立足英才計劃學(xué)生特點(diǎn)融合多種教學(xué)手段提升學(xué)科素養(yǎng)

趙建

英才計劃學(xué)員的共同特點(diǎn)是對學(xué)科有濃厚的興趣，并且學(xué)習(xí)認(rèn)真，有意愿從事與本學(xué)科相關(guān)的科研工作。因此，我們首要的培養(yǎng)理念是不僅不能抹殺學(xué)員的學(xué)科興趣，還要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升其喜愛程度，同時拓寬他們的專業(yè)視野，培養(yǎng)他們的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能和科研思維，全面提升學(xué)員的學(xué)科素養(yǎng)。

培養(yǎng)理念

導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)根據(jù)中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、時間規(guī)律和專業(yè)知識接受程度，制訂了一套適用于生物學(xué)學(xué)科的中學(xué)生英才計劃培養(yǎng)模式。導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)常年致力于微生物學(xué)領(lǐng)域的研究工作，在對學(xué)員進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，不僅涉及基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、專業(yè)知識的拓展和豐富，還會培養(yǎng)學(xué)員在微生物實(shí)驗(yàn)中的動手操作能力，以及專業(yè)相關(guān)延伸問題的思辨能力。新冠疫情期間，團(tuán)隊(duì)采取了線上線下、點(diǎn)面結(jié)合、由淺入深的培養(yǎng)方式，根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和興趣愛好制訂相對個性化的培養(yǎng)方案，激發(fā)學(xué)員對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉他們自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員的科研思維和創(chuàng)新能力，力爭將英才計劃學(xué)員培養(yǎng)為“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計劃”的后備力量。

具體做法及培養(yǎng)效果

根據(jù)中學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律和英才計劃進(jìn)度安排制訂培養(yǎng)計劃

寒假開展生命科學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)知識初體驗(yàn)

英才計劃開始時間在寒假，涉及春節(jié)假期，且出于疫情期間門禁管控、實(shí)驗(yàn)安全和指導(dǎo)便利性等方面的考量，為了抓住第一個有效培養(yǎng)時間段，本團(tuán)隊(duì)英才計劃學(xué)員在寒假期間的培養(yǎng)方式主要以線上虛擬實(shí)驗(yàn)和線下圖書閱讀及分享的形式開展，讓學(xué)生初步了解相對專業(yè)的生命科學(xué)知識。在此階段，團(tuán)隊(duì)以四川大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺為支撐，利用虛擬實(shí)驗(yàn)課程和數(shù)字化教學(xué)標(biāo)本等資源，先后為學(xué)員提供了生命科學(xué)系列虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用虛擬訓(xùn)練等學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)員在課內(nèi)沒有使用過甚至沒有見過實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備，通過線上虛擬訓(xùn)練，可以熟悉生物實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器設(shè)備的使用方法和注意事項(xiàng)，以便盡快融入后續(xù)的科研訓(xùn)練。遴選出的虛擬微生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)可幫助學(xué)生提前熟悉課題組研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)操作；推薦閱讀的圖書能幫助學(xué)員提前預(yù)習(xí)后續(xù)線下實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本原理、科學(xué)故事及科學(xué)思想等。

學(xué)員普遍反饋，這種培訓(xùn)形式更為靈活，能幫助他們充分利用課余時間，有助于提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。

春季學(xué)期周末參與線下實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對生命科學(xué)不同分支的宏觀了解

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，學(xué)員通常還沒有真正了解生命科學(xué)，只是對其充滿好奇和喜愛。團(tuán)隊(duì)首先會推薦學(xué)員線下參加生命科學(xué)相關(guān)科普實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對淺顯易懂，實(shí)驗(yàn)操作簡單，學(xué)員更加容易接受。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等內(nèi)容，讓學(xué)生完成各分支學(xué)科的實(shí)驗(yàn)操作初體驗(yàn)，從面的層次對生命科學(xué)有宏觀上的了解。通過線上預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識，能加深對線下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，也可在線下實(shí)踐時對不理解的問題進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)，有效提升學(xué)員的學(xué)習(xí)效果。

