试论理科生物学基地对大学生科研能力的培养：以北京林业大学国家理科生物学基地为例

任建武 张志翔 郑彩霞 王晓旭

（北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083）

一、理科生物学基地现状分析

北京林业大学理科生物学基地［1］，作为森林生物学学术后备人才培养的摇篮，面对林业和生态环境建设的艰巨任务，始终把创新人才培养作为理科基地的建设目标，构建了从课堂教学、实验实习到专题立项的多层次科研能力培养体系。14年来，“基地”共培养了10届毕业生369人，其中294名继续读研究生。大部分毕业生在国内一流大学和中科院等著名科研机构攻读研究生，有30多人就读于国外知名大学。部分毕业生的研究成果已发表于Nature［2］，Nature：CellBiology［3］等顶级 SCI收录期刊，显示出了极强的科技创新实力。

然而，目前大学生科研能力培养工作还存在着一些欠缺，具体表现在已取得的宝贵经验没有得到有效推广，科研训练和能力培养的系统化工程覆盖面窄；已取得的突破没有及时进一步深化，客观上影响了新成果推出的进程。为此，理科基地的教师经过多年研究和跟踪调查，认真总结经验，期望为大学生科研和创新能力培养工作提供参考。

二、创新大学生科研能力培养工作思路

理科生物学基地利用北京林业大学的办学优势，突出森林生物学特色，以国家基础科学人才培养基金项目为载体，促进科学研究与教学的结合，巩固基地前期建设的成果。基地还充分利用现有国家重点实验室、部委重点实验室、实验教学示范中心、大学生创新实验室以及学科教师研究室构筑的科研训练平台，来培养基地学生的科学精神、科学意识、创新及实践能力。同时，结合国家级、北京市级、校级和学院级的SRT（student research train）支持，在指导教师的帮助下，使学生直接参与研究课题的全过程，开展探索性的基础研究并独立完成工作，锻炼实践才干。营造师生之间教学相长的学术研究氛围，加深学生对学科应用实践的认识，从实践中拓展学术视野，树立正确、科学的理念和求知精神。基于以上思路，理科生物学基地工作的总体实施方案是：首先，要广开渠道，争取多方面支持，确保大学生科研训练工作的资金保障。其次，构建系统化、综合性、开放式的本科生物学科研训练体系。再次，制定有力可行的保障措施。

三、新时期大学生科研能力培养工作内容

（一）努力促进大学生科研能力培养水平的提升

鼓励学生申请国家级、北京市级、校级和学院级的SRT项目；遴选优秀学生参加前沿课题研究工作，引导他们积极与导师合作，申报《北京林业大学本科生科技创新专项》；举全校之力，组织队伍，积极争取《国家基础科学人才培养基金项目》，将大学生科研能力培养实践以国家立项的形式，纳入国家基础科学人才培养主渠道，获得与国内一流大学同台竞技的机会，促进大学生科研能力培养水平的提升。

（二）建立系统化、综合性、开放式的科学训练体系

1.系统化科研训练体系

具体工作要因材施教，分层次施行专项训练。

首先是基本科研素质培训，主要在实验教学示范中心、大学生创新实验室完成。基本科研素质包括：科研主题的提出、科技前沿动态追踪、文献查阅与获取、科研项目规划与申请、研究方案的制定、研究计划的执行、实验数据获取与处理、研究结果的分析与展示、研究总结报告与科技论文的撰写等。实行集中培训，分课题管理，个别指导，尊重个性，鼓励创新。在实验室良好学术氛围中培训和提高理科基地学生的实验技能、合作态度、团队精神，养成良好科研素质。

该层次的科研训练是扩大理科基地成功育人工程“广度”的重点领域，应及时总结经验，扩大训练规模，延展覆盖面，使更多的学生受益。

其次是科研技能培训，应充分利用现有国家重点实验室、部委重点实验室以及学科教师研究室构筑的科研训练平台，以培养基地学生的科学精神、科学意识、创新及实践能力为目标。

针对理论基础良好、实验技能扎实、发展潜力大的学生，进行科研技能的定向培训，结合导师承担的研究项目，对这些学生涉及国际前沿热点研究的高端实验操作及技能进行专项培训，使他们有机会了解科学问题、构思研究方案、设计研究路线，锻炼解决科学问题的能力，培养他们的创新思维。

为了提高学生科研技能，基地应充分利用知名教授领衔的特色实验室的科研平台，学生们可根据自己的学识、兴趣申请进入各学科教师研究室。在这些研究室里，学生们置身研究氛围，耳濡目染，可以使学生的科研创新能力与综合素质迅速提高。

在这一层次，要集中人力、物力、财力，重点支持表现优异、发展潜力巨大的团队，使他们早出成果、出高水平成果，帮助他们不断深化科研训练内容，提升科研训练水平，在科研训练“深度”方面有更大进展。

