基于科教融合的生物科學特色專業創新人才培養與實踐

王廷璞 焦成瑾 劉艷梅 馬偉超

摘要：天水師范學院在生物科學特色專業人才培養中，建立以科教融合為培養模式的協同創新育人的辦學理念，將科研優勢轉化為人才培養的優勢，探索了大學生科技創新能力培養的新思路和新體系，整合課內外創新創業活動，構建大學生科研訓練體系，將科研方法轉化成教學手段，把科研平臺拓展為教學條件，以科研成果豐富教學內容。通過以教學和科研促進大學生的探索與學習，在教學和科研的結合中培養學生的創新意識和創新能力，取得了較好的辦學效果。

關鍵詞：科教融合；生物科學；特色專業；創新實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0187-03

隨著我國高校教育體制改革和創新創業人才培養的深入推進，科技創新實踐已成為高校創新型人才培養過程中的一個非常重要環節，《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》明確要求：“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神，普遍提高大學生的人文素質和科學素質。”[1]近年來，隨著教育部對大學生創新創業訓練和實踐計劃的不斷推進，大學生科技創新活動開展得如火如荼，引發了高等教育理念的轉變，使大學生科技活動由學生自發性的課外活動轉變為現代大學人才培養的一種新模式[2]。要在高質量的人才培養過程中，使學生具有創新意識、創新精神和創新能力，必須走“科教融合”的道路，這就需要教育教學的組織者和教師準確把握“科教融合”的內涵和實現路徑[3-5]。天水師范學院生物工程與技術學院在生物科學特色專業建設中，利用科研優勢，不斷探索創新人才培養模式，根據專業特點和地方經濟特色結合，通過與地方企業結合，協同創新育人的辦學理念，將科研優勢轉化為生物科學專業人才培養的優勢，探索了大學生科技創新能力培養的新思路和新體系，整合課內外創新創業活動，構建大學生科研訓練體系，將科研方法轉化成教學手段，把科研平臺拓展為教學條件，以科研成果豐富教學內容。通過以教學和科研促進大學生的探索與學習，在教學和科研的結合中培養學生的創新意識和創新能力，取得了較好的辦學效果。

一、創新人才培養模式的構建

根據生物科學專業特色，改變培養模式，建立創新人才培養班。以人才培養模式與培養規格為基礎的專業培養方案是人才培養過程的綱領，也是建立大學生科技創新能力培養體系的基礎。在培養方案中，圍繞知識、能力、素質的培養，明確了學生的德育標準、基礎理論和專業知識、創新能力和實驗能力的要求。在落實專業培養方案的專業教學計劃中，充分體現了專業培養方案對人才培養的標準和要求。學院將創新創業教育融入人才培養的全過程，在教學計劃中將創新性實驗教學、課程實習、社會實踐、畢業實習等實踐實習環節與大學生科研訓練打通進行，進一步強化學生的科研訓練。創新性實驗與教師科研充分結合，利用科研方案進行探究性訓練，并設置團隊化協作方式完成。通過推行導師制，學生從大學二年級進入科研課題，參與科研項目，完成查閱資料、設計研究方案、實施科研過程、總結科研結果和完成論文寫作等方面進行系統訓練，提高學生的科研素質和能力。

二、科教融合的實施

1.推行導師制。學校升本之初，如何培養出合格的本科生是我們面臨的主要任務，根據我們自己的條件和專業特點，制定在本科生中實行導師制的方法，將首屆本科生分配到每一個老師名下，參加老師進行的實驗和科研項目，提前進行實踐能力的培訓，使學生認識到本專業實驗技能的重要性，培養了學生科研素養的形成。由于實行了導師制，在首屆生物科學專業的本科畢業生中，畢業論文全部是研究性論文，順利通過了首屆本科畢業生的評估。而首屆本科生的實驗能力和訓練，給后面各年級的同學做出了榜樣，形成了好的學習風氣和習慣，為科教融合打好了基礎。在以后歷屆學生中，特別是生物科學創新班學生培養中，我們進一步細化了導師制的實施辦法，采取學生和老師雙向選擇的方式，根據學生的專業愛好、不同能力和水平，通過一年的適應性訓練后，由指導老師制訂個性化的培養方式，結合教師科研項目，從科研選題，參與科研項目，完成查閱資料、設計研究方案、實施科研過程、總結科研結果和完成論文寫作等方面進行系統訓練，為學生科研素養的形成打下了基礎。

