生物学专业学术型研究生跨学科创新能力的培养模式

2021-01-10高亚梅韩毅强王艳红

科教导刊 2021年19期

高亚梅韩毅强王艳红

摘要学科交叉与整合已成为现代科学技术发展的必然趋势，为培养生物学专业学术型研究生的跨学科创新能力，从构建跨学科的课程体系、组建跨学科的教学团队、采用研讨式教学方法、借助先进的网络教学平台等四个方面开展探索实践，增强研究生对不同学科的融合吸收与运用能力，为其创新发展打下坚实基础，在培养研究生创新能力方面取得了较好的效果。

关键词跨学科学术型研究生创新能力生物学专业

中图分类号：G643文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.19.009

Cultivation Model of Interdisciplinary Innovation Ability of Academic Postgraduates of Biology

GAO Yamei[1][2]， HAN Yiqiang[1]， WANG Yanhong[1]

（[1]HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity，CollegeofLifeScienceandTechnology，Daqing，Heilongjiang163319；[2]Heilongjiang Provincial Key Laboratoryof Environmental Microbiologyand Recycling ofArgo-Waste in Cold Region， College of Life Science and Technology， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang 163319）

AbstractNowadays， interdisciplinary and integration has become an inevitable trend in the development of modern scienceand technology，weexplored to constructtheinterdisciplinarycurriculumsystem，establishtheinterdisciplinary teachingteam，adoptdiscussionand researchteachingmethods，andutilizetheweb-basedteachingplatformtocultivate the interdisciplinary innovation ability of biology graduate students. Those means contributed to enhance the ability of integration and application of different disciplines for graduate students， provide a solid foundationfor their innovative development， and has achieved good results in innovative and inter-disciplinary talents cultivation.

Keywordsinterdisciplinary； academic postgraduates； innovation ability； biology

0引言

《國家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》提出我国建设创新型国家的首要任务是提升自主创新能力。而研究生教育是培养高层次创新型人才最为重要的途径。截至目前，我国的研究生教育已经累计为国家培养输送1000多万高层次人才，到2020年，研究生在学人数预计突破300万。处于超常规发展的研究生教育所面临的重要课题就是如何保证和提高研究生的培养质量，培养创新型人才。目前我国高校研究生创新能力培养存在主动性不高、实践性不强、协作性不达、发展性不深等问题，需要创新其培养模式，积极探索培养路径。[1]

随着科技进步和社会信息化的日益加速，学科交叉与整合已成为当前科学技术发展的必然趋势。生物学作为前沿学科，其多学科交叉融合的特点更为显著，众多问题的解决都需要打破自身学科间划分及分界。这种学科交叉与整合对研究生的创新能力提出了更高的要求。在研究生的教育中，注重学生的跨学科知识积累和能力的培养，不仅是提高研究生培养质量的重要途径，也符合社会对人才的需求。在生物学专业学术型研究生的培养过程中，基于跨学科对研究生创新能力培养重要作用，我们主要从构建跨学科的课程体系、组建跨学科的教学团队、采用研讨式教学方法、借助先进的网络教学平台等方面做了探索研究生跨学科创新能力的培养模式。

1构建跨学科的课程体系培养生物学学术型研究生的创新能力

课程体系是研究生培养的重要载体，课程设置是研究生教育的核心环节，也是实现高素质人才培养的基本途径。[2]我国研究生课程体系一般包括公共必修课程、公共选修课程、专业基础课程（专业通识课程）、专业核心课程、专业选修课程和必修环节等，基本能够达到研究生知识覆盖和创新能力的人才培养目标要求。但是，绝大部分课程局限于本学科内知识体系，不同学科间交叉性的知识相对不足，影响了研究生创新能力的培养。国外高校研究生的课程设置通常采用跨专业、跨学科、跨学院的“三跨”培养模式。[3]根据教育部的《关于改进和加强研究生课程建设意见》，在研究生课程设置过程中可以根据需要按照一级学科在研究生课程体系中增加跨学科课程，进一步优化研究生知识体系，今后跨学科课程将成为研究生课程体系的重要组成部分。跨学科课程有助于开拓研究生的学术视野，有利于研究生采用不同学科知识和方式解决科研中遇到的问题取得交叉性学术成果，对于研究生创新能力培养具有重要意义。全国高校陆续设置了跨学科课程，[4-6]尤其是在专业课领域增加研究生可自由选择的跨学科课程。我校学术型研究生培养方案按照一级学科设计，包含二级学科的多个不同专业方向，在研究生培养方案修订时在原有的专业选修课中增加了跨学科选修课，例如生物学、兽医学、畜牧学等专业均设置有生物信息学这类跨学科课程，农业工程专业设置作物生理与生态学的跨学科课程等，而且生物专业的研究生一直将跨学科课程生物信息学作为专业必修课来设置。这种纵横交叉的课程结构有利于研究生在科研中解决科学问题时，采用不同学科知识和方法，更益于取得交叉性学术成果。同时，在选修课程时，不同专业方向的学生可以修习其主修专业方向之外的课程进行跨学科组合，开拓自己的专业视野。

