現代農科本科研究性實踐教學體系探究

陳火英， 陸小毛， 吳 娟， 莊天明

(上海交通大學 農業與生物學院，上海 200240)

0 引 言

創新是民族進步的靈魂，是全球競爭的核心[1-2]。2005年，教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中明確提出：“要積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”。 2010年，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的整體戰略中明確指出，應著力提高大學生“勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力”，這是高等教育人才培養的必然趨勢，也是建設創新驅動型國家和社會的迫切要求[3-4]。

本科教育的質量是高等教育整體水平的標志[4-5]。上海交通大學目前在校生中，研究生人數(24 017名)，超過本科生人數(17 766名)，但是本科教育的基礎地位和主體地位是不可動搖的。因此，充分保證本科教育的質量，不斷提高本科教學水平，始終是學校的一項中心任務。

創新三要素：知識是基礎，思考是關鍵，實踐是根本[4]。創新源于實踐，創新過程就是實踐過程。研究性實踐教學可實現教師與學生的研究性學習的有機結合，從而激發學生對實踐的自主探究精神，培養學生的實踐興趣，達到培養學生獨立研究的能力，提高學生的全面素質和在社會中的競爭力[1,6-7]。

上海交通大學農業與生物學院(以下簡稱學院)多年來，在學校“知識探究+能力建設+人格養成”三位一體的育人理念的指導下，在學習、繼承和發揚學校“起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐、求創新”辦學特色的基礎上，就如何構建現代農業科學本科研究性實踐教學體系開展了持續的研究。現將本科生研究性實踐教學體系的架構和效果做一簡要總結，以便進一步積極推動研究性教學，培養大學生的研究和創新能力。

1 研究性實踐教學的理念

隨著教育教學改革的不斷深入，學院原有的實踐教學管理運行機制，實踐教學資源配置和環境條件等，與學校培養高素質創新人才的要求不相適應的矛盾日漸突出。因此，強化實踐育人的意識，創新實踐教學模式，改革實踐教學管理體制和運行機制，優化實踐教學資源配置，提高實踐教學資源利用率和效率，完善實踐教學考核辦法，提高學生的全面素質，是實現高素質創新人才培養目標的關鍵[3,8-10]。

學院在建設研究性實踐教學體系時，堅持系統性、層次性、多樣性、探究性與開放性五個基本原則。

(1) 系統性原則。將實踐教學課程單獨設課，系統重組整合，與課程體系和教學內容的改革相配套。在系統重組整合中，注意解決各實踐教學課程之間的人為割裂和實踐教學內容重復，防止重要的實踐教學內容缺損。

(2) 層次性原則。將實踐教學課程按理論驗證性、設計研究性、綜合技術性三個層次設計。區別不同學科專業對實踐教學的要求，合理確定三個層次的比例，制定切實可行的實踐教學方案。

(3) 多樣性原則。教學方法的多樣性。研究性實踐教學嘗試用各種不同的教學方法激發學生的學習興趣，充分發揮學生的自主能動性，主動去獲取相關知識，尋求解決問題的方案，以此來提高學生的實際動手能力和創新意識。

(4) 探究性原則。探究性是研究性實踐教學的精髓。探究性的實踐教學，是以“問題研究”為中心，教師根據學生的知識背景，引導學生圍繞著問題進行思考和實踐。實踐過程中，把每一項實踐作為一個研究課題，引導學生從研究目的、研究的方法及研究的技術路線開展實踐學習活動，激發學生善于質疑，自主探索，敢于創新的熱情。

(5) 開放性原則。開放性主要包括三個方面，①實踐教學內容的開放，研究性實踐教學打破了傳統實踐教學在統一教學大綱規定下培養學生的教學模式。由學生自主設計實踐項目，學習和探索科學的研究方法和手段，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力；②實踐教學形式的開放，研究性實踐教學的形式要注重課堂、教材與課外相結合；③教學時空的開放性，即教學空間不再局限于固定的教學場所。研究性實踐教學將學生帶出課堂，在實驗室、教研室中進行，或者走進企業、在社會中進行調研等，充分提升學生的實踐能力，讓學生在實踐中學習理性知識，提升自己的實際操作能力，開發自己的創造性思維[9,11-15]。

2 研究性實踐教學體系的探索與實踐

2.1 研究性實踐教育體系的頂層設計

(1) 啟蒙階段。一個人要想實現自己的人身價值，首先要對所從事的工作(行業)有興趣。在綜合性大學要讓學生對農科感興趣是具有很大挑戰的。因此，首先要鼓勵農科不同領域的千人計劃、長江學者等智深教授為新生開設研討課，學生除了收獲到研究性的學習方法外，還能體會到農科的意義、價值。

