提升高校生物学类本科生科研能力的探讨

位芳+王雪琴+曹刚强+田保明+张慧茹

摘要：在高等教育过程中，培养和提升生物学类本科生的科研水平，决定生物学类本科生的教育质量好坏。通过总结多年生物学教学实践，笔者认为，优化生物学理论课程体系、统筹设计生物学课程实验项目、引导学生适时参与相关科研工作，并与毕业论文设计课题相结合，可以有效提升本科生科研能力。

关键词：本科生；生物学；科研能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）05-0208-02

高校传统教学模式注重课本知识教授，在这种教学模式下，大学生在课堂上被动接受知识，机械地进行实验操作，使教学与科研相脱节，不利于学生科研能力和自主学习能力的培养。高校生物学教学与科研应该是相互促进的整体。理论知识是科学研究的基础，进行科研活动有利于提高学生的学习兴趣和增进其对理论知识的理解。没有科研的支撑，难以实现旨在培养具有较强科研能力本科生的教学目的。但由于实验课时、设备等条件的限制，本科生实验课程安排紧促并且很少有机会参与正规科研项目，使学生缺乏提升科研能力的机会[1]。

生物学是需要进行实践和深入研究的专业，课程内容比较抽象，因此需要教师将理论课与实验课科学地结合起来并引导学生参与科研活动，帮助学生更好地理解理论知识。针对生物学传统教育模式存在的种种问题，理论和实践相结合的教学模式改革就显得势在必行。

一、改善生物学理论教学模式，适度缩减理论教学课堂学时

为了适应当前社会对高层次专业人才的需求，培养具有系统理论知识和分析解决问题能力的科研人才，应在理论课的教学模式中注重学生能力培养，让学生成为课堂的中心，在课堂上采用互动式教学方法，通过分组讨论学习使学生更加积极、主动地参与到教学中。在保证基础知识教学的前提下还能将教学活动与科研、实践工作紧密而有机地结合，以实践、科研促进教学，增强学生自主学习和独立思考以及分析问题和解决问题的能力。通过丰富多样的教学方式为学生创造实践机会，激发兴趣使学生不由自主地进入研究性学习，学生在教师指导下成为知识的主动构建者。这种以学生为主体，强调理论联系实际的教学形式，促进了学生创新教育和素质教育水平的提高。

在此基础上对生物类专业课程教学大纲进行了调整，增加了实践操作类课时，理论课总课时缩减。理论课和实验课的教学方法也应同步改进，采用优化教学内容、丰富教学手段、考核形式多样化的方式，达到提高教学质量的目的。理论课程总课时缩减后，课程知识点体系没有变化，要对课时进行合理安排才能很好地完成教学工作量。同时做到精简知识点，教师讲解知识点必须做到重点和一般的取舍，对这门课程的教学章节进行精细合理安排，在有限的时间里，主要讲解重点内容，对学生只需要熟悉的内容选取部分讲解。其余内容让学生在课余时间预习并强调有些重要的自学内容纳入期考范围[2]。

二、统筹设计生物学课程实验，避免课程间实验项目的重复性设置

高校生物学专业设置实验课程有遗传学实验、植物生物学实验、植物组织培养、动物生物学实验、生物化学实验、微生物实验等。这些实验课程相互之间会存在一些相似或重复实验，因此要考虑不同学科的侧重点做到合理安排课程，尽量避免相同课程内容重复教学，在保证教学任务的前提下提高教学效率和教学质量。

在不同學科之间存在重复的基础操作课程，应尽量避免占用学生较多实验课时。在植物生物学实验、动物生物学实验、微生物实验等课程中均涉及显微镜的使用。通过各科老师之间进行沟通，每个学生仅设置一个课时用来学习显微镜的基础操作，再依据不同学科实验材料的不同进行针对性训练，如细胞染色方法、制片方法等，不再占用学生的总实验课时。学科间的其他重复实验则根据不同学科的侧重点进行选择性教学。遗传学实验主要从细胞和分子水平了解动植物的遗传物质及遗传机制；植物生物学实验以植物的形态和结构、植物生长发育的机理、植物系统和分类以及植物与环境为主要研究对象；植物组织培养针对植物组织培养技术和植物非试管快繁技术进行训练。实验教学课程改革调整后，教师根据各学科的侧重点不同设计培养方案，使学生在有限的实验课时内掌握实验技能并加深对该学科重点知识的理解。

