本科生科研能力在遗传学实验教学中的培养

王 利，钟金城，郭春华，江明锋，代 敏，袁桂萍

（1.西南民族大学 生命科学与技术学院动物遗传育种学国家民委—教育部重点实验室，四川 成都 610041；2.成都医学院 检验医学院，四川 成都 610083；3.四川大学 分析测试中心，四川 成都 610064）

科学技术的迅猛发展和知识更新周期的缩短，显著地提高了社会对高校人才培养的要求，社会需要更多具有高素质的创新型人才。高等教育是提高学生创新意识和创新能力的重要园地，但至今为止，科研能力培养的研究多以研究生为对象，而关于本科生科研能力培养的研究资料尚少［1－2］。当前，本科生参与科研工作普遍较少，较多本科生缺乏独立思维能力、创新精神和创新能力［3］。引导本科生尽早进入科研领域从事创新活动，强化其创新能力和科研能力培养，这对于提高民族创造力及在国际上的竞争力有着重要意义。

实验教学是高等院校教学的重要组成部分，它在培养学生科研能力和综合素质方面所起到的重要作用，是其他教学形式无法替代的。遗传学是一门研究生物遗传与变异规律的学科。它是生命科学中至关重要的基础学科，在高等院校与生物相关的所有专业的课程设置中具有重要的地位［4－5］。同时，遗传学也是一门实践性很强的学科，内容博大，涉及的知识面广。通过遗传学实验教学能够培养学生创新能力、动手能力和综合分析等能力。通过多年的遗传学实验教学实践经验的总结，对本科生科研能力的内涵以及在遗传学实验对本科生科研能力的培养做以下概述，旨在为本科生科研能力的培养积累参考资料。

1 本科生科研能力的内涵

科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系，研究是获取新知识的过程，科学研究是运用科学方法创造和产生新知识的过程。科研的本质在于对真理和知识的探究与发现，是在自然科学、人文和社会等领域进行的旨在探究真理的创造活动。通常，科研能力是指在各领域进行的探究真理的创造活动所需要的身心条件，简言之，是指科学研究人员运用科学方法顺利完成科研活动所需要的身心条件。

本科生的科研活动主要是一种研究性的学习活动和训练。大学生科研能力培养包括：基本素养，即对本专业领域知识的掌握；创新意识，能提出与众不同的观点；实事求是、不断求索的精神以及以宽容之心博采众长［6］。大学生科研能力的评价内容包括：

（1）研究型学习能力评价，包括自主学习能力的评价、发现和接受知识能力的评价以及知识建构与重组能力的评价；

（2）科研实践能力评价，包括发现问题、分析问题、解决问题能力的评价；

（3）科研创新能力评价，包括论文发表情况、学位论文、科研项目等方面能力的评价。

完备的评价体系有利于高校更好地了解学生培养的动态，审视工作的优劣，及时调整培养方向和方法［7］。

2 遗传学实验教学对本科生科研能力的培养

教学与科研相结合是培养学生创新能力的主要途径，而实验教学是科研与教学的最佳结合点。遗传学实验教学不仅是为了验证遗传学的基础理论和掌握一些实验技术，更重要的是要提高学生的科学思维能力、研究能力，培养学生的探索精神、创新意识和创新能力［8］。

2.1 将科研经验和课题引入实验教学

教师将自己积累的科研经验、科研新方法引入实验教学中，并把在科研工作中所获得的新的信息及时补充到课堂中。分子生物学等学科的快速发展从广度和深度等层面极大地丰富和拓展了遗传学的研究内容。了解本学科发展动态，用国内、国外的最新科研成果激励学生努力、勤奋地学习和工作，并积极引导学生关注本学科的发展前沿和最新动态，逐渐培养学生的科研意识，引导学生由学习型向科研型转化［9］。科研工作能够丰富实验教学的内容，使更多具有前瞻性的内容进入课堂，这些知识不仅能激发学生对专业知识的学习热情，而且有助于学生开阔视野、活跃思维，同时也稳定了学生的专业思想［10］。

将相关科研成果和科研课题作为实验教学内容，依托科研开展以真实内容为主的专业实验、实践教学，不仅能培养学生的专业兴趣，而且也为学生专业课程的学习提供了动力。例如在分子遗传学实验教学中，结合了当前主持的四川省科技厅项目中的内容，把课题组中研究生实验分离到的多株气单胞菌作为实验材料，让本科生通过随机扩增多态性DNA等技术，对这些细菌进行基因分型，从而使学生更多地了解科研的选题思路、设计方案、应用前景等，解决生产中的一些实际问题，有效调动学生的实验主动性，提高了学生的动手能力。实验教学与科研的有机融合能激发学生学习的热情，提高学生的创新能力和科研素质。

2.2 引导学生参加科研和创新活动

在遗传学实验教学中，鼓励和指导学生积极申报学校的各种大学生创新性实验计划项目。在正常实验教学的基础上开放实验室，让学生以兴趣小组的方式进入实验室，激发学生实验、创新的热情［11］。在教师的悉心指导下，一些学生已经积极地参与到多种科研项目的申报和执行中，并且取得了良好的进展。例如：本校2008级动物科学专业的3名学生，成功申报并进行了高等院校动物科学特色专业建设项目（编号：TS11126）的研究工作，顺利完成该项目，并在国内核心期刊《水生态学杂志》上发表了“齐口裂腹鱼维氏气单胞菌16SrDNA序列分析”一文；2009级和2010级动物科学专业5名学生，已经申报并获得了“国家级大学生创新创业训练计划项目（编号：201210656018）”的立项，项目题目为：“芦荟对气单胞菌的主要生物学效应”。

