生物技术专业本科生科研创新训练体系的构建

王可 齐文靖 卜庆盼

摘  要：本文针对生物技术专业的人才培养目标和学科特点，阐述了构建生物技术专业本科生科研训练体系的总体思想和基本思路，分别详细论述了理论-实践结合型科研训练体系，课内-课外结合型科研技能培训体系，实验实习-科研课题结合型科研能力强化体系和本科生科研水平评价体系。

关键词：生物技术;科研训练;构建

中图分类号：Q81;G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）39-0061-03

近年来，我国的科学技术取得了突飞猛进的发展，但从宏观角度來看，仍存在科学创新力度不足，应用型、创新型人才缺失等制约性问题。生物技术专业作为实践性很强的应用型专业，对高级应用型人才的需求尤为迫切[1]。在此新环境下，长春师范大学生命科学学院在积累多年来的实践教学改革成果、实验教学示范中心建设经验和本科生人才培养模式创新实验区运行经验的基础上，尝试结合专业发展情况和自身特点，研究构建理论联系实践、实践联系科研的生物技术专业本科生科研训练体系，以期大力培养创新型、应用型、复合型人才。

一、国内外本科生科研训练现状

本科生科研训练理念在国外起步较早，美国麻省理工学院早在1969年就创立了“本科生研究计划（UROP）”，旨在鼓励和支持本科学生积极参与教师的研究项目。加州伯克利大学也从1997年开始构建本科学生的科研项目，开创了著名的“伯克利模式”，核心教育理念是通过专业的科研项目使本科学生能在某些领域收获深度及专业的素养，培养思考问题的能力[2]。在我国，科研训练的正式起步开始于20世纪90年代，清华大学实施的“大学生研究训练计划”，让学生可以获得尽早接受科研训练的机会，从而能更快地提高创新意识与创新能力;1998年，浙江大学在借鉴前者经验的基础上，试行了大学生科研训练计划（SRTP）[3]。在后续发展中，北京工业大学、中国矿业大学、中国科技大学也陆续设立了高校大学生科研训练项目。

与国外高校相比，我国各高校的科研训练体系建设起步较晚，对于科研训练的作用和地位并未给予足够的重视，尽管近几年发展逐步增快，但运作模式仍不够成熟，方式方法缺乏创新，部分院校的发展停滞不前[4]。

二、生物技术专业本科生科研创新培养的重要性

生物技术专业的培养目标是为企事业单位提供从事生物技术新产品研发的高级应用型技术人才。在新时代背景下，社会经济的快速发展在创造各种各样的机会的同时，也给大学生带来了前所未有的生存与竞争压力。以人才为中心是高校培养学生的核心任务，也是世界上成功企业的普遍管理经验，现代企业之间的竞争就是人才的竞争，所以公司和企业在选人、用人时极为重视人才的自主创新能力。但在现实生活中，很大一部分学生只注重理论和成绩，而轻视实践和能力的培养，导致出现动手能力差、知识体系零散、与用人单位的需求脱节等种种问题[5]。虽然大部分高校都有校外实习的安排，但是受制于各种客观因素，学生无法较好地锻炼实践能力[6]。因此，构建科学合理的科研训练体系，有助于拓展大学生的专业知识领域，有助于开发他们的科研创新潜能。

三、构建科研训练体系的总体思路

（一）科研训练体系的构建目标

生物技术专业本科生科研训练体系的构建目标是：强化理论教学内容，培养实验操作技能;强化实践训练能力，掌握实习训练技能;结合毕业实验设计，使理论知识与实践能力相结合，培养本科生专业学习兴趣，端正科研态度。

（二）拓宽专业人才培养目标

培养具有良好政治文化素质、扎实的科学理论和实践训练的专业人才。学生除了要掌握基础教育技能、外语及计算机应用的基本能力外，还需要系统掌握生物技术领域的基本知识和技能，方能胜任研究、教育、卫生监督、进出口、安全管理等部门生物技术及相关产品的技术开发、科学研究、生产管理、工程设计、产品销售、品质控制、检验等工作。

