劉成柏, 許 月, 李全順, 韓 璐, 邢 述, 關(guān)樹文

(吉林大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 吉林 長(zhǎng)春 130012)

通信作者:關(guān)樹文(1976—),男,吉林省吉林市,博士,副教授,主要從事植物生物學(xué)研究.

基于生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)的“拔尖人才”科研素質(zhì)培養(yǎng)

劉成柏, 許 月, 李全順, 韓 璐, 邢 述, 關(guān)樹文

(吉林大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 吉林 長(zhǎng)春 130012)

構(gòu)建基于生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)的科研綜合訓(xùn)練體系,不僅促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)一步樹立人與自然和諧發(fā)展的科研情操,提高了學(xué)生獲取知識(shí)的能力,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生探尋科學(xué)問(wèn)題的興趣,以及調(diào)查研究、分析與解決問(wèn)題、創(chuàng)新與批判性思維的綜合科研素養(yǎng)與科研能力,為在本學(xué)科領(lǐng)域從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

生物學(xué)；野外實(shí)習(xí)；科研素質(zhì)；拔尖人才；培養(yǎng)模式

生命科學(xué)人才培養(yǎng)發(fā)展的趨勢(shì)正由原來(lái)的重微觀、輕宏觀逐漸轉(zhuǎn)向微觀宏觀并重[1]。生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)正是將宏觀與微觀相連接,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際并熟練掌握生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,形成綜合生命科學(xué)素養(yǎng),提高綜合素質(zhì)和能力的重要環(huán)節(jié)[2]。傳統(tǒng)的生物學(xué)野外實(shí)習(xí)多為生物標(biāo)本的采集制作、常見物種的識(shí)別等,內(nèi)容和形式相對(duì)單一[3]。隨著國(guó)家生物多樣性和物種保護(hù)等政策的完善以及意識(shí)的提高,以標(biāo)本采集為主的方式不再適合野外實(shí)習(xí)。自2009年教育部“拔尖計(jì)劃”實(shí)施以來(lái),生命科學(xué)人才培養(yǎng)的質(zhì)量和社會(huì)需求不斷提升,生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)作為生命科學(xué)人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),其教學(xué)模式與培養(yǎng)方式亟待改革。

1 生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)科研訓(xùn)練體系的改革思路

以“拔尖人才”培養(yǎng)為目標(biāo),以提升科研綜合素質(zhì)為重點(diǎn),以改革野外綜合實(shí)習(xí)內(nèi)容、方法和考核機(jī)制為途徑,構(gòu)建點(diǎn)線面結(jié)合、綜合知識(shí)技能學(xué)習(xí)與專題科研訓(xùn)練項(xiàng)目相結(jié)合的生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)體系,使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本范式和方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、研究能力、團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作意識(shí)[4-7]。其改革思路包括2個(gè)方面:從橫向上來(lái)說(shuō),將生物學(xué)傳統(tǒng)野外實(shí)習(xí)中的采集、認(rèn)知、分類等經(jīng)典項(xiàng)目與實(shí)習(xí)全程中的科研專題訓(xùn)練、檢索表制作、科研記錄、電子標(biāo)本制作、實(shí)習(xí)前綜合資料查閱、實(shí)習(xí)結(jié)束前的分組總結(jié)、匯報(bào)和師生討論以及實(shí)習(xí)后的科研論文寫作、研究項(xiàng)目申請(qǐng)等相結(jié)合,進(jìn)而將實(shí)習(xí)全程中的知識(shí)面與綜合技能、科研思路與方法相結(jié)合,構(gòu)建生物學(xué)野外實(shí)習(xí)過(guò)程中的科研綜合訓(xùn)練體系；從縱向上看,“生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)”實(shí)踐課程設(shè)置于大二學(xué)年的暑假,因而可將實(shí)習(xí)中的科研課題、專題訓(xùn)練以大一年級(jí)的“植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”中的“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”為先導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生返校后以實(shí)習(xí)中的科研課題為內(nèi)容開展后續(xù)研究,并與大三年級(jí)的“大創(chuàng)計(jì)劃”相結(jié)合,部分課題還可與大四年級(jí)的畢業(yè)論文相結(jié)合,構(gòu)建貫穿大學(xué)4年的科研綜合訓(xùn)練體系,逐步提升學(xué)生的綜合科研素養(yǎng)。

