任建武 張志翔 鄭彩霞 王曉旭
(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100083)
北京林業(yè)大學(xué)理科生物學(xué)基地[1],作為森林生物學(xué)學(xué)術(shù)后備人才培養(yǎng)的搖籃,面對(duì)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的艱巨任務(wù),始終把創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為理科基地的建設(shè)目標(biāo),構(gòu)建了從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)到專題立項(xiàng)的多層次科研能力培養(yǎng)體系。14年來,“基地”共培養(yǎng)了10屆畢業(yè)生369人,其中294名繼續(xù)讀研究生。大部分畢業(yè)生在國內(nèi)一流大學(xué)和中科院等著名科研機(jī)構(gòu)攻讀研究生,有30多人就讀于國外知名大學(xué)。部分畢業(yè)生的研究成果已發(fā)表于Nature[2],Nature:CellBiology[3]等頂級(jí) SCI收錄期刊,顯示出了極強(qiáng)的科技創(chuàng)新實(shí)力。
然而,目前大學(xué)生科研能力培養(yǎng)工作還存在著一些欠缺,具體表現(xiàn)在已取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)沒有得到有效推廣,科研訓(xùn)練和能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化工程覆蓋面窄;已取得的突破沒有及時(shí)進(jìn)一步深化,客觀上影響了新成果推出的進(jìn)程。為此,理科基地的教師經(jīng)過多年研究和跟蹤調(diào)查,認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),期望為大學(xué)生科研和創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作提供參考。
理科生物學(xué)基地利用北京林業(yè)大學(xué)的辦學(xué)優(yōu)勢(shì),突出森林生物學(xué)特色,以國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目為載體,促進(jìn)科學(xué)研究與教學(xué)的結(jié)合,鞏固基地前期建設(shè)的成果?;剡€充分利用現(xiàn)有國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、部委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以及學(xué)科教師研究室構(gòu)筑的科研訓(xùn)練平臺(tái),來培養(yǎng)基地學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)意識(shí)、創(chuàng)新及實(shí)踐能力。同時(shí),結(jié)合國家級(jí)、北京市級(jí)、校級(jí)和學(xué)院級(jí)的SRT(student research train)支持,在指導(dǎo)教師的幫助下,使學(xué)生直接參與研究課題的全過程,開展探索性的基礎(chǔ)研究并獨(dú)立完成工作,鍛煉實(shí)踐才干。營造師生之間教學(xué)相長的學(xué)術(shù)研究氛圍,加深學(xué)生對(duì)學(xué)科應(yīng)用實(shí)踐的認(rèn)識(shí),從實(shí)踐中拓展學(xué)術(shù)視野,樹立正確、科學(xué)的理念和求知精神?;谝陨纤悸?,理科生物學(xué)基地工作的總體實(shí)施方案是:首先,要廣開渠道,爭取多方面支持,確保大學(xué)生科研訓(xùn)練工作的資金保障。其次,構(gòu)建系統(tǒng)化、綜合性、開放式的本科生物學(xué)科研訓(xùn)練體系。再次,制定有力可行的保障措施。
鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)國家級(jí)、北京市級(jí)、校級(jí)和學(xué)院級(jí)的SRT項(xiàng)目;遴選優(yōu)秀學(xué)生參加前沿課題研究工作,引導(dǎo)他們積極與導(dǎo)師合作,申報(bào)《北京林業(yè)大學(xué)本科生科技創(chuàng)新專項(xiàng)》;舉全校之力,組織隊(duì)伍,積極爭取《國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目》,將大學(xué)生科研能力培養(yǎng)實(shí)踐以國家立項(xiàng)的形式,納入國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)主渠道,獲得與國內(nèi)一流大學(xué)同臺(tái)競技的機(jī)會(huì),促進(jìn)大學(xué)生科研能力培養(yǎng)水平的提升。
1.系統(tǒng)化科研訓(xùn)練體系
具體工作要因材施教,分層次施行專項(xiàng)訓(xùn)練。
首先是基本科研素質(zhì)培訓(xùn),主要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成?;究蒲兴刭|(zhì)包括:科研主題的提出、科技前沿動(dòng)態(tài)追蹤、文獻(xiàn)查閱與獲取、科研項(xiàng)目規(guī)劃與申請(qǐng)、研究方案的制定、研究計(jì)劃的執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取與處理、研究結(jié)果的分析與展示、研究總結(jié)報(bào)告與科技論文的撰寫等。實(shí)行集中培訓(xùn),分課題管理,個(gè)別指導(dǎo),尊重個(gè)性,鼓勵(lì)創(chuàng)新。在實(shí)驗(yàn)室良好學(xué)術(shù)氛圍中培訓(xùn)和提高理科基地學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、合作態(tài)度、團(tuán)隊(duì)精神,養(yǎng)成良好科研素質(zhì)。
