“强基计划”下生物学科在地方高校农科生培养中的思考

李力

摘 要：当前的农业科学已经不仅仅是种植、养殖业的农业科学，以生物高新科技为主导的多学科综合的新型农业科学时代已经来临。但是由于农业科学的独特性及受传统农业观念的影响，许多地方高校的农科类本科生的科研应用和创新能力普遍较低。在教育部提出的“强基计划”要求下，文章强调农科类本科教育中生物学科的重要性并对存在的主要问题进行了探讨，旨在为现代农业的高科技人才培养提供参考与借鉴。

关键词：农业科学;本科教育;生物学科;人才培养

中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2020-06-23 文章编号：1674-120X（2020）32-0055-02

随着时代的发展，农业应用在动植物遗传育种、种质资源创新、生态环境、病虫害防治等方面越来越离不开与生物高新科技的结合。以生物信息学、生物技术为代表的生物学已成为一门交叉性学科，综合生命科学、计算机科学和信息处理技术在农业领域发挥着重要的实践作用，具有广泛且不可忽视的应用价值。2020年1月13日，教育部开展基础学科招生改革试点，简称“强基计划”，印发了《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》，提出为了突出基础学科的支撑引领作用，有关高校应结合自身办学特色，建立学科专业的动态调整机制。生物基础学科作为“强基计划”中的重要学科之一，在地方普通高校的教学改革方面刻不容缓。

一、农科类本科教育中加强生物基础学科建设的必要性

生物技术是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，生物技术水平的竞争将成为未来生命科学竞争的焦点之一。在中央教育部提出的“强基计划”要求下，生物学在农科类中的“强基”显得分外重要。当前的科研技术发展可谓突飞猛进，传统的农学早已从外在表征转为内在的分子机制，在高通量基因测序技术带动下，大量的基因数据被获取以解析生命的本质与规律。而在这个过程中，生物科技扮演着不可或缺的角色。例如，在农业生物信息学方面，大量农作物的基因组、遗传图谱、基因序列、基因组注释存在于美国国立生物技术信息中心（ NCBI） 的生物信息数据库中。掌握生物信息学的相关方法与分析技术，就可从海量的信息中获取数据，进行统计分析，从而指导后续的农学研究与生产应用。生物信息学在作物物种鉴定、亲缘关系分析、种群遗传分析以及作物特性相关性分析中已得到广泛的应用。大数据时代下的农学类研究具有数据庞大且种类多的特点，由于高通量技术的发展，基因测序的成本大幅下降，全球几乎每周都有新的作物信息不断地积累，除了基因信息外，还有源源不断的转录组、蛋白组、代谢组、表型组、相互作用组等大量数据信息。在这些信息中存在大量高价值的数据，若能够利用生物技术挖掘出这些不菲的价值，必将走在领域的前端。不了解生物信息，不懂使用生物软件，终归会面临信息落后、科研手段陈旧的尴尬局面。尤其是应用型本科院校，若生物基础教学不完善，会使毕业生在未来的学习工作中处于被动状态。

“强基计划”的目的就是培养具备丰富专业知识和原始创新能力的综合型、复合型、通用型人才。在新时期，要想解决当今农业面临的一切问题和困难，就需要对传统教育进行有益的补充。农科类应用人才的培养更要适应当今潮流的新型教育教学模式，更好地适应新时代国内外农业的发展趋势，把农科教学进一步推向素质教育和创新教育，为培养新型农科创新人才打下坚实的基础，因此生物技术等方面的基础教育的巩固与加强必不可少。

二、现阶段农科类生物基础教学中存在的问题与思考

尽管生物学相关课程在许多本科院校中已被列入教学计划，但是由于种种原因，一些普通地方高校的教学中仍存在问题。许多高校仍局限于传统的教学，这显然跟不上时代的发展步伐。现阶段生物基础教学表现出的问题主要有：

（一）对现阶段背景下的生物科技创新应用认识不足

许多地方应用型普通高校的任课教师拥有丰富的农业传统知识，田间试验教学等方面经验丰富，但对科技时代下的生物分子机制认识不足，对生物科技发展趋势也了解不多，因此对应用型農科类人才局限于传统的理论知识与实践方法的传授，缺乏科技创新。新时代的农业生物应用不仅要求教师具有较强的农业知识，而且要求教师具备生物学、数学和计算机的知识。在这种情况下，为了完成生物学课程教学任务，教师仅仅在教学中进行介绍性讲解，课程考试采用综述和田间试验等方式完成，会影响学生对生物高科技的理解以及生物分子机制等基础学习。

新时期生物学科应用型人才的培养要求对“应用”的理解提升层次。高校的培养目标应是培养具备生物知识体系的人才，向社会输送的应该更多的是科技型应用人才，而不是简单的应用操作者。一流的高校培养的人才应具备科技创新的能力。不懂得使用高新生物科技，在未来终会被淘汰。