2 構(gòu)建“3個(gè)銜接、1個(gè)貫穿”的生物學(xué)野外實(shí)習(xí)科研訓(xùn)練內(nèi)容體系

野外綜合實(shí)習(xí)內(nèi)容體系的建立,是保證科研訓(xùn)練效果的重點(diǎn)[8-10]。為此,從改革傳統(tǒng)野外實(shí)習(xí)模式入手,建立了“3個(gè)銜接、1個(gè)貫穿”的野外綜合實(shí)習(xí)科研訓(xùn)練內(nèi)容體系(見圖1)。即加強(qiáng)了野外實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相銜接、與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)相銜接、與科研課題相銜接,將科研訓(xùn)練貫穿大學(xué)4年的全過(guò)程。

圖1 生物學(xué)綜合實(shí)習(xí)科研訓(xùn)練體系模塊

該體系有以下特點(diǎn):第一,通過(guò)相關(guān)課程的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),為野外實(shí)習(xí)科研課題的開展奠定前期基礎(chǔ)；第二,實(shí)習(xí)前學(xué)生自主選擇教師提供的科研課題或自擬創(chuàng)新課題,進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、資料準(zhǔn)備和方案設(shè)計(jì),實(shí)習(xí)過(guò)程中以小組為單位開展野外調(diào)研實(shí)習(xí)和課題研究；第三,實(shí)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生進(jìn)入教師科研實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)開展實(shí)習(xí)科研課題的深入研究,也可與研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、本科生畢業(yè)論文及未來(lái)碩士論文的研究相結(jié)合；第四,鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)習(xí)科研成果參加大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、生命科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽等各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽。通過(guò)基于生物學(xué)野外實(shí)習(xí)4年不間斷的綜合科研訓(xùn)練,逐步強(qiáng)化學(xué)生的基本科研能力和綜合科研素質(zhì)的培養(yǎng)。

3 建立適合科研訓(xùn)練的野外綜合實(shí)習(xí)教學(xué)方法

生物學(xué)野外實(shí)習(xí)已不再是單純的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延續(xù),而是注重開闊學(xué)生的視野、鍛煉學(xué)生獨(dú)立從事生物學(xué)野外工作及獨(dú)立進(jìn)行專題研究的能力[11-14]。為此,從標(biāo)本采集、檢索表繪制、專題研究,到科研記錄、總結(jié)研討、論文撰寫等設(shè)計(jì)融科研訓(xùn)練要素的野外實(shí)習(xí)教學(xué)技術(shù)路線與教學(xué)方法。

3.1傳統(tǒng)植物標(biāo)本采集與電子、微體標(biāo)本采集綜合訓(xùn)練

在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行傳統(tǒng)的標(biāo)本采集、標(biāo)本制作的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展圖片標(biāo)本的采集整理,即以照片的形式記錄標(biāo)本的生境、形態(tài)、結(jié)構(gòu)等信息,除此以外,還嘗試開展孢粉等微體標(biāo)本的采集整理。最后對(duì)野外實(shí)習(xí)所搜集的各類型標(biāo)本進(jìn)行綜合整理、歸類,構(gòu)建實(shí)物標(biāo)本、圖片標(biāo)本和微體標(biāo)本3個(gè)標(biāo)本庫(kù),大大豐富了標(biāo)本資料。特別是通過(guò)微體標(biāo)本的采集和整理,為進(jìn)一步的顯微結(jié)構(gòu)分類和分子系統(tǒng)學(xué)分類提供了有價(jià)值的標(biāo)本資料。這一改革,鍛煉了學(xué)生的科研材料搜集整理能力,為今后的科學(xué)研究工作奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 植物檢索表編制訓(xùn)練