三、将学生实验教学与教授实验项目对接，提升实验教学的深度与系统性

教师根据所授学科重点有选择性地开展教学，并在此基础上将实验课程与教师当前研究课题相结合，在培养学生的科研意识和科研能力的同时推进了教师的研究进程[3]。在实验课教学中模拟科研过程，组织学生成立课题小组，系统地完成文献查阅、实验设计与实施、实验结果分析讨论、撰写论文等任务，帮助学生熟悉基本的科研规范，更加专业化系统性地开展实验教学。

在植物减数分裂及有丝分裂观察的实验中涉及染色体行为相关的内容，让学生通过课前查阅文献的方式了解植物进化与染色体行为的关系。学生通过阅读文献获取到课本欠缺的研究前沿内容，在讨论探究过程中激发了学生对植物进化研究的兴趣，渴望对其进行更加深入探讨。小组讨论环节，让学生对比分析减数分裂不同时期染色体行为的差异，讨论结束后引导学生对细胞分裂机制进一步探究并结合教师当前有关植物多倍化与染色体行为的课题及成果，激发学生的科研热情。

实验课授课方式的改变让学生成为实验的主导者，为学生提供了一个主动获取实践经验与挖掘潜能的良好科研氛围，使学生从被动照搬实验转变为主动探索实验。让学生在学习过程中体验创造性学习的乐趣，有效培养了学生的思维能力和科研意识。

四、引导学生将早期科研活动与本科毕业论文选题相结合

通过参与导师的科研项目，学生独立学习的能力将得到加强，实践动手能力、创新能力和科研水平明显提高。根据我校在本科教育中实施大学生科研训练计划（简称SRTP），利用寒暑假和课余时间，学生通过了解每位老师的科研方向自愿报名，之后导师选取优秀的本科生进入指导老师的课题组进行科研实践并参加生物学实验创新研究活动。在导师的指导下，进行自主选题、自主设计实验、实施实验、数据分析和撰写报告等工作，使教学过程变成学生在教师指导下知识探索的过程。

在学生初步建立科研意识并掌握基础科研能力的前提下，教师可以提前引导学生设计课题进行毕业设计的准备工作。在此期间教师指导学生完成进展汇报、毕业论文开题、中期检查及毕业答辩，为学生创造良好的科研条件。这种教学过程不仅使学生掌握快速查阅国内外文献的方法，还巩固了实验课中的制片、染色等实验基本操作技能，对显微镜等常规仪器也能掌握其操作。

整个过程将学生的专业学习、科研训练和教师科研课题相结合，使毕业论文设计不再是浮于表面的形式。将大学生科研训练与毕业实习合二为一，可以很大程度节约实践性教学费用并且最大限度地满足学生的实际需要，为学生实现自己的理想创造有利条件。在专业教师的全程指导和监督下，保证了本科生科研训练的质量。这不仅提高了毕业生综合运用专业知识的能力及科研创新能力，同时提升了毕业论文水准。

随着社会对高素质人才要求的多样化，作为本科生除了掌握基础理论知识还需要兼备良好的科学素养和科研能力，这样才能适应将来激烈的就业竞争形式。在近年来的教学改革实践中，学校同时开展基础教育与科研实践，以科研促教学，以教学带动科研，让教师利用自己的科研项目带领学生进行科研的基本训练，锻炼学生的基本科研素质，为本科生创造科研条件，探索了一条立足课程体系优化和完善、科研创新实践为目标的人才培养模式。

参考文献：

[1]金朝霞，肖萍，曹芳，等.以培养创新人才为目标的细胞生物学教学模式探索[J].教育教学论坛，2015，（29）：114-115.

[2]宁毅，卢芳国，高强，等.中医类专业《免疫学基础与病原生物学》课程课时精简后教学改革初探[J].教育现代化，2016，（24）：46-50.

[3]刘洋，倪芳，姚忠，等.教学科研一体化在面向本科素质教育实验教学改革中的探索与思考[J].教育教学论坛，2014，（42）：167-169.endprint