馬艷琴,路媛媛,溫娟,李麗,牛顏冰
(山西農業大學 生命科學學院,山西太谷 030801)
培養拔尖創新人才成為新時期教育發展的重要任務[1-2]。2019 年2 月,中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》,提出“要加強創新人才特別是拔尖創新人才的培養”[3]。2023 年2 月,教育部等五部門聯合印發《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》,提出建強數理化生等基礎理科學科專業,適應“強化基礎、重視應用、特色培養”要求,分類推進基礎和應用人才培養,地方高校要拓寬基礎科學應用面向,構建“基礎+應用”復合培養體系[4]。為進一步加快基礎學科拔尖人才培養,山西農業大學依托生物學一級學科、生物科學國家級一流本科專業建設點及國家級實踐教學平臺,集中全校優質教育資源推出“生物科學拔尖人才培養計劃”,為地方本科高校培養拔尖創新人才提供新的契機。
山西農業大學應根據自身學科特色和區域發展,以國家一流本科專業建設為契機,探索適合校情的拔尖創新人才培養模式,創立新機制,采取新舉措,提高拔尖創新人才培養水平,培養優秀的拔尖創新人才,進一步帶動地方高校優勢基礎學科的建設和發展,服務地方經濟社會發展[5-6]。山西農業大學生物科學專業從傳承生物學學科特色、錨定新農業大學專業定位,修訂人才培養方案、優化課程體系設計,圍繞立德樹人根本任務、著力加強課程思政建設,適應專業特色優勢、創新人才培養機制,建設一流課程、夯實專業基礎,聚焦創新創業、重構實踐教學體系等方面,積極探索與實踐適合地方農業院校的拔尖創新人才培養體系。
山西農業大學生物科學專業是在20 世紀80 年代生物學學科發展的基礎上設立的。在郭定成、聶向庭、丁起盛等老一輩科學家的努力下,1985 年獲批植物生化與植物生理學碩士點,1988 年獲批生物化學與分子生物學碩士點。2001 年山西農業大學成立生命科學學院,2003 年生物科學專業首次招生,2017 年增設生物學一級學科碩士學位授權點。2019 年,為整合資源,優化布局,山西農業大學與山西省農業科學院合署改革,成立了新的山西農業大學,為專業的發展提供了更堅實的平臺保障。2020 年,山西農業大學生物科學專業獲批山西省一流本科專業建設點,同年獲批國家級一流本科專業建設點。經過20 年的辦學發展,生物科學專業已形成“以生物學為基礎,以農科為特色,理學與農學相融,基礎與應用并舉,多學科融合發展”的鮮明辦學特色。
根據山西農業大學研究應用型大學的發展定位,錨定專業定位為:根據生物技術產業發展趨勢,滿足國家重大戰略和現代農業發展需求,培養具有社會責任感和家國情懷,肩負使命、追求卓越、勇于創新的拔尖創新型生物學人才,建設特色鮮明、國內一流、有國際影響力的生物科學專業。本專業的特色優勢為:一是立足山西區域生物資源,突出生物學服務新農業的專業功能。山西獨特的地理位置、地形地貌和氣候條件使得作物資源呈現出多樣化特征。圍繞山西的生物多樣性,結合生物農業發展需求,培養具有生物資源挖掘、作物優質基因挖掘、農業生物大數據分析等能力的專業技術人才。二是聚焦山西生物經濟發展需求,強化“產學研”協同育人的模式創新。在生物制藥、生物疫苗、微生物發酵等方面與山西振東制藥股份有限公司、山西省生物制品廠、山西汾酒集團等單位開展校企合作,進行以開發生物資源為特征的實踐教學,形成了“產學研”協同實踐育人模式。三是依托農業農村部的實驗平臺優勢,不斷豐富“基礎+應用”人才培養內涵。學院擁有農業農村部農作物生態環境安全監督檢驗測試中心及農業農村部農產品質量安全風險評估實驗室2 個國家級實踐教學平臺、生物化學等5 個公共實驗教學平臺及基因操作研究室等5 個一流學科建設平臺,支撐專業發展。
人才培養方案的科學性決定了人才培養的質量和水平[7]。生物科學專業樹立“以學生為中心、產出導向、持續改進”的專業建設理念,充分調研社會對生物學人才的需求,重構人才培養目標和畢業要求,構建基于“反向設計”的課程體系。
2.2.1 構建模塊化課程體系
生物科學專業以“強化核心課程建設、加強實踐和創新能力培養、著力提高學生素質”為原則指導,對課程體系進行優化、重組設計,形成包含通識課程、學科基礎課程、專業基礎課程、專業課程、集中性實踐教學環節和人文類素質拓展課程六大模塊的課程體系。總學分控制在160 學分左右,同時實現“三增一減”,即增加實踐學分、創新學分和自主學習學分,減少課內學分。
2.2.2 提升課程“兩性一度”,突出農業特色
生物科學專業增設了合成生物學、表觀遺傳學、基因組學、蛋白質組學、生物學數據庫應用、生物倫理學、生命科學前沿進展等高階課程。專業選修課程有農學概論和中藥資源與開發等課程。通識選修課程設置農業發展與生態文明模塊,培養學生“三農”情懷。
2.2.3 強化“專創融合”、美育教育和勞動教育
通識選修課程設置了創新精神和創業實踐模塊、藝術鑒賞與審美體驗模塊。素質拓展課程模塊設置了創新創業課程、大學生職業生涯規劃及第二課堂等。集中性實踐教學環節設置了32 學時的勞動教育課程,并將耕讀教育與勞動教育有機融合。
