科教协同育人新范式在生物科学专业的应用探析

闫秋洁,朱利君,谭 立,杜世章

(绵阳师范学院生命科学与技术学院,四川绵阳 621000)

一、引言

科教协同育人是我国改革人才培养模式的重要内容和提升创新人才培养的重要手段[1-2]。教育部高等教育司吴岩指出,中国高等教育在2020年开始进入了人才培养提质创新的新时代,一流的师资队伍建设是创新人才培养的重要保障[3]。但就现实来看,我国科教协同育人机制的实践效果并不尽如人意。

“三全育人”即统筹发挥各方面优势综合育人[4]。“三全育人”理念的核心要义在于育人资源的协同性,推动全部教育资源按照既定轨道高效运转。教学与科研是高校育人的两种重要方式,教育学家洪堡教授最先提出科学研究与学校教学相统一的教育理念[5]。科教协同强调在高等学校教育中将科学研究和教育教学结合起来,实现科学研究在人才培养中的重要价值[6]。科教协同育人能够提升高校教师科研能力和教学质量,是培养现代创新性人才的必要途径,也是建设现代一流大学的必然要求[7]。但是,地方普通高等学校和实力较弱的小型科研院所很难实现科研和教学的协同融合,主要原因是制度还不规范,科研和教学的结合没有到位等[6]。这就需要我们充分挖掘和探索育人的资源和积极力量,并且通过系统优化的方式把这些资源和力量整合起来,将科研和教学深度结合,发挥育人的最大效用。

二、生物科学专业在科教协同育人过程中存在的问题

作为师范类专业,生物科学专业肩负着培养具有扎实的生物学科知识、过硬的专业实践能力和教育教学能力的生物学业务骨干教师的重任。在学校党委的正确引领下,生物科学专业坚持用德育武装学生思想,即从入学教育、课程教育、课外实践、专业实习、教育见习等环节全方位渗透思想道德教育。在生物基础课(省级)实验教学中心的基础上建立了“生物教学法研究组”和“教法指导团队”,为学生开辟了考研辅导工作室,逐渐形成了一套由党员作为先锋骨干,以常规教学科研为抓手,以教师科研、生物学科竞赛和师范技能竞赛为突破口的科研教学协同育人机制。

在本范式形成之前,生物科学专业进行科教协同育人主要有两种常规方式:一是以教师科研项目为引导,学生参与教师项目,在项目中进一步学习科研技术,达到科学研究和教育教学相结合的目的;二是以学生参与各类科技创新比赛为契机,在教师的指导下,在比赛中激发学生创意,通过实践锻炼,达到科教协同的目的。但在这两种方式中,教师和学生都比较被动,受科研项目与比赛要求的内容、规则和时间约束较大,创新的初衷受到了一定的影响。同时,这些教育方式的进行也未能形成稳定的模式和机制,影响了“育人为本”的持续性发展。可见,生物科学专业还缺乏能激发师生创新意识和创新能力、适合实际且与专业贴合度较强的科教协同育人新范式。

三、“范”与“新”融合的科教协同育人新范式在生物科学专业中的应用

生物科学专业的育人新范式是指基于“范”与“新”的科教协同育人机制。这里的“范”是对教师的基本要求,既包含师德,也包含规范。教师用规范来严格要求自己,同时也用规范来引导培养师范生。有规矩而不因循守旧,这就需要因地制宜地创新。“新”即指创新。科学创新是社会进步的源泉,生命科学作为发展最为迅速、与人类生存关系最为密切的学科,更需要推陈出新的科研成果来解决人类面临的生命相关问题。因此,“范”与“新”的融合是生物科学专业培养人民教师,且兼具掌握现代生物学技术的双重复合专业人才的必然机制,也是科研与教学协同育人的完美组合。

生物科学“范”与“新”融合的科教协同育人新范式的主要内容可以概括为“范中出新、深入融合”,主要采取以下三种方法来达成。

1.采用“教师的课程设计中融合科研新进展”的方法,帮助学生在掌握基础知识的基础上,拓宽知识面,增加深度。生物科学是一门知识更新快、发展迅速的学科,这要求我们“厚基础、宽口径”地培养学生。生物科学专业的理论知识是以各课程的课程大纲为基础的,这个成为“专业理论的范”。在2017年之后的培养方案中,要求各课程(尤其是专业课)必须设计4～8学时的课内实践课时,而之前没有。在2018级生物科学培养方案中,设有课内实践教学的专业课达到了18门,而2020级及之后达到了25门。这为开展课内的科研进展研读和讨论交流提供了课时保障。在课内实践中,教师可以结合课程内容和相关的科研进展确定讨论的主题,学生通过自由组合的方式分组,小组内围绕课题查阅资料、深入讨论、录制视频,并在课堂中宣讲展示。在展示的过程中,小组间进行答疑和切磋讨论。通过这样的实践,课程内容得到了拓展,学生能够更多地了解学科前沿,并能通过相关的专业知识即时消化,其主动探索未知的积极性得到了激发,团队合作和交流的能力也得到了锻炼。学生通过这样的途径被引导主动探求科研进展,成为“科学前沿的新”。从“专业理论的范”到“科学前沿的新”是个水到渠成、自然融合的过程。

