基于“三个一”的生物育种人才实践创新能力培养探索与实践

徐鑫 王春台 谭艳平 张鹏 薛璐 彭勇波 覃永华 余光辉 唐仙英 周雪妹

摘要 为解决国家经济社会发展特别是战略性新兴（支柱）产业中培养高素质创新应用型专门人才的迫切问题，以高等院校生物育种人才培养为研究内容，以实践创新能力培养为中心，有机融合了理论教学与实践教学，将实践环节覆盖了培养全过程，构建并实施了“三个一”的实践教学方式，持续改进并切实提升了人才培养质量，对于提高战略性新兴（支柱）产业生物育种人才培养质量以及缓解人才培养与产业需求脱节问题具有现实的指导意义和推广价值。

关键词 实践科学；生物育种；实践创新能力

中图分类号 S-01  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）03-0271-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.061

Exploration and Practice of the Cultivation of Practical and Innovative Ability of Biological Breeding Talents Based on “Three Ones”

Abstract In order to solve the urgent problems of cultivating high-quality innovative and applied talents for national economic and social development， especially for strategic emerging （pillar） industries， this study took the cultivation of biological breeding talents in colleges and universities as the research contents， focused on the cultivation of practical innovation ability. We organically integrated theoretical teaching and practical teaching， and the practice covered the whole process of training. “Three Ones” practical teaching method was constructed， implemented and continuously improved， which effectively enhanced the quality of talent cultivation. Our study had practical guiding significance and popularization values for  improving the quality of biological breeding talents in strategic emerging （pillar） industries and alleviating the disconnect between talent training and industrial demands.

Key words Practice teaching;Biological breeding;Practical and innovative ability

生物育种是“十三五”国家战略性新兴产业的重点方向［1］，党的十九届五中全会把生物育种列为国家战略力量重点发展的八大前沿领域之一，“十四五”规划和2035年远景目标纲要将生物育种列入重要发展方向。生物育种创新与应用被摆在更加突出的位置，生物育种发展进入新阶段。种子安全就是糧食安全，种质资源保护、创新与利用也是国家需要大力发展的“卡脖子”攻关技术，要实现种业大国向种业强国跨越式发展［2-3］。现代生物育种技术将成为我国育种缩短追赶时间、实现弯道超车的必由之路，培养生物育种专业人才为建设种业强国、确保粮食安全和农业可持续发展提供了根本保障［4-5］。

高等学校如何紧紧围绕经济社会发展特别是战略性新兴（支柱）产业发展，培养高素质创新应用型专门人才是需要解决的迫切问题［6-7］。笔者以2010年获批的湖北省高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划为起点，立足立德树人根本任务，围绕“三个一”（一中心、一体化和一贯制）持续改进实践教学模式，切实提升人才培养质量（如图1所示）。该研究以实践创新能力培养为中心，有机融合理论教学与实践教学，将实践环节覆盖培养全过程，构建并实施了“三个一”实践教学方式，对于提高战略性新兴（支柱）产业生物育种人才培养质量以及缓解人才培养与产业需求脱节问题具有现实的指导意义和推广价值。

1 “三个一”实践教学方式

1.1 “一中心”

“一中心”即以实践创新能力培养为中心。秉承“一制三化”（导师制和小班化、个性化、国际化）有效人才培养理念，基于对少数民族地区和湖北省战略性新兴产业生物技术及其相关产业人才需求的调研，依托学校的办学特色和专业定位，以人才培养为中心，注重夯实学生的专业基础知识和基本实验技能，拓宽学生的专业视野，强化学生综合创新能力和科研思维的培养，增强学生将所学知识、科研成果应用到生产生活实践、解决重大实际问题的能力和信心。

1.2 “一体化”

“一体化”即理论教学与实践教学有机融合。以学生为中心，以新时代生物育种人才需求为目标，制定培养方案，提高实验实践课程所占比例，在培养方案中强化理论教学与实践教学的系统性和一体化；以培养方案为指导，实现理论课和实习实践课教学大纲的衔接与统一；在理论课和实习实践课，推行“产学教研一体化”，持续建设优质实习实践基地，将科研成果转化为教学内容，创新课题反哺课堂教学，实现了人才培养从书本、课堂到实习实践再到“把论文写在祖国的大地上”的实质转变。

