馬艷琴,路媛媛,溫娟,李麗,牛顏冰
(山西農(nóng)業(yè)大學 生命科學學院,山西太谷 030801)
培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才成為新時期教育發(fā)展的重要任務(wù)[1-2]。2019 年2 月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》,提出“要加強創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)”[3]。2023 年2 月,教育部等五部門聯(lián)合印發(fā)《普通高等教育學科專業(yè)設(shè)置調(diào)整優(yōu)化改革方案》,提出建強數(shù)理化生等基礎(chǔ)理科學科專業(yè),適應(yīng)“強化基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、特色培養(yǎng)”要求,分類推進基礎(chǔ)和應(yīng)用人才培養(yǎng),地方高校要拓寬基礎(chǔ)科學應(yīng)用面向,構(gòu)建“基礎(chǔ)+應(yīng)用”復合培養(yǎng)體系[4]。為進一步加快基礎(chǔ)學科拔尖人才培養(yǎng),山西農(nóng)業(yè)大學依托生物學一級學科、生物科學國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點及國家級實踐教學平臺,集中全校優(yōu)質(zhì)教育資源推出“生物科學拔尖人才培養(yǎng)計劃”,為地方本科高校培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才提供新的契機。
山西農(nóng)業(yè)大學應(yīng)根據(jù)自身學科特色和區(qū)域發(fā)展,以國家一流本科專業(yè)建設(shè)為契機,探索適合校情的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,創(chuàng)立新機制,采取新舉措,提高拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平,培養(yǎng)優(yōu)秀的拔尖創(chuàng)新人才,進一步帶動地方高校優(yōu)勢基礎(chǔ)學科的建設(shè)和發(fā)展,服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展[5-6]。山西農(nóng)業(yè)大學生物科學專業(yè)從傳承生物學學科特色、錨定新農(nóng)業(yè)大學專業(yè)定位,修訂人才培養(yǎng)方案、優(yōu)化課程體系設(shè)計,圍繞立德樹人根本任務(wù)、著力加強課程思政建設(shè),適應(yīng)專業(yè)特色優(yōu)勢、創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制,建設(shè)一流課程、夯實專業(yè)基礎(chǔ),聚焦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、重構(gòu)實踐教學體系等方面,積極探索與實踐適合地方農(nóng)業(yè)院校的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
山西農(nóng)業(yè)大學生物科學專業(yè)是在20 世紀80 年代生物學學科發(fā)展的基礎(chǔ)上設(shè)立的。在郭定成、聶向庭、丁起盛等老一輩科學家的努力下,1985 年獲批植物生化與植物生理學碩士點,1988 年獲批生物化學與分子生物學碩士點。2001 年山西農(nóng)業(yè)大學成立生命科學學院,2003 年生物科學專業(yè)首次招生,2017 年增設(shè)生物學一級學科碩士學位授權(quán)點。2019 年,為整合資源,優(yōu)化布局,山西農(nóng)業(yè)大學與山西省農(nóng)業(yè)科學院合署改革,成立了新的山西農(nóng)業(yè)大學,為專業(yè)的發(fā)展提供了更堅實的平臺保障。2020 年,山西農(nóng)業(yè)大學生物科學專業(yè)獲批山西省一流本科專業(yè)建設(shè)點,同年獲批國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。經(jīng)過20 年的辦學發(fā)展,生物科學專業(yè)已形成“以生物學為基礎(chǔ),以農(nóng)科為特色,理學與農(nóng)學相融,基礎(chǔ)與應(yīng)用并舉,多學科融合發(fā)展”的鮮明辦學特色。
根據(jù)山西農(nóng)業(yè)大學研究應(yīng)用型大學的發(fā)展定位,錨定專業(yè)定位為:根據(jù)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,滿足國家重大戰(zhàn)略和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,培養(yǎng)具有社會責任感和家國情懷,肩負使命、追求卓越、勇于創(chuàng)新的拔尖創(chuàng)新型生物學人才,建設(shè)特色鮮明、國內(nèi)一流、有國際影響力的生物科學專業(yè)。本專業(yè)的特色優(yōu)勢為:一是立足山西區(qū)域生物資源,突出生物學服務(wù)新農(nóng)業(yè)的專業(yè)功能。山西獨特的地理位置、地形地貌和氣候條件使得作物資源呈現(xiàn)出多樣化特征。圍繞山西的生物多樣性,結(jié)合生物農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,培養(yǎng)具有生物資源挖掘、作物優(yōu)質(zhì)基因挖掘、農(nóng)業(yè)生物大數(shù)據(jù)分析等能力的專業(yè)技術(shù)人才。