四、科研创新训练体系的构建

（一）理论-实践结合型的科研知识培养体系

1. 理论教学与实践培训紧密结合

依照生物技术专业的培养目标，避免理论教学与实践培训的分离和脱节，打破传统理论课和实践课在时间和空间段的严格划分，将理论知识与实践培训紧密结合，是本科生科研训练体系的重要环节。在教学内容上，将基础课、专业课和实践课的教学内容环环相扣，组成一个有机的整体，实施一体化教学模式;在师资队伍上，要求授课教师及导师具备丰富的教学经验和较强的科研能力，能够承担理论教学与实践教学双向任务;在培养方式上，将实践教学与科研训练紧密结合，将科研中有利于培养本科生创新能力、团队精神和专业精神的部分转化为教学内容。

2. 本科生进入实验室工程的实施

鼓励本科生从二年级开始进入实验室参与科研项目，全面落实“导师制”。通过验证性实验教会学生基本的实验操作，培养学生的创新能力。使本科生在导师的指导下逐步培养严谨的科研态度和实事求是的学习风气。加强实验室规章制度管理，加强常规仪器操作培训，建立良好的实验教学秩序。通过培养实验操作技能、文献的查找与学习、实验数据的采集、图表的绘制、数据软件的使用和实验结果的分析等专业能力，锻炼和提升本科生的科研思维能力和综合实验能力，发挥其学习积极性和主动性，重点培养学生形成良好的科研意识和科研思路，创造实际操作与应用机会，激发科研学习兴趣[7]。

（二）课内—课外结合型的科研技能培训体系

1. 注重设计性实验教学，培养独立自主能力

注重设计性实验的教学方式，鼓励学生自行设计实验目的及方法，通过大量综合性、设计性实验项目创新意识。导师参与指导学生修正并完善实验设计，待方案可行后进行实施，训练学生通过多种实验方法完成实验项目[8]。设计性实验可使学生在设计、讨论、修正和实验的各个环节中形成独立意识和创新意识，重点培养学生综合设计实验能力和动手能力，加强学生运用理论知识解决实际问题的科研能力。

2. 申报大创课题，培养团队协作能力

鼓励本科生承担或参与申报省级或国家大学生创新课题，提供开放性实验室及实践基地为学生的创新想法搭建实践平台。激励学生利用多门课程或多个原理进行实验思路的创新，将创新思路和方法与专家、老师和同学进行交流，引导学生的专业学习兴趣和主观能动性。鼓励学生以团队为单位进行课题的申报、实施、结题和验收工作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。在课题研究初期，教导学生个人荣誉不被提倡，个人的单独进步不能带领团体前进，科研小组或实验室的整体团结才是最强大的力量，要时刻懂得互相学习、互相包容、互相分享，才能共创佳绩。

（三）实验实习-科研课题结合型的科研能力强化体系

1. 参与教师课题，提升科研能力

指导本科生参与学院专业教师的相关课题研究，合理分配本科生的实验任务、职责、成果及荣誉。通过参与实验方案制订、实验方法操作、实验数据分析、实验结果处理、实验成果发表等环节，启迪学生的创新思维，培养学生开拓实验实习联系科研课题的重要方法和途径，扩展学生的知识层面，加深学习难度，提高学生的科研能力和专业素质，增加理性认识。

2. 拓展实习形式，审视职业规划

通过组织大四学生参加教学实习和毕业实习，深入生物制药、食品加工或发酵工程等相关企业，全面了解生物技术的分类、发展趋势、应用及相关的生产设施;了解产品的技术原理、工艺流程和过程控制等现代化生产过程。鼓励并选拔政治坚定、品学兼优的学生参与机关事业单位实习，熟悉国家知识产权、生物技术产业政策及生物工程安全条例等有关政策和法规。综合培养学生扎实的专业知识及技能，锻炼勤奋刻苦的工作态度，提高其职业规划水平，使学生毕业后能够更好地适应各种工作需要。实习安排也能够为生物技术专业相关的企事业单位培训人才、解决技术难题和提供专业服务，加强校企合作关系，完善合作模式。

