理农结合 科教融合 培养生物学创新人才

江　珩　金安江　段德君

摘要：华中农业大学国家生物学理科基地从国家战略、社会需求和学校发展出发，积极探索培养具有农科特色的生物学创新人才的新思路。经过多年的改革实践，理农结合，科教融合，构建了理论教学、实验教学、科研训练、管理保障“四位一体”的生物学创新人才培养体系，取得了丰富的办学成果。

关键词：理农结合；科教融合；生物学创新人才

华中农业大学国家生物学理科基地经过十余年的建设与改革，奠定了较好的发展基础，两次被教育部和国家自然基金委评为优秀基地。在我国大力发展生物技术产业、建设现代农业和创新型国家的宏观背景下，如何从国家战略和社会需求及学校发展出发，依托国家生物学理科基地，培养具有农科特色的生物学创新人才是值得深入研究的重要理论和实践课题。

一、研究与实践

项目组研究的基本思路是：在理性分析生物学学科特点和人才成长规律，及影响生物学创新人才培养的主要因素的基础上，立足学校“依托传统优势农科高起点建设现代生物学科”的实际，重点从理论教学体系、实验教学体系、科研训练体系和管理保障体系等四个方面进行系统研究和实验，试图从理论与实践两方面探索重点农业大学培养生物学创新人才的新思路和新体系。

1、人才培养目标与模式

农业的发展事关国家经济健康发展、社会稳定和生态环境安全。农业现代化的核心是靠一大批掌握现代生物技术知识，立志献身现代农业科技的创新人才。因此，重点农业大学的生物学创新人才培养应以“少而精、高层次的农业科教领域领军人才”为目标，突出创新精神和实践动手能力培养，坚持知识、能力、素质协调发展，使学生既能开展前沿基础研究，又能适应应用开发研究。

为此，项目组试行了“2.5+1.5”两段式和“本－硕－博”贯通的人才培养模式：“2.5+1.5”两段式即本科前2.5年以基础课程学习为主，后1.5年以专业课程学习和科研训练为主；“本－硕－博”贯通，即生物学基地的本科生50％直接分流进入硕士生阶段学习，硕士70％直接进入博士生阶段学习，本科生分流在全校范围内双向选择导师，主要包括生命科学技术学院、植物科学技术学院、动物科学与动物医学院等8个农理科集中的学院。

2、理论教学体系建设与优化

第一，整体优化人才培养方案。在吸收“面向21世纪教学内容和课程体系改革研究”和“新世纪教学改革工程项目”成果的基础上，按照“加强基础，拓宽面向，优化结构，更新内容，重视实践，提高素质”的基本原则，形成了具有“强化理科基础，强化理农结合，强化实践教学，强化学术能力培养”等特点的人才培养方案。一是加强理科基础课程，在总学分不变的情况下，数学、物理、化学课程总学分从23.5增加至37；二是课程设置和教学内容体现理农结合，设置了农学概论等特色选修课，各专业课程在阐述基本理论或介绍研究进展时以农业动物、植物、微生物为主要对象举例：三是加强了实验教学、课程实习、野外实习、毕业实习相结合的实验实践教学体系，实验实践课学分占毕业总学分的25％；四是发挥学科优势，开设分子细胞生物学、基因组学、蛋白质组学等11门系列前沿课程，组织知名教授为新生开设研讨课，培养学生对生命科学和科学研究的兴趣。五是将科研训练作为必修内容列入教学计划，并设置创新学分。

第二，持续推进教学内容改革。以国家、省级精品课程和精品教材建设为纽带，通过课程教学质量调查及定期的教学研讨不断优化教学内容，积极选用国内外最新教材和优秀教材(选用率分别在50％和80％以上)，持续推进课程教学内容改革，使之具有“精练、新颖、优化”等特点。精练，即课程教学内容中的基本理论和方法具有经典性和简明性；新颖，即课程教学内容中的前沿部分具有鲜明的时代特征，能够及时反映生物学学科发展的最新成果；优化，即生物学相关主干课程教学内容之间做到整合优化，系统性、连贯性、非重复性兼顾。

