农业生物技术创新农业生物技术创新人才培养模式研究

随着科技快速发展，农业生物技术产业越来越需要创新人才，尤其畜牧业发展对新型创新人才的需求尤为突出。高等院校作为创新人才培养的重要基地，肩负着各类生物技术创新人才培养的责任和使命。目前，高校人才培养模式对学生素质和能力的“双提高”效果仍不理想，学生动手实践能力与专业理论脱节严重，且不能有效加强学生创新思维和创新能力培养。目前，国外很多高校正在积极探索和实践本科生导师制培养模式，而我国许多高校针对本科生导师制缺乏探索与实践。本科生导师制可发挥教师的主观能动性，增进师生间交流，有利于因材施教，营造教学科研一体化的育人氛围[1]。然而，导师制培养模式应当在具体的实践中臻于完善，更需要结合适宜的教学手段发挥其潜能[2]。同时，培养过程突出“探究式-启发式-讨论式”的多元化教学方法，以“自主、探究、合作”为特征，以“启发思维”为核心，以“讨论、辩论”为手段，可激发学生学习的主动性、积极性和创造性[3]。因此，本研究采用“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法构建新型联合人才培养模式，使两者优势互补，发挥协同作用，以期为高校农业生物技术创新人才培养提供参考。

1基于创新人才培养模式的“三段式”导师制实施过程

1.1导师的遴选与职责

导师在该培养模式中发挥核心作用，因此，导师的遴选至关重要。导师遴选要求为:导师政治立场坚定、热爱教育事业;教师具有高度的敬业心和责任感;教师具有硕士以上学位和中级以上职称，具有较高的科研素质和较强的创新能力;主要从事农业生物技术方面研究，且具有正在开展的科研项目和充足的科研经费。根据以上条件，本研究从黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院(以下简称本院)的教师中遴选15名导师，其中教授5人、副教授6人、讲师4人，共同组建了本研究的导师队伍。要求每位导师认真履行自己职责，认真完成学生创新能力培养的任务。

1.2试验设计

以本院生物技术、生物科学和生物工程专业的本科三年级学生为研究对象，选取4个班级参加试验研究，其中生物技术2个班级[生物技术(1)班，生物技术(2)班]、生物科学、生物工程各1个班级，每班随机选取20名学生，将生物技术(1)班、生物科学和生物工程班学生分别设为试验组1，2，3，将生物技术(2)班学生设为对照组。在实践中，每位导师采用“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法负责培养试验组学生4名，导师为学生制订和安排学习计划;对照组学生自己安排学习计划。

1.3“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法的培养目标

“三段式”导师制是指学生在不同阶段完成不同培养目标，即第一阶段加强创新素质培养，第二阶段加强创新思维和生物技术创新实践能力培养，第三阶段加大创新训练强度，继续提升学生创新能力、完成成果总结。这样分阶段的人才培养模式可产生循序渐进效应，进而提高学生专业创新能力。

1.3.1以创新素质培养为核心的第一阶段“第一阶段”为起始阶段，期限为半年。在此阶段，每位导师要求学生开始进入实验室，遵守实验室管理条例，给学生讲解需要开展的科研项目及其研究意义，例如讲述研发奶牛乳房炎主要病原菌新型亚单位疫苗过程及其科学意义;导师每周至少开展一次“科研组会”，组会以试验进展和生物技术最新科研热点为主题，例如以“猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)或牛病毒性腹泻病毒(BVDV)逃逸宿主分子免疫新机制”为主题开展组会，会上导师要采用“探究式-启发式-讨论式”的多元教学方法引导学生学习，可根据学习情形灵活交替选用探究式、启发式和讨论式教学方法探讨TGEV或BVDV如何成功逃离宿主免疫，并给学生留有1个或2个思考题，待会后讨论分析，这样可持续不断加强学生创新素质和科研兴趣的培养;在此期间，导师根据每位学生专业和毕业去向制订不同的培养计划，并要求学生每周至少在实验室工作或学习14h。

1.3.2以提高创新实践能力为主导的第二阶段第二阶段为中期阶段，为整个培养周期的关键期，期限为一年。此阶段导师将学生的科研活动与导师的科研项目有机结合，给学生提供一个研究方向，例如让学生查阅与提高猪瘟疫苗免疫原性相关的文献，要求学生阅读、总结文献内容，先让学生提出问题，然后指导学生完成试验设计和研究报告撰写，要求学生制订试验开展计划，并每两周一次检查学生试验进展;期间若学生遇到例如PCR结果不理想或者表达载体构建失败等问题，导师要采用“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法引导学生分析问题原因，这样能够提高学生分析和解决问题能力，从而提高学生创新思维;导师也要引导学生独立完成大学生创新创业等课题申报、结题和报奖等过程，让学生将专业理论与实践相结合，不断提高创新能力。另外，为了充分发挥“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法作用，导师在讲述动物免疫学、动物基因工程和生物信息学3门课程过程中，试验组学生通过采用探究式方法学习动物机体怎样通过免疫保护自己，采用启发式方法学习动物基因工程有哪些重要临床应用，采用讨论式方法学习怎样利用生物信息学技术完成目的基因的序列和功能分析，以提高学生的逻辑思维和分析问题能力;而对照组学生则利用讲授法和演示法等传统教学方法授课。

