科教融合与创新人才培养模式的探索与实践
[摘要]生物科学“真知实验班”的人才培养目标之一是培养具有扎实的生物学基础知识和基本理论、熟练的生物学实验技能、严谨的生物学思维方式,同时具备自主、合作和探究性学习能力的生物学人才。在生物科学“真知实验班”的人才培养过程中,通过着重培养学生的基本科学研究素质,提高发现、分析和解决问题的能力,为其将来开展生物科学研究工作奠定基础。教师在课堂教学过程中融入科研中的思考方法、讨论方法、实验设计方法等学习方式,同时结合学科发展的趋势和前沿的研究热点,将科教融合理念贯穿于整个教学内容的设计中,提高了生物科学“真知实验班”创新型人才培养质量。
[关键词]“真知实验班”;科教融合;高质量教学;人才培养质量
[基金项目]2022年度河北省教育厅教改项目“‘生物科学’‘真知实验班’科教融合与创新人才培养模式的探索与实践”(2021GJJG136)
[中图分类号]G641[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2025)12-0105-04[收稿日期]2023-12-19
从19世纪初德国高等教育学家洪堡第一次提出“教学与科研相统一”的思想,到2012年我国“科教结合协同育人行动计划”的启动实施,科学研究不再是单独孤立的存在,而是以一种新的身份加入了本科的教学工作中[1]。教学只有以科研作为基础,才可以实现教育的真正价值。自此,科教融合成为当代高等教育改革的核心与共识,其本质就是在“科研—教学—学习”的过程中进行知识的创新、传授、传播和传承,使师生作为学术共同体进行互动式学术探究,取长补短、开拓进取[2-3]。随着科教兴国战略的实施,科教融合已成为我国高等院校培育高能力、高层次、高素质人才的重要路径之一,对于培养高水平的创新型人才具有十分重要的意义[4]。近年来,虽然我国科教融合的实践层出不穷,但普遍存在“形式大于内容”的现象,实质性整合并不多见,多数仍处于引入概念、借用方法的初级阶段;现有的科教融合协同育人模式存在诸多问题,包括:科研成果转化到课堂教学的比例不够、学生参与的科研项目较少、学生参与科研未计入成绩考核等[5-6]。因此,如何培育具有特色的、有实践效果的科教融合方式有待深化。
在新时代教育思想指导下,培养具有创新精神和实践能力的生物科学人才是当今高等院校生物科学专业教育的主题[7]。生物科学“真知实验班”的人才培养目标之一是培养具有扎实的生物学基础知识和基本理论、熟练的生物学实验技能、严谨的生物学思维方式,同时具备自主、合作和探究性学习能力的生物学人才。但现有的培养方式还存在诸多问题,如目前的科教融合不足、培养出来的学生的科学研究素质尚未达到预期目标、培养的生物科学毕业生的理论与实践脱节等,使得生物科学人才的供给无法满足行业的需求。因此,河北师范大学在生物科学“真知实验班”的人才培养过程中,通过着重培养学生的基本科学研究素质,提高其发现、分析和解决问题的能力,为其将来开展生物科学研究工作奠定基础[8],这就要求教师在课堂教学过程中的教学设计不能仅限于教材内容,要融入科研中的思考方法、讨论方法、实验设计方法等学习方式,同时结合学科发展的趋势和前沿的研究热点,促使科教融合理念贯穿于整个教学设计中,将提高创新型人才培养真正落到实处。
一、课堂教学要体现科教融合
1.生活中的科研现象——激发学习兴趣。充分利用生物科学与日常生活密切结合的优势,在课堂中用理论知识解释生活中相关的科学现象,让学生在学习过程中更直观、感性地理解教学内容,并学会将所学知识与生活实际联系起来。
2.参与式教学——挖掘学生内在潜力。采用参与式教学法,实行翻转课堂和探究式学习方法,打破传统的被动接受知识、记忆结论的学习模式,让学生通过小组交流讨论推导出正确的科学结论,引导学生在科学研究中提升自主学习的能力,挖掘其内在潜力,提高课堂教学效果。
3.新科研进展——拓宽学术视野。将生物科学新的研究成果、趋势热点,甚至是一些交叉学科的前沿发展与课堂讲授内容进行有机结合,并增添文献阅读、文献翻译等环节,可调整课堂教学节奏,张弛有度,这样有助于拓宽学生的学术视野,为其今后选择研究方向奠定良好的基础。
二、在实践教学中实施科教融合
1.实验室轮转——培养科研思维。对大三年级生物科学专业“真知实验班”的学生实行为期3个月的“实验室轮转”制度。学生可参与到解决实际问题的实验中,体会一整套设计、试验、分析以及总结的实验流程。这种开放实验更具有探究性,可充分发挥学生的科研主动性,帮助学生逐步形成科研思维,培养协作精神,并建立起发现问题、分析问题和解决问题的学习能力。
2.科技创新项目——搭建自身创新能力。教师将自身的研究项目分阶段进行学生招募,引导对科研感兴趣的学生跟教师一起设计方案,参与科研实验,并参加一些实验设计大赛、大学