基于3POM教育模式的實踐創新型研究生人才培養途徑

摘要 研究生實踐創新能力的培養是高校教育教學改革的重要內容。本研究對研究生創新實踐能力培養模式進行了探究。三維系統植物次生代謝教學模式（3POM）在傳統課堂授課的基礎上，充分利用互聯網教育平臺的各種優勢，增添了“海報制作”“論壇匯報”2個模塊，形成了完整的知識轉化體系，對實踐創新型研究生人才的培養具有積極意義，同時可以匯集社會資源，打破傳統教育資源局限，為研究生科研素養與創新能力提升的教學模式改革提供了思路。

關鍵詞 研究生；3POM；實踐創新型人才培養；教育教學新模式；資源匯集

中圖分類號 G642；S-4 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）21-0162-05

植物次生代謝物作為治療疾病的傳統中藥成分，在我國有著非常悠久的歷史。近現代以來，隨著我國經濟的不斷發展以及“回歸自然”思潮的影響，植物次生代謝已逐漸成為一個極具研究潛力的熱點領域[1]。由于植物次生代謝途徑研究的復雜性和多樣性，相關領域研究生培養的模式要求較高。

研究生教育持續健康發展成為研究生教育研究的重點[2]。研究生培養過程是將人才培養、科學研究和社會服務等緊密聯結[3]，現有的教學模式大多以課堂講授與討論相結合為主，普遍存在單一化、片面化的現象，缺乏創新性和前沿性。由于過于重視“知識傳遞”，而忽略了“內化吸收”[4]，限制了學生對學科知識的理解運用和對相關學科領域的最新進展和科研成果的了解[5]。這樣的教學模式給學生提供自主建構知識體系的機會較少，難以實現學生獨立思考能力和創新實踐能力的培養。學生缺乏對所學學科清晰的認知，不清楚該課程對應的具體科學研究方向，更不知道這些研究具體如何開展。同時，教學以向學生輸入知識為主，學生創新性輸出較少，難以將所學知識融會貫通、靈活運用。

傳統的“討論式”教學將課堂大部分時間用于討論，存在教師講授時間有限、學生學習的系統性不足及效率不高的問題[6]。同時，植物次生代謝涉及的學科范圍較為廣泛，學生缺乏相關專業系統的知識，需預習和查閱大量資料，否則會影響討論效果。目前，高校研究生教育已由傳統的講授式教學橫貫到互聯網教育，這體現了教育教學的重塑融合[7-8]，打破了傳統教育時間及空間上的局限。視頻公開課、MOOC以及微課程等多種教學手段也為學生提供了更多的選擇，實踐中學生汲取知識仍主要通過教師講授，本質上仍是對知識的“被動灌輸”，無法激發學生學習的主觀能動性[9]。在此背景下，本研究積極開展研究生創新實踐能力培養模式的改革創新研究，在實踐中創立了面向研究生學科知識了解與運用，提升科研素養與創新能力的3POM教育模式，即植物次生代謝研究進展課程（research progress in plant secondary metabolism，POMG）、全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽（poster contest of plant secondary metabolism，POMP）、植物次生代謝論壇（forum of plant secondary metabolism，POMF）3個模塊緊密結合的新型植物次生代謝研究進展學習模式。

1 3POM教育模式的主要內容及應用

3POM教育模式分為3個模塊：植物次生代謝研究進展課程（POMG）、全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽（POMP）、植物次生代謝論壇（POMF），如圖1所示。這一模式允許研究生、科研工作者、企業三方參與。在這一模式中研究生可以學習植物次生代謝物相關課程，獲取相關知識，知悉領域前沿進展，進一步參與Poster制作大賽，將所學知識進行轉化，獲獎作者參與論壇報告與領域專家探討交流。科研工作者參與課堂授課，同時指導研究生制作Poster，并可擔任Poster的評審專家、植物次生代謝論壇的報告專家。而企業在這一模式中提供經費支持，同時通過贊助活動來宣傳企業，后續可進一步為各科研方向提供產品服務。研究生、科研工作者、企業三方緊密配合，積極開展植物次生代謝領域相關知識與前沿研究的交流碰撞，推進地方高校植物次生代謝研究進展學科建設與研究生教育改革協同發展。

1.1 植物次生代謝研究進展課程建設

植物次生代謝研究進展課程圍繞植物次生代謝的研究進展展開，設置4個專題：植物次生代謝物質分析及應用研究進展；植物次生代謝物質合成途徑研究進展；植物次生代謝物質調控研究進展；合成生物學在植物次生代謝物質研究中的應用。每個章節邀請4名國內外該領域的知名專家圍繞相關主題介紹最新科研進展，并且采用線上和線下混合教學。線上教學過程中，相關研究者通過B站和微信公眾號進行宣傳，讓更多學者了解學科最新的進展。線下教學過程中，植物次生代謝研究進展作為生命、化藥、農學、園藝、植保、食品、草業、資環、林學、葡萄酒和水保等相關專業碩士或博士生的一門公共選修課，鞏固植物次生代謝研究的基礎知識。