第三，大力开展研究性教学。教授深入课堂和实验室教学一线(100％的教授)，坚持科教融合，积极推行研究性教学，将科学研究的新思维、新方法、新手段、新技术和新材料等运用于教学，开阔学生视野，培养学生分析和解决问题的能力，受到教育部评估专家的高度评价。如“分子细胞生物学”以Science、Nature以及该领域的一些国际权威杂志上的综述性文章作为教学中的重要参考文献，将研究范例引入课堂，向学生介绍解决或回答某一科学问题的具体研究思路、技术路线、研究方法、研究结果和经验教训等，引发学生思考。较早结合新发展的克隆技术和教师科研开设的“分子克隆技术”，实验材料和内容来源于教师的科研课题。遗传学实验课程则引进当前遗传学研究新技术，开出了利用RFLP分子标记验证遗传学三大基本规律和利用SSR分子标记进行基因定位和基因作图的实验等。

3、实验教学体系建设与改革

坚持“以学生为本，以能力培养为核心，理论教学与实验教学并重，基本技能训练和综合能力训练并举”的实验教学理念。通过“校级一省级一国家级”三步走的实验教学示范中心建设规划，建成“功能强劲、结构合理、通用综合、先进高效”的国家级生物学实验教学示范中心。并按“目标性、系统性、层次性和发展性”4原则构建了特色鲜明的“3+3+1”本科实验教学体系，即3个课程类别实验体系、3个层次递进的实验内容体系和1个现代生物学实验技术培训班。

3个课程类别。一是植物学、微生物学、遗传学实验等生物学基础类实验课占60％：二是植物显微技术、生物信息学、分子克隆技术等理论与实验一体化类实验课占30％；三是细胞工程实验、微生物综合实验等模拟研究与综合类实验课占10％，包括查阅文献、实验操作、撰写课程论文等环节。

3个实验层次。在现有教学计划开设的196个实验项目中，基础性、综合性、设计性三种类型的实验项目各占实验项目总数的1／3，基础性实验重在基本技能训练和经典范例，综合性实验重在培养学生综合分析与解决问题的能力，设计性实验重在培养学生对科学问题的独立实验与探究能力。

1个培训班。即利用暑假面向大二学生开设为期1个月的现代生物学实验技术培训，中间穿插科技文献阅读，学术交流技巧等训练内容，目前已举办3届。通过培训，学生能更熟练的完成实验操作，外文文献阅读能力和学术交流能力大大增强，未来科研兴趣点更清晰，进入研究生阶段上手更快。

4、科研训练体系建设与实践

依托学校丰富优质的教学科研资源，从开放训练平台、精选训练项目、遴选指导教师、积极营造氛围等方面构建学生科研训练体系。

第一，开放训练平台。依托生物化学与分子生物学、微生物学、作物学、果树学、动物遗传育种与繁殖、水产养殖等国家重点学科建设的作物遗传改良国家重点实验室、农业微生物学国家重点实验室等11个国家级、省部级研发平台，全部向基地学生开放。建立了由“国家实验教学示范中心一主要研究机构”构成的高水平科研

训练平台支撑体系，每年容纳学生人数在150～250人之间，涵盖动物学、植物学、微生物学三大学科方向。

第二，精选训练项目。由国家人才培养基金能力提高项目、国家大学生创新实验计划、学校和学院大学生科技创新基金项目等组成的“国家－校－院”三级项目体系，严格按照“资料查阅－文献阅读－研究方案设计－课题申报与审批－开题报告－研究过程指导－中期检查－论文写作－成果交流”的程序实施，所选训练项目体现了“有国内外重大科研课题作依托、农业领域的生物学问题为主体、学生的参与面广、指导教师水平高”等特点。