1.3 “一贯制”

“一贯制”即实践环节覆盖培养全过程。实践环节包括教学实践和科研实践两大板块。教学实践贯穿一年级到四年级，包括一年级的认知实习、二年级的专业实习、三年级的课程实习、四年级的毕业论文。科研实践覆盖每个学期和寒暑假全时段。实施双导师制度，学期中，在校内“学业导师”的指导下，以“一人一课题”为抓手，与学科竞赛和毕业设计课题相结合，提升专业素养和科研创新能力；寒暑假，在校外聘请科研院所、民族地区生物育种及相关产业专家作为“产业导师”，面对面地指导交流，了解产业动态、就业前景以及育种实操经验。

2 探索与实践

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家教育事业发展“十三五”规划》，参照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的《生物科学类教学质量国家标准（生物技术专业）》，针对战略性新兴产业人才培养中存在的实践问题，提出解决方法并予以持续改进。

2.1 优化培养方案和教学大纲，将理论教学与实践教学有机融合

以培养战略性新兴（支柱）产业生物育种人才为中心，秉持产出导向，在生物技术专业，实行教师组团、学生分流的方式，开设生物育种实验班，以生物育种战略需求为导向，专门制定培养方案和教学大纲，开设专业理论课程、实验课程、专业类实践实习以及科研训练，加强课程思政，凸显立德树人根本任务，提升生物育种人才培养实效（图2）［8］。坚持持续改进的OBE理念，培养方案和教学大纲先后经过2010、2013、2016和2019版的改进与实践，将学科基础课、专业基础课、专业课、实践课进一步优化与融合，构建涵盖动物、植物、微生物的传统与分子育种课程群，贯彻并实施“一贯制”和“一体化”实践教学模式［9］。

2.2 培养过程实践教学全覆盖

实习实践一年级到四年级全覆盖。增加实验实践课程所占比例（实验课程占30.30%、实践教学占13.02%）的同时，教学上引入学术及产业前沿和最新进展，组织学生赴美国威斯康星大学普拉特维尔分校、英国切斯特大学、澳大利亚迪肯大学、韩国全北大学、武汉大学、重庆大学等，开展国际国内学术交流和短期交换学习，注重培养创新思维和国际视野。每年组织学生开展翻地、插秧、育种等劳动教育，体验将教学内容和实验室科研成果到农田实践的转化过程。

教学实践与科研实践互为补充。教学实践包括一年级的认知实习、二年级的专业实习、三年级的课程实习、四年级的毕业论文，贯穿各个学期。科研实践包括校内学期中的学科竞赛和校外寒暑假的基地实践。校内在“专业导师”的指导下，以“一人一课题”为抓手，与毕业设计课题相结合，提升专业素养和科研创新能力；校外聘请科研院所以及民族地区生物育种和相关产业专家作为“产业导师”，面对面地指导交流（图3）。

2.3 实践创新与协同育人相融合

持续建设优质实习实践基地，与中国农业科学院麻类研究所和油料研究所、湖北省农业科学院、江西省农业科学院、荆州市农业科学院、孝感市农业科学院、宜昌市农业科学研究院等研究院所，武汉华大基因科技有限公司、武汉禾元生物科技股份有限公司、湖北凯瑞百谷农业科技股份有限公司、武汉天问生物科技有限公司等知名企业建立长期合作的实习实践基地［10］。实习实行集中与分散相结合，选择不同实习项目和导师，保证每个学生接受多人指导和单独操作［11］。学生亲临田间生产第一线，使学生更加了解社会，并增强学生的社会适应能力和责任感。同时，学生接受产业导师的指导和培训，产业导师利用丰富的行业经验，通过实习指导、现场交流等与学生进行面对面的沟通，在传授经验的同时解决学生的实际应用问题。