2.學院各類實驗室對學生全面開放.我院教學與科研實驗室，全部給學生和老師開放，學生從一開學就可以到實驗室進行觀摩，感受實驗氛圍，鞏固專業思想，并與教師進行雙向選擇，參加老師科研項目，進行開放性實驗，積極撰寫論文，發表或參加全省大學生挑戰杯論文競賽，學院參加歷屆全省大學生挑戰杯論文競賽都取得優異的成績。實驗室的開放，使得培養方案中的創新教學落到實處，使學生形成了勤奮學習、積極創新的良好學風，取得了可喜的成果。幾年來，學生與老師共同發表的論文近百篇。實驗室的開放，為學生快速成材創造了良好的育人環境。學生通過動手實現創新性學習，通過創新性學習提高了動手能力。

3.充分發揮各類學科科研平臺的育人作用.我院現有甘肅省大櫻桃工程技術中心、甘肅省高校農業微生物重點實驗室、甘肅省農業固體廢棄物資源化利用重點實驗室，有甘肅省重點培育學科——生態學、天水師范學院重點學科——污染生態學、甘肅省高校重點培育學科——微生物學。充分利用我院現有的學科、科研平臺，在老師指導下開展各項研究工作，促進了教學質量的提高。把科研平臺拓展為教學條件，多門實踐性課程在平臺下完成，如生物化學綜合分析實訓、農產品理化檢測、微生物檢驗檢測等課程結合當地特色產業，在科研平臺實驗室進行。提高了科研平臺的利用率，使科研平臺轉化成育人條件。

4.科研成果轉化為教學內容.教師根據各自的設備條件和研究成果，開設課時不等的創新性實驗，是實施“科教融合”的重要途徑之一。創新性系列實驗課旨在促進科教融合，及時把科研成果轉化為教學內容，讓本科生了解學科動態和新技術進展，培養學生創新精神和實踐能力。學生根據不同教師的科研自行選擇題目，進行實驗設計、準備、實施和總結，進行科研過程訓練，形成了我院科技創新能力訓練體系，如在《生物化學綜合實訓課程》中，所有實訓內容采用焦成瑾教授國家自然基金項目“山黧豆毒素合成與半胱氨酸合成酶家族關系的研究（31160060）”研究成果，在《基因工程》實驗和《發酵工程制藥》課程中，實驗內容全部采用趙菲佚老師的國家自然基金項目“苜蓿半胱氨酸合成酶與其有機硫含量關系的研究（31260568）”的研究成果。《發酵工程制藥工藝實訓》課程中，實訓內容全部采用馬偉超老師的甘肅省科技項目“航天育種紅曲霉生產功能性紅曲粉的研究（1304KFCE106）”項目的成果。通過將教師科研成果轉化為教學內容，達到培養學生了解和掌握學科發展和新技術進展動態，引導學生自主發現問題、分析問題和解決問題的能力，以及自主開發新技術的研究能力和團結協作精神。

5.科教融合與地方特色產業密切結合.根據我院與地方特色產業結合緊密的特點，圍繞地方經濟發展，為地方經濟服務，在林業、果品、航天育種、生態放養雞、生物制藥、天水湖治理等方面，依據科研項目，加強學生實習和實訓，如2016年有近20名學生參加大櫻桃選育和品質提質增效研究，有6名學生參加我院與天水神舟綠鵬空間育種公司合作的航天辣椒選育研究，有6名學生參加規模化生態放養土雞生產HACCP體系的建立和示范推廣研究等，這些應用項目的實施，為學生提供了很好的實訓平臺，學生可以與專業結合，進行工藝優化、產品檢測、標準制訂、機理分析等方面的研究實訓，使學生整體素質快速提高。

三、科教融合創新育人的成效

1.科教融合的培養模式促進了考研率的提高。創新教學和考研是我院的一大特色和亮點，從學生入學，就引導學生樹立進一步深造學習的理念，并將考研輔導貫穿在整個教學和管理活動中。學生參與科研的訓練提高了學生的科研素質和動手操作能力，對學生進行了全方位的科研過程練習。除進行科研訓練外，每年多次組織老師從專業選擇、知識輔導、報考志愿、復試等各個環節提供服務。學生會每年舉辦考研經驗交流會，交流考研經驗和心得。畢業生考研錄取率每年保持30%以上，位居全校前列。2016年生物科學專業創新班考研率為50%，2017年創新班考研率達62%。