二是聚焦山西生物經(jīng)濟發(fā)展需求,強化“產(chǎn)學研”協(xié)同育人的模式創(chuàng)新。在生物制藥、生物疫苗、微生物發(fā)酵等方面與山西振東制藥股份有限公司、山西省生物制品廠、山西汾酒集團等單位開展校企合作,進行以開發(fā)生物資源為特征的實踐教學,形成了“產(chǎn)學研”協(xié)同實踐育人模式。三是依托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的實驗平臺優(yōu)勢,不斷豐富“基礎(chǔ)+應(yīng)用”人才培養(yǎng)內(nèi)涵。學院擁有農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境安全監(jiān)督檢驗測試中心及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室2 個國家級實踐教學平臺、生物化學等5 個公共實驗教學平臺及基因操作研究室等5 個一流學科建設(shè)平臺,支撐專業(yè)發(fā)展。
人才培養(yǎng)方案的科學性決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平[7]。生物科學專業(yè)樹立“以學生為中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的專業(yè)建設(shè)理念,充分調(diào)研社會對生物學人才的需求,重構(gòu)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求,構(gòu)建基于“反向設(shè)計”的課程體系。
2.2.1 構(gòu)建模塊化課程體系
生物科學專業(yè)以“強化核心課程建設(shè)、加強實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)、著力提高學生素質(zhì)”為原則指導,對課程體系進行優(yōu)化、重組設(shè)計,形成包含通識課程、學科基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、集中性實踐教學環(huán)節(jié)和人文類素質(zhì)拓展課程六大模塊的課程體系??倢W分控制在160 學分左右,同時實現(xiàn)“三增一減”,即增加實踐學分、創(chuàng)新學分和自主學習學分,減少課內(nèi)學分。
2.2.2 提升課程“兩性一度”,突出農(nóng)業(yè)特色
生物科學專業(yè)增設(shè)了合成生物學、表觀遺傳學、基因組學、蛋白質(zhì)組學、生物學數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、生物倫理學、生命科學前沿進展等高階課程。專業(yè)選修課程有農(nóng)學概論和中藥資源與開發(fā)等課程。通識選修課程設(shè)置農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)文明模塊,培養(yǎng)學生“三農(nóng)”情懷。
2.2.3 強化“專創(chuàng)融合”、美育教育和勞動教育
通識選修課程設(shè)置了創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)實踐模塊、藝術(shù)鑒賞與審美體驗?zāi)K。素質(zhì)拓展課程模塊設(shè)置了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、大學生職業(yè)生涯規(guī)劃及第二課堂等。集中性實踐教學環(huán)節(jié)設(shè)置了32 學時的勞動教育課程,并將耕讀教育與勞動教育有機融合。
生物科學專業(yè)教學團隊充分挖掘生物類課程包含的豐富思政元素,構(gòu)建了具有專業(yè)特點的“三全育人”大思政教育體系。從聚焦教師培養(yǎng)、提升課程思政能力,聚焦課程建設(shè)和課堂教學、創(chuàng)新課程思政手段,加強耕讀教育基地建設(shè)、開展耕讀教育系列活動,完善課程思政建設(shè)保障機制等方面入手,加強課程思政建設(shè)。教師課程思政教育水平和學生獲得感均顯著提升,涌現(xiàn)出“全國優(yōu)秀教育工作者”“第十三屆高校輔導員年度人物”溫娟和中國人民解放軍優(yōu)秀儀仗隊員王曉雯等優(yōu)秀師生,生命科學學院生科2004 團支部入選2022年度全國高?!盎盍F支部”最具組織力TOP100 榜。
2.4.1 小班教學、名師授課制
山西農(nóng)業(yè)大學生命科學學院設(shè)立生物科學拔尖人才實驗班,每屆只開設(shè)一個班級,采取高考招生和二次選拔相結(jié)合的途徑進行遴選,學生人數(shù)限制在30 人以內(nèi)。由學術(shù)造詣深厚、教學經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀師資主講課程,引領(lǐng)拔尖學生的培養(yǎng)和發(fā)展。
2.4.2 采用全程導師輔導、雙向選擇制
導師由學院教學、科研能力較強的教師擔任,對學生的學習、科研等提供指導,學生和導師雙向選擇。學生及早進入導師實驗室,參與導師科研項目。學校制定相關(guān)配套政策和激勵機制,保障教師能夠充分指導學生,使學院的科學研究優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢。
2.4.3 校際交流、聯(lián)合培養(yǎng)制