暑假進(jìn)駐實(shí)驗(yàn)室

學(xué)員在暑假進(jìn)駐導(dǎo)師課題組進(jìn)行科研鍛煉，由宏觀了解生物學(xué)科的面聚焦到微生物學(xué)專業(yè)的點(diǎn)。暑假開始前，團(tuán)隊(duì)會提供相應(yīng)的科研課題清單，學(xué)員根據(jù)自己的興趣選擇一個可持續(xù)跟進(jìn)的小項(xiàng)目。學(xué)生通過文獻(xiàn)整理、方案建立與優(yōu)化，在導(dǎo)師的引導(dǎo)和研究生一對一的幫助下，加上自己的認(rèn)真思考，帶著目標(biāo)開展相對完整和深入的探索性科研實(shí)驗(yàn)。

秋季學(xué)期周末對暑期跟進(jìn)的科研課題進(jìn)行鞏固和補(bǔ)充

暑假期間，學(xué)生已經(jīng)有了初步的科研思維和體驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)利用秋季學(xué)期的周末督促學(xué)員繼續(xù)跟進(jìn)暑期項(xiàng)目，查漏補(bǔ)缺，逐步完善各自負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理與分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與展示等。比如，指導(dǎo)學(xué)員使用中國知網(wǎng)、NCBI等網(wǎng)站下載和梳理文獻(xiàn)、利用Origin 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，利用圖像處理軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行編輯、利用演示文稿進(jìn)行成果分享與展示等。

為學(xué)員推薦圖書目錄，拓展專業(yè)認(rèn)知，激發(fā)科研興趣

在培養(yǎng)剛開始時，導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)就向?qū)W員推薦了與課題組研究領(lǐng)域相關(guān)的圖書目錄，四川大學(xué)也為學(xué)員辦理了圖書閱覽證，學(xué)員可自由出入圖書館，挑選感興趣的圖書閱讀。培養(yǎng)期間，團(tuán)隊(duì)會不定期組織讀后感分享和研討活動，進(jìn)一步鞏固閱讀效果。

開展專題講座，引導(dǎo)學(xué)員追蹤前沿，培養(yǎng)思辨能力

充分利用不同導(dǎo)師的專業(yè)知識和學(xué)科背景，開展相應(yīng)的專題講座，并與學(xué)員面對面深入討論。除了課本和經(jīng)典專業(yè)知識外，還向?qū)W員介紹各領(lǐng)域的前沿，引導(dǎo)他們對復(fù)雜生命現(xiàn)象進(jìn)行思辨。線下專題講座注重與學(xué)員的直接溝通和討論，鼓勵學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中勇于提出自己的觀點(diǎn)，注重培養(yǎng)他們的批判性思維和挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣。此外，還會向?qū)W員講述科學(xué)史、介紹學(xué)科發(fā)展史、分享科學(xué)工作者的主要研究內(nèi)容和成果等，激發(fā)他們對生命科學(xué)的興趣，讓他們在生命科學(xué)領(lǐng)域著名科學(xué)家的精神熏陶下，樹立遠(yuǎn)大的科學(xué)志向。

建議

首先，導(dǎo)師應(yīng)與學(xué)員建立亦師亦友的關(guān)系，加強(qiáng)溝通交流，除了專業(yè)知識外，還包括學(xué)業(yè)規(guī)劃、興趣愛好等。只有導(dǎo)師被學(xué)員認(rèn)可了，給予他們的指導(dǎo)和建議才容易被采納。其次，導(dǎo)師要督促學(xué)員養(yǎng)成良好的習(xí)慣，包括按時參加科研訓(xùn)練、保質(zhì)保量、誠信記錄、積極提問、及時總結(jié)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等。同時，導(dǎo)師應(yīng)幫助學(xué)員梳理和制訂目標(biāo)，鼓勵并督促他們朝著目標(biāo)前進(jìn)，做一名有理想有責(zé)任的未來科研工作者。其中最為重要的是，盡可能有規(guī)律地指導(dǎo)學(xué)生參加各種形式的訓(xùn)練，這種規(guī)律性和高頻次的指導(dǎo)有助于學(xué)員沉浸于工作并踏實(shí)地完成培訓(xùn)計劃。

本文作者系四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，四川省生物工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員兼秘書長。研究內(nèi)容主要涉及資源微生物利用和病原微生物防控，在國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文100 余篇，獲教學(xué)工作獎勵若干，如全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽指導(dǎo)教師獎、四川大學(xué)星火校友獎等?，F(xiàn)任四川省科技青年聯(lián)合會常務(wù)理事、四川省微生物學(xué)會理事、《熱帶生物學(xué)報》編委等職。