劉大麗
(黑龍江大學,黑龍江 哈爾濱 150080)
隨著農業科學的發展和社會的進步,“農以種為先”的科技需求、人才需求日益突出。2022年4月,習近平總書記在海南省三亞市崖州灣種子實驗室考察調研時強調,“種子是我國糧食安全的關鍵。只有用自己的手攥緊中國種子,才能端穩中國飯碗,才能實現糧食安全。種源要做到自主可控,種業科技就要自立自強”[1]。我國種業科研實力的提升,以及種業高水平人才的培養,在我國種業跨越式發展中起到至關重要的作用。種子科學與工程專業是新農科建設背景下,重點發展的優勢專業。如何更好地為我國種業發展輸送具有與產業需求相適應的高水平人才,是亟待解決的問題。科研導師制是結合專業特點,以教師和學生為核心,以科研活動為載體,以個性化科研指導為立足點的科教融合的新形式,旨在開發大學生的創新能力,培養大學生的科研興趣,提升大學生的科學素養。將科技育人有機融入到種子科學與工程專業的教育體系,增強我國農業特別是種業的人才綜合競爭力勢在必行。
學習科學的思維方式是大學教育的根本目的。此外,大學生應達到與科學研究相關的某些技能水平,例如,學習科學的基本概念和研究方法,理解研究過程,理解科學知識的性質。我們將這些技能稱為研究能力,并將研究能力視為科學思維的主要要素之一。新農科背景下的種子科學與工程專業的大學生應具備不斷提高行業所需的專業能力的動力,以及快速提升自己專業知識及廣泛技能的主動意愿。深化教學改革,打破傳統的相對單一的教學模式,將全方位、全過程提升大學生綜合素質的科研導師制融入科教協同育人的機制中,是種子科學與工程專業實現以能力為導向的培養目標的有效途徑之一。
種子科學與工程專業是為適應我國種子產業急速發展的形勢應運而生的,針對農業生物科學和種子科學等方面的基本知識和技能,開展種子生產、加工貯藏、種子質量檢測、植物育種等理論學習和科學實踐的專業。新時代,我國種業的迅速發展對種子科學與工程專業的教育工作者和大學生提出了更高的要求,即如何培養大學生更加有效地掌握和運用前沿科學知識和理念,將分析問題和解決問題的能力應用到高科技種業發展過程中。
然而,就目前來看,大學生高水平科學素養及其雙創能力仍需提升,這不僅僅體現在對現有知識結構的理解和內化方面,而且體現在試驗和實踐環節缺乏主觀能動性及理論與實際相脫節等方面。這也間接影響大學生進一步的深造或就業。對于種子科學與工程專業的大學生來說,他們對自己的專業缺少興趣和信心,缺乏創新和應用能力。在傳統培養模式和固有思想的引導下,大學生很少主動參加教師的科研和學科競賽。因此,大學生的學習興趣和創新能力在本科階段無法得到充分的激發。另外,現有實踐教學相關資源已經不能滿足高素質人才的培養需求,不能反映農業行業的發展趨勢,急需通過科教融合協同培養模式,讓大學生獲得更多的科研教學資源。
科學研究是培養新農科高水平復合型人才的重要組成部分。種子科學與工程專業的大學生不僅要熟悉植物生長發育和栽培的相關知識,而且要掌握植物遺傳學、現代生物技術和生物育種等相關的基礎理論與關鍵技術。這一過程有利于培養大學生對新知識的獨立探索能力,讓他們有途徑去實踐研究方法,學習更多解決科學問題的創新技術。因此,種子科學與工程這一特色專業在高素質種業人才的培養中面臨極大的挑戰。
為解決大學生教育中存在的問題,提高人才培養質量,2018年教育部印發的“新時代高教40 條”指出,“構建全方位全過程深度融合的協同育人新機制,完善協同育人機制,加強實踐育人平臺建設,強化科教協同育人,深化國際合作育人,深化協同育人重點領域改革”[2]。對于種子科學與工程專業來說,基于科研導師制的科教協同育人途徑是種業快速發展過程中,增強科技人才創新能力和建設知農、愛農的高素質人才隊伍的重要途徑。