該層次的科研訓(xùn)練是擴(kuò)大理科基地成功育人工程“廣度”的重點(diǎn)領(lǐng)域,應(yīng)及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大訓(xùn)練規(guī)模,延展覆蓋面,使更多的學(xué)生受益。
其次是科研技能培訓(xùn),應(yīng)充分利用現(xiàn)有國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、部委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及學(xué)科教師研究室構(gòu)筑的科研訓(xùn)練平臺(tái),以培養(yǎng)基地學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)意識(shí)、創(chuàng)新及實(shí)踐能力為目標(biāo)。
針對(duì)理論基礎(chǔ)良好、實(shí)驗(yàn)技能扎實(shí)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮膶W(xué)生,進(jìn)行科研技能的定向培訓(xùn),結(jié)合導(dǎo)師承擔(dān)的研究項(xiàng)目,對(duì)這些學(xué)生涉及國際前沿?zé)狳c(diǎn)研究的高端實(shí)驗(yàn)操作及技能進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn),使他們有機(jī)會(huì)了解科學(xué)問題、構(gòu)思研究方案、設(shè)計(jì)研究路線,鍛煉解決科學(xué)問題的能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。
為了提高學(xué)生科研技能,基地應(yīng)充分利用知名教授領(lǐng)銜的特色實(shí)驗(yàn)室的科研平臺(tái),學(xué)生們可根據(jù)自己的學(xué)識(shí)、興趣申請(qǐng)進(jìn)入各學(xué)科教師研究室。在這些研究室里,學(xué)生們置身研究氛圍,耳濡目染,可以使學(xué)生的科研創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)迅速提高。
在這一層次,要集中人力、物力、財(cái)力,重點(diǎn)支持表現(xiàn)優(yōu)異、發(fā)展?jié)摿薮蟮膱F(tuán)隊(duì),使他們?cè)绯龀晒?、出高水平成果,幫助他們不斷深化科研?xùn)練內(nèi)容,提升科研訓(xùn)練水平,在科研訓(xùn)練“深度”方面有更大進(jìn)展。
2.綜合性科研訓(xùn)練體系
此體系包括2個(gè)方面:第一,各門專業(yè)知識(shí)技能的綜合運(yùn)用;第二,學(xué)生在選擇導(dǎo)師和研究命題方面不受專業(yè)和行政隸屬關(guān)系限制。
各門專業(yè)知識(shí)技能的綜合運(yùn)用,主要以實(shí)踐教學(xué)手段解決問題。實(shí)施過程中,以專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的系統(tǒng)訓(xùn)練為主線,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論的理解,加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)基本技能,重點(diǎn)在于合理促進(jìn)相近學(xué)科實(shí)驗(yàn)技能的綜合,建立不同學(xué)科層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容相互銜接的新體系。
為了提高實(shí)踐教學(xué)的有效性,根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的知識(shí)構(gòu)成和專業(yè)特色,注意實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容在各專業(yè)和各年級(jí)之間的過渡,建立和優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。生命科學(xué)的各學(xué)科本為統(tǒng)一的整體,相互之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系,在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮到學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性,避免實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重復(fù),使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系化。將樹木學(xué)、植物生理學(xué)、林木遺傳育種、細(xì)胞生物學(xué)和植物學(xué)的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,綜合形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理活動(dòng)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能等方面的研究,將不同層次的實(shí)驗(yàn)貫穿起來,體現(xiàn)林業(yè)特色和多學(xué)科交叉,培養(yǎng)學(xué)生全面分析和解決問題的能力。