2.综合性科研训练体系

此体系包括2个方面：第一，各门专业知识技能的综合运用；第二，学生在选择导师和研究命题方面不受专业和行政隶属关系限制。

各门专业知识技能的综合运用，主要以实践教学手段解决问题。实施过程中，以专业基础知识和基本技能的系统训练为主线，强化学生对专业基础理论的理解，加强学生专业基本技能，重点在于合理促进相近学科实验技能的综合，建立不同学科层次实践教学内容相互衔接的新体系。

为了提高实践教学的有效性，根据各专业学生的知识构成和专业特色，注意实践教学内容在各专业和各年级之间的过渡，建立和优化实践教学内容。生命科学的各学科本为统一的整体，相互之间存在着千丝万缕的联系，在实践教学内容的设计上应该考虑到学科之间的关联性，避免实践教学内容的重复，使实践教学内容体系化。将树木学、植物生理学、林木遗传育种、细胞生物学和植物学的部分实验内容进行整合，综合形态结构、生理活动、细胞结构、生物大分子的结构和功能等方面的研究，将不同层次的实验贯穿起来，体现林业特色和多学科交叉，培养学生全面分析和解决问题的能力。

基地还要注重发挥学科优势，鼓励教师将自己的科研成果转化为实验教学的选题。为了开发新实验，在实验教学过程中，除了不断思考如何进一步改进实验，提高教学质量，教师还可以将实验中发现的问题作为毕业论文的题目，让学生进行更深入的研究，形成教学与科研有机互动的良性循环。以理科基地为平台，不但有利于学生动手能力的提高和职业素质培养，还有利于教师开展教学研究，加深对教学的认识，深化教学改革。

3.开放式科研训练体系

此体系分为2个方面：第一，本科教学实验室、大学生创新实验室向大学生科研训练项目全面开放；第二，设立学生自由申请项目，学生自主立题。

目前本科教学实验室、大学生创新实验室向大学生科研训练项目开放，已经不能完全满足大学生科研训练需要。应该筹措资金、寻找空间，开辟综合应用实验室，重点指向高年级学生，锻炼其知识综合运用能力，以便使每个基地学生都能掌握发现与选择研究课题的方法，学会收集和分析相关文献资料，能够提出创新性的研究选题。

设立自由申请项目，旨在鼓励学生自主立题，激发其对科学研究的兴趣，培养创新精神和能力。例如，理科基地2008级学生沈勇同学的“中国林蛙蛙油形成中脂肪化转录机制的内分泌学研究”项目研究取得优异成绩，发表SCI论文一篇；理科基地2008级学生王金子同学主持的“立体式无土栽培在城市低碳化发展中的应用”科研训练项目，为园艺、绿化部门发明了一种旋转立体花架装置，申请技术发明专利2项。

四、理科生物学基地大学生科研能力培养的保障措施

（一）通过教师科研项目予以支持

学生科研训练内容应与教师的科研方向及研究课题相联系，发挥正在研究和已完成科研项目成果的作用。近年来，理科基地教师获得国家级科研课题98项，课题经费总额达到5 800万元，同学们可以积极参与其中，发挥聪明才智，锻炼科研能力。

（二）进一步完善“导师制”

理科生物学基地自2000年起，在本科生中推行导师制，经过10年砥砺，日臻成熟。

（三）将科研训练纳入教学计划

“3学分”制激励学生参与科研活动。在2007版和2011版修订版的教学大纲中规定：申请立项记1.0学分，完成科研任务记1.0学分，科研结果发表论文记1.0学分。基地学生毕业时科研训练学分不得低于2.5学分。

（四）实行开放、灵活、高效的实验教学管理机制

全部教学实验室向基地学生开放，为学生科研训练服务，满足学生科研训练的需求，使学生的创新能力和潜能得到充分发挥。创新实验室实行个人申请和导师推荐，向具有自选项目的基地学生开放。

（五）强化监督管理

实行项目主持人负责制，理科基地秘书负责对经费使用进行监管，对各个子项目实施督察。教学实验中心主任负责监管和安排实验室的使用，以确保该项目的顺利实施。

五、理科生物学基地大学生科研能力培养的预期效果

1.提高科学素养，培养科学思维，激发创新意识，锻炼学生综合素质和团队协作精神。进一步完善理科生物学基地学生科研能力培养体系，形成以多层次、多渠道、个性化培养发展，以提高能力为导向的人才培养体系。

2.掌握相应现代生物学实验技术方法，提高学生科技创新能力和学术竞争力。引导科研与教学的良性互动，促进研究与教学的融合，将学生科研能力训练和综合素质提高寓于整个教学和科研的系统工程。

3.基地使200多名本科生受益，并得到比较系统的科研训练。

［1］陈晓阳.厚品德尊个性强基础重实践［J］.中国林业教育，2005，23（6）：3-5.

［2］HELEN N，CHRISTOPHE M，YVES D′A，et al.Widespread bidirectional promoters are the major source of cryptic transcripts in yeast［J］.Nature，457（7232）：1038-1042.

［3］LI Q X，LIN S Y，WANG X，et al.Auxin determines cell fate by controlling the p53activation threshold after DNA damage［J］.Nature Cell Biology，2009，11（9）：1128-1134.