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建立综合实践平台培养农学创新人才

2013-05-03李立群海江波

实验技术与管理 2013年3期
关键词:实验室实验教学

李立群,海江波

(西北农林科技大学 农学院,陕西 杨凌 712100)

农学是一门专业性、实践性很强的学科,强化实践、突出创新是培养当代农业高端技能型人才的必由之路。西北农林科技大学农学院秉承优良传统,深度贯彻实践育人政策,对实践教学进行综合改革。以“依托学科优势、培养具有创新精神和实践能力的现代农业领军人物”为目标,以“学用结合、用中促学、知行统一”为指导思想[1-2],整合原有的实践教学资源和实验仪器设备,强化实践教学条件建设,开辟特色实践教学基地;优化实践教学内容和手段,完善实践教学管理制度,构建促进特色学科发展和人才培养的实践教学综合大平台,为农学实践教学的顺利实施与创新人才培养提供保证。

1 综合实践平台

实践教学对于巩固理论教学成果、提高学生的实际操作能力、培养学生创新能力具有重要的、不可替代的作用[3]。为改善创新、创业环境,给学生提供开发创新能力和创造性思维,以及发挥聪明才智的舞台,满足现代农业生产及发展对人才需求的多样化和学生个人发展的多元化,学院依据教学和科研紧密结合培养创新人才的思路,建成综合实验大平台(见图1),为实践教学和创新人才培养提供服务。

图1 综合实践大平台

1.1 综合实验平台的功能

我院立足于学生的综合实验素质和实践创新能力的培养,构建实验和科研训练为一体的综合实验大平台[4],以“6+1+1”为思路,建6个复合型教学实验室〔5〕,1个科研平台和1个作物标本区,综合起来为实践教学和人才成长服务。复合型教学实验室有农业生物技术实验室、遗传工程实验室、植物资源与化学分析实验室、作物生产实验室、种子工程实验室和生物信息技术实验室,它们的功能是承担本科生课程实验、专业综合实验、创新实验和毕业设计,同时服务于教师、研究生,开展研究工作,即每个复合型实验室都是面向全院师生开放的、融教学和科研为一体的专业人才培养基地。作物标本区是一个大型的形态学实验室,是农学认知教学、农事操作实习,也是训练学生实践能力的起步园区。高精尖科研平台指与当代前沿科学研究紧密结合、最能突出学科优势的旱区作物逆境生物学国家重点实验室和一些省部级科技创新基地,该科研平台对加强学生科研训练、培养高水平的科研后备人才和创新人才提供有力支撑。因此,综合实验平台的建成,使科学研究和人才培养得到了有机的结合,有力地保障了人才培养目标的实现。

1.2 实践教学基地的作用

实践教学基地建设是对学生进行综合训练、培养学生实践能力的突破口[6],在提高学生实践能力 、创新能力和综合素养方面具有重要作用。学院充分发挥农学学科优势,彰显特色,加强实践基地建设,充分体现 “精品性、示范性、认知性、完整性、高标准、多样化”的特色,使实践教学基地既成为我院人才培养的一个重要场所,又成为体现我校办学特色的一个亮点。

一方面,学院不断加强科研服务实践教学的功能建设,发挥现有科研和推广试验示范站、试验农场、工程测试中心在服务实践教学、实习实训、创新创业方面的作用。本科生除了在学院标本区进行大量的作物认知实习和农事操作外,还深入到校内科研和生产基地去实践学习。如杨凌小麦育种试验农场、三原棉花种植试验站、陕北米脂小杂粮种植基地、清涧红枣基地、汉中油菜繁育基地、乾县旱区农业综合试验站及火地塘林场,这些独具特色的实践基地,都是农学院培养不同研究型、创新型人才的有力依托。

另一方面,学院根据学校“三结合”建立教学基地和创业训练基地的指导思想,依托学科、专业特点,充分发挥学院专家、教授和科技成果的优势,瞄准先进的农业企业和具有典型性的地区,本着互惠互利、相互促进、共同发展的原则,通过各种合作方式,建立校外顶岗、实习、就业一体化基地和共建共享型实训基地[7],实现产学研紧密结合,打造优势互补的实践育人大平台。以种子工程专业为例,学院以巩固优势、突出特色为出发点,本着互惠互利的原则遴选实习基地,培养种子产业领域高层次的生产、科研、管理、经营人才。如:学生在泾阳陕西农作物种子加工中心学习种子包衣、种子精选及包装袋设计及制作技术,在陕西省农垦科教中心学习油菜制种和螺旋藻生产及加工技术外,暑期去国内知名种子企业甘肃酒泉东方种业有限公司、敦煌种业股份有限公司、大业种业有限公司、奥凯种子机械有限公司及中国种子集团公司进行顶岗实习。这些精选的基地,能使学生开阔视野、增长见识,提高专业技能和创新能力,并能了解种子产业发展的新趋势、新方向,同时真切感受企业的运营模式和企业文化,对学生个性化发展、自我就业、自我创业有积极促进作用。