“强基计划”给教师带来了压力，也带来了机会。高校在引进人才的同时，应注重教师能力与意识的提高。传统的教学方式和方法远不能满足现阶段生物学教学的需要。教师只有关注生物学发展的趋势，平时多看相关领域的成果展示，及时提升自身水平，才能跟上时代的脚步。教师教学水平的高低直接影响着教学效果，高校在这方面应进行全方位、多层次的研究，让教师多走出去了解前沿领域的发展，给教师提供更多学习和进修的机会，帮助其提高理论水平与业务能力，同时经常邀请相关专业的专家来校座谈，对教师进行“再培养”。通过“送出去请进来”的方式增强师资力量。同时，地方高校应加强与外部的协作，在科研方面关注最新研究进展，开拓创新，从而进一步提高教师的意识与科研水平。

（二）没有合适的生物学教材

目前生物学涉及的范围十分广泛，在不同研究领域、研究方向、研究内容中的应用范围与程度各不相同。生物学的教材五花八门，涉及的内容与重点也是各有千秋，但是大部分的教材都侧重于医学等生命科学，针对农学类的比较少。因此，高校尤其是应用型高校的农学类教材更应该结合自身的特点，加强特色专业的建设。

同时，当前生物学教材中有的专业性太强，不适合一般农科类专业的本科生学习，有的过于陈旧，无法满足新时代的教学需要。因此，根据各院校专业建设需要及学生水平来编写合适的教材显得尤为重要。例如，笔者通过大学生创新创业大赛，组织学生收集时下最为实用的生物信息软件，参与简明软件使用手册汇编。从学生参与的整个过程中可以直接观察出哪些生物信息软件是他们难以消化的，哪些是通过自学即可掌握的。由此，通过教材的分级分类，难易结合，并附上学生参编过程中的具体学习方法实例，最终形成从易到难的章节梯度，编成可因材施教的教材。

（三）缺乏有效的科研实践性操练

当前农科类本科高校一般要求大学三年级进入实验室。由于课程安排及校园活动等因素，学生进入实验室的有效时间往往不足，只能配合指导教师做一些简单的作物内含成分提取分析，对高新生物技术缺乏理解和实践性的操练。因此，在“强基计划”背景下，高校应合理地调整相关教学安排，笔者建议：大学一年级让学生完成大部分基础理论知识课程学习，大学二年级让学生选择导师进入实验室了解基础操作，大学三年级让学生开始毕业论文设计进入实践操练，大学四年级让学生完成论文，考研或者参加工作。这样学生才有可能利用有限的本科四年完成与下一阶段的衔接。

在学生实践操练的过程中，高校教师应以“授之以鱼，不如授之以渔”为目标，避免“填鸭式”的教学，不要只教过程、不讲关键点。尤其是生物分子机制方面，许多知识比较抽象，植物组织等在显微镜下可以观察，而DNA/RNA却是看不见摸不着的。例如，在教学PCR的过程中，并不是简单地将操作方法教给学生，让学生熟悉各成分按比例添加就可以的。教师应采用多种方式，比如通过网络动画等形象化的教学让学生进一步理解和掌握基本概念和基本操作方法。这样学生才可以比较具体地理解整个DNA链扩增的原理与过程，也才可以注意到实验操作过程中哪些是可能影响结果的因素。同时，教师还应结合实践应用拓展学生的创新思维，强调所学的实践操练目前主要应用在哪些方面，哪些方面还需要进一步完善，哪些未解现象需要未来去攻克。

（四）生物类专业课程内容与教学重复

有些地方高校的生物学基础课程设置存在内容重复的情况，比如植物生理生化、植物生理、植物化学等，因此应用型高校应适当地進行课程设置调整，有选择性地进行主次分明的课程设置，避免课程内容重复。哪些课程可以取消，哪些课程需要增设，应结合时代与高校自身的专业特点确定。同时，教师在教学时也应根据专业特点与学生的实际情况有选择性地进行教学，明确“教”与“不教”的范畴。如果是学生自学便能了解并掌握的知识点，就不必要反复教学，可以选择“不教”;并将那些处于前沿领域，学生暂时无法接触或者接触到但难以学会的知识点作为重点进行教学。这要求教师及时了解本专业的学科发展动态，了解最新研究进展，及时更新教学内容。21世纪的今天，农业已经进入信息化、精准化、智能化阶段，农科类的教学也应与时俱进、紧跟前沿，避免因农业生产与教学不匹配所带来的诟病。

三、结语

在经济全球化和知识经济体系下，我国的农业经济结构早已由传统的数量型农业转变为高产优质结余资源与安全为特征的现代农业。高新技术为主的现代农业正在蓬勃发展，社会对农业人才的需求也发生了巨大变化。这就对高等院校提出了新要求，如何建立一套适应社会发展的人才培养体系是高校急需解决的问题，其中生物基础学科建设升级的必要性、紧迫性不容置疑。高校只有与时俱进，积极培养创新性高科技应用型人才，才能适应我国经济社会发展的需求。

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