课程教学是培养研究生各项能力的重要环节，课堂传授的知识对于提高研究生创新能力也至关重要。为此，除了在培养计划中增设跨学科课程外，进一步将跨学科教育分解并落实到不同的研究生课程目标中，在专业课程教学中增加跨学科教学内容。以微生物分子生态学课程为例，该课程涉及微生物学、环境科学、分子生物学等多门学科，课程目标为培养学生利用微生物分子生态学的理论和方法来解决微生物生态研究中遇到的问题。在该课程的教学中注重针对不同学科的问题开展研讨，例如农业生产的耕作方式对土壤微生物的影响、气候变化下的微生物生态系统、医学中的肠道微生物与人体健康等，将热点问题、不同学科的前沿领域和重大问题引入课程内容，使研究生在一门专业课中学习到多学科的知识，开阔其学术视野，更切身感悟跨学科研究对于前沿科技的重要影响与现代科学的发展趋势。

2组建跨学科的教学团队培养研究生的创新能力

我国研究生教育普遍实行导师负责制，随着研究生规模的不断扩大，单一导师制已经不能很好的适应当前科学研究的多学科交叉融合的发展趋势，制约了研究生培养质量的提高。许多高校都在探索导师团队指导研究生。[7，8]我校的生物学专业学术型在研究生培养过程中积极采用“多师结构”的科研导师团队。鼓励不同学科导师的交叉指导，既可以是学院内部的不同专业的导师协作，也可以是不同学院导师的合作，例如生物学专业研究生的培养积极与农学、环境科学、工程、动物科学、数学、信息科学等相关专业的导师合作指导研究生。跨学科的多导师模式可以拓展研究生的研究思路，促进其在多学科的领域内开展研究，为学生提供了更广阔的实践舞台和更多的合作机会，让其尽情发挥自己的想象力和创造力。除了高校内部的不同专业的跨学科导师团队，我们在实践中进一步扩展团队的导师范围，依托于校企共建工程中心将企业的高级技术人员进一步引入到科研导师团队中，不仅有利于形成了良性循环的校企联合攻关的长效合作机制同时导师教学团队本身和工程中心均得到提升，从而更好实现研究生培养质量的提高。[9]另外，这种多导师团队模式也有助于培养研究生形成相互开放和包容的心态。

在研究生培养过程中，不仅组织学生参加跨学科的学术交流活动，例如前沿知识讲座或学术报告会，扩展其研究视野。而且，积极鼓励和资助教师参加多学科的学术交流和不同学科的培训，推动跨学科多导师团队的不断优化发展。

3积极采用研讨式教学方法，对研究生开展创新训练

随着整体社会系统的不断扩大，学科边界也变得越来越模糊，很多问题的解决不能仅靠某个单一学科的方法，因此培养学生面对需要用跨学科知识解决问题的能力至关重要。高水平的课程教学在人才培养过程中起着基础性和关键性作用，决定着学生创新意识和创新能力的培养质量。[10]在课程教学中，采用研讨式和研究型教学是培养研究生跨学科能力的重要教学方法。

在教學过程中，教师挖掘领域内研究的热点与难点问题，由教师提出问题，以“问题”为中心组织研究生探讨高度综合的理论和现实问题。这些研讨问题应来自课程教学的重点和难点、学科发展或行业发展的热点问题，需要容纳多学科知识以及思维方式，在教学中才能够极大程度地扩展学生的学术视野。学生在研讨这些问题时，必须大量阅读文献，调动各学科的资源，在学科之间不断跨越并达到融合。研究生查阅文献后，组织材料和制作PPT，进行课堂专题讨论。研讨式教学不但可以拓展学生的知识面，掌握多领域的研究方法，也有助于学生语言表达等方面的能力提高；促进了师生、生生间的科研思想的交流和碰撞。

