现代农科本科研究性实践教学体系探究

陈火英， 陆小毛， 吴 娟， 庄天明

(上海交通大学 农业与生物学院，上海 200240)

0 引 言

创新是民族进步的灵魂，是全球竞争的核心[1-2]。2005年，教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中明确提出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。 2010年，《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的整体战略中明确指出，应着力提高大学生“勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”，这是高等教育人才培养的必然趋势，也是建设创新驱动型国家和社会的迫切要求[3-4]。

本科教育的质量是高等教育整体水平的标志[4-5]。上海交通大学目前在校生中，研究生人数(24 017名)，超过本科生人数(17 766名)，但是本科教育的基础地位和主体地位是不可动摇的。因此，充分保证本科教育的质量，不断提高本科教学水平，始终是学校的一项中心任务。

创新三要素：知识是基础，思考是关键，实践是根本[4]。创新源于实践，创新过程就是实践过程。研究性实践教学可实现教师与学生的研究性学习的有机结合，从而激发学生对实践的自主探究精神，培养学生的实践兴趣，达到培养学生独立研究的能力，提高学生的全面素质和在社会中的竞争力[1,6-7]。

上海交通大学农业与生物学院(以下简称学院)多年来，在学校“知识探究+能力建设+人格养成”三位一体的育人理念的指导下，在学习、继承和发扬学校“起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新”办学特色的基础上，就如何构建现代农业科学本科研究性实践教学体系开展了持续的研究。现将本科生研究性实践教学体系的架构和效果做一简要总结，以便进一步积极推动研究性教学，培养大学生的研究和创新能力。

1 研究性实践教学的理念

随着教育教学改革的不断深入，学院原有的实践教学管理运行机制，实践教学资源配置和环境条件等，与学校培养高素质创新人才的要求不相适应的矛盾日渐突出。因此，强化实践育人的意识，创新实践教学模式，改革实践教学管理体制和运行机制，优化实践教学资源配置，提高实践教学资源利用率和效率，完善实践教学考核办法，提高学生的全面素质，是实现高素质创新人才培养目标的关键[3,8-10]。

学院在建设研究性实践教学体系时，坚持系统性、层次性、多样性、探究性与开放性五个基本原则。

(1) 系统性原则。将实践教学课程单独设课，系统重组整合，与课程体系和教学内容的改革相配套。在系统重组整合中，注意解决各实践教学课程之间的人为割裂和实践教学内容重复，防止重要的实践教学内容缺损。

(2) 层次性原则。将实践教学课程按理论验证性、设计研究性、综合技术性三个层次设计。区别不同学科专业对实践教学的要求，合理确定三个层次的比例，制定切实可行的实践教学方案。

(3) 多样性原则。教学方法的多样性。研究性实践教学尝试用各种不同的教学方法激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的自主能动性，主动去获取相关知识，寻求解决问题的方案，以此来提高学生的实际动手能力和创新意识。

(4) 探究性原则。探究性是研究性实践教学的精髓。探究性的实践教学，是以“问题研究”为中心，教师根据学生的知识背景，引导学生围绕着问题进行思考和实践。实践过程中，把每一项实践作为一个研究课题，引导学生从研究目的、研究的方法及研究的技术路线开展实践学习活动，激发学生善于质疑，自主探索，敢于创新的热情。

(5) 开放性原则。开放性主要包括三个方面，①实践教学内容的开放，研究性实践教学打破了传统实践教学在统一教学大纲规定下培养学生的教学模式。由学生自主设计实践项目，学习和探索科学的研究方法和手段，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力；②实践教学形式的开放，研究性实践教学的形式要注重课堂、教材与课外相结合；③教学时空的开放性，即教学空间不再局限于固定的教学场所。研究性实践教学将学生带出课堂，在实验室、教研室中进行，或者走进企业、在社会中进行调研等，充分提升学生的实践能力，让学生在实践中学习理性知识，提升自己的实际操作能力，开发自己的创造性思维[9,11-15]。

2 研究性实践教学体系的探索与实践

2.1 研究性实践教育体系的顶层设计

(1) 启蒙阶段。一个人要想实现自己的人身价值，首先要对所从事的工作(行业)有兴趣。在综合性大学要让学生对农科感兴趣是具有很大挑战的。因此，首先要鼓励农科不同领域的千人计划、长江学者等智深教授为新生开设研讨课，学生除了收获到研究性的学习方法外，还能体会到农科的意义、价值。