1.3.3以继续提升学生创新能力为导向的第三阶段第三阶段为最后阶段，期限为半年。导师要求学生完成后续科研任务，例如，让学生完成猪圆环病毒荧光定量PCR检测数据整理和分析，并让学生完成科研成果归纳总结与科研论文撰写等工作;期间导师要鼓励学生报考研究生，并指导考研学生做好学习计划，例如指导学生怎样复习生物方面专业课和外语以及政治等科目，并做好学生考研心理疏导，鼓励学生要有成功的信心和保持积极乐观的学习心态。

2学生培养指标的量化评价方法

2.1创新素质量化评价

在第一阶段结束后，通过调查问卷答题和座谈形式分析试验组和对照组学生创新素质培养情况，二者成绩各占50%。调查问卷问题参照参考文献[4]中创新素质20要素而设计，主要包括对生物技术类专业的好奇心、兴趣爱好、观察力、想象力和创造思维等方面，共计50分。考评组以座谈形式通过问答方式评价学生创新思维和创新意识的提高程度，例如提问生物技术专业知识以及与专业相关创新试验设计等问题，共计50分。最后，以调查问卷和座谈总分来评价创新素质提高程度，并统计成绩在<60分、≥60～<70分、≥70～<80分、≥80～≤100分各区间的人数比例。

2.2创新能力和科研热情量化评价

在第三阶段结束后，采用考试方式考核学生对生物技术专业相关前沿热点的掌握情况和创新思维能力，共设50道题，每题2分，共计100分;得分≥90～≤100分为优秀，≥80～<90分为良好，≥60～<80分为中等，<60分为不及格。另外，以调查问卷形式评价学生科研热情程度，调查问卷主要包括对生物技术发展关注度、参加学术活动积极性、科研比赛参与度和科研态度等内容，共计50分，并统计成绩在≥40～≤50分、≥30～<40分、≥20～<30分，<20分各区间的人数比例。。

2.3创新培养效果评价

大学生创新项目的研究可促进学生了解生物技术前沿动态，鼓励学生勇于创新、探索未知领域，提高学生动手操作能力，锻炼学生文献分析、试验方案设计、数据整理、撰写总结等多方面的能力。省级创新创业大赛获奖人数可以作为学生创新能力重要衡量标准，也是学生创新能力的重要体现;学生具有攻读研究生的计划说明其具有独立思考、强化创新思维和提高自我创新能力培养的意识。因此，在一个周期结束后，统计和分析试验组和对照组学生参与省级和国家级大学生创新项目、参加省级创新创业大赛获奖和考研升学人数情况，以评价创新培养效果。

3学生创新培养成效分析

3.1学生创新素质评价

在第一阶段结束后，为调查学生创新素质培养情况，共发放80份问卷，回收有效问卷80份，回收率为100%;并组织试验组和对照组学生参加座谈会.%

试验组总体≥80～≤100分学生人数比例为55.0%，而对照组仅为10.0%，经计算前者比后者提高了4.5倍;试验组总体≥70～<80分学生人数比例为30.0%，而对照组为20.0%，经计算前者比后者提高了0.5倍;相反，试验组总体≥60～<70分及<60分的学生人数比例均明显少于对照组。调查问卷结果显示:试验组学生对农业生物技术好奇心、专业兴趣明显加强;从座谈会上学生对专业问题的回答可以看出，试验组学生的创新思维能力明显强于对照组，例如对怎样采用生物技术提高奶牛产奶量和提高动物抗病能力等问题，很多试验组学生发表了独特的见解，对照组学生知之甚少，甚至毫无认识。说明“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法可显著提高学生的创新素质，也表明导师在学生创新素质培养过程中发挥了积极引导和促进作用。

3.2学生创新能力评价

在第三阶段结束后，采用考试方式考核学生创新能力提升情况。试验组学生总体成绩优秀率为15.0%，对照组为5.0%，经计算前者比后者提高了2倍;提示试验组的学生对生物技术创新试验设计具有较强的新颖性和独特性，例如在证明PCR引物的特异性和敏感性试验设计中，试验组学生良好率为31.7%，对照组为15.0%，经计算前者比后者良好率提高了约1.1倍;试验组和对照组学生中等率相差不明显，但是经计算试验组总体学生不及格率比对照组减少了21.7百分点，提示试验组学生创新能力整体水平明显高于对照组。说明“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法可显著提高学生的创新能力。