因此,科研導師制的培養目標主要體現為過程性評價大學生的創新能力:導師有針對性地指導大學生選擇科研方向,提出科學問題,設計實驗,解決科學問題,分析實驗結果,撰寫科學論文,評價科學工作,將學業知識和科研實踐結合在一起,學以致用。所謂師者,傳道授業解惑也,這樣的道理同樣適用于科研導師。在日常教學和科研實踐過程中,科研導師引導大學生掌握理論(科學事實)和應用(科學研究方法、調查方法和應用科學的方法)知識的能力;讓大學生具備自我評估、自我規劃、自我教育和自我發展認知的能力;加強大學生對科學的興趣和信念,激發他們更深入地了解所研究的科研領域的問題、觀點的興趣;使大學生具有創造性思維和適應不斷變化的行業導向的能力;培養大學生克服困難的勇氣及堅韌的性格。
高素質人才隊伍的培養,離不開具體的科研實踐。新農科復合型卓越人才的培養應更重視科學理論的實踐應用。利用科研反哺教學,從而提高種子科學與工程專業的人才質量,進而促進農業教育改革,為打好我國種業“翻身仗”提供強有力的科技人才力量保障。
以學生為主體,以農學專業特色為支撐點,根據不同學年專業課的設置及大學生的知識儲備,分階段融入并科學規范地進行科研導師的指導工作。大一階段,組織大學生觀摩科研活動,開展培訓,開設“新生研討課”,在引導大學生對農學學科和專業進行了解的同時,激發其對科研的興趣及對科研領域探索的欲望,為科研導師的進入做好前期準備。大二階段,大學生根據自身特點和興趣愛好,選擇科研導師,在科研導師的指導下確定研究方向,并通過大學生創新創業項目、“互聯網+”項目、“挑戰杯”、大學生生命科學競賽、開放實驗項目等開展科研活動,熟悉科研團隊的運作模式,鍛煉科研思維和技能。大三階段,科研導師全過程參與,指導大學生進行科研項目的實施、科技論文撰寫、科研項目結題等,并與專業知識緊密結合,重點解決大學生專業素養提升的問題。大四階段,科研導師結合專業實踐及畢業論文,從產業發展及領域前沿的角度,引領大學生明確未來規劃,實現自我價值。
多數大學生對科研方向比較迷茫,且學術邏輯思維能力和理論體系還有待加強,因此,如何有效地指導大學生單獨或團隊協作完成任務是科研導師制實施過程中要解決的關鍵問題。
從專業的角度而言,農學學科不同于其他學科,其研究周期與作物生長周期緊密相連,因此存在科研周期長、過程管理復雜等問題,尤其是種子科學與工程專業所涉及的種子生物學、遺傳、育種、種子質檢等研究領域,對理論知識的掌握程度要求高,科研導師需要結合各階段大學生的專業知識結構特點,以及種子行業亟待解決的問題,有的放矢地指導大學生。
從學校及學院角度而言,應著力規范科研導師與大學生之間的“教”與“學”,并為導師和大學生提供更多的科研平臺和資金支持,科學地評估科研導師的教學效果,以有效促進科研導師制的實施。同時,建立相應的激勵機制,獎勵大學生研究成果的產出,如論文、標準、軟件知識產權和專利等。
從科研導師角度而言,引導大學生端正學習態度,在參與科研項目的過程中,積極思考,增強自學能力、接受新知識、掌握新技能的能力,以及將知識的消化吸收轉化為自身的能力儲備等能力。包括引導大學生學會利用各種渠道收集本專業領域的前沿科技信息;提高文獻閱讀和寫作能力;積極參與課題申報和研究成果展示;參加專業技能競賽、創新創業競賽、社會生產實踐活動,從而增強專業認知實踐,拓展專業認知視野,提高專業興趣。科研導師是大學生最好的榜樣,他們對工作和科研的態度直接影響到大學生。因此,科研導師需要保持嚴謹的學術態度和科學精神,努力工作,激活大學生的創新性思維。
科研導師制的核心是培養高素質專業人才,要面對當前我國種業發展所面臨的原創性種質資源相對稀缺、種子研發投入不足、生物技術育種尚待提高、科研育種人才支撐力度不夠等問題。因此,科研選題要圍繞種質資源創新和利用、種子基因庫的建立健全、分子育種與傳統育種有機結合、良種選育機理及鄉村振興等,并結合黑龍江地區產業優勢,引導大學生開拓思維,聚焦產業亟待解決的科學問題。同時,科研選題也應圍繞大學生創新創業等項目的指南開展。總的來說,研究方向的確立是在科研導師的引導下,學生根據自己的知識結構,對現階段本領域的研究進展進行分析和判斷,提出科學問題,并給出相應的解決辦法。在這一過程中,大學生需要結合科研導師的指導,有針對性地查閱大量文獻,掌握科技動態,做出合理的規劃。
