更新教學理念 完善生物學專業人才培養機制——“全國高校生物學教學改革與發展創新研討會”和“第一屆京津冀農林院校生命科學教學研討會”的綜述

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京100083)

生物技術是21世紀最活躍的科學領域之一。隨著人類對生命本質的認識越來越深入以及試圖改變生物為人類服務的意識越來越強烈，生物技術及其相關產業已成為當前我國高新技術產業發展的重大戰略領域之一。因此，高校生物學專業教育更需注重學生創新思維的培養以及實踐能力等綜合素質的不斷提高[1]。

繼承與創新是人類發展不竭的動力源泉。為了進一步提高人才培養質量，國家相關部門相繼出臺了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》《中共中央國務院關于加快推進農業科技創新持續增強農產品供給保障能力的若干意見》，特別是教育部、農業部、國家林業局于2014年聯合批準了“卓越農林人才教育培養計劃”等各種文件。在此背景下，各高校均對新時期優秀專業人才培養方案的構建開展了積極的研討和實踐探索。

2017年7月1—4日，由北京林業大學承辦的“全國高校生物學教學改革與發展創新研討會”在北京召開，邀請教育部高等教育司、高等教育出版社、北京大學、清華大學、北京師范大學等全國40余個相關單位的百余名生物學教育專家參加了研討。2017年10月28—30日，由中國農業大學主辦的“第一屆京津冀農林院校生命科學教學研討會”召開，北京林業大學、北京農學院、河北農業大學、天津農學院、高等教育出版社等單位參加了會議。兩次大會均以專題報告、交流討論的形式，圍繞“新形勢下高校生物學專業人才培養與教學改革的新理念、新路徑”“助力京津冀地區乃至全國高校協同發展”等主題，進行了熱烈的研討。筆者對兩次大會專題報告的主題和內容以及研究背景等進行了梳理，以期深入挖掘研討內容的內涵，進一步探討新時代生物學專業創新型人才培養方案的構建。

一、以課程教學創新作為提高生物學專業人才培養質量的突破口

高校教學改革的核心是課程建設，課程體系和課程教學的不斷改革和創新不僅可以為實現一流課堂和一流科研訓練奠定基礎，而且是提高人才培養質量和實現人才培養目標的關鍵保障。

(一)創新課堂教學模式

在科學技術發展日新月異的新時代，必須把學科前沿知識以及最新的科技成果適時地融入課程教學體系。在研討會上，北京林業大學林金星教授強調，以科研促進教學是提高教學質量的重要途徑。以諾貝爾獎研究成果為例，其代表了相關學科領域的最高學術水平，難度大，但是高校教師通過長時間的消化和解讀其深層奧秘，最后以淺顯的科普語言逐步把高深的諾貝爾獎研究成果融入課程教學，使學生感受到科學研究的魅力[2]。

以科研促進教學，除了將科研成果納入相關課程內容體系之外，還要注重課堂教學模式的創新。在研討會上，內蒙古大學莫日根教授介紹了其對“以科學史引導教學”課堂教學模式的實踐探索，即在課堂教學過程中通過科學故事引導學生了解生物學基本理論以及新理論是如何產生的、又是通過哪些實驗方法進行驗證的等，從而提高課程教學的啟發性和趣味性。在討論中，與會專家認為該教學模式特別適用于學生普遍認為難以學習的以闡述生命奧秘為主的課程，如“生物化學”“細胞生物學”“遺傳學”“基因工程”等課程[3]。

在研討會上，復旦大學喬守怡教授還交流了其在“遺傳學”課程教學中開展案例式教學的經驗。生物在從低等進化到高等的進程中完成了由無性生殖到有性生殖的過渡。目前，人們可以調控生物的性別決定基因來改變不同生物的性別，從而通過調控植物(玉米、黃瓜、葫蘆等)雌雄花、動物(昆蟲、魚類、兩棲動物等)性別分化來提高產量和品質[4]。而性別決定又是一個多基因互作的非常復雜的過程。因此，喬守怡教授在講授“遺傳學”課程時，積極嘗試課堂教學模式的創新，通過案例式教學以“問題導向”激發學生學習遺傳學的興趣，引導學生掌握“通過改變環境因素實現生物性別決定的調控”的知識技能。

(二)將科研思維培養融入實踐教學

生物科學是實驗性科學，生物學專業學生普遍認為很多課程內容難以理解和消化。為了使學生能夠有效地掌握課程教學內容，也為了培養學生的科研思維，使學生感受到生物科學研究的魅力，很多高校在加強生物學專業基礎類實驗的基礎上，嘗試逐漸增加綜合性提高類實驗和研究性創新類實驗。