(2) 發展和提高階段。從二年級開始，邀請各類成功人士開設創業講壇，培養學生創新創業精神。大多學生二年級第二學期開始進入教師實驗室進行各類大學生創新項目的研究，并組織學生走出學校，走向社會，開展一系列的社會調查活動。也有學生從一年級就開始進行科研項目的研究。

要求學生在本科階段必須獲得一定的科技創新課程學分，并將科技創新學分“固化”在每個專業的培養計劃之中。并積極創造條件，拓展學生參與此類創新活動的途徑、數量，保證學生參與創新活動的質量。鼓勵學生關注社會熱點、科學前沿和參與教師科研項目，讓每一位學生在四年內有2到3次參與創新活動的機會。學生獲得科技創新課程學分的途徑有參加學校本科生研究計劃(PRP)項目、參與國家創新性實驗計劃及上海市大學生創新活動計劃項目、上海交通大學大學生創新實踐計劃、上海交通大學暑期科研見習計劃、“挑戰杯”全國大學生創業計劃等。此外，學院組織實施的PRP項目還吸引了生命學院、醫學院、藥學院等其他學院的學生參加。

(3) 綜合提升階段。即畢業設計(論文)階段。畢業設計(或論文)是為實現培養創新人才的教育目標而必須完成的一次極為重要的綜合性專業實踐訓練，要以一個高峰體驗課程來完成對大學生本科教育的終結。學院鼓勵學生盡早投入到畢業設計(論文)工作中去，要求學生畢業設計(論文)貼近實際，嚴格管理，確保質量。

學院制定了關于加強畢業設計(論文)工作的意見。提倡畢業設計(論文)與本科生研究計劃(PRP)、學科競賽和就業相結合；課題的選擇貼近社會生產生活實際，并有一定學術性；并且確保學生一人一題。鼓勵不同專業或不同學科之間的相互結合和交叉。選題的性質、難度、份量、綜合訓練等情況能全面反映培養目標要求，畢業(設計)論文選題與科研項目、生產實際相結合的比例逐年提高，2010屆為94.34%，2011屆為93.20%，2012屆為96.87%。

學院重視指導老師向學生下達畢業論文任務書、學生開題報告、畢業論文中期檢查等環節，從制度上保證了畢業設計(論文)工作的順利進行。

圖1 全覆蓋的創新實踐教育體系

2.2 研究性實踐教學的課程設計

學院在構建研究性實驗教學體系時，不斷加重實驗教學課程的比重，在現有5個專業的培養計劃中，課內實驗教學時數占全學程課內教學總學時數23%。其中，由學院開設的學科基礎、專業方向綜合實驗課程，均為單獨設課，共計432學時，占學科基礎、專業方向課程總學時的33%。

學院提倡盡可能多地開設實驗課，尤其是學生自主參與的綜合性、設計性實驗課程。整合后單獨設課的學科基礎、專業綜合實驗教學課程，改變了實驗教學附屬單門理論課程教學的傳統實驗教學模式，解決各實驗教學課程之間的人為割裂和教學內容重復。綜合性、設計性實驗時數占總實驗總時數78%。

學院充分依托學校的綜合優勢，公共基礎實驗課程完全按照學校統一的培養模式：包含無機與分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、大學物理實驗等實驗課程，共189學時計10.5學分，分別在第1～4學期實施，由學校相關院系承擔，要求學生掌握公共基礎實驗課程“四基”，即基本知識、基本理論、基本技能、基本素質。

利用學校強大的工科背景，注重交叉學科的培養，設計安排3學分的金工電工的教學實習。于第3學期實施，目前由學校工程訓練中心統一承擔。

學科基礎實驗課程。包含普通生物學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗、遺傳學實驗、分子生物學實驗、細胞生物學實驗、生理學實驗等課程組成，共288學時計16學分，分別于第1～6學期實施。主要設計一些驗證性實驗，驗證性實驗的訓練，讓學生相信科學，學生所能體會到的是：“啊，果真如此！”。

專業方向綜合實驗。各專業從專業課程體系、實驗課教學目標、教學內容、教學手段、教學方法等各個方面重新設計專業方向課程的實驗內容，每個專業于第5～7學期，每學期開設1門系統的綜合實驗課程。保證各專業的綜合實驗教學學時為162學時計9學分。主要進行一些設計性和開放性的實驗，通過設計性實驗的訓練，培養學生的探究精神；通過開放性實驗的設計，注重學生個性發展。通過動手、探究，發現問題，解決問題，真正將教學與實踐融為一體。設計性實驗和開放性實驗的設計訓練，學生所能體會到的是：“噢，原來如此！”。