（四）完善本科生科研水平评价体系

1. 发表科研成果，提升科研写作能力

指导学生完成中、英文论文的撰写和专利的申请，了解不同学术期刊论文收录的类别及特点，掌握论文投稿流程，熟悉论文投稿及专利申请的后期程序。提升学生撰写论文和专利的能力，培养学生严谨的学术态度，使学生在收获科研成果之余获得成就感和荣耀感。首先，教师可先从查找文献开始，将望而生畏的英文文献进行知识点拆分，使学生渗透理解，掌握写作技巧;其次，利用标注性手法帮助学生修改论文，鼓励学生独立思考并修正;最后，从论文起稿到成型需要教师重复审查二、三十遍，直至学生将所有内容熟记于心并消除质疑。

2. 参与科研活动，培养学术交流能力

鼓励学生积极参与校内外与国内外的学术交流，参与生物技术专业各项竞赛，提升科研能力的训练。指导学生完成会议论文的投稿，掌握会议海报和汇报幻灯片的制作，加强学生的知识运用能力和表达能力。通过带领学生参加不同规模的学术会议，与专家学者探讨交流，了解国内外的最新研究热点和难点，全面提高学生的综合科研水平，提升学术交流能力，丰富科研成果，创造更多的学习契机。学校及学院可组织举办本科生学术论坛，吸引众多本科生积极参与，收集优秀的研究论文或报告，展示本科生学术成果，激励学生在科研学习和工作中勤奋钻研、勇于创新，不断提高科研能力。

3. 完善科研能力评价体系，促进本科生多元化发展

多学科交叉渗透是生物技术专业所具有的特点，生物技术专业涉及多个学科领域，为了塑造面向职业化、可持续发展的多元化应用型创新人才，需要平衡课程考核、毕业论文考核、科研活动考核等方面的评价体系和激励机制，做到学术、技术、职业的有机结合[9-10]。

五、结语

随着现代科学技术的飞速发展，根据社会对高素质人才的要求，对生物技术专业的科研训练体系进行构建和发展已是当务之急，也是对培养本专业学生实践能力和科研能力研究的初步探索。学院依托于现有的平台优势、教学资源优势，强化本专业人才培养的独立应用综合知识解决问题的实践能力、理论联系实际意识、团队协作能力、科学意识、就业能力和创新能力，积极开展生物技术专业本科学生科研训练体系的整体规划、设计与践行等研究工作，并将在今后的实践中不断进行更新完善，为培养真正能为社会和行业认可的应用型、综合型、创新型人才服务。

参考文献：

[1] 周秀梅，盛清，郭江峰，等. 新形势下生物技术专业人才培养的思考与实践[J]. 长春理工大学学报，2010，5（09）：175-176.

[2] 杨慧，俞安平，恢光平，等. 国内外本科生科研训练比较研究[J]. 高等工程教育研究，2003（05）：65-68.

[3] 叶民，魏志渊，楼程富，等. SRTP：浙江大学本科教学改革的成功探索[J]. 高等工程教育研究，2005（04）：55-58.

[4] 刘文伟，罗云星，张锡钦，等. 浅谈生物技术本科生创业创新能力的培养[J]. 广东技术师范学院学报，2008（06）：111-112.

[5] 李晓敏. 培养生物工程专业本科生科研创新能力的探索[J]. 教育教学论坛，2014（18）：186-187.

[6] 何密，李永勤，陈碧华，等. 生物医学工程专业本科生科研能力培养探究[J]. 西北医学教育，2014，22（04）：660-663.

[7] 王丹，陆秋萍，盛清. 依托科研，生物技术专业实施本科生导师制的探索与实践[J]. 中国校外教育，2012（36）：128-129.

[8] 王骐. 高师院校生物专业本科生入职准备阶段的知识与能力水平调查研究[D]. 长春：东北师范大学，2012.

[9] 齐平，朱家勇. 应用型本科院校人才培养目标调整及其实现之策略[J]. 高教论坛，2010（06）：51-54.

[10] 王家祺，曹穎颐. 大学生创新能力综合评价研究[J]. 武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2007，29（08）：133-137.

（荐稿人：张丽辉，长春师范大学生命科学学院副院长，教授）

（责任编辑：汪旦旦）