基地還要注重發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)教師將自己的科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的選題。為了開發(fā)新實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,除了不斷思考如何進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn),提高教學(xué)質(zhì)量,教師還可以將實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題作為畢業(yè)論文的題目,讓學(xué)生進(jìn)行更深入的研究,形成教學(xué)與科研有機(jī)互動(dòng)的良性循環(huán)。以理科基地為平臺(tái),不但有利于學(xué)生動(dòng)手能力的提高和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),還有利于教師開展教學(xué)研究,加深對(duì)教學(xué)的認(rèn)識(shí),深化教學(xué)改革。
3.開放式科研訓(xùn)練體系
此體系分為2個(gè)方面:第一,本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室向大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目全面開放;第二,設(shè)立學(xué)生自由申請(qǐng)項(xiàng)目,學(xué)生自主立題。
目前本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室向大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目開放,已經(jīng)不能完全滿足大學(xué)生科研訓(xùn)練需要。應(yīng)該籌措資金、尋找空間,開辟綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室,重點(diǎn)指向高年級(jí)學(xué)生,鍛煉其知識(shí)綜合運(yùn)用能力,以便使每個(gè)基地學(xué)生都能掌握發(fā)現(xiàn)與選擇研究課題的方法,學(xué)會(huì)收集和分析相關(guān)文獻(xiàn)資料,能夠提出創(chuàng)新性的研究選題。
設(shè)立自由申請(qǐng)項(xiàng)目,旨在鼓勵(lì)學(xué)生自主立題,激發(fā)其對(duì)科學(xué)研究的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力。例如,理科基地2008級(jí)學(xué)生沈勇同學(xué)的“中國林蛙蛙油形成中脂肪化轉(zhuǎn)錄機(jī)制的內(nèi)分泌學(xué)研究”項(xiàng)目研究取得優(yōu)異成績,發(fā)表SCI論文一篇;理科基地2008級(jí)學(xué)生王金子同學(xué)主持的“立體式無土栽培在城市低碳化發(fā)展中的應(yīng)用”科研訓(xùn)練項(xiàng)目,為園藝、綠化部門發(fā)明了一種旋轉(zhuǎn)立體花架裝置,申請(qǐng)技術(shù)發(fā)明專利2項(xiàng)。
學(xué)生科研訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)與教師的科研方向及研究課題相聯(lián)系,發(fā)揮正在研究和已完成科研項(xiàng)目成果的作用。近年來,理科基地教師獲得國家級(jí)科研課題98項(xiàng),課題經(jīng)費(fèi)總額達(dá)到5 800萬元,同學(xué)們可以積極參與其中,發(fā)揮聰明才智,鍛煉科研能力。
理科生物學(xué)基地自2000年起,在本科生中推行導(dǎo)師制,經(jīng)過10年砥礪,日臻成熟。
“3學(xué)分”制激勵(lì)學(xué)生參與科研活動(dòng)。在2007版和2011版修訂版的教學(xué)大綱中規(guī)定:申請(qǐng)立項(xiàng)記1.0學(xué)分,完成科研任務(wù)記1.0學(xué)分,科研結(jié)果發(fā)表論文記1.0學(xué)分。基地學(xué)生畢業(yè)時(shí)科研訓(xùn)練學(xué)分不得低于2.5學(xué)分。
全部教學(xué)實(shí)驗(yàn)室向基地學(xué)生開放,為學(xué)生科研訓(xùn)練服務(wù),滿足學(xué)生科研訓(xùn)練的需求,使學(xué)生的創(chuàng)新能力和潛能得到充分發(fā)揮。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)行個(gè)人申請(qǐng)和導(dǎo)師推薦,向具有自選項(xiàng)目的基地學(xué)生開放。
實(shí)行項(xiàng)目主持人負(fù)責(zé)制,理科基地秘書負(fù)責(zé)對(duì)經(jīng)費(fèi)使用進(jìn)行監(jiān)管,對(duì)各個(gè)子項(xiàng)目實(shí)施督察。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任負(fù)責(zé)監(jiān)管和安排實(shí)驗(yàn)室的使用,以確保該項(xiàng)目的順利實(shí)施。
1.提高科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)科學(xué)思維,激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。進(jìn)一步完善理科生物學(xué)基地學(xué)生科研能力培養(yǎng)體系,形成以多層次、多渠道、個(gè)性化培養(yǎng)發(fā)展,以提高能力為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系。
2.掌握相應(yīng)現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力和學(xué)術(shù)競爭力。引導(dǎo)科研與教學(xué)的良性互動(dòng),促進(jìn)研究與教學(xué)的融合,將學(xué)生科研能力訓(xùn)練和綜合素質(zhì)提高寓于整個(gè)教學(xué)和科研的系統(tǒng)工程。
3.基地使200多名本科生受益,并得到比較系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。
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