第三，遴选指导教师。通过遴选建立起以院士、长江学者、国家教学名师奖获得者为主导，教授为主体，博士研究生为中坚，院内外相关学科教师协同配合的高水平指导教师队伍。

第四，积极营造氛围。通过规定修读不少于8个学分的人文类课程和组织开展高品位的校园文化活动等拓展创新思维；定期举办大学生科技论坛、科学之路漫谈、十大生物科技猜想、生命科学前沿学术报告、植物生物学国际讲习班等特色学术交流活动，在学生中营造浓郁的学术氛围。

通过系统训练，学生从传统的知识接受者变为知识的探索者，创新、发现和合作精神，特别是实验动手能力和对科学的洞察力大大增强，训练收到良好效果。据统计，2002年至今，学生主持科研训练项目139项，参与学生近500人，在核心期刊以上发表科研论文42篇；获湖北省大学生优秀科研成果奖20项，其中省一等奖5项；获“挑战杯”竞赛奖励10项，其中国家级奖4项，省一等奖3项。

5、管理保障体系建设与创新

第一，组织保障。学校成立基地建设领导小组，加强对基地建设的统一领导，并协调整合全校优质的教学、科研资源为学生服务，领导小组下设办公室，负责基地日常管理事务。实行院教学指导委员会和首席教授责任制，统筹基地人才培养方案修订、学生科技创新能力培养方案制订、青年教师培养、专业课程教学团队建设等工作。学院成立大学生科研训练领导小组，聘请专家审核、指导和监督科训等项目，同时组建大学生科学技术协会，协助组织落实学生科技交流、学术竞赛活动。

第二，激励制度。建立了一套完整的创新人才培养激励制度体系，从教学管理、实验室开放、教师评价、学生评价、学术成果奖励等方面调动各方面培养创新人才的积极性，如将学生科研训练纳入教学计划，设置创新学分：在核心期刊以上等发表文章作为保研的直录或优录条件等。相关制度包括《华中农业大学关于进一步加强国家人才培养基地教学管理工作的办法》、《科研实验室面向本科生开放管理办法》和《生命科学技术学院大学生科技创新工作实施细则(试行)》等7项。

二、研究成果

1、取得了一批物化成果。项目研究取得了丰富的物化成果。生物学基地“十五”中期检查再次被评为国家优秀基地，生物科学专业批准创建湖北省品牌专业。生物学实验教学中心被评为湖北省和国家级实验教学示范中心。建成国家精品课程4门、国家双语教学示范课程1门、湖北省精品课程6门、国家理科基地名牌课程5门，主编国家“十五”、“十一五”规划教材5种，出版教材、专著25部，其中《微生物学》(第5版)获国家优秀教材一等奖。

2、培养了一批创新人才。生源质量一直是困扰农林高校的基础性问题之一，在历届基地班学生进校成绩和综合性院校相比有较大差距的情况下，良好的创新人才培养机制激发了学生思维，使他们参与科学研究的兴趣浓厚，表现出了较强的创新能力，取得一批科研成果，涌现了一批创新人才典型。

3、形成了鲜明的办学特色。坚持理农结合，科教融合，开创了生物学创新人才培养的新思路；构建了理论教学、实验教学、科研训练、管理保障“四位一体”生物学创新人才培养体系。四个体系相互作用，共同构成生物学创新人才培养的四个战略支撑点。其中，理论教学体系是基础，实验教学体系是重点，科研训练体系是关键，管理保障体系是保证。

4、产生了广泛的社会影响。项目研究成效显著，发挥了良好的辐射示范作用，产生了广泛的社会影响。如高等农业院校教学指导委员会生物基础学科组将本基地点制订的生物学专业人才培养方案，作为推荐方案向全国农林院校推广等。

本文为“创建国家级生物学实验教学示范中心的探索与实践”(湖北省教育厅教学改革研究项目，编号2002099)等课题成果。

责任编辑：张冬梅