提升高校生物學類本科生科研能力的探討

位芳+王雪琴+曹剛強+田保明+張慧茹

摘要：在高等教育過程中，培養和提升生物學類本科生的科研水平，決定生物學類本科生的教育質量好壞。通過總結多年生物學教學實踐，筆者認為，優化生物學理論課程體系、統籌設計生物學課程實驗項目、引導學生適時參與相關科研工作，并與畢業論文設計課題相結合，可以有效提升本科生科研能力。

關鍵詞：本科生；生物學；科研能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0208-02

高校傳統教學模式注重課本知識教授，在這種教學模式下，大學生在課堂上被動接受知識，機械地進行實驗操作，使教學與科研相脫節，不利于學生科研能力和自主學習能力的培養。高校生物學教學與科研應該是相互促進的整體。理論知識是科學研究的基礎，進行科研活動有利于提高學生的學習興趣和增進其對理論知識的理解。沒有科研的支撐，難以實現旨在培養具有較強科研能力本科生的教學目的。但由于實驗課時、設備等條件的限制，本科生實驗課程安排緊促并且很少有機會參與正規科研項目，使學生缺乏提升科研能力的機會[1]。

生物學是需要進行實踐和深入研究的專業，課程內容比較抽象，因此需要教師將理論課與實驗課科學地結合起來并引導學生參與科研活動，幫助學生更好地理解理論知識。針對生物學傳統教育模式存在的種種問題，理論和實踐相結合的教學模式改革就顯得勢在必行。

一、改善生物學理論教學模式，適度縮減理論教學課堂學時

為了適應當前社會對高層次專業人才的需求，培養具有系統理論知識和分析解決問題能力的科研人才，應在理論課的教學模式中注重學生能力培養，讓學生成為課堂的中心，在課堂上采用互動式教學方法，通過分組討論學習使學生更加積極、主動地參與到教學中。在保證基礎知識教學的前提下還能將教學活動與科研、實踐工作緊密而有機地結合，以實踐、科研促進教學，增強學生自主學習和獨立思考以及分析問題和解決問題的能力。通過豐富多樣的教學方式為學生創造實踐機會，激發興趣使學生不由自主地進入研究性學習，學生在教師指導下成為知識的主動構建者。這種以學生為主體，強調理論聯系實際的教學形式，促進了學生創新教育和素質教育水平的提高。

在此基礎上對生物類專業課程教學大綱進行了調整，增加了實踐操作類課時，理論課總課時縮減。理論課和實驗課的教學方法也應同步改進，采用優化教學內容、豐富教學手段、考核形式多樣化的方式，達到提高教學質量的目的。理論課程總課時縮減后，課程知識點體系沒有變化，要對課時進行合理安排才能很好地完成教學工作量。同時做到精簡知識點，教師講解知識點必須做到重點和一般的取舍，對這門課程的教學章節進行精細合理安排，在有限的時間里，主要講解重點內容，對學生只需要熟悉的內容選取部分講解。其余內容讓學生在課余時間預習并強調有些重要的自學內容納入期考范圍[2]。

二、統籌設計生物學課程實驗，避免課程間實驗項目的重復性設置

高校生物學專業設置實驗課程有遺傳學實驗、植物生物學實驗、植物組織培養、動物生物學實驗、生物化學實驗、微生物實驗等。這些實驗課程相互之間會存在一些相似或重復實驗，因此要考慮不同學科的側重點做到合理安排課程，盡量避免相同課程內容重復教學，在保證教學任務的前提下提高教學效率和教學質量。

在不同學科之間存在重復的基礎操作課程，應盡量避免占用學生較多實驗課時。在植物生物學實驗、動物生物學實驗、微生物實驗等課程中均涉及顯微鏡的使用。通過各科老師之間進行溝通，每個學生僅設置一個課時用來學習顯微鏡的基礎操作，再依據不同學科實驗材料的不同進行針對性訓練，如細胞染色方法、制片方法等，不再占用學生的總實驗課時。學科間的其他重復實驗則根據不同學科的側重點進行選擇性教學。遺傳學實驗主要從細胞和分子水平了解動植物的遺傳物質及遺傳機制；植物生物學實驗以植物的形態和結構、植物生長發育的機理、植物系統和分類以及植物與環境為主要研究對象；植物組織培養針對植物組織培養技術和植物非試管快繁技術進行訓練。實驗教學課程改革調整后，教師根據各學科的側重點不同設計培養方案，使學生在有限的實驗課時內掌握實驗技能并加深對該學科重點知識的理解。