山西農(nóng)業(yè)大學已與中國農(nóng)業(yè)大學等多所國內(nèi)高水平大學建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。通過聯(lián)合培養(yǎng)的方式,選派優(yōu)秀本科生到合作高校進行交流學習,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,學校在政策、經(jīng)費等方面予以支持。自項目實施以來,生物科學專業(yè)已有6 人次參加校際交流聯(lián)合培養(yǎng),學生獲得“第二校園”學習的重要經(jīng)歷。
2.4.4 國際化培養(yǎng)
利用山西農(nóng)業(yè)大學的國際人才引進政策,從國外大力引進高水平人才,聘任外籍生物學博士擔任實驗班的專職教師,進行英語口語課程及專業(yè)課程的全英文授課。在生物化學等多門專業(yè)課程開展雙語教學,培養(yǎng)學生的英語應(yīng)用能力。多方邀請國外知名高校的學者來校舉辦全英文課程講座和面向本科生的學術(shù)報告會,讓學生與外國學者面對面交流,培養(yǎng)學生的國際視野和跨文化交流能力[8]。
課程是人才培養(yǎng)模式的核心要素,課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容[9-10]。生物科學專業(yè)以項目驅(qū)動激發(fā)教師教學改革熱情,創(chuàng)新教學模式,打造一流課程,近年來,獲批國家級教學改革研究項目1 項、省級15項、校級8 項;已建成植物學、生物化學2 門國家級一流課程,免疫學等7 門省級一流課程,遺傳學等4 門校級課程思政示范建設(shè)課程;建設(shè)了“利用基因編輯技術(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)基因植物”虛擬仿真實驗系統(tǒng)。教師主編/副主編國家級、省部級規(guī)劃教材13 部;獲得省級教學成果獎特等獎1 項、一等獎1 項、二等獎2 項,為生物科學專業(yè)拔尖人才培養(yǎng)提供了保障。
學生創(chuàng)新能力和實踐能力欠缺是目前人才培養(yǎng)中的最大問題[11]。生物科學專業(yè)構(gòu)建了融合校內(nèi)實驗教學共享平臺(生物化學、分子生物學、植物學、植物生理學、遺傳學實驗教學平臺)、生物學一流學科建設(shè)平臺(基因操作研究室、生物技術(shù)研究室、真菌研究室、植物細胞及胚胎學研究室)、學科競賽平臺(全國大學生生命科學競賽、全國農(nóng)科學子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等)及校內(nèi)外聯(lián)動的校企合作平臺(16 個實踐基地)的“多平臺”實踐教學體系。
生物科學專業(yè)通過校內(nèi)實驗教學共享平臺,實現(xiàn)實驗課程的優(yōu)化整合,增加綜合性、設(shè)計性實驗,精簡驗證性實驗;通過一流學科建設(shè)平臺,促進學生及早參與導師科研項目,實現(xiàn)學科優(yōu)勢、科研優(yōu)勢向人才培養(yǎng)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)科教協(xié)同育人;依托學科競賽平臺,以競賽帶動實踐,以實踐推動競賽,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力;依托校企合作平臺,實現(xiàn)產(chǎn)教協(xié)同育人,學生從實踐中來,到實踐中去,促進學生綜合實踐能力的提升[12]。
通過系統(tǒng)性實踐教學訓練,學生的科研創(chuàng)新能力顯著提升,“雙創(chuàng)”訓練計劃立項屢創(chuàng)新高,學科競賽成績優(yōu)異:生物科學專業(yè)學生“雙創(chuàng)”訓練計劃項目近5年獲批國家級項目3 項、省級項目14 項、校級項目18項;在中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等競賽中獲得國家級獎項22 項、省部級獎項15 項;“高壓靜電場對番茄幼苗生長發(fā)育的影響及其機理研究”獲得2022 年全國大學生生命科學競賽二等獎、山西省賽區(qū)決賽一等獎;“外源電信號介導擬南芥隱花色素和Ca2+信號轉(zhuǎn)導機制研究”獲全國大學生生命科學競賽山西省賽區(qū)優(yōu)秀獎;《鯨愿》等多項作品獲得全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽獎項。這為培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力,提高學生綜合素質(zhì)打下了堅實的基礎(chǔ)。
高校應(yīng)培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才,滿足國家重大戰(zhàn)略需求[13-14]。探索適應(yīng)時代要求的“基礎(chǔ)+應(yīng)用”拔尖人才培養(yǎng)體系,實現(xiàn)分類培養(yǎng)和特色化發(fā)展,是當前地方院校需要深入探索的重要課題[15]。山西農(nóng)業(yè)大學生命科學學院通過多年專業(yè)建設(shè)的實踐,初步探索出適合地方農(nóng)業(yè)院校生物科學拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機制,為全國地方院校拔尖人才培養(yǎng)提供了可借鑒的理念和做法,為生物科學類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)改革提供了新思路。然而,拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個復雜、長期的過程[16],需建立持續(xù)改進的人才培養(yǎng)質(zhì)量保障機制,也需要高校不斷改革創(chuàng)新教育教學方式,以實現(xiàn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標。