许美容
(华南农业大学植物保护学院,广东 广州 510642)
“基础学科拔尖学生培养计划”和“高等教育质量提升工程”分别与2009年和2010年启动。经过10余年探索,该计划在人才培养上已显成效。尤其是在当今一系列高等教育质量评估准则的影响下,世界一流大学基本上都是研究型大学,但创新人才的挖掘和培养不能局限于一流大学。每一所学校的教学与科研应特色鲜明,具有双一流潜力专业的高校也应充分挖掘和培养有潜力的相关科研人才。华南农业大学在此背景下创办优势专业的丁颖班已有12年经验,目前有5个专业方向的丁颖班。植保丁颖班则于2015年成功申办,为有志于学术研究的植保人才成长提供环境和制度支撑。
高校拔尖创新人才培养的目标是造就具有强烈的创新意愿,能充分发挥创新能力,并持续自主开展创新活动的人[1]。培养研究型拔尖创新人才首先要明确“培养什么样的人”(即培养目标);其次要确定教育资源和培养方法,即“用什么及怎样培养人才”(教育方案);再次要总结和分析,即“培养得怎么样,接下来该怎么做”(效果和展望)。本文以《农业植物病理学》实习为例,从这三方面阐述。
华南农业大学植物保护丁颖班拟以服务社会为导向,培养具有优秀的综合素质,超群的创新能力的植物保护专业拔尖创新人才[2]。在整体性培养方面,首先,以品德高尚和身心健康为基础,培养具有良好社会科学素养,有端正的“三观”的学生。其次,通过学习植保专业理论知识并掌握操作技能来提高自身的专业素养和水平。在此基础上,通过实验和实习教学体系引导学生将所学应用于实践,从而为农业生产做贡献。在个体性培养方面,着重于培养出众的个人价值和创新能力:输出的学生具备良好的研究能力、实践能力、专业素养和严谨务实的作风,具有创新精神、全球视野、团队观念,能以团队骨干的角色从事植物保护和相关领域的教学科研、技术开发、管理经营等工作的研究型人才[3]。
传统的教育是以知识传承和传播为主,拔尖创新人才培养着重技能和思维的培养。在当今前沿科技中学科知识交叉融合,应培养有一定专长的学生利用不同的交叉学科进行创新:数学和统计学相结合的病害流行学,基于生物信息学的植物病原比较基因组学,基于昆虫迁飞规律的病原传播学等。在实习安排上设置跨学科实践内容,扩宽学生的视野和认知,激发学生的思维。
创新培养的学生群体应合理选拔并动态更新。构建目标明确的学生选拔机制:新生入学时从高考生中选拔,但第二学期开始精准地面向全校动态更新。入选学生应有开阔的视野和深切的“三农”情怀,了解植物保护专业及相关领域最新动态和发展趋势;具有较强的沟通表达能力和良好的团队协作能力及实验设计和分析的能力。
保障人力和物力资源。教师是拔尖创新型人才培养的核心资源,利用教师的创新性思维方法灵活地激发学生的创新潜能。鼓励具有较高学术造诣的年轻教师深入到人才培养一线,潜移默化地影响学生的学术倾向。建立25~30人的小班授课机制,每个班级配备一名成绩显赫的学术班主任及一名能保障时间投入的执行班主任。实践管理者则为学生提供良好的秩序、环境和物质保障。
表1 植保丁颖创新班2021年《农业植物病理学》教学实习安排
为学生构建循序渐进的科研训练平台。第一年开设植物保护专业概论课程,进入相应实验室开始科研探索。第二年开始实行导师制,自主选择导师,保证至少三年的科研训练。导师应能言传身教以培养学生的科研素养:引导学生进入实验室开展文献阅读、项目申请与实验方案设计、实验操作与数据分析、论文撰写与学术交流等科研训练。为丁颖班学生分配的课题为依托国家级或省部级的工程中心的科研课题。通过奖励等一系列措施鼓励学生发表科研成果、参加学术会议交流等。
在建立稳固的专业理论知识的基础上,构建探究式教学和项目式学教学融合的完整、互补的实践教学方法体系。将教学与研究相结合,激发学生的多元思维,提升学生的创新素质。鼓励自主学习,采用突出开放、研讨的教学方法,对具体科学问题进行小组讨论和实施解决。以学为主,引导学生自己去发现、分析和解决问题,进而锻炼其批判性思维,从而创造知识[4]。