1.2 全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽建設

大賽圍繞植物次生代謝這一主題，從植物次生代謝物質分析及應用研究、植物次生代謝物質合成途徑研究、植物次生代謝物質調控研究、植物次生代謝物質合成生物學研究4個方面征集Poster作品。參賽對象為全國各個高校和研究所在讀研究生（碩士研究生、博士研究生），接受個人、團體投稿，但指導教師須為全國各個高校和研究所在職教職工。賽事建設須成立競賽組織委員會、競賽評審委員會和競賽監督委員會，以確保大賽順利進行。大賽對獲獎作品的個人、團體予以表彰，頒發榮譽證書和獎金。此外，獲獎作品的作者將受邀參加當年舉辦的植物次生代謝在線論壇研究生專場報告會。

1.3 植物次生代謝論壇建設

植物次生代謝論壇包括5個分論壇，論壇主題與課程主題一一對應，分別為植物次生代謝物質分析及應用研究分論壇、植物次生代謝物質合成途徑研究分論壇、植物次生代謝物質調控研究分論壇、植物次生代謝物質合成生物學研究分論壇和研究生專場報告會。論壇均為線上會議，社會各界人員均可通過會議鏈接注冊參與。

1.4 3POM教育模式的實施情況

截至2023年8月，3POM教育模式已經成功實施了3年，取得了較好的成績，如圖2所示。自2020年開始，已經成功舉辦了3屆植物次生代謝論壇和2屆全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽。每屆的舉辦單位逐年增多，從第一屆的5家承辦單位逐漸擴充至第三屆的9家承辦單位和6家協辦單位。舉辦單位類型多樣，其中包括西北農林科技大學、東北林業大學、西南科技大學等高校，藥用資源與天然藥物化學教育部重點實驗室以及武漢邁特維爾生物科技、SCIEX中國和安捷倫科技（中國）等科技公司。同時，在植物次生代謝論壇受邀作報告的專家和研究生也逐年增多，從第一屆的16位專家的專項報告到后面邀請“全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽”的獲獎研究生在論壇作研究生專場報告，受邀參加第三屆植物次生代謝論壇專場報告的研究生已達到11人。

隨著論壇規模的擴大，參與線上學習的單位及人數呈逐漸增加趨勢，如圖3所示。參與第一屆植物次生代謝論壇的學校及科研單位有150多個，2 300余人參與線上學習，到第三屆植物次生代謝論壇時有300多個學校和科研單位參與，注冊人數達2 500人。同時，單個直播實時在線觀看交流人數在第三屆植物次生代謝論壇出現了激增，由第二屆植物次生代謝論壇的550人增長至2 000人左右，說明植物次生代謝論壇得到越來越多學生和科研工作者的認可和支持。累計學習人次也由第一屆植物次生代謝論壇的2 265人次增長至第三屆植物次生代謝論壇的近2萬人次，受到參會老師和同學們的一致好評，已成為騰訊平臺的熱門課程，是大學學習類課程榜的第二名。

同時，在每屆的植物次生代謝論壇后還會舉辦全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽，由圖4可知，相較于第一屆，第二屆大賽在舉辦單位數目、參賽單位數目和參賽作品數目方面均有提升。大賽也吸納了多個除高等院校以外的中醫藥研究所、國家重點實驗室等科研單位，并成為大賽的承辦單位，獎項的數目以及獎金的數額也隨之明顯增加，獎項數目由最初的15個增長到22個，獎金總數也由1萬元增加到3.6萬元，大賽的規模逐年增大，吸引了越來越多的單位及學生參與其中。

通過4個熱門領域的專家報告會和一個研究生專題報告會分享交流近幾年植物次生代謝領域中高質量的研究成果，共同交流和分享植物次生代謝領域的研究熱點和研究前沿。同時，由論壇承辦單位組成虛擬教研室，依托植物次生代謝論壇開設了線上線下混合式教學課程。目前，該論壇已有10家單位參與，論壇的報告視頻經過專家授權后已在B站“植物次生代謝論壇”播放。

植物次生代謝論壇秉承開展植物次生代謝領域的交流與合作、提高植物次生代謝人才培養質量的宗旨，最大程度地為該領域專家學者提供一個開放共享的展示和交流平臺，也為更多愿意在植物次生代謝研究中深入學習的研究生提供更多學習的機會。植物次生代謝論壇和全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽的規模逐年增大也體現出植物次生代謝領域的研究正處于高速增長期，越來越多從事藥用植物、園藝作物和糧食作物等領域的工作人員開始從事植物次生代謝方面的研究工作。