2.科教融合改善了本科教學條件。由于學院條件有限，2016年前申請到的自然基金、省級科研項目，學校配套相應比例的經費，用于購置儀器設備。由于科研經費的支持，我院申請并購買了大型儀器設備207件，總價值243萬元，這些儀器設備的添加改善了本科的實踐教學條件，對教學質量的提高具有明顯的推動與促進作用。

3.科教融合提高了教師教學水平。我院與復旦大學、蘭州大學、華南師范大學、西北民族大學、西北師范大學等十余所高等院校和科研機構，建立了良好的教學和科研合作關系，定期邀請國內外的專家教授來我院講學。教師在科研過程中經常要查閱國內外最新科技文獻，了解科技前沿的發展動態，在科研過程中教師會逐漸形成自己的科研心得，這些最新的東西在教學過程中會很自然地以例證的形式與學生進行交流。相關內容會寫進教案，向學生進行介紹。如果學生參與了教師的科研課題，教師會將相關的知識、原理、成功與失敗的原因等反復與學生進行討論，使同學們獲得深刻的印象、激發學生的求知欲。

4.科教融合促進良好學風的形成。通過科研活動，學生在實踐技能方面得到很好的培養，因此，比較容易組織學生的專業第二課堂活動。我院分別在2013—2016年舉辦過四屆食品安全宣傳活動，食品質量與安全專業的全體學生參與，邀請食品企業參與，在本地區影響較大；生物科學、生物技術專業學生每年舉辦教學實踐成果展，如菊花展、植物標本展等活動。此外，以食品專業實驗室和甘肅省大櫻桃工程技術研究中心為平臺，幾年來一直在組織學生進行櫻桃及櫻桃產品、蘋果及蘋果產品、飲用純凈水等食品的生產和校內銷售實踐活動及天水地區水果蔬菜的農殘檢測，培養學生工廠化生產食品的實際技能和食品質量的監測技能，這些第二課堂活動使學生形成了勤奮學習、積極向上的良好學風，得到全校師生的一致好評。

5.科教融合促進專業培養體系的完善。我院生物技術、食品質量與安全專業的人才培養體系不僅要遵循“寬口徑、厚基礎”的現代人才培養理念，更要加強實踐技能、創新能力的培養，以適應社會人才需求模式。通過科研實踐活動，使全院上下認識到專業要辦出一定特色，專業培養體系不能照搬別人的模式。為此，我們結合教師從事應用開發研究較多的優勢，在課程體系上每年要通過教學委員會討論和完善。近幾年來，我們將課程體系調整為：必修課以基礎課和專業基礎課為主，同時盡量開出30%課時比例的專業基礎實驗，同時增加綜合性實驗比例；限選課以主干專業課為主，實驗比例達到總課時的40%，增大設計性和綜合性實驗比例；選修課以拓展型和興趣型專業課為主，實驗比例達到總課時的30%，增大設計性實驗比例。為此提高了學生的實驗操作能力。

6.科教融合促進了教學團隊的形成。通過科研與教學的結合，促進了學院積極探索教學改革和教學管理，獲得了很多獎勵。其中“生物化學課程教學改革的研究與實踐”獲甘肅省教學成果獎教育廳級獎。產生了2支校級優秀教學團隊：生物基礎實驗教學團隊和生物技術創新教學團隊。2016年，在本科教學改革研究立項中獲批甘肅省教育科學研究項目2項，天水師范學院教學研究項目6項。獲省科技進步二等獎10余項，三等獎20余項；省教育廳科技進步獎3項，教學成果獎3項；國內外學術刊物上發表論文300余篇，其中SCI論文12篇。出版專著、教材等10余部，發明專利12項。

重視大學生科技創新活動，把學生創新能力培養貫穿于高等教育的全過程，貫穿于廣大教師的教學和科研工作之中，為學生的創新能力培養創造良好的環境、載體和渠道。我們在總結經驗的基礎上，將進一步優化培養方案，創新培養模式，探索科教融合的新途徑，提高地方應用型高水平大學的辦學水平。

參考文獻：

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