2.3 提倡教學與科研相結合

多年來，學院一直倡導教學與科研相結合，以教學促科研，以研究成果豐富教學內容，鼓勵教師將科研成果轉化為大學生的實踐項目。近5年，學院有20個特色實驗項目列入學校教改資助計劃，并應用到學生的實驗實踐中。

倡導教師的研究室為學生創新項目提供平臺。學生以基本技能訓練和科研興趣培養為切入點，通過參與具體科研項目，科研小組共同攻關，不僅培養了學生的科研思維能力和動手能力，也增強了學生合作精神和溝通能力。近5年，除學生畢業論文外，教師研究室支撐大學生各類創新項目312個，共參與學生人數670人(見表1)。

表1 2008-2012 學生參與各類大學生創新項目匯總

鼓勵各類科研基地為創新教學提供平臺，以植物生物技術創新基地為例，學生參與的科研項目大部分是國家“973” 項目、“863”項目或省部級重點項目。在植物生物技術創新基地，近5年參與科技創新活動的同學達142人，涉及農業與生物、生命科學與技術、藥學、醫學、化學與化工等學院；參加科研項目28 項(國際合作1項，國家“973” 項目1 項，“863”項目6 項，省部級項目6 項，完成校級PRP項目28 項)。培養畢業生40 名，畢業論文優秀率42.5%；其中出國深造11 人，在國內知名大學讀研8 人；并有多名本科生署名在國內外核心期刊發表學術論文。

2.4 重視基地建設，訓練學生綜合能力

學院重視實踐基地建設，認真組織指導專業實習，教學實習，并積極建設校內基地，拓展校外實習基地。目前校內基地4個，校外基地14個，現代農業與生物工程訓練中心一期工程已初步完成建設開始投入使用。自2005—2006學年暑期起，學院精心組織5個專業的三年級學生到中國農業科學院上海家畜寄生蟲研究所、國家南方農藥創制中心、天目山國家自然保護區、上海出入境檢疫檢驗局等校外基地開展為期2周的專業實習，各專業的實習點上都配備了2或3位指導教師。

學院為大學生課外科技創新活動先后投入100萬元科技創新創業基金，營造了濃厚氛圍，為大學生科技創新創業搭建了廣闊的平臺。從09級學生開始，配備專業導師，利用課余時間進行一些綜合實驗、實踐的嘗試。例如，植物生物技術專業結合網絡盛行的“開心農場”的管理經營模式，建立“開心農場”，給學生一定的設施空間，學生可以利用業余時間，自主選擇種植各種植物，學生自主管理，學期末讓學生完成實習報告，真正做到認知與實踐相結合，種植與經營相結合。動物生物技術專業學生開展 “關注動物福利”主題宣傳調查工作的活動，暑期“寵物醫院”的實踐活動。資源環境科學學生開展 “農村水污染處理”的調查與實踐活動。食品科學與工程專業的學生結合“食品安全”社會熱點，每周深入到居民區菜場，運用課堂學到的知識，快速檢測農產品農藥殘留量。學生在實踐中逐步積累農業管理技術，在經營中積累農業企業的運作能力，縮短學生進入社會的適應期。此外，園林專業自創辦起，作為教學實習的一部分，在二年級暑期都要到黃山風景區進行為2周的戶外風景寫生，在3年級到蘇州、杭州開展2周的庭院設計、植被識別的專業實習。

3 結 語

無論是自然辯證法的《實踐論》，還是《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020)》，都強調教學中的“知行統一”。通過實踐而發現真理，又通過實踐而證實真理和發展真理。實踐、認識、再實踐、再認識，這種形式，循環往復以至無窮，而實踐和認識之每一循環的內容，都比較地進到了高一級的程度。

“研究性”賦予了實踐教學的新特質：主體的能動性、創造性；內容、形式和結果的開發性；過程的啟發性和結果的創新性。研究性實踐教學作為一種教學模式，著重在實踐中讓學生自主主動學習，培養學生的創新性思維，是其他重理論化教學方式的補充和發展，但是并不能獨立于其他教學方式之外或者完全取代其他的教學方式。

開展研究性實踐教學，要合理安排好每一個階段的實踐教學內容，讓學生較早熟悉和接受研究性實踐教學，在實驗實訓、專業實習、畢業(論文)設計等實踐環節，在人才培養的全過程中貫穿實踐教育的思想，通過課堂內外各個環節，全面構建完整的實踐教育體系，提高大學的人才培養質量。

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