在教学中也可以采用多导师的授课形式，由具有不同学科背景的教师以专题的形式开设跨学科课程。专题授课既讲授不同学科知识，又将不同学科前沿发展动态融入课堂教学中，培养学生跨学科研究能力，教学中同样设立讨论环节，避免“以教师为中心”单纯的传授跨学科知识。

4借助先进的网络教学平台为跨学科教学开展课程资源建设

传统的教育资源和缺乏互动的教育模式，早已不能满足现代高等教育的要求。现代信息技术，包括大数据、云计算、人工智能等，正在快速应用于高等教育的各个方面，让教师能更有效地进行跨学科知识的传授，也让跨学科人才更轻松地接触到多学科的知识，为在研究生教学中采用研讨式教学提供了有效的资源和方法，必将进一步提升跨学科教学的质量。在生物学的学术研究生课程教学中，我们积极使用“智慧树”、中国大学MOOC、超星等网络教学平台开展线上线下结合的教学模式，其特有的互动是传统的教育资源所无法比拟的，师生可以不断的构建和丰富为研讨式教学开展所需要的文献、书籍、名家讲座、其他学科知识等资源，平台的讨论功能可以实时展现不同学生的观点和问题，便于同学之间、师生之间相互了解各自的想法，实现充分、高效的讨论。

近几年，我校的生物学专业学术型研究生培养在多种措施的共同作用下，培养质量也不断提高。自2016年以来，研究生毕业发表的论文一直保持稳定的增长，尤其是研究生发表的高水平的国际论文不仅数量明显增加，质量也不断提高（表1）。近五年研究生在国际高水平论文发表平均比例为25%，2020年最高达到39%，其中2区文章3篇，3区3篇，4区3篇，分布在包括疾病分子机制、动物免疫、环境、生态等不同学科领域。另外有多名研究生在各类创新创业大赛中获奖。

在新形势下，造就具有复合、跨学科知识素质结构和能力的拔尖创新人才是世界研究生教育改革与发展的趋势。[11]国外一流高校均重视研究生的跨学科教育，甚至很多高校的跨学科教育是从本科生教育开始实施的。因此，我国也应加大对跨学科教育及跨学科研究的政策扶持和资助力度，强化跨学科教育与科研的支撑体系。

项目资助：黑龙江八一农垦大学研究生教育教学改革研究项目“互联网+”背景下研究生创新能力的跨学科培养模式研究（YJG2019201912）；黑龙江省教育科学“十三五”规划2020年度重点课题“基于CDIO理念的地方高校生物工程专业创新人才培养模式的探索与实践”（GJB1320232）

参考文献

[1]王红.高校研究生创新能力培养路径[J].科教导刊（下旬），2015（01）： 47+63.

[2]陈艳慧，崔议文，李勇，等.学术型研究生课程改革的探索与实践：以吉林农业大学为例[J].学位与研究生教育，2015，（11）：33-38.

[3]李轮，燕士力，王瑞娟.发达国家博士生创新能力培养模式及经验借鉴[J].改革与开放，2019，507（6）：99-101.

[4]马启彬，陈翱，杨红.基于创新能力培养的硕士研究生课程体系建设与实践——以华南农业大学为例[J].安徽农业科学，2020，48（09）： 279-282.

[5]王青霞，赵会茹.加强研究生课程体系建设提高工科研究生创新和实践能力[J].学位与研究生教育，2008，（S1）：94-96.

[6]李珊，黄佳莹，王红兵.优化研究生课程体系，培养高水平生物学人才[J].科教文汇，2020：494.

[7]曹艳，陈科力，黄必胜.研究生导师团队培养模式的初步实践——以湖北中医药大学中药资源学科硕士研究生培养为例[J].中国医药指南，2011，（23）：55-61.

[8]宋建.研究生导师团队培养模式初探[J].淮阴工学院学报，2012，12（04）：85-88.

[9]高亚梅，韩毅强，王伟东.“多师结构”的科研导师教学团队的文化建设[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2014，21（04）：80-81.