3 探索与实践的创新点

3.1 实践教学以解决问题和提升能力为中心

以培养战略性新兴（支柱）产业生物育种人才为中心，秉承“一制三化”等有效人才培养模式理念的基础上，依托学校的办学特色和专业定位，在注重培养学生专业的基础知识与基本技能训练、拓宽专业课程及学生专业视野的同时，强化了学生综合创新能力和科研思维的培养，实施了“一贯制”和“一体化”实践教学，解决了战略性新兴（支柱）产业生物育种人才培养中如何提高质量的问题以及产业需求脱节的问题，提升了战略性新兴（支柱）产业生物育种人才培养中将基础研究转化应用于实践、解决重大实际问题的能力和信心，契合了少数民族地区和湖北省战略性新兴产业生物育种及其相关产业需求［12］。

3.2 培养过程实践教学全覆盖

实习实践一年级到四年级全覆盖。实行理论教学与实践教学一体化，各个年级根据不同时期不同侧重点开展实习外，以“一人一课题”为抓手，开展贯穿各学期的生物育种科研实践，并与毕业设计课题相结合，形成了校内专业导师实践和科研创新全过程培养；以生物育种实习为抓手，开展校外产业导师的产业交流和指导［13］。

3.3 理论教学与实践教学一体化

以培养战略性新兴（支柱）产业生物育种人才为中心，适当增加实验实践课程所占比例，培养方案和教学大纲实施理论教学与实践教学一体化，将科研成果转化成教学内容，创新课题反哺教学内容。实践创新与协同育人相融合，持续建设优质实习实践基地，推动产学教研一体化，实现了人才培养从书本、课堂到实践再到产业化的转变，满足战略性新兴产业发展对创新应用型专门人才的需要。

4 推广应用效果

4.1 教学成果具有很好的示范作用和推广价值

战略性新兴（支柱）产业生物育种人才“三个一”培养模式的实施，是培养学生创新能力的重要保证。成果率先在该校示范推广应用，推动了生命科学学院生物技术和生物制药高质量创新人才培养的专业建设，为该校生物技术专业2019年成功获批“国家一流本科专业建设点”提供了有力支撑。生物科学类专业是生命学科领域的基础专业，在各个高校普遍开设。通过战略性新兴（支柱）产业生物育种人才在培养方案、培养模式、课堂教学和实践教学等方面的实践，为打造一流本科教育、培养特色一流本科人才提供了理论和实践参考，具有很好的示范与推广价值，也契合了国家“一带一路”倡议下民族地区经济转型产业升级以及《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》中乡村振兴战略对生物育种相关人才的需求，得到了湖北省高校生命科学学院联合会暨生物学科实验教学示范中心联席会和国家民委直属高校生命科学学院院长联席会等教学会议与会专家的一致好評。

4.2 學生的专业素质和创新能力显著提高

该校学生的集体观念较强，学习氛围浓厚，学生的创新思维得到了提升，专业素养和科研创新能力显著提高，专业思想坚定，积极参加全国大学生生命科学竞赛、全国“互联网+”大学生创新创业大赛等比赛并多次获奖，学院和学校也荣获优秀组织奖。多年来，战略性新兴（支柱）产业生物育种实验班研究生报考率始终保持在80%以上，平均升学率在50%以上，均名列全校前茅（图4）。考取院校包括武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、中南大学、四川大学、暨南大学、华南理工大学、湖南大学等重点高校，中国科学院病毒研究所、水生生物研究所、生物物理研究所、植物研究所、深圳先进技术研究院以及中国医学科学院医学生物学研究所等知名科研院所，深受招生单位领导和导师的欢迎与好评。该校毕业生分布在大专院校、研究所、生物技术公司及其他企事业单位，深受用人单位的欢迎和好评。用人单位普通反馈该专业毕业生勤奋务实，实践能力和创新能力强，能较好地适应战略性新兴产业对高质量生物育种人才的需要。

4.3 教师队伍建设水平有所提高

专业教师队伍的专业能力得到了提升，将科研成果转化成教学内容，创新课题反哺教学内容，10余人次学校年度考核获得优秀。比如，水稻抗性育种、转基因育种等在理论教学和实践教学中的应用，学生开展的微核检测技术及果蝇分子标记连锁分析等创新课题的研究成果就直接应用于遗传学实验教学的优化与改进中［14-15］。聘请了民族地区相关领域和企业的技术专家兼职授课，开展学术讲座，指导学生实践，聘任兼职教授，构建了“双师结构”教学团队，协同育人效果显著。

参考文献

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