3.3学生科研热情评价

在第三阶段结束后，为评价学生科研热情程度，共发放80份问卷，回收有效问卷80份，回收率为100%,试验组总体≥40～≤50分的学生人数比例为33.3%，而对照组仅为10.0%，经计算前者比后者提高了2.3倍;试验组总体≥30～<40分的学生人数比例为40.0%，对照组为15.0%，经计算前者比后者提高了1.7倍;另外，试验组总体≥20～<30分和<20分的学生人数比例比对照组显著降低。调查问卷显示，试验组比对照组学生对科研的兴趣更加浓厚、参与学术活动更加积极，且更具有刻苦钻研精神。说明“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法可显著提高学生对科研的热情，这对学生创新能力的提高具有促进作用。

3.4学生参与大学生创新项目情况

试验组总体作为大学生创新项目主持人的学生人数比例为20.0%，而对照组仅为5.0%，经计算前者比后者提高了3倍;试验组总体作为大学生创新项目参与人的学生人数比例为63.3%，而对照组为30.0%，经计算前者比后者提高了1倍以上;试验组总体没有参与创新项目的学生人数比例为16.7%，对照组为65.0%，经计算前者比后者减少了48.3百分点。说明“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法可显著提高学生参加大学生创新项目的积极性，这为提高学生实践创新能力培养奠定了良好基础。

3.5大学生创新创业大赛获奖人数和研究生升学比例，提升学生的创新实践能力。

4讨论

目前，我国农业生物技术创新型人才依然十分缺乏，特别是畜牧业新技术和新产品研发领域的创新型人才尤为匮乏，因此高校需要加大此类人才培养力度。由于传统教学模式以教为主，固化了教学思维，忽略了学生专业创新能力的培养，导致学生“学多悟少”、创新意识薄弱、创新思维不足[5]，严重制约了学生创新能力的发展。因此，本研究依据生物技术创新人才培养理念，构建了“三段式”导师制结合“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法的人才培养模式，以形成“脑体协同”的双重效应。通过一个完整的周期实践，获得了较为客观的评价数据，积累了很多实践经验，也发现了一些不足，值得反思和商榷。例如，在大学生创新能力提升效果实践评价方面，对“生物技术创新试验设计具有较强的新颖性和独特性”的衡量标准制订和评价的科学性把握，需要从客观实际出发，充分考虑每位导师的研究领域细化和层次水平的差异性。同时，特别要求导师全身心地投入，一方面发挥导师的监督和引导作用，端正学生的学习态度，化解急功近利等不良心态，疏导学生为难情绪，鼓励学生自我发掘专业潜能。例如，有的学生在单克隆抗体筛选和鉴定试验设计中不断萌发新的观点，导师便引导学生大胆尝试。另一方面导师采用“探究式-启发式-讨论式”的多元化教学方法，帮助学生明确目标、拓宽视野，养成发散性创新思维[6-9]，这对于提高学生的探究能力以及解决问题能力至关重要。此外，在实践中，本研究得到学校各职能部门在规章制度方面的大力支持，调动了农业生物技术类教师实施“三段式”导师制的积极性，使每位导师都有获得感。试验组总体参加国家级和省级大学生创新创业大赛获奖学生人数比例为33.3%，而对照组仅为10.0%，经计算试验组比对照组提高了2.3倍;试验组总体参加中国“互联网+”大赛获奖学生人数比例为21.7%，而对照组仅为5%，经计算试验组比对照组提高了3.3倍;另外，试验组总体研究生升学人数比例为38.3%，而对照组为10%，经计算试验组比对照组提高了2.8倍。

总之，基于“三段式”导师制与“探究式-启发式-讨论式”多元化教学方法结合的创新人才培养模式，肩负着高校教育改革的历史使命，其中也蕴含了学校、导师和学生的共同诉求。新型教学模式得到了初步的实践检验，证明其适合当代高校育人工程建设的需要，为高校农业生物技术创新人才培养模式的探索提供了重要参考。

参考文献:

[1]张晓霞，周伟，庞艳荣，等.本科生导师制对卓越工程创新人才培养的思考[J].教育教学论坛，2020(25):166-167.

[2]李青.本科生导师制:模式、问题及对策[J].现代教育管理，2019(12):69-73.

[3]秦宣云，李军英，郑建梅，等.融入启发式、探究式、讨论式、参与式教学方法的高等数学课程课堂教学改革的研究与实践[J].大学教育，2015(05):95-96.

[4]刘宝书.创新素质的20个要素[J].重庆大学学报(社会科学版)，2001(3):108.

[5]郑磊，曹先彬，杜文博，等.以科研育人为主要特征的拔尖创新人才培养模式研究[J].高教学刊，2020(16):167-171.