(2) 发展和提高阶段。从二年级开始，邀请各类成功人士开设创业讲坛，培养学生创新创业精神。大多学生二年级第二学期开始进入教师实验室进行各类大学生创新项目的研究，并组织学生走出学校，走向社会，开展一系列的社会调查活动。也有学生从一年级就开始进行科研项目的研究。

要求学生在本科阶段必须获得一定的科技创新课程学分，并将科技创新学分“固化”在每个专业的培养计划之中。并积极创造条件，拓展学生参与此类创新活动的途径、数量，保证学生参与创新活动的质量。鼓励学生关注社会热点、科学前沿和参与教师科研项目，让每一位学生在四年内有2到3次参与创新活动的机会。学生获得科技创新课程学分的途径有参加学校本科生研究计划(PRP)项目、参与国家创新性实验计划及上海市大学生创新活动计划项目、上海交通大学大学生创新实践计划、上海交通大学暑期科研见习计划、“挑战杯”全国大学生创业计划等。此外，学院组织实施的PRP项目还吸引了生命学院、医学院、药学院等其他学院的学生参加。

(3) 综合提升阶段。即毕业设计(论文)阶段。毕业设计(或论文)是为实现培养创新人才的教育目标而必须完成的一次极为重要的综合性专业实践训练，要以一个高峰体验课程来完成对大学生本科教育的终结。学院鼓励学生尽早投入到毕业设计(论文)工作中去，要求学生毕业设计(论文)贴近实际，严格管理，确保质量。

学院制定了关于加强毕业设计(论文)工作的意见。提倡毕业设计(论文)与本科生研究计划(PRP)、学科竞赛和就业相结合；课题的选择贴近社会生产生活实际，并有一定学术性；并且确保学生一人一题。鼓励不同专业或不同学科之间的相互结合和交叉。选题的性质、难度、份量、综合训练等情况能全面反映培养目标要求，毕业(设计)论文选题与科研项目、生产实际相结合的比例逐年提高，2010届为94.34%，2011届为93.20%，2012届为96.87%。

学院重视指导老师向学生下达毕业论文任务书、学生开题报告、毕业论文中期检查等环节，从制度上保证了毕业设计(论文)工作的顺利进行。

图1 全覆盖的创新实践教育体系

2.2 研究性实践教学的课程设计

学院在构建研究性实验教学体系时，不断加重实验教学课程的比重，在现有5个专业的培养计划中，课内实验教学时数占全学程课内教学总学时数23%。其中，由学院开设的学科基础、专业方向综合实验课程，均为单独设课，共计432学时，占学科基础、专业方向课程总学时的33%。

学院提倡尽可能多地开设实验课，尤其是学生自主参与的综合性、设计性实验课程。整合后单独设课的学科基础、专业综合实验教学课程，改变了实验教学附属单门理论课程教学的传统实验教学模式，解决各实验教学课程之间的人为割裂和教学内容重复。综合性、设计性实验时数占总实验总时数78%。

学院充分依托学校的综合优势，公共基础实验课程完全按照学校统一的培养模式：包含无机与分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、大学物理实验等实验课程，共189学时计10.5学分，分别在第1～4学期实施，由学校相关院系承担，要求学生掌握公共基础实验课程“四基”，即基本知识、基本理论、基本技能、基本素质。

利用学校强大的工科背景，注重交叉学科的培养，设计安排3学分的金工电工的教学实习。于第3学期实施，目前由学校工程训练中心统一承担。

学科基础实验课程。包含普通生物学实验、生物化学实验、微生物学实验、遗传学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验、生理学实验等课程组成，共288学时计16学分，分别于第1～6学期实施。主要设计一些验证性实验，验证性实验的训练，让学生相信科学，学生所能体会到的是：“啊，果真如此！”。

专业方向综合实验。各专业从专业课程体系、实验课教学目标、教学内容、教学手段、教学方法等各个方面重新设计专业方向课程的实验内容，每个专业于第5～7学期，每学期开设1门系统的综合实验课程。保证各专业的综合实验教学学时为162学时计9学分。主要进行一些设计性和开放性的实验，通过设计性实验的训练，培养学生的探究精神；通过开放性实验的设计，注重学生个性发展。通过动手、探究，发现问题，解决问题，真正将教学与实践融为一体。设计性实验和开放性实验的设计训练，学生所能体会到的是：“噢，原来如此！”。