2.采用“在师范生讲课所需具备的师范技能中融合新颖活泼的教法”的方式,练就学生过硬的师范技能和创新的教学方式。师范技能的“范”是指认真实施师范生的“早讲晚练”以及培养方案中“师范技能培养模块”的课程,扎实培养学生的师范技能。除此之外,学生在专业课的学习中也获得了讲课时所需的知识储备。近年来,在“细胞生物学”“遗传学”等与中学生物教学内容关系密切的专业课课程大纲中,逐渐在课内实践环节引入了专业知识应用于师范技能的模块,引导学生将学到的专业知识通过合理的方法和模拟授课的形式引入到中学生物教学中。学生以各种新颖的方式将专业知识应用到中学生物的教学中,成为教法应用的“新”。作为生物专业课和师范技能的融合,这种新的课内实践方式应需而成,也经历了不断的摸索和改进,但这是专业知识运用的开端,可以让学生有“学以致用”的意识和责任。以师范技能的“范”和以专业知识为基础形成教法应用的“新”,是二者融合的必然。

3.采用“将实验技能创新应用于社会实践和生产实践”的方式,提升学生实践技能,并加强其实践应用和解决实际问题的能力。生物科学是一门实践性很强的学科,培养方案中除实验课程外,还有社会实践、生产实践、教育实习等。实验课程和各类实践课程要求学生以规范的实验技能开展生物学实验,完成实验设计,并对结果有合理的分析和解释。生物实验和实践过程中的必备技能,成为实验技能的“范”。在此训练过程中,每次的实际情况不同,遇到的问题或困难也不同。在解决这些问题的过程中,需要不断突破和创新,这就是突破实践的“新”。教师的科研项目具有综合性强、实践应用性强的特点,同时也具有一定的创新难度。学生必须具备相关的实验技能才能参与且完成既定任务。只有具备了生物学实验必备技能,并不断思考出新,才能更好地开展科学研究,完成科研项目。

4.“范”与“新”融合的科教协同育人新范式的形成。“范”与“新”融合的科教协同育人新范式是基于育人团队构建的多元化体系(图1),包含以下四个方面的内容:

图1 “范”与“新”融合的科教协同育人新范式模式图注:图中实线箭头表示新范式中增加的过程,虚线箭头表示以前的环节之间的关系

一是创建创新课程小组、课题小组和导师制小组。这些小组服务于专业课程和教师科研,可以从基于课程实践的专业课程实施中选出,或者从兼顾学生科研的教师科研团队中形成。

二是由团队组织,各小组在课程学习和教师科研的引导下,主要以教学竞赛和科研竞赛的方式体现科教融合的产出。一方面,结合生物科学培养方案中已有的教学实习与见习环节,组织学生进行教学训练,定期“磨课”和赛课,挖掘和打造竞赛种子选手,并提升教学比赛获奖质量。另一方面,结合生物学各类学科竞赛和考研准备,组织科研宣讲和实践实验,激励学生的创新思维,发挥学生特长,参加生物学科创新比赛,提升获奖数量和获奖质量。

三是注重科教融合的深入度。将教师科研和学生科研的成果运用到专业课程和课程实践中,运用到教学实习和教育见习中,运用到教学竞赛的准备中。同时,将科研竞赛和教学竞赛的优秀成果反馈给育人团队,增进各小组的持续建设,并反馈到教学科研体系中的各个环节。

四是该新范式将传统科研和传统教学糅合起来,注重规范与创新,每个环节都做到“范中出新、深入融合”。这不是指简单的教学和科研的交集,而是实际做到在教育教学各环节中的信息互通、理念共进和成果互用。

在此科教协同育人的新范式中,学生的创新有多个展示平台,各环节也实现了运行的最大合理化和科学化。如学生的创新成果既可以直接参加科技创新比赛,也当作实验案例,以自创素材的形式运用于教学比赛或者教学实习和教育见习中。再如教学成果的形成,可以作为一种模式,激励学生科研习惯的养成,这种良好的习惯有助于科研成果的产出。可见,学生通过常规教学科研的引导,创新性在课程实践和学生科研中得到初步体现,在育人团队的指导下,进一步在教学竞赛和科研竞赛中发挥出来,在更大的平台检验创新成果。而比赛的优秀作品则可以反馈常规教学和科研,增进教书育人的迭代性建设。这形成了良性的闭环模式,增进了育人效果。

