[匠心育人]立足英才计划学生特点 融合多种教学手段提升学科素养
2023-11/总第332期
英才计划学员的共同特点是对学科有浓厚的兴趣,并且学习认真,有意愿从事与本学科相关的科研工作。因此,我们首要的培养理念是不仅不能抹杀学员的学科兴趣,还要在现有基础上提升其喜爱程度,同时拓宽他们的专业视野,培养他们的基础实验技能和科研思维,全面提升学员的学科素养。
培养理念
导师团队根据中学生的学习特点、时间规律和专业知识接受程度,制订了一套适用于生物学学科的中学生英才计划培养模式。导师团队常年致力于微生物学领域的研究工作,在对学员进行培养的过程中,不仅涉及基础知识的学习、专业知识的拓展和丰富,还会培养学员在微生物实验中的动手操作能力,以及专业相关延伸问题的思辨能力。新冠疫情期间,团队采取了线上线下、点面结合、由浅入深的培养方式,根据学员的学习特点和兴趣爱好制订相对个性化的培养方案,激发学员对生物学科的学习热情,锻炼他们自主发现问题、分析问题和解决问题的能力,重点培养学员的科研思维和创新能力,力争将英才计划学员培养为“基础学科拔尖学生培养试验计划”的后备力量。
学员进行VR实验操作
学员进行微生物培养训练
具体做法及培养效果
根据中学生学习规律和英才计划进度安排制订培养计划
寒假开展生命科学理论与实验知识初体验
英才计划开始时间在寒假,涉及春节假期,且出于疫情期间门禁管控、实验安全和指导便利性等方面的考量,为了抓住第一个有效培养时间段,本团队英才计划学员在寒假期间的培养方式主要以线上虚拟实验和线下图书阅读及分享的形式开展,让学生初步了解相对专业的生命科学知识。在此阶段,团队以四川大学生物科学与技术虚拟仿真实验平台为支撑,利用虚拟实验课程和数字化教学标本等资源,先后为学员提供了生命科学系列虚拟实验、实验室仪器设备使用虚拟训练等学习内容。学员在课内没有使用过甚至没有见过实验室的仪器设备,通过线上虚拟训练,可以熟悉生物实验室常规仪器设备的使用方法和注意事项,以便尽快融入后续的科研训练。遴选出的虚拟微生物学相关实验可帮助学生提前熟悉课题组研究领域的实验操作;推荐阅读的图书能帮助学员提前预习后续线下实验相关的基本原理、科学故事及科学思想等。
学员普遍反馈,这种培训形式更为灵活,能帮助他们充分利用课余时间,有助于提高学习效率和学习兴趣。
春季学期周末参与线下实验,加强对生命科学不同分支的宏观了解
根据以往经验,学员通常还没有真正了解生命科学,只是对其充满好奇和喜爱。团队首先会推荐学员线下参加生命科学相关科普实验,实验内容相对浅显易懂,实验操作简单,学员更加容易接受。实验内容涵盖动物学、植物学、微生物学、分子生物学等内容,让学生完成各分支学科的实验操作初体验,从面的层次对生命科学有宏观上的了解。通过线上预习实验相关知识,能加深对线下实验内容的理解,也可在线下实践时对不理解的问题进行重点学习,有效提升学员的学习效果。
暑假进驻实验室
学员在暑假进驻导师课题组进行科研锻炼,由宏观了解生物学科的面聚焦到微生物学专业的点。暑假开始前,团队会提供相应的科研课题清单,学员根据自己的兴趣选择一个可持续跟进的小项目。学生通过文献整理、方案建立与优化,在导师的引导和研究生一对一的帮助下,加上自己的认真思考,带着目标开展相对完整和深入的探索性科研实验。
学员成果展示与经验交流
秋季学期周末对暑期跟进的科研课题进行巩固和补充
暑假期间,学生已经有了初步的科研思维和体验,团队利用秋季学期的周末督促学员继续跟进暑期项目,查漏补缺,逐步完善各自负责项目的实验操作、数据处理与分析、实验总结与展示等。比如,指导学员使用中国知网、NCBI等网站下载和梳理文献、利用Origin软件进行数据处理与分析,利用图像处理软件对实验结果进行编辑、利用演示文稿进行成果分享与展示等。
为学员推荐图书目录,拓展专业认知,激发科研兴趣
在培养刚开始时,导师团队就向学员推荐了与课题组研究领域相关的图书目录,四川大学也为学员办理了图书阅览证,学员可自由出入图书馆,挑选感兴趣的图书阅读。培养期间,团队会不定期组织读后感分享和研讨活动,进一步巩固阅读效果。
开展专题讲座,引导学员追踪前沿,培养思辨能力
充分利用不同导师的专业知识和学科背景,开展相应的专题讲座,并与学员面对面深入讨论。除了课本和经典专业知识外,还向学员介绍各领域的前沿,引导他们对复杂生命现象进行思辨。线下专题讲座注重与学员的直接沟通和讨论,鼓励学员在学习过程中勇于提出自己的观点,注重培养他们的批判性思维和挑战权威的勇气。此外,还会向学员讲述科学史、介绍学科发展史、分享科学工作者的主要研究内容和成果等,激发他们对生命科学的兴趣,让他们在生命科学领域著名科学家的精神熏陶下,树立远大的科学志向。
专题讲座与讨论
建议
首先,导师应与学员建立亦师亦友的关系,加强沟通交流,除了专业知识外,还包括学业规划、兴趣爱好等。只有导师被学员认可了,给予他们的指导和建议才容易被采纳。其次,导师要督促学员养成良好的习惯,包括按时参加科研训练、保质保量、诚信记录、积极提问、及时总结、团队协作等。同时,导师应帮助学员梳理和制订目标,鼓励并督促他们朝着目标前进,做一名有理想有责任的未来科研工作者。其中最为重要的是,尽可能有规律地指导学生参加各种形式的训练,这种规律性和高频次的指导有助于学员沉浸于工作并踏实地完成培训计划。
本文作者系四川大学生命科学学院教授,博士生导师,教育部新世纪优秀人才,四川省生物工程专业教学指导委员会委员兼秘书长。研究内容主要涉及资源微生物利用和病原微生物防控,在国内外刊物上发表论文100余篇,获教学工作奖励若干,如全国大学生生命科学创新创业大赛指导教师奖、四川大学星火校友奖等。现任四川省科技青年联合会常务理事、四川省微生物学会理事、《热带生物学报》编委等职。
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