选拔并接收对科研感兴趣并具有较好素质的本科生参与到教师的科研项目中，学习并承担一部分力所能及的研究工作。本课题组从2010年开始接收本科生参与科研项目，不定期或者定期（1～2周）组织课题组内的研究生和本科生召开研究进展汇报会和文献报告会，相互交流国内、国外最前沿的科研信息和自己的工作体会，对学生进行相关专业技能的培训。通过科研实践氛围的熏陶，激发学生的科学研究兴趣，引导学生积极探索。通过参与这些科研项目，学生加深了对课本基础理论的理解，在实践能力增强的同时，创新能力和合作意识都得到了显著的提高［12］。

2.3 增加设计性综合实验

遗传学实验课中的内容多以验证性实验为主，比如经典遗传学部分的果蝇杂交实验、果蝇唾腺染色体的制备和观察实验等。验证性实验对于培养学生的基本实验技能是必要的，但是不利于培养学生的创新意识，因此，应优化实验课的内容，增加设计性、探索性的实验。充分调动学生的学习主动性、积极性和创造性，并把所学的基础知识应用于实验的选题与设计［13］。在教师的指导下，首先要求学生学会短时间内搜集大量相关文献，提炼出有用的知识和问题，自主选择感兴趣的题目；其次，让学生围绕题目设计实验方案和掌握具体的实验方法和步骤；最后，学生在指导教师认可、充分掌握实验的原理和方法的基础上，独立进行实验研究。

从2012年开始，在遗传学实验内容中增加了学生自主设计实验，一些学生积极设计和参与。例如：2009级动物科学专业一名藏族学生自主设计并申报了题目为“奶酪对果蝇生长情况的影响”的实验，将不同剂量的奶酪添加到果蝇传统的培养基中，观察并记录了不同培养基中果蝇的生长发育、繁殖数目的差异。该实验顺利完成，达到预期实验目的。

加大实验室的开放程度，让学生能够自主、灵活地安排实验时间、进展，更好地运用实验的设备、条件。可指定专人负责管理实验室钥匙，同时，必须对学生进行实验室安全教育，要求学生严格遵守实验室管理的规章制度，从而为学生顺利地开展设计性、综合性实验项目提供研究条件。

学生通过设计性综合实验项目，完成从实验设计、实验准备、自己动手操作、结果分析和论文撰写与答辩的全过程。通过开设设计性、创新性的综合实验，鼓励本科生自主地参与科研活动，培养和提高了学生的创新能力、思考能力、辨析能力、写作能力和探索求知精神，激发了学生的学习兴趣，并且发展了学生的个性和潜质，达到提高学生科研能力和综合素质的目的［14］。

2.4 强化科研激励机制

本科生科研能力的培养和提高需要长期的学习和努力。本科生在开展科研活动的过程中难免会遇到许多困难，需要更多的动力，知难而进。因此，科研激励机制是必要的。一方面，教师将学生的科研能力和成果纳入学生的评价和遗传性实验成绩考核中。在整个实验成绩中，学生主动学习的情况、实验操作的规范状况和实验论文撰写等都应占有一定的比重。对申报并执行设计性综合实验、学校创新性项目等的学生进行适当的加分鼓励，让学生认识到高等教育并不仅仅局限于学校框定的课程的学习，还有发挥创造力的发展空间，从而激发学生的创新意识，提高学生的实践能力和创新能力。另一方面，学校应建立完善的大学生科研激励机制，明确对大学生科研成果的奖励细则，尤其对科研成果突出的学生进行物质和精神双重奖励。经常组织一些科研交流活动，邀请国内外专家进行学术讲座。指导学生参与学校或国家的各种科技比赛，并资助学生参加专业相关的学术会议。另外，实施本科生科研能力等级评定制度及进行科研论文评选。建立学生科研素质评价体系，将科研活动、成果等折算成科研学分，在评优评干、研究生招生以及企业招聘中进行优先推荐等。例如：2008级生物技术专业一名本科生，他的专业学习成绩未进入本专业的前三名，但是他从大二开始参与了多个科研项目，发表了4篇中文核心期刊论文。由于该生具有较强的科研能力，综合表现优秀，根据《关于做好2012年推荐工作的通知》（教学司［2011］14号）和《西南民族大学推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位工作实施办法（试行）》文件精神，经生命科学与技术学院推免生遴选工作小组初审、公示并报学校推免生遴选工作领导小组审核，学校同意推荐该生免试攻读硕士研究生，最终该生被中国科学院海洋研究所录取。

3 结束语

随着科学技术的迅猛发展，知识更新日新月异。社会的发展对创新型人才的要求越来越高。本科生科研能力的培养有利于培养学生的创新精神、创新意识和创新能力，进而培养出符合知识经济时代需要的优秀人才。实验教学和科研活动是培养学生的创新精神和实践能力的重要手段之一。在遗传学实验教学中，通过改进教学方式激发学生的学习兴趣，能够有效地培养和提高本科生的科研能力。本科生科研能力培养不是研究型大学的专利，应针对不同类型的高校、不同的学生，因材施教，通过实验教学等多种方式对学生进行不同层次的科研能力培养，提高学生的科研素养和综合素质。当然，科研素质的提高需要长期的、系统的培养，课堂和实验教学只是其中的一个环节。作为培养本科生科研能力的主体，教师、高校、政府应各尽其职，为培养学生科研能力献策献力，并建立完善的各种体系，从而促进学生科研素养的培养和提高，为国家培养优秀的创新型人才。

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