在研討會上，復旦大學介紹了在針對本科生的“遺傳學實驗”課程教學中開展RNA干擾綜合實驗的實踐探索，即在實驗開始前要求學生自行設計實驗方案，探討雙鏈小RNA對綠色熒光蛋白的干擾效果。這樣，既可以使學生了解更貼近科研前沿的遺傳學研究進展[5]，促進其對相關課程理論知識的理解和掌握；又可以培養學生開展科研工作的能力。再如，“ABO血型遺傳學鑒定”是經典的“遺傳學”課程教學案例，國內多所高校都以參加實驗學生的ABO血型為研究對象，采用不同策略對“ABO血型遺傳學鑒定”實驗進行了優化整合與創新[6]。

在研討會上，復旦大學還介紹了對“分子生物學開放性綜合實驗”的創新探索，即圍繞明星基因TP53要求學生進行不同的實驗設計，學生可以選擇不同的TP53突變基因進行研究，也可以結合自己所在科研實驗室的研究工作進行實驗設計或解決不同的科學問題[7]。

此外，北京林業大學介紹了翁強教授的團隊通過將大學生創新項目與教師科研課題有機整合和銜接培養學生科技創新能力的經驗[8]。

二、完善生物學專業人才培養機制

(一)產學研合作共同制定人才培養方案

畢業設計質量的高低是衡量高校教育教學質量的一個重要指標[9]，畢業設計環節是培養大學生創新能力和創業精神的重要實踐教學環節。生物學專業，尤其是生物工程、生物技術、食品科學與工程等專業，根據所確定的人才培養目標，更需要在加強產學研合作的基礎上通過畢業設計環節促進學生實踐能力、創新意識和創新能力的培養。

在研討會上，多所高校圍繞產學研合作共同制定人才培養方案、實施“3+1”人才培養模式等，進行了經驗交流。例如，本科生完成3年的理論學習之后，在大學最后一年深入到大北農集團、首農集團、中牧研究所、北京方泰生物制藥公司等生產一線單位進行實習，從而在產學研合作培養過程中從了解專業、認識專業到喜愛專業，再到最終投身于專業領域去實現自己的理想與抱負。再如，南京工業大學歐陽平凱院士及胡永紅教授的團隊在生物工程等專業的人才培養過程中，探索實施了以“問題導向、自主思考、專業知識、實習實踐、創新創業、產學研用”六維(多元)體系為核心的人才培育模式[10](詳見圖1)，提出“產、學、研、用”多元協同培養農業生物技術專業人才的思路，創新了實踐教學模式，從而為滿足社會對應用型、創新型專業人才的需求提供了新的實現途徑。

(二)創新拔尖人才培養模式

人才是創新的根基，是發展社會生產力的核心要素。在研討會上，教育部高等教育司侯永峰處長介紹了由教育部聯合中組部、財政部于2009年啟動的“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”(簡稱“珠峰計劃”)。此外，國家留學基金委于2011年設立的“優秀本科生國際交流項目”明確規定優先支持“珠峰計劃”培養學生的出國交流學習。這些舉措為“人才強國”戰略的實施提供了重要保障。

在研討會上，北京大學許崇任教授強調大學對社會經濟發展、人類重大思想、科學技術等發揮著重要的引領作用，并分享了北京大學元培學院以“加強基礎、鼓勵交叉、尊重選擇、卓越教學”為教學目標開展“以學生選擇為主，搭建合理知識結構和知識體系，實施寬口徑培養”人才培養的做法和經驗。清華大學劉棟教授強調大學培養“對社會和民族有責任擔當，具有成熟心智、健全人格、高尚情操”的專業人才的重要性，并介紹了開設“清華學堂生命科學試驗班”探索拔尖人才培養的經驗，即通過多學科交叉以及理論與實踐、基礎與專業、校內與校外、國內與國際相結合等途徑，實施價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的人才培養模式，從而為學生“搭建廣闊的學習平臺、提供健康的成長環境、營造濃厚的學術氣氛、分享正確的人生價值”。北京師范大學王英典教授、上海交通大學李志勇教授分別交流了“勵耘學院實驗班”和“致遠學院”的人才培養經驗。

