基于科研導(dǎo)師制的生物工程專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索

劉玉玲，盧全偉，韋洋洋，李鵬濤，彭仁海

(安陽工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，河南 安陽 455000)

0 引言

盡管研究生教育規(guī)模不斷擴大，本科教育仍然是我國高等教育的主體和根基。教育部在“新時代高教40條”中提出“為本科生參與科研創(chuàng)造條件，推動學(xué)生早進課題、早進實驗室、早進團隊，將最新科研成果及時轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)內(nèi)容，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量本科人才培養(yǎng)。依托大學(xué)科技園、協(xié)同創(chuàng)新中心、工程研究中心、重點研究基地和學(xué)?？萍汲晒?，搭建學(xué)生科學(xué)實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，推動高質(zhì)量師生共創(chuàng)，增強學(xué)生創(chuàng)新精神和科研能力?！盵1]本科生科研導(dǎo)師制作為一種以能力為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式在高校不同專業(yè)得以探索與改革，逐步完善并推廣實施，促進了本科生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2-4]。

安陽工學(xué)院作為一所應(yīng)用型地方本科高校，充分把握“以本為本，四個回歸”理念，針對辦學(xué)定位和方向，開展了“百千萬英才提升計劃”“十百千品牌提升計劃”項目，作為振興本科教育教學(xué)工作的重要組成部分。近年來，科研與教學(xué)并重，以科研促教學(xué)蔚然成風(fēng)。生物工程專業(yè)是一個實踐性很強的應(yīng)用學(xué)科，畢業(yè)生的主要流向為基層就業(yè)和考研深造，這就要求學(xué)生不僅要儲備理論基礎(chǔ)知識，也需要具有一定的科研意識和科研實施能力。因此，基于科研導(dǎo)師制，利用各級教學(xué)與科研實踐平臺，吸納本科學(xué)生參與導(dǎo)師的科研項目進行實踐鍛煉，是提升學(xué)生創(chuàng)新思維與能力的重要途徑[5]。

1 科研導(dǎo)師制的實施背景

1.1 學(xué)生現(xiàn)狀

隨著高校擴招，我國高等教育已經(jīng)從“精英教育”轉(zhuǎn)向“大眾教育”[6]，學(xué)生就業(yè)的競爭日益激烈。傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式下，大部分學(xué)生缺乏探索精神與創(chuàng)新意識，重視理論知識學(xué)習(xí)而不注重實踐創(chuàng)新?；蛘哂心撤N科研創(chuàng)新的念頭萌生，但是覺得離自己很遙遠(yuǎn)，沒有思路，不知道如何下手，缺乏自主性，在“望而卻步”的猶豫中萌生放棄的念頭。因此，學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要以“授之以漁”的方式被引導(dǎo)，需要置身于具有創(chuàng)新實踐氛圍的環(huán)境中被熏陶、被激發(fā)。

1.2專業(yè)師資

安陽工學(xué)院生物工程專業(yè)具有一支學(xué)緣、年齡、職稱結(jié)構(gòu)合理、高素質(zhì)的專業(yè)師資隊伍。24名專任教師中，博士20人，教授4人，副教授8人。依托于省級工程實驗室、省級遺傳學(xué)重點學(xué)科、市級分子細(xì)胞遺傳學(xué)重點實驗室和微生物工程重點實驗室、校級植物生物工程重點實驗室等科研平臺，為科研導(dǎo)師制實施提供了重要的儀器設(shè)備和場所保障。課題組成員承擔(dān)有各級科研項目，研究經(jīng)費充足，可以保證學(xué)生的科研參與、課題完成，為本科生的實踐學(xué)習(xí)提供了師資保障和實踐條件。

1.3 學(xué)校氛圍

作為一所地方普通高校，相比國家一流大學(xué)、一流學(xué)科建設(shè)高校而言，培養(yǎng)創(chuàng)新人才存在著更多的機遇與困難。安陽工學(xué)院結(jié)合辦學(xué)定位，重視師資隊伍建設(shè)，鼓勵本科教育教學(xué)改革和科研創(chuàng)新，對教師的教學(xué)、科研項目提供良好的政策支持和軟硬件方面的支持。著力提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，注重實施“以賽促建、以賽促學(xué)、以賽促教”，以科技創(chuàng)新和專業(yè)競賽為抓手，促進學(xué)生實踐創(chuàng)新能力與專業(yè)素養(yǎng)教育深度融合。為科研導(dǎo)師制的實施保駕護航。