在訓(xùn)練學(xué)生掌握使用植物檢索表鑒定植物標(biāo)本的方法基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步要求學(xué)生針對(duì)某一個(gè)科編制該科所搜集標(biāo)本的檢索表。這一改革對(duì)學(xué)生的分類鑒定能力提出了更高的要求,不僅使學(xué)生能夠更加熟練地掌握分類鑒定的知識(shí)和技能,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科研信息收集、整理和分析能力。

3.3 科研課題、專題訓(xùn)練

科研課題與專題訓(xùn)練是以培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)踐能力為目標(biāo),建立起科研訓(xùn)練與野外調(diào)研相結(jié)合、教師設(shè)定題目與學(xué)生自擬題目相結(jié)合、野外科研課題與實(shí)驗(yàn)室研究課題相結(jié)合的科研訓(xùn)練流程。實(shí)習(xí)前,由教師提出課題或?qū)ｎ},學(xué)生根據(jù)興趣選擇或自擬題目,學(xué)生自主組建實(shí)習(xí)科研小組,完成文獻(xiàn)及資料查閱、調(diào)查研究方案設(shè)計(jì)和方案論證；實(shí)習(xí)中,在教師的指導(dǎo)下,按照研究計(jì)劃進(jìn)行實(shí)地考察、記錄或采集、數(shù)據(jù)處理、資料整理、撰寫總結(jié)報(bào)告或研究論文、參加總結(jié)匯報(bào)；實(shí)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生根據(jù)野外實(shí)習(xí)課題內(nèi)容進(jìn)入指導(dǎo)教師的實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)開展科研工作。這一訓(xùn)練對(duì)激發(fā)學(xué)生的科研興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性、培養(yǎng)宏觀與微觀結(jié)合實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和合作意識(shí)起到了重要的作用。近兩年,以實(shí)習(xí)小組為單位開展了14項(xiàng)科研課題研究,其中6項(xiàng)獲批國(guó)家級(jí)大創(chuàng)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，1項(xiàng)教育部博士點(diǎn)立項(xiàng)。

3.4 科研記錄訓(xùn)練

野外綜合實(shí)習(xí)科研記錄訓(xùn)練分現(xiàn)場(chǎng)記錄和歸納總結(jié)兩個(gè)部分。現(xiàn)場(chǎng)記錄要求客觀性、全面性和原始性,除了規(guī)定記錄的項(xiàng)目外,學(xué)生還可以根據(jù)具體情況增加項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、動(dòng)腦分析、及時(shí)記錄的習(xí)慣和實(shí)事求是的品質(zhì)；歸納總結(jié)部分則要求學(xué)生對(duì)現(xiàn)場(chǎng)記錄進(jìn)行整理和補(bǔ)充,并對(duì)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、自我管理能力和分析解決問(wèn)題的能力。

3.5 實(shí)習(xí)總結(jié)研討及實(shí)習(xí)論文寫作訓(xùn)練

在野外實(shí)習(xí)的最后階段,召開實(shí)習(xí)總結(jié)匯報(bào)會(huì),要求學(xué)生以實(shí)習(xí)小組為單位,對(duì)選題、研究過(guò)程、研究結(jié)果、研究成果、心得體會(huì)及未來(lái)工作思路等進(jìn)行交流。交流過(guò)程中師生討論、教師點(diǎn)評(píng),進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課題的理解與認(rèn)識(shí)。同時(shí)學(xué)生利用假期時(shí)間完成個(gè)人的實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告以及實(shí)習(xí)論文。通過(guò)匯報(bào)總結(jié)和科研論文寫作,不僅培養(yǎng)了學(xué)生挖掘科學(xué)問(wèn)題、綜合研究與分析解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等基本科研能力,而且全方位提升了學(xué)生多角度思考科學(xué)問(wèn)題、科學(xué)創(chuàng)新與批判性思維的綜合素質(zhì)。