圖1 南京工業大學生物工程等專業構建的以六維(多元)體系為核心的人才培養模式

在研討會上，與會專家還就針對“卓越農林人才教育培養計劃”開展的各種教學改革進行了經驗交流。于靜娟教授介紹了中國農業大學生物學院堅持以學生為中心探索實施師生共同成長的卓越教學以及“三級”教學管理模式的做法，即采取以學生監督推進學院教學的改革舉措，通過成立由調研組、反饋組和學報組構成的“學生促進委員會”以及支持啟動學生“吐槽”模式，對學院制定的人才培養方案、開展的基礎教學和課程考核以及創新創業教育等進行監督。張柏林教授分享了北京林業大學“生物學國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地”實施的以“森林生物學”為特色的人才培養模式的具體做法，即堅持“厚品德、尊個性、強基礎、重實踐”的人才培養方針，通過采取“基地班滾動分流”“本科生成長導師計劃”(要求無論是講師還是教授，每人都要負責指導2～3名本科生)等措施，全方位指導學生成長成才；同時，實施以教師為本、以學生為中心的教學管理模式，在教學管理中投入感情，為師生做好服務。

最后，與會專家一致認為，雖然各高校都在拔尖人才培養模式創新方面進行了積極的探索并取得了一定的成績，但是如何把從大學低年級選拔出來的優秀學生培養成為“志向遠大、基礎扎實、興趣濃厚、能力突出、德才兼備且勇于創新”的拔尖型專業人才，在選拔機制、培養方案和學生管理等很多方面都還需進行深入的探索。

三、加強新媒體教材建設，促進生物學專業人才培養適應新時代發展的要求

教育要“面向現代化、面向世界、面向未來”，教材建設是與國家教育發展戰略緊密相關的基礎工程。隨著信息和網絡技術的迅猛發展，互聯網正在改變知識的傳播方式和學習方式，教學活動的信息化和網絡化已是大勢所趨。為此，教育部出臺的《關于“十二五”普通高等教育本科教材建設的若干意見》明確提出，要編寫和出版不同載體、不同形式的高水平教材。

當前，很多高校在課程建設中積累了大量優質的教學資源，但是這些教學資源的使用大多局限于各高校自己的課程組，受教學條件、資助經費、人力投入等多種因素的限制，在系統性和可推廣性等方面還存在很多不足，優質精品教學資源沒有得到高效的共享。新的數字化出版模式既可以實現數字知識產權保護，又可以促進共建共享、持續發展的教材建設良性機制的形成。

在研討會上，高等教育出版社林金安副總編介紹了新媒體教材的建設情況，即依托在線學習平臺(http：//abook.hep.com.cn/)，對教師在課程建設中積累的教學資源，以“紙質教材+數字課程”的方式出版新形態教材；并在此基礎上，充分利用云存儲、移動互聯、大數據等新技術，構建覆蓋新形態教材、數字課程出版與定制應用、數字教程等內容的教材建設新模式[11]。同時，高等教育出版社吳雪梅主任著重在數字課程的出版標準、教學內容和教學活動的設計、出版的具體工作和流程等方面，做了詳細的講解和說明；并展示了高等教育出版社與高校教師合作共建數字課程的成功案例。

在研討會上，多年致力于《植物學》教材建設的南京農業大學強勝教授指出，精品資源共享課教學主要通過師生互動激發學生學習的積極性和自主性。在這個過程中，教師作為“導演”，負責選擇“劇本”(教材)；學生作為“演員”，需熟悉“劇本”(教材)。所以編撰的教材應便于學生自主學習。特別是生命科學作為實驗性科學，相關課程的教學需講解大量復雜的實驗原理和過程，需以照片、圖片、表格甚至野外考察獲得的樣本資料等多種形式對實驗結果進行展示。所以應高度重視網絡數字教材的建設，積極探索適合不同地區、不同高校的基于網絡的數字教材建設模式和教學應用模式，從而促進優質教學資源的共享，實現課程教學內容的不斷更新和完善。

總之，提高人才培養質量是高等教育的生命線，也是高等教育大眾化后世界各國面臨的共同課題。目前，我國部分高校在辦學理念和人才培養方面還面臨著很多問題。例如，很多大學畢業生適應新環境和實際工作崗位的能力較差，奉獻意識、吃苦耐勞和團隊協作精神、動手操作能力等都還有欠缺。再如，提高高校教育教學質量的關鍵是教師，而以科研為導向的評價機制嚴重影響了教師對教學的投入；同時，教學經驗和教學技藝等需要多代人的不斷積累和傳承，而目前因人設課、教材陳舊、教學內容隨意取舍、課程建設淡化、教研組功能消失、年輕教師缺乏“傳、幫、帶”等問題都對其產生了沖擊。此外，新時代的教育已開始從學校教育向終身教育過渡。這都要求高等教育能夠提供靈活便捷和個性化的服務，并積極探索多樣化的人才培養機制。