充分体现学生的主体地位,在方向正确的基础上自主选择课题实验的内容和方式。促进联合实践,拓宽学生对外交流学习渠道,注重科技成果转化以正向促进实践教学效应[5]。注重强调学术训练[6],对个别科研潜力深厚、成果突出的学生开辟“绿色通道”,建立和实施本科保送机制和硕博连读体制。对有志于利用科技知识服务产业的学生,充分利用“产—学—研”一体的平台为其提供锻炼机会。
以创新为导向,优化实习内容。《农业植物病理学》是理论和实践并重的植物病理学科的核心课程,其中实习为连续2周,每天10个学时。实习内容主要包括主要农业植物(水稻、薯类、麦类、杂粮、油料、糖料、果树、蔬菜和烟草等)病害的识别和病原鉴定,重要病害的病原分离培养和致病过程观察与控制、病情调查和抗病性鉴定、室内和田间防治技术等。以实习为手段进行科研,以植物病理学实验技术方法与原理为主线,重构了实习体系,设计一系列循序渐进的实习综合实验。这些内容是科研训练的基础和保障,是将从事科研的学生的基本科学素养和重要知识储备。但实习过程中不可能面面俱到,在全面涉猎的基础上抓住重点、举一反三。基于实习重点安排的内容如下表。
完善实习教学方法,实习中实施启发式、研究型教学[7]:研究训练贯穿整个实习过程,形成了包括实验设计、操作技能、实习报告、实习汇报等多个层次的科研训练体系。实习过程以小组的形式进行,充分保障组长的领导和成员的分工和合作。总负责教师提出课程内容和设想,分解为若干个实验,组织学生分组编制实习指导材料,以锻炼实验设计能力[8]。实习的指导老师为研究型教学团队,科研内容分别涉及实习的主要领域,包含了植物病原细菌、真菌、病毒和线虫方向。教师因材施教、个性化培养,鼓励学生对实习过程中的具体科研问题提出论点并主持研讨,引导学生积极参与。例如,人工接种的一半材料是用于设置各种利于发病的条件以促进发病(以掌握病害的发病条件为目的),而病害防控板块的内容则相反(以掌握病害控制的方法和原理为目的)。在各内容板块执行过程中,指导老师各司其职,以引导学生自主发现问题、制定策略为主,协助解决问题。但病原鉴定涉及的因素复杂,对于非常见病害的诊断必须借助于文献资料,此时教师应引导学生阅读,锻炼查阅文献并汲取相关内容的能力。最后,注重实践总结,锻炼学生收集、整理资料的能力及汇报展示实验结果的能力。在考核上,避免传统的客观题考核,而是引入平时成绩和汇报成绩,综合考察学生的素质和能力,特别是实验设计与实践能力[2,7,9]。
“产—学—研”结合,搭建“高校—学生—企业—政府—第三方中介”五位一体的实习网络平台,“请进来”也“走出去”[5]:教学实习过程中邀请3名产业管理人员、2名国际学者参与教学实习过程。到各相关农业产业基地,如水培蔬菜种植基地、柑橘种植合作社、香蕉种植合作社、农药科技有限公司等地参观实习或采集样品。到省农科院植保所、水稻所等研究所和地方市级农科所的试验基地参与病害调研等活动。参观实习不流于形式,应考察学生的观察能力和思考能力。病害调研也不局限于收集数据,还应理解调研的目的、学会数据整理及分析。
创新班和普通班的本科期间发表论文的学生比率分别为56.66%和4.22%。本科之后基本选择在本专业继续深造:已毕业的三届丁颖班学生的升学率均高于90%(显著高于普通班的升学率),且升学的学生中90%以上选择本专业及相关专业就读。为了更客观地评价培养成效,应建立学生发展的跟踪评价系统:后续将继续跟踪这些学生的博士深造情况及就业情况,评估培养成效。
虽然有论据表明作为拔尖创新人才培养的方式不会影响综合人才的培养[10],但还是要避免“走极端”,不重科研、轻教学,而应注重科教融合,在保证教学的基础上重视科研[11]。以学生为中心[4],充分尊重学生的天赋和爱好,为学生提供和创造良好的科研环境和条件,助其自主成长。教师在教学过程中可鼓励学生继续本领域科研,以保持研究的连续性和成果的质量。此外,应注重学生的“回归”意识。多数创新班的学生选择到国内顶尖的科研院所或出国继续深造、甚至留在国外工作,对学校乃至国家来说是一种“人才流失”。
综上,建立在明确培养目标、实施过程中坚持以目标指引教育理念,构建教育过程中的一系列机制和平台,保障资源投入和完善培养制度等基础上的实践教学对植物病理学创新性科研人才培养取得了良好的效果,可供选择性借鉴。