科研導師可將本專業教師的科研項目組織起來供大學生選擇或者師生互選,鼓勵大學生加入教師團隊,自主申請研究性學習項目和創新性實驗計劃,以此激發大學生的科研興趣,并對大學生進行個性化培養,因材施教。
通過構建種子科學與工程專業認知教育模式,引導大學生參與科技創新和生產實踐,對大學生從入學到畢業采取個性化科研導師培養。在完善科教體系的過程中,科研導師應改進教學方法,培養大學生自主學習和創新的意識與能力,提高其學術視野和科研能力,同時,依托黑龍江大學現代農業與生態學院的國家、省部級科研平臺及實習基地、科技小院等,實行產學研相結合的培養模式,鼓勵大學生參與協同創新及科技成果創新和轉化,從而保障本專業大學生培養目標的實現。
開展學術交流活動可以增加教師和大學生的知識儲備,拓寬學術視野,增強科學研究和創新能力。學校和學院積極組織學術交流活動,科研導師和大學生積極參與學術會議,從而了解科學領域的最新研究進展;同時,學校聘請國內外知名專家、行業專家、企業技術負責人進行短期講座,促進大學生科研創新意識、創新思維和創新能力的培養,營造濃厚的專業學術研究氛圍。
系統的功能教學方法可以讓大學生掌握相關專業領域的科學研究方法和策略,提高專業能力,并進一步發展對科學的認知。事實證明,有必要建立可以讓大學生都有機會參與的科學研究體系,鍛煉并發展他們的專業技能,而科研導師制的實施恰恰可以滿足這樣的訴求。在科研導師制下,教育體系可將理論課知識、研討課、實驗室和實踐課,以及具體的科研項目的執行過程有機地融合在一起。在大學生“獨立”工作的過程中,科研導師運用啟發式教學方法培養大學生的專業技能。通過科研導師的指導,大學生可以更加有效地學習到科學家的新成果、新理論、新技術、新方法;掌握選擇科學研究主題、科學搜索、分析、數據處理的能力;培養發現科學研究的實質、趨勢及其結果的素養。
同時,大學生在跟著科研導師做科研的過程中,綜合素質也得到了提升。除了必備的專業領域相關的實驗技能之外,科研導師在指導過程中,應結合種子科學與工程專業課程的理論知識體系,隨時引入當前科學研究的前沿發展動態,讓大學生與時俱進。科研導師不僅可以在科研規劃上、大學生創新創業相關賽事上給大學生提供幫助,還可以在撰寫文章、學年論文、畢業論文等方面提供指導。在種子科學與工程專業的培養計劃中,科研導師制貫穿始終,這一科教融合的過程有效地促進了理論與實踐的緊密聯系、產學研的有機結合及大學生創新能力和專業素養的提升。
很明顯,大學生科研活動已經成為高校教學體系的重要組成部分。在跟隨科研導師的學習過程中,大學生不僅提高了綜合能力,獲得了專業知識和技能,而且對未來的職業生涯也尤為重要。科研活動可以培養大學生的分析思維,使他們形成嚴謹的工作態度和高效的工作能力,是有效促進大學生提升創新和創造能力的方式之一。
新時代農業的快速發展和新農科高等教育水平的提高,對大學生在種子科學與工程相關專業的農學領域的知識架構和綜合能力提出了更高的要求。越來越多的高校的科研平臺和基地逐漸向大學生開放,為大學生參與科研、提升實踐技能創造了更多有利條件。科研導師制推動了大學生更早進入課題、實驗室和團隊,同時將最新的科研成果及時轉化成教學內容,以更高水平的科研支撐更高質量的人才培養。就種子科學與工程專業而言,為我國的種業振興儲備高素質復合型專業人才已經成為當務之急。為了讓科研導師制能夠更加成功地服務于新農科大學生的培養目標,需要職能部門、一線教師及大學生共同努力,教學相長,長效推動科教協同育人。