2 3POM教育模式的發展方向與意義

3POM植物次生代謝研究進展教育教學模式的建設與運行實踐不僅是一所高校、一門學科的教學改革實踐探索，還可以作為一種教學模式廣泛推廣到相關高校和學科。目前3POM教育模式已在東北林業大學生命學院等單位初見成效，該學院已經開設了以植物次生代謝為主要內容的相關課程，該校已有多位研究生參與了全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽和植物次生代謝論壇研究生專場報告會。此外，后續還計劃持續申請專家授權，將授權視頻剪輯制作成規范化、體系化的視頻課程，以單元形式通過網絡平臺向全國高校開放。通過增加全國研究生植物次生代謝主題Poster大賽和植物次生代謝論壇承辦單位，擴大活動影響力，為相關活動提供充足的經費，從而真正實現廣大研究生群體的免費參與。3POM實踐型研究生人才培養模式的成功實施具有重要意義。

2.1 注重實踐，自主參與，提高綜合素養

傳統的研究生課程以老師單方面向學生灌輸知識的模式為主，學生自身對知識的理解和轉化難以驗證，缺乏對學生創造力和獨立思考能力的培養，屬于“填鴨式教育”。而3POM教育模式構建了全流程的知識轉化與創新實踐體系，研究生在課程學習之外，還可參加Poster大賽，將學到的內容輸出，Poster大賽中的獲獎選手還需進一步參加論壇報告，向各界專家學者匯報科研內容。相比傳統的教育模式，3POM教育模式增加了學生的理解轉化環節，強調學生的自主性、創新性，注重培養學生的實踐能力，增強了對學生創新能力和綜合素質的培養。3POM教育模式在傳統教育模式的基礎上加強了“做”這一環節，通過學生對知識的轉化來加強對知識的理解與運用，能夠有效提高學生的創新實踐能力、獨立思考和解決問題的能力，從而有效提升學生綜合素質。

2.2 調動社會力量，匯集教育資源

傳統的教育資源主要由高校單方面提供，資源供應力存在一定局限性。而3POM教育模式通過邀請植物次生代謝學會科研工作者參與課堂授課、Poster制作指導及評審、植物次生代謝論壇報告、洽談企業贊助，調動了社會各方面力量進入研究生的培養環節。相較傳統的高校單方面提供教育資源，3POM教育模式匯集高校研究所、植物次生代謝學會、相關企業三方面力量，有力提供了教育資源支持。

2.3 利用新興科技平臺，構建新型虛擬教研交流平臺

在傳統的教學模式下，學生往往只能接收到來自某一特定高校特定教研組老師傳授的知識，具有一定局限性。而3POM教育模式提供了線上虛擬教育資源匯集平臺。在此教育模式下，學生不僅能夠汲取某一特定高校教研組研究方向的知識，更能了解和吸收來自多個高校、多個教研團隊，甚至某一學科多個研究方向的領域知識，得到更多專家學者的指導與知識共享。3POM教育模式擴大了教研組的科研范疇，擺脫了傳統教育模式的時空限制，拓寬了學生的知識廣度、深度以及科研視野，有利于提高學生的創新實踐能力和水平。

3POM教育模式同樣能增強各高校教師之間對于植物次生代謝這一科研領域的交流，為專家學者的學術研討提供了平臺，有助于學術前沿研究成果和研究熱點的共享，碰撞學術思想的火花，促進植物次生代謝領域研究的蓬勃發展。同時，學科專家學者能夠和企業一線技術人員進行交流，促進“產學研”一體化發展，有助于推進科研成果轉化，為科研與技術對接耦合提供平臺，使科研成果真正得到有效應用，造福社會。

2.4 模式具有可復制性，推廣價值深遠

3POM教育模式的成功不僅能夠促進植物次生代謝領域的蓬勃發展，其他學科領域也可借鑒，開展屬于其他學科領域的獨特3POM教育模式。3POM教育模式不僅僅是植物次生代謝領域的成果，更是整個學術科研領域學者專家開展廣泛交流的平臺，讓學生汲取知識、自我提升，使科研工作者與一線技術人員密切交流，推進科研成果轉化。

2.5 突破學科門檻，擴大影響力

專業學科領域因其較高的科研門檻難以被本專業人員以外的學者和研究生了解到，從而在一定程度上阻滯了學科發展，降低了學科的影響力。而3POM教育模式為學科領域外人員了解到某一具體的科研領域提供了可能性。3POM植物次生代謝報告會及論壇發布后，在騰訊課堂課程榜躍居榜單第二，這一可喜成果使得植物次生代謝學科突破了傳統教學的門檻，讓植物次生代謝這一研究領域能夠被更多人了解到，從而有利于吸引更多對植物次生代謝感興趣的人才加入到植物次生代謝領域的研究中來。從發展的眼光來看，這必定有利于植物次生代謝領域未來的蓬勃發展。

3POM教育模式進一步在其他領域得到推廣與廣泛應用，將有利于大眾更全面地了解高深學科領域。一方面能夠激發高深學科領域的發展活力，另一方面拓寬了有志投身科研事業的社會各界人才的選擇視野，同時能夠促進社會全民教育質量的提升。因此，3POM教育模式的成功應用與推廣對該學科領域的發展與大眾科研事業的選擇具有積極作用。

參考文獻

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（責編：王 菁）