生物科學專業教學團隊充分挖掘生物類課程包含的豐富思政元素,構建了具有專業特點的“三全育人”大思政教育體系。從聚焦教師培養、提升課程思政能力,聚焦課程建設和課堂教學、創新課程思政手段,加強耕讀教育基地建設、開展耕讀教育系列活動,完善課程思政建設保障機制等方面入手,加強課程思政建設。教師課程思政教育水平和學生獲得感均顯著提升,涌現出“全國優秀教育工作者”“第十三屆高校輔導員年度人物”溫娟和中國人民解放軍優秀儀仗隊員王曉雯等優秀師生,生命科學學院生科2004 團支部入選2022年度全國高校“活力團支部”最具組織力TOP100 榜。
2.4.1 小班教學、名師授課制
山西農業大學生命科學學院設立生物科學拔尖人才實驗班,每屆只開設一個班級,采取高考招生和二次選拔相結合的途徑進行遴選,學生人數限制在30 人以內。由學術造詣深厚、教學經驗豐富的優秀師資主講課程,引領拔尖學生的培養和發展。
2.4.2 采用全程導師輔導、雙向選擇制
導師由學院教學、科研能力較強的教師擔任,對學生的學習、科研等提供指導,學生和導師雙向選擇。學生及早進入導師實驗室,參與導師科研項目。學校制定相關配套政策和激勵機制,保障教師能夠充分指導學生,使學院的科學研究優勢轉化為人才培養優勢。
2.4.3 校際交流、聯合培養制
山西農業大學已與中國農業大學等多所國內高水平大學建立戰略合作關系。通過聯合培養的方式,選派優秀本科生到合作高校進行交流學習,實現優勢互補,學校在政策、經費等方面予以支持。自項目實施以來,生物科學專業已有6 人次參加校際交流聯合培養,學生獲得“第二校園”學習的重要經歷。
2.4.4 國際化培養
利用山西農業大學的國際人才引進政策,從國外大力引進高水平人才,聘任外籍生物學博士擔任實驗班的專職教師,進行英語口語課程及專業課程的全英文授課。在生物化學等多門專業課程開展雙語教學,培養學生的英語應用能力。多方邀請國外知名高校的學者來校舉辦全英文課程講座和面向本科生的學術報告會,讓學生與外國學者面對面交流,培養學生的國際視野和跨文化交流能力[8]。
課程是人才培養模式的核心要素,課程建設是專業建設的重要內容[9-10]。生物科學專業以項目驅動激發教師教學改革熱情,創新教學模式,打造一流課程,近年來,獲批國家級教學改革研究項目1 項、省級15項、校級8 項;已建成植物學、生物化學2 門國家級一流課程,免疫學等7 門省級一流課程,遺傳學等4 門校級課程思政示范建設課程;建設了“利用基因編輯技術構建轉基因植物”虛擬仿真實驗系統。教師主編/副主編國家級、省部級規劃教材13 部;獲得省級教學成果獎特等獎1 項、一等獎1 項、二等獎2 項,為生物科學專業拔尖人才培養提供了保障。
學生創新能力和實踐能力欠缺是目前人才培養中的最大問題[11]。生物科學專業構建了融合校內實驗教學共享平臺(生物化學、分子生物學、植物學、植物生理學、遺傳學實驗教學平臺)、生物學一流學科建設平臺(基因操作研究室、生物技術研究室、真菌研究室、植物細胞及胚胎學研究室)、學科競賽平臺(全國大學生生命科學競賽、全國農科學子創新創業大賽、大學生創新創業訓練計劃項目等)及校內外聯動的校企合作平臺(16 個實踐基地)的“多平臺”實踐教學體系。
生物科學專業通過校內實驗教學共享平臺,實現實驗課程的優化整合,增加綜合性、設計性實驗,精簡驗證性實驗;通過一流學科建設平臺,促進學生及早參與導師科研項目,實現學科優勢、科研優勢向人才培養優勢轉化,實現科教協同育人;依托學科競賽平臺,以競賽帶動實踐,以實踐推動競賽,培養學生創新精神和創新能力;依托校企合作平臺,實現產教協同育人,學生從實踐中來,到實踐中去,促進學生綜合實踐能力的提升[12]。
通過系統性實踐教學訓練,學生的科研創新能力顯著提升,“雙創”訓練計劃立項屢創新高,學科競賽成績優異:生物科學專業學生“雙創”訓練計劃項目近5年獲批國家級項目3 項、省級項目14 項、校級項目18項;在中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽等競賽中獲得國家級獎項22 項、省部級獎項15 項;“高壓靜電場對番茄幼苗生長發育的影響及其機理研究”獲得2022 年全國大學生生命科學競賽二等獎、山西省賽區決賽一等獎;“外源電信號介導擬南芥隱花色素和Ca2+信號轉導機制研究”獲全國大學生生命科學競賽山西省賽區優秀獎;《鯨愿》等多項作品獲得全國青年科普創新實驗暨作品大賽獎項。這為培養學生創新精神和實踐能力,提高學生綜合素質打下了堅實的基礎。
高校應培養拔尖創新人才,滿足國家重大戰略需求[13-14]。探索適應時代要求的“基礎+應用”拔尖人才培養體系,實現分類培養和特色化發展,是當前地方院校需要深入探索的重要課題[15]。山西農業大學生命科學學院通過多年專業建設的實踐,初步探索出適合地方農業院校生物科學拔尖創新人才培養的機制,為全國地方院校拔尖人才培養提供了可借鑒的理念和做法,為生物科學類專業建設和人才培養改革提供了新思路。然而,拔尖創新人才的培養是一個復雜、長期的過程[16],需建立持續改進的人才培養質量保障機制,也需要高校不斷改革創新教育教學方式,以實現拔尖創新人才培養目標。