2 资金投入

综合实践平台兼具人才培养和科学研究的双重任务,随着国家对高等教育投入的日益增多和 “985”、“211工程”项目的执行,学校拥有了更多资金和资源加强平台建设。为支持教育部实践育人政策的实施,学院的教学经费逐渐向实践教学倾斜。综合实验平台运行以来,先后得到多个项目的支持,有教育部教学实验室建设项目经费、中央高校修购专项资金及省部级专项资金等。3年来先后购置和更新了仪器设备300余台件,增设实验室5个,同时学院不断吸纳横向资金,加强作物标本区和科研平台以及实践基地的建设和管理,提高综合实践平台的运转效率和科研水平,更好地为实践创新服务。

3 师资队伍

师资力量是实践教学的基础,也是保证实践教学质量的关键。学院把建设一支结构合理、素质优良、专兼结合的实践教师队伍的任务放在综合平台建设的首要位置,将师资的培养放在教学培养的重中之重[8]。一方面加快现有教师,特别是中青年教师的培训,聘请校外名师、农业技术专家担任兼职实践教师,任课或举办讲座、培训等,加强 “双师型”教师的培养力度。另一方面,加强实验技术队伍建设,按学历、职称、年龄配备实验技术人员。把实验技术队伍人员的学历,提高到硕士及硕士以上[9]。我院现有实验技术人员12人,其中新进博士4人,硕士5人。每年学院还选派2名实验技术人员到国内“211”或“985”大学进行学习、交流,了解国际前沿技术和掌握高端仪器操作方法,提高整体实验技术水平。另外,不断采取新举措,加强队伍建设。如:从国外引进有特长的仪器管理专业人才担当技术重任;组建以教授领衔的实验技术团队,成立色谱仪器团队、光谱仪器团队、显微影像仪器团队、蛋白核酸仪器团队、植物生理仪器团队等,承担大型仪器设备使用技术交流、操作技能培训和设备的故障排除,更好地服务于科研创新;设立“大型仪器设备新功能开发与利用”项目,支持实验技术人员研究开发新的仪器功能,调动实验技术人员的积极性,更好地提升仪器设备的使用效率,为科研和人才培养做好服务保障。

4 创新实践教学体系

4.1 创新实践教学体系建立

实践教学的主要目的是培养学生的专业技能及创新研究能力,农学实践教学体系包括专业认知实践、专业实践和综合性实践及创新实践4个模块。学院以实践能力培养和创新精神树立为主线,建立以“专家、教授带领新生进田地,学生暑期进千村入万户;作物形态观察与分析、农事操作、农业资源调查与产业规划;课程实验、科研训练、多元顶岗实习;毕业论文设计、创业实践”为主要内容的4模块10单元实践教学体系(见图2)[10]。这样的实践教学体系不仅保证了实践内容的完整性,同时还提高了学生的实践操作技能和创新、创业能力,把理论知识、实践技能与个人素质和社会需求融为一个整体,实现对学生整体培养的目标。

图2 实践教学体系

4.2 创新实践教学内容

按照“基础性、综合设计性、研究创新性”3个层次“循序渐进、有机结合”的原则,建立实验教学内容体系,减少验证性、演示性实验,提高设计性、综合性实验比例。实践证明综合性实验最能体现“学用结合、用中促学”,对提升学生专业研究能力有着重要的作用。如小麦新品系综合评定实验、玉米人工杂交制种和亲本繁殖实验、鞣料植物有效成分的鉴定实验、沼气池规划与建设实验等,都能让学生通过综合设计和亲手操作掌握各种实验技能,提高综合思维能力、动手解决问题的能力,满足现实农业生产和科研工作的需求。