三、將學生實驗教學與教授實驗項目對接，提升實驗教學的深度與系統性

教師根據所授學科重點有選擇性地開展教學，并在此基礎上將實驗課程與教師當前研究課題相結合，在培養學生的科研意識和科研能力的同時推進了教師的研究進程[3]。在實驗課教學中模擬科研過程，組織學生成立課題小組，系統地完成文獻查閱、實驗設計與實施、實驗結果分析討論、撰寫論文等任務，幫助學生熟悉基本的科研規范，更加專業化系統性地開展實驗教學。

在植物減數分裂及有絲分裂觀察的實驗中涉及染色體行為相關的內容，讓學生通過課前查閱文獻的方式了解植物進化與染色體行為的關系。學生通過閱讀文獻獲取到課本欠缺的研究前沿內容，在討論探究過程中激發了學生對植物進化研究的興趣，渴望對其進行更加深入探討。小組討論環節，讓學生對比分析減數分裂不同時期染色體行為的差異，討論結束后引導學生對細胞分裂機制進一步探究并結合教師當前有關植物多倍化與染色體行為的課題及成果，激發學生的科研熱情。

實驗課授課方式的改變讓學生成為實驗的主導者，為學生提供了一個主動獲取實踐經驗與挖掘潛能的良好科研氛圍，使學生從被動照搬實驗轉變為主動探索實驗。讓學生在學習過程中體驗創造性學習的樂趣，有效培養了學生的思維能力和科研意識。

四、引導學生將早期科研活動與本科畢業論文選題相結合

通過參與導師的科研項目，學生獨立學習的能力將得到加強，實踐動手能力、創新能力和科研水平明顯提高。根據我校在本科教育中實施大學生科研訓練計劃（簡稱SRTP），利用寒暑假和課余時間，學生通過了解每位老師的科研方向自愿報名，之后導師選取優秀的本科生進入指導老師的課題組進行科研實踐并參加生物學實驗創新研究活動。在導師的指導下，進行自主選題、自主設計實驗、實施實驗、數據分析和撰寫報告等工作，使教學過程變成學生在教師指導下知識探索的過程。

在學生初步建立科研意識并掌握基礎科研能力的前提下，教師可以提前引導學生設計課題進行畢業設計的準備工作。在此期間教師指導學生完成進展匯報、畢業論文開題、中期檢查及畢業答辯，為學生創造良好的科研條件。這種教學過程不僅使學生掌握快速查閱國內外文獻的方法，還鞏固了實驗課中的制片、染色等實驗基本操作技能，對顯微鏡等常規儀器也能掌握其操作。

整個過程將學生的專業學習、科研訓練和教師科研課題相結合，使畢業論文設計不再是浮于表面的形式。將大學生科研訓練與畢業實習合二為一，可以很大程度節約實踐性教學費用并且最大限度地滿足學生的實際需要，為學生實現自己的理想創造有利條件。在專業教師的全程指導和監督下，保證了本科生科研訓練的質量。這不僅提高了畢業生綜合運用專業知識的能力及科研創新能力，同時提升了畢業論文水準。

隨著社會對高素質人才要求的多樣化，作為本科生除了掌握基礎理論知識還需要兼備良好的科學素養和科研能力，這樣才能適應將來激烈的就業競爭形式。在近年來的教學改革實踐中，學校同時開展基礎教育與科研實踐，以科研促教學，以教學帶動科研，讓教師利用自己的科研項目帶領學生進行科研的基本訓練，鍛煉學生的基本科研素質，為本科生創造科研條件，探索了一條立足課程體系優化和完善、科研創新實踐為目標的人才培養模式。

參考文獻：

[1]金朝霞，肖萍，曹芳，等.以培養創新人才為目標的細胞生物學教學模式探索[J].教育教學論壇，2015，（29）：114-115.

[2]寧毅，盧芳國，高強，等.中醫類專業《免疫學基礎與病原生物學》課程課時精簡后教學改革初探[J].教育現代化，2016，（24）：46-50.

[3]劉洋，倪芳，姚忠，等.教學科研一體化在面向本科素質教育實驗教學改革中的探索與思考[J].教育教學論壇，2014，（42）：167-169.endprint