邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[匠心育人]凝心聚力 共育英才

文_王振龙/郑州大学

2022-09/总第318期

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郑州大学生物学科英才计划始于2020年,在学校的大力支持下,针对高中阶段的知识结构及生物学学科特点,组建了由植物学、动物学、遗传学、生态学、细胞生物学、分子生物学等基础学科和生物信息学交叉学科的导师团队。以郑州大学生命科学学院教学科研平台和教育教学资源作为支撑,广泛收集资料,积极学习借鉴其他高校及本校物理、化学、数学等其他学科的做法,制定了培养原则:以兴趣为导向,以教师为引导,知识学习和治学方法训练并重,鼓励学员勇于探索未知领域。


生物学科英才计划培养情况

采取灵活多样的指导方式

受新冠肺炎疫情影响,通过线上线下相结合的方式,分学科特色开展了动物学、植物学、细胞与生化等方向的专题讲座、前沿进展报告、线上仿真模拟实验和技能培训等,指导学员进行科技文献查阅与写作。针对英才学员的共性和个性问题进行持续的沟通和交流辅导,带领他们体验大学课堂学习,激发科研兴趣。

组织丰富多彩的研学活动,扩大学术视野

2020年8月,郑州大学英才计划生物团队导师带领英才学员赴中国科学院昆明动物所、昆明植物所开展系列研学活动,参观了昆明动物博物馆和昆明植物标本馆,不仅让学员直观学习到生物多样性及生物进化的历程,也了解了动植物标本制作的方法和技术。在著名的“诺亚方舟”——国家重要野生植物种质资源库和中国西南野生生物种质资源库,学员感叹“方舟”宛若一位敞开胸怀的天使,无言地为生命提供最安全的呵护。

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参观昆明植物标本馆

在中国科学院遗传资源与进化国家重点实验室、植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室等的交流和学习中,英才学员就生物学的研究方法、科研思维、前沿进展等方面与科研人员进行了深度探讨。在参观国家级大型仪器中心时,学员学习了仅在课本上见过或听说过的一些大型先进仪器的工作原理和操作方法。此外,学员还体验了植物标本制作、果蝇性梳的显微观察和昆虫虫卵的双针注射等实验,激发了他们浓厚的科研兴趣。

实践技能指导与实训

植物学实践 植物学学习和实践活动包括:校园植物观察和分类辨识;参观植物标本馆,学习植物标本采集和制作;花、果实和种子显微切片观察、解剖,植物叶脉标本制作;超景深3D显微镜观察,参观植物多样性与系统进化实验室,学习相关实验仪器设备操作技术。

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蝴蝶饲养与色素提取

动物学实践 动物学实训分为理论知识答疑、动物形态学解剖实践、动物标本馆参观学习3个环节。学员对蛔虫、蝗虫、河蚌、鱼、蟾蜍、小白鼠等常见实验动物进行了解剖与结构功能识别。动物标本馆的教师深入浅出地向学员讲解了各类动物标本,并指导学员收集土壤动物,采集制作昆虫标本,识别常见类群特征。

生物化学和细胞生物学技术实验 学员学习了生化技术中的蛋白定量、SDS-PAGE,观摩了细胞生物学技术中的荧光显微镜、倒置显微镜等技术并进行了操作训练。此外,教师还对western blot技术、2D-PAGE、蛋白组学技术,以及学员提出的蛋白、核酸等大分子物质的变性问题等进行了讲解和阐释。

科研探索与研修

根据英才学员的兴趣及其对未知领域的探索需求,导师和学员沟通设计了“观测记录家蚕变态发育史”“分析蝌蚪变态发育的温度气候条件”“植物标本制作方法改进探索”“会动的小草——植物的运动”“ADF改善蛋氨酸-胆碱缺乏饮食诱导的NASH肝纤维化探究”“新乡牧野公园植物优势物种调查研究”“不同种蝉对树种的选择偏好”等科技创新小课题,从查阅文献、设计方案到创造条件实施课题、处理数据和撰写论文等环节进行了全面指导,培养英才学员的科研思维和学术研究规范。


收获与成绩

培养期间,英才学员的理论知识得到了丰富,实践能力得到了锻炼,科学素养与科研能力得到了提升,获得家长和派出中学的一致好评。2020年,4位英才学员获得中学生生物学联赛河南省省级赛区一等奖,其中2位优秀学员成功加入河南省代表队,被国内顶尖高校录取。2021年,5位学员获得中学生生物学联赛河南省省级赛区一等奖,1位获得二等奖。在第30届全国中学生生物学奥林匹克竞赛中,3位同学获得金牌,其中1位进入国家集训队,2名学员提前被国内顶尖高校录取。

虫卵双针注射.jpg


虫卵双针注射

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观察记录果蝇性梳

探索与展望

协调各方力量,搭建平台力促多方通力合作,建立创新培养模式。

建设生物科普馆,开展系列生物科普活动

以英才计划为切入点,探索更科学的人才培养模式,发挥高校的资源优势,立足河南,扩大受益面,做好中学与大学教育的衔接工作,建立以生物科普馆为依托的生物科普基地,以及以英才计划生物学科导师组为主要负责人的自然教育团队,开展中小学生研学服务,培养青少年的科学素养,激发他们的探究兴趣。

科普馆对外开放2年来,先后接待校内外兄弟院系和科研院所同仁、校友及中小学生等5 000余人次,现已是通识教育基地、“网红”打卡地,也是青年志愿者科普服务基地和英才计划生物学科研学基地。

探索形式多样的创新人才培养

学生以科普教育和标本馆为依托开展了一系列科技创新小课题,并取得了较好的成绩。如“创业虫艺智园生态科普DIY乐园”获第五届全国大学生生命科学创新创业大赛优秀成果奖一等奖;“中国特有药用植物黄腺香青的分类学研究”获得了2021年全国大学生生命科学竞赛科学探究类三等奖。此外,还进行了“开花植物对气候异常变化的应激反应及机理研究”“标本信息化管理程序开发”“恶性入侵植物黄顶菊的繁殖生物学特性研究”及昆虫多样性调查、土壤动物调查、两栖类动物栖息地调查和环境监测生物的生物学研究等一系列丰富多彩的科技探究创新活动,激发了青少年的科研兴趣。

未来,我们将继续探索以生物科普馆为载体的自然教育与创新教育相结合的人才培养模式,探索高校自然教育与中学相融合的人才培养道路,探索英才计划学员参与高校大学生创新、竞赛等活动的可能性。   


本文作者系郑州大学教授,博士生导师,国家级专家,中原科技创新领军人才,郑州大学英才计划项目生物学科负责人。主要从事生物信息学与生物电子学研究,在PANS、SCI TOTAL ENVIRON、ZR、FIZ、BMC genomics等国际知名杂志发表论文100余篇,撰写学术专著2部。承担国家“973”“863”课题,科技创新、科技支撑项目,国家自然基金项目等20余项,荣获河南省科技进步二等奖。


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