改变传统的教学方法,将经典的课程实验与现代农业有效结合,将部分原来依附于理论课程体系的“生物技术”、“细胞工程”、“植物细胞与组织培养”、“分子生物学”、“基因工程”等实验教学内容从原来的课程实验中脱离出来,单独设置“生物技术综合大实验”课程,增大独立设置实验课程比例,加强综合实验训练的比重[11]。每个专业的“生物技术综合大实验”都包含13个实验项目,共计36学时。实验内容紧密结合学院的国家级研究项目、省部级科研课题,有农杆菌介导的油菜、烟草转基因技术、小麦基因组DNA的提取及定量检测、基因的特异引物扩增和分子标记技术、基因的克隆和表达技术等。综合大实验由项目组专家和引进人才亲自任教。整个实验项目基于科研内容设计,更好地突出了综合性、研究性,创新型和时代性,使学生进一步深刻理解生物技术在现代农业生产、科研中的重要作用,促进学生对知识、技能的兴趣和钻研,从而提高学生的创新能力和实践能力。

创新性实验是大学生研究性学习和创新能力的有力推手,能调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法,提高其创新实践的能力。学院积极鼓励学生阅读国内外研究资料,自选题目、自行设计实验项目进行创新性实验。实验过程由教师监督把关。本科生中先后有20多个实验项目顺利开展,如澳洲小土豆的脱毒培养、彩色糯玉米保健醋饮料的制作、利用EMS种子诱变技术创新棉花新种质、秸秆高效沼气化的预处理技术方案优化等,这些实验,既具有创新性,又具有较强的专业特色,为农学创新型人才的培养和成长奠定了坚实的基础。

5 平台管理制度

为了保证实验平台的高效、安全、顺畅运行和实践活动的安全、正常实施,学院制定严格的管理制度并采取一系列切实可行的措施。

首先,建立实验平台完全开放制度。过去实验室开关门时间固定,局限于正常工作日和上班时间,师生的科研、创新实验进程受到时间和地点的限制。现在学院采取节假日轮换值班、工作日午餐补助、寒暑假研究生主管等形式,保证实验室完全开放,既充分发挥实践教学资源的作用,又保证了师生的科研、创新实验不受时间与地点的限制。

第二,建立信息化、网络化管理制度。利用网络化资源,完成平台实验室信息化管理工作,按照学校实验室管理处的要求,将综合平台的所有实验室的仪器设备、房间号、面积、实验室管理人员、实验项目、指导教师、实验类型等详细数据录入大型仪器设备共享网站,实现资源管理及设备管理的信息化、智能化。为规范实验室管理、及时获取实验室动态信息、促进实验仪器设备共享,实现教师、学生网上预约,建立了便捷通道。

第三,建立严格的安全管理制度,大力推行安全准入制度[12],让学生通过培训熟知仪器操作技能,了解安全知识、安全管理规定,学会处理突发事件的技巧,掌握有毒有害药品和化学试剂的储运和管理。在学生进入实验室时与学院鉴定安全责任书,明确责任与义务,从根源上消除安全隐患,减少和防范事故发生。

第四,建立实验室无偿使用、大型仪器设备有偿使用制度。对平台各实验室,教师和学生只要自备耗材和试剂,就可进入开展实验或研究,但对于大型仪器设备的使用,按学校标准,只收取学生50%的使用费。学院创造一切有利条件,方便学生开展科研和创新活动,为研究、创新和人才培养营造 “安全、规范、高效、顺畅”的氛围。

第五,院校两级高度重视校外实践活动的安全进行,通过举行安全专题培训会、为外出师生购买意外保险和医疗保险、建立“安全日报告制”、编印社会实践安全手册和准备安全应急预案等,切实保障外出实习和社会实践顺利进行。综合平台的制度在不断的完善中,力争为创新人才的培养提供良好的环境。

6 结束语

农学院的实践教学综合大平台自从建立以来,在创新人才培养方面取得了良好的效果。完成创新、创业项目30多项,国家大学生创新性实验计划项目10余项;2012年校“挑战杯”大学生课外学术科技作品获得1金、4银、6铜、4优秀的好成绩;学生发表论文50多篇,仅2012年上半年在影响因子2.0以上的国际著名期刊上发表论文2篇。学生的研究水平和创新能力得到了大幅度的提高。

综合实践平台犹如“知行统一”的桥梁,学生既巩固了理论知识,又增强了专业操作技能和创新研究能力,再配合课外创新、创业计划项目开展和暑期社会实践活动等措施,他们的综合素质和实践创新能力、管理能力、研究能力、团结协作能力等得到了全面提高。中国种子集团有限公司、登海种业、山东京博等多家知名企业和农业院所主动上门招收毕业生去工作,使我院专业人才的培养步入了良性循环阶段。

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