2.3 提倡教学与科研相结合

多年来，学院一直倡导教学与科研相结合，以教学促科研，以研究成果丰富教学内容，鼓励教师将科研成果转化为大学生的实践项目。近5年，学院有20个特色实验项目列入学校教改资助计划，并应用到学生的实验实践中。

倡导教师的研究室为学生创新项目提供平台。学生以基本技能训练和科研兴趣培养为切入点，通过参与具体科研项目，科研小组共同攻关，不仅培养了学生的科研思维能力和动手能力，也增强了学生合作精神和沟通能力。近5年，除学生毕业论文外，教师研究室支撑大学生各类创新项目312个，共参与学生人数670人(见表1)。

表1 2008-2012 学生参与各类大学生创新项目汇总

鼓励各类科研基地为创新教学提供平台，以植物生物技术创新基地为例，学生参与的科研项目大部分是国家“973” 项目、“863”项目或省部级重点项目。在植物生物技术创新基地，近5年参与科技创新活动的同学达142人，涉及农业与生物、生命科学与技术、药学、医学、化学与化工等学院；参加科研项目28 项(国际合作1项，国家“973” 项目1 项，“863”项目6 项，省部级项目6 项，完成校级PRP项目28 项)。培养毕业生40 名，毕业论文优秀率42.5%；其中出国深造11 人，在国内知名大学读研8 人；并有多名本科生署名在国内外核心期刊发表学术论文。

2.4 重视基地建设，训练学生综合能力

学院重视实践基地建设，认真组织指导专业实习，教学实习，并积极建设校内基地，拓展校外实习基地。目前校内基地4个，校外基地14个，现代农业与生物工程训练中心一期工程已初步完成建设开始投入使用。自2005—2006学年暑期起，学院精心组织5个专业的三年级学生到中国农业科学院上海家畜寄生虫研究所、国家南方农药创制中心、天目山国家自然保护区、上海出入境检疫检验局等校外基地开展为期2周的专业实习，各专业的实习点上都配备了2或3位指导教师。

学院为大学生课外科技创新活动先后投入100万元科技创新创业基金，营造了浓厚氛围，为大学生科技创新创业搭建了广阔的平台。从09级学生开始，配备专业导师，利用课余时间进行一些综合实验、实践的尝试。例如，植物生物技术专业结合网络盛行的“开心农场”的管理经营模式，建立“开心农场”，给学生一定的设施空间，学生可以利用业余时间，自主选择种植各种植物，学生自主管理，学期末让学生完成实习报告，真正做到认知与实践相结合，种植与经营相结合。动物生物技术专业学生开展 “关注动物福利”主题宣传调查工作的活动，暑期“宠物医院”的实践活动。资源环境科学学生开展 “农村水污染处理”的调查与实践活动。食品科学与工程专业的学生结合“食品安全”社会热点，每周深入到居民区菜场，运用课堂学到的知识，快速检测农产品农药残留量。学生在实践中逐步积累农业管理技术，在经营中积累农业企业的运作能力，缩短学生进入社会的适应期。此外，园林专业自创办起，作为教学实习的一部分，在二年级暑期都要到黄山风景区进行为2周的户外风景写生，在3年级到苏州、杭州开展2周的庭院设计、植被识别的专业实习。

3 结 语

无论是自然辩证法的《实践论》，还是《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》，都强调教学中的“知行统一”。通过实践而发现真理，又通过实践而证实真理和发展真理。实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度。

“研究性”赋予了实践教学的新特质：主体的能动性、创造性；内容、形式和结果的开发性；过程的启发性和结果的创新性。研究性实践教学作为一种教学模式，着重在实践中让学生自主主动学习，培养学生的创新性思维，是其他重理论化教学方式的补充和发展，但是并不能独立于其他教学方式之外或者完全取代其他的教学方式。

开展研究性实践教学，要合理安排好每一个阶段的实践教学内容，让学生较早熟悉和接受研究性实践教学，在实验实训、专业实习、毕业(论文)设计等实践环节，在人才培养的全过程中贯穿实践教育的思想，通过课堂内外各个环节，全面构建完整的实践教育体系，提高大学的人才培养质量。

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