4 建立生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)科研訓(xùn)練考核評(píng)價(jià)體系

根據(jù)生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式的改革,結(jié)合影響實(shí)習(xí)成績(jī)的各項(xiàng)因素,在傳統(tǒng)物種認(rèn)知考核的基礎(chǔ)之上,制定了引導(dǎo)學(xué)生科研素質(zhì)訓(xùn)練的考核評(píng)價(jià)體系。該體系包括生物物種認(rèn)知及分類、科研課題研究、實(shí)習(xí)習(xí)慣與安全、專項(xiàng)(特長(zhǎng))實(shí)習(xí)等考核模塊見表1。

表1 生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)考核評(píng)價(jià)體系

在特長(zhǎng)(專項(xiàng))實(shí)習(xí)考核模塊中設(shè)置了5類特長(zhǎng)(專項(xiàng))技能實(shí)習(xí)考核項(xiàng)目,旨在考核學(xué)生實(shí)習(xí)全程中的知識(shí)面、綜合技能、綜合素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作等,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展(見表2)。通過(guò)實(shí)習(xí)考核內(nèi)容和方式的改革,對(duì)增加學(xué)生探索大自然的熱情、養(yǎng)成良好的科研品質(zhì)、提升綜合素質(zhì)起到了導(dǎo)向作用。

表2 特長(zhǎng)(專項(xiàng))實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)體系

5 結(jié)語(yǔ)

生物學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)是生物學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的重要組成部分,是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和生命科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新意識(shí)與能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),多年來(lái)發(fā)揮著課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不可替代的作用。傳統(tǒng)的野外實(shí)習(xí)教學(xué)模式,僅僅著眼于物種認(rèn)知、標(biāo)本制作、記憶訓(xùn)練、野外生存等點(diǎn)或線上素質(zhì)的培養(yǎng),而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科研綜合能力的培養(yǎng)。我院在“拔尖學(xué)生”培養(yǎng)方面,構(gòu)建了點(diǎn)線面結(jié)合、綜合知識(shí)技能學(xué)習(xí)與專題科研訓(xùn)練項(xiàng)目相結(jié)合的生物學(xué)野外實(shí)習(xí)科研綜合訓(xùn)練體系,進(jìn)一步樹立人與自然和諧發(fā)展的科研情操,提高學(xué)生獲取知識(shí)的能力,通過(guò)綜合性的科研訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合科研素養(yǎng)與科研能力,為在本學(xué)科領(lǐng)域繼續(xù)從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

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Cultivation of scientific research quality of top-notch talents based on biology field comprehensive practice

Liu Chengbai, Xu Yue, Li Quanshun, Han Lu, Xing Shu, Guan Shuwen

(School of Life Sciences, Jilin University, Changchun 130012, China)

The establishment of a comprehensive scientific research training system based on the biology field comprehensive practice promotes the students to further establish their research sentiment of the harmonious development between the human and the nature, and improve their ability to acquire knowledge. What is more important is to cultivate the students’ interest in scientific research, enhance their ability to analyze and solve problems, and improve their comprehensive scientific research quality,and their innovative and critical thinking, which will lay a good foundation for their scientific research in this discipline.

biology; field practice; scientific research quality; top-notch talents; training mode

G649.21;G642.44

: A

: 1002-4956(2017)09-0012-04

2017-03-20

教育部“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目(2009),吉林大學(xué)2013年度教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目(2013020)

劉成柏(1977—), 男,吉林省吉林市,博士,副研究員,主要從事教學(xué)管理研究

E-mail:liuchengbai@jlu.edu.cn

E-mail:guanshuwen@jlu.edu.cn

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.004