四、“范”与“新”融合的科教协同育人新范式的应用及效果

“三全育人”的核心在于以德育为中心,这也是多年来生物科学师范专业育人的核心目标。围绕立德树人,生物科学专业在常规教学的基础上,逐渐形成了教研融合和科研融合“两条腿走路”的形式:一方面,采用导师制,在大一就将学生纳入专业老师负责的科研团队,学生可以更进一步学习专业的科研技术,并逐渐参与科学研究。通过参与教师科研,学生逐渐受到启发,能更好地巩固专业知识,并且能在导师的指导下运用科学的方法解决问题,学习并完成科研任务。同时,在学生科研中,导师积极引导和培育,深度挖掘创新点,指导学生参加各类学科和专业竞赛。另一方面,将常规的“早讲晚练”精细化,夯实师范生专业技能;结合对师范生见习和试讲的指导,培养具有师范技能特长的“苗子”,将其打造成参加学生教学竞赛的选手,并将比赛经验应用于教学中,以此反推师范技能的教学。为了不断渗透立德树人,生物科学专业设立了院内和本专业的师范生教学技能竞赛,以树立良好的教学风尚,营造浓厚的教育氛围。教师通过专业重组和拓展,不断学习和研讨,挖掘新的科学问题并获得新的科研项目,打造良好的科教融合基础。此外,生物科学专业还结合课外实践,开展第二课堂和各类自然学会活动,不断塑造学生热爱生命、扎根教育的情怀,传承绵阳师范学院特色。

通过“范”与“新”融合的科教协同育人新范式的开展,生物科学专业在以下方面取得了一定的育人成效:

1.生物科学专业学生考研率提高。2016年以前的生物科学专业的年平均被录取考研学生人数在28以下,而2017年之后达到35人以上。“范”与“新”融合的方法使学生的学习积极性得到了提高,能够主动归纳、思考专业知识,提高复习效率。尤其是在课内实践学时中,科技前沿知识的引入,更是将学科知识拓展和激活了。这样不但使考研率提高了,而且使学生在本科阶段通过各种实践锻炼奠定了扎实的专业基础,增强了考研复试的竞争力,增加了研究学习的知识储备。

2.参加国家级和省部级师范技能比赛的学生获奖人数以及教师资格考试通过的学生人数增加。从相关数据(表1)可以看出,通过科教协同育人,学生参加师范技能比赛的获奖人数翻了一番,通过教师资格考试的人数也逐年攀升。这说明学生通过系统的师范技能训练,能够在发挥规范的师范技能的同时,主动设计和寻找创新点,并通过校内外比赛不断切磋交流,营造了良好的师范技能训练氛围,这有利于带动整体的学风,从而引导学生积极参与师范技能比赛,高效准备教师资格考试。

表1 生物科学专业学生参加竞赛、发表论文和教师资格考试通过人数统计表

3.参加国家级和省部级科研项目、创新创业项目、科技竞赛等学科比赛的学生人数激增。学生参加科技竞赛获奖次数和发表论文数激增(表1),说明通过实践技能的培养和创新应用,在学生中间形成了一种争相竞赛、敢于争先的氛围,在完成项目的同时,学生不断地解决遇到的困难,促进了优良习惯的养成。小组科研的形成使学生既有良好的独立工作能力,又具备协作精神和求新创新的能力,有利于提高学生综合素养。

因此,“范”与“新”的融合有利于师范生综合能力的培养,可以使学生既拥有完备的师范技能,又具有扎实的生物专业技能,真正达到“一专多能”,在生物类师范专业中有一定的推广潜力和借鉴价值,能够很好地助力师范人才培养。

五、结语

师范教育具有双学科、双专业特征。为不断完善生物科学“范”与“新”融合的科教协同育人新范式,还需要在实践中继续优化师范教育培训的“范”,挖掘创新教育的“新”,营造知行耦合、师生联合的氛围,不断激发学生兴趣,强化师生互动,持续改进和提升育人实效。此外,卓越师范人才培养必须有新站位和新思路,为优化和巩固效果,突出“产出导向”,突出学生“践行师德”“学会教学”“学会育人”“学会发展”等毕业要求,还可以尝试建立卓越创新班,在卓越班中实行教学改革,不断优化科教协同的教育方式,将科教融合的“三全育人”模式不断创新出真章,奏响时代教育新旋律。