2 科研導(dǎo)師制的實施舉措

在本科生培養(yǎng)過程中，把科研創(chuàng)新項目與導(dǎo)師制有機結(jié)合是本科生科研導(dǎo)師制的關(guān)鍵[7]，所以，本科生、導(dǎo)師、科研是本科生科研導(dǎo)師制的基本要素。本科生科研導(dǎo)師制的實施需要從以下幾個方面著手。

2.1 科研導(dǎo)師遴選

實施本科生科研導(dǎo)師制，首先從指導(dǎo)教師遴選入手。學(xué)術(shù)造詣是需要考量的一個重要方面。指導(dǎo)教師的科研能力一定程度影響學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。科研導(dǎo)師如果在專業(yè)領(lǐng)域執(zhí)行力強、前瞻性強，有科研項目支撐，學(xué)生就可以在教師的潛移默化影響下提高對科研創(chuàng)新的追求和渴望。另一方面，生物工程專業(yè)的應(yīng)用性很強，也有一部分教師沒有承擔(dān)國家級、省級科研項目，但是與企業(yè)、行業(yè)有很好的合作關(guān)系，善于解決生產(chǎn)實踐的復(fù)雜問題，也符合部分學(xué)生的培養(yǎng)需求，同樣可以是合適的導(dǎo)師人選。

2.2 雙向選擇

實施本科生科研導(dǎo)師制不可以硬性分配，雙向選擇是擇師擇生的基本原則。低年級的學(xué)生可能不是與所有專業(yè)教師有過深入接觸。所以，首選需要對候選導(dǎo)師的個人信息(包括學(xué)習(xí)經(jīng)歷、科研業(yè)績、教學(xué)業(yè)績、研究方向、學(xué)生需求等)通過院系平臺進行展示，讓學(xué)生可以對導(dǎo)師有全面了解。對學(xué)生來說，學(xué)生正式接受指導(dǎo)，需要對專業(yè)加深認(rèn)識—何去？何從？學(xué)生在對專業(yè)了解的基礎(chǔ)上，認(rèn)真梳理自己的科研興趣、學(xué)涯規(guī)劃，聯(lián)系意愿導(dǎo)師，并接受導(dǎo)師的面試，雙方訴求契合，則可以確定指導(dǎo)與被指導(dǎo)關(guān)系。

2.3 分層次分階段指導(dǎo)

對學(xué)生來說，不同年級層次，儲備的專業(yè)知識、具備的科研實踐能力有差別，因此，導(dǎo)師在制定指導(dǎo)計劃的時候需要有不同的側(cè)重點，分層次分階段指導(dǎo)。

第一階段，科研意識和科研思維能力的培養(yǎng)。該階段主要針對低年級學(xué)生，以及剛加入指導(dǎo)計劃的其他學(xué)生。導(dǎo)師對學(xué)生進行實驗室安全教育，引導(dǎo)學(xué)生能夠通過文獻(xiàn)資料查閱對研究課題進行深入了解。另外，給學(xué)生推薦高年級學(xué)生或研究生，在其開展課題實驗的時候通過“打下手”的方式對研究課題進行直觀了解，熟悉一些基本的實驗操作。通過組織定期匯報，考核學(xué)生的科研認(rèn)識和科研思維狀況，并做出針對性指導(dǎo)。

第二階段，通過科研參與，進行科研能力鍛煉。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，通過“傳幫帶”的方式讓學(xué)生參與科研實踐活動，讓學(xué)生承擔(dān)部分實驗任務(wù)。要求學(xué)生在該階段熟練掌握涉及的實驗技能，并且可以結(jié)合文獻(xiàn)資料對自己的實驗結(jié)果進行總結(jié)、分析。

第三階段，科研能力個性化培養(yǎng)。經(jīng)過科研參與階段的鍛煉，一部分學(xué)生表現(xiàn)出較強科研能力，而且興趣濃厚。導(dǎo)師可以對該部分學(xué)生進行個性化指導(dǎo)，參加學(xué)科的各級創(chuàng)新類競賽。要求學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成選題、文獻(xiàn)綜述、實驗設(shè)計，在項目實施過程中能夠帶領(lǐng)團隊成員完成目標(biāo)任務(wù)，并對研究結(jié)果進行分析總結(jié)，撰寫研究報告、科研論文。經(jīng)過該階段的訓(xùn)練，學(xué)生的科研綜合能力得到提升。

第四階段，畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)。畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)培養(yǎng)的重要實踐環(huán)節(jié)。按照培養(yǎng)要求，專業(yè)負(fù)責(zé)與實習(xí)單位對接，導(dǎo)師結(jié)合實習(xí)單位情況引導(dǎo)學(xué)生預(yù)先查閱企業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝流程等，布置實習(xí)環(huán)節(jié)的目標(biāo)達(dá)成要求，充分準(zhǔn)備，以達(dá)到預(yù)期的實習(xí)效果。然后根據(jù)選題，指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)論文及論文答辯。

2.4 激勵機制的建立

有效的激勵機制是克服本科生科研導(dǎo)師制“有始無終”，確保能夠良性循環(huán)的重要保障。學(xué)院對本科生科研導(dǎo)師制的實施保駕護航，針對實施過程中出現(xiàn)的問題及時解決。目前，已經(jīng)出臺了相應(yīng)的激勵細(xì)則。例如，給予一定的課時補助；職稱評審時學(xué)生有發(fā)表論文、競賽獲獎情況時，給予導(dǎo)師雙倍積分；學(xué)生以第一作者發(fā)表論文學(xué)院報銷版面費；學(xué)生參加學(xué)科競賽學(xué)院負(fù)責(zé)報名費等。這些激勵措施對指導(dǎo)工作是極大的肯定，一定程度提高了導(dǎo)師的積極性，同時減輕了導(dǎo)師在經(jīng)費支出方面的顧慮。

3 科研導(dǎo)師制下本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)成效

2018級學(xué)生大二開始嘗試科研導(dǎo)師制培養(yǎng)計劃，經(jīng)過雙向選擇，有17名學(xué)生納入科研導(dǎo)師制計劃。在校期間，以本科生參與科研項目的研究工作為基礎(chǔ)發(fā)表了10余篇學(xué)術(shù)研究論文；學(xué)生主持或參與完成校級大學(xué)生科技創(chuàng)新項目10項；在“挑戰(zhàn)杯”省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲得三等獎2項；參加全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽6項，其中獲國賽二等獎1項(證書編號CULSC2022CY0663)、國賽三等獎2項(證書編號CULSC2021CS0030，CULSC202003128)，省賽二等獎1項(證書編號202011034)。2022年畢業(yè)之際，全班考取研究生13人，參與導(dǎo)師課題的學(xué)生占84.6%(11人)，其中考取一流大學(xué)A類院校2人，一流學(xué)科建設(shè)院校5人。本科期間參與科研課題讓學(xué)生在科研思維、科研能力等方面得到歷練與進步，創(chuàng)新能力明顯提高，對學(xué)生而言，引用1名學(xué)生在畢業(yè)論文致謝所言，“從加入實驗室起，您一直身體力行地教導(dǎo)著我們，不僅有學(xué)業(yè)，還有生活，不止是專業(yè)，更是人生。從科研小白到略懂一二，每一步都是老師在指引著我們，我珍惜這一份情誼，也感恩這一次相遇。”這段經(jīng)歷也是本科生涯的寶貴積累。

2021年學(xué)校獲批河南省高校本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制改革試點高校。本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制的實施，激勵機制逐步完善，促進了專業(yè)科研導(dǎo)師制運行。目前，在校本科生大一開始接受指導(dǎo)，在科研導(dǎo)師引導(dǎo)和高年級學(xué)生的“傳幫帶”帶動下，對專業(yè)認(rèn)識進一步深入，逐步明確了自己的生涯規(guī)劃，2021年，2020級本科生在校級大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃大賽中獲二等獎2項。2019級本科生在全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽、“挑戰(zhàn)杯”省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等賽事中獲得佳績。

教師團隊在本科生科研導(dǎo)師制實施過程中也不斷成長進步。2022年，全校學(xué)校獲批國家基金項目8項，其中本專業(yè)教師占3項(項目編號32272179、32272188、32201366)；在教學(xué)過程中，科教相長，把科研實踐寓于教學(xué)創(chuàng)新，本人主講的專業(yè)基礎(chǔ)課微生物學(xué)獲批省級一流課程；基于項目實施本人已經(jīng)申請到省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題(編號2021YB0283)，校級“百千萬英才提升計劃”項目。

4 結(jié)語

本科生創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)的提升是髙等教育的核心任務(wù)之一。通過科研導(dǎo)師制的實施，引導(dǎo)本科生參與導(dǎo)師的科研課題，在參與過程中加強了學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知，讓學(xué)生認(rèn)識到“將來我能干什么”“我需要掌握哪些專業(yè)知識為將來做準(zhǔn)備”，如此一來，學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中主動性得以提高。另外，在科研實踐，特別是學(xué)科競賽過程中，從項目選題到實施完成，學(xué)生的團隊合作能力、實驗設(shè)計能力、自主探索、獨立思考的能力與日俱增。因此，本科生科研導(dǎo)師制培養(yǎng)模式有助于學(xué)生的科研潛力的挖掘，團隊合作能力、社會責(zé)任感的建立。

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