科教融合与创新人才培养模式的探索与实践

［摘 要］ 生物科学“真知实验班”的人才培养目标之一是培养具有扎实的生物学基础知识和基本理论、熟练的生物学实验技能、严谨的生物学思维方式，同时具备自主、合作和探究性学习能力的生物学人才。在生物科学“真知实验班”的人才培养过程中，通过着重培养学生的基本科学研究素质，提高发现、分析和解决问题的能力，为其将来开展生物科学研究工作奠定基础。教师在课堂教学过程中融入科研中的思考方法、讨论方法、实验设计方法等学习方式，同时结合学科发展的趋势和前沿的研究热点，将科教融合理念贯穿于整个教学内容的设计中，提高了生物科学“真知实验班”创新型人才培养质量。

［关键词］ “真知实验班”；科教融合；高质量教学；人才培养质量

［基金项目］ 2022年度河北省教育厅教改项目“‘生物科学’‘真知实验班’科教融合与创新人才培养模式的探索与实践”（2021GJJG136）

［作者简介］ 李清扬（1992—），女，河北永年人，博士，河北师范大学生命科学学院讲师，主要从事微生物学研究；赵宝华（1966—），男，河北故城人，博士，河北师范大学生命科学学院教授（通信作者），主要从事微生物学研究。

［中图分类号］ G641 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）12-0105-04 ［收稿日期］ 2023-12-19

从19世纪初德国高等教育学家洪堡第一次提出“教学与科研相统一”的思想，到2012年我国“科教结合协同育人行动计划”的启动实施，科学研究不再是单独孤立的存在，而是以一种新的身份加入了本科的教学工作中［1］。教学只有以科研作为基础，才可以实现教育的真正价值。自此，科教融合成为当代高等教育改革的核心与共识，其本质就是在“科研—教学—学习”的过程中进行知识的创新、传授、传播和传承，使师生作为学术共同体进行互动式学术探究，取长补短、开拓进取［2-3］。随着科教兴国战略的实施，科教融合已成为我国高等院校培育高能力、高层次、高素质人才的重要路径之一，对于培养高水平的创新型人才具有十分重要的意义［4］。近年来，虽然我国科教融合的实践层出不穷，但普遍存在“形式大于内容”的现象，实质性整合并不多见，多数仍处于引入概念、借用方法的初级阶段；现有的科教融合协同育人模式存在诸多问题，包括：科研成果转化到课堂教学的比例不够、学生参与的科研项目较少、学生参与科研未计入成绩考核等［5-6］。因此，如何培育具有特色的、有实践效果的科教融合方式有待深化。

在新时代教育思想指导下，培养具有创新精神和实践能力的生物科学人才是当今高等院校生物科学专业教育的主题［7］。生物科学“真知实验班”的人才培养目标之一是培养具有扎实的生物学基础知识和基本理论、熟练的生物学实验技能、严谨的生物学思维方式，同时具备自主、合作和探究性学习能力的生物学人才。但现有的培养方式还存在诸多问题，如目前的科教融合不足、培养出来的学生的科学研究素质尚未达到预期目标、培养的生物科学毕业生的理论与实践脱节等，使得生物科学人才的供给无法满足行业的需求。因此，河北师范大学在生物科学“真知实验班”的人才培养过程中，通过着重培养学生的基本科学研究素质，提高其发现、分析和解决问题的能力，为其将来开展生物科学研究工作奠定基础［8］，这就要求教师在课堂教学过程中的教学设计不能仅限于教材内容，要融入科研中的思考方法、讨论方法、实验设计方法等学习方式，同时结合学科发展的趋势和前沿的研究热点，促使科教融合理念贯穿于整个教学设计中，将提高创新型人才培养真正落到实处。

一、课堂教学要体现科教融合

1.生活中的科研现象——激发学习兴趣。充分利用生物科学与日常生活密切结合的优势，在课堂中用理论知识解释生活中相关的科学现象，让学生在学习过程中更直观、感性地理解教学内容，并学会将所学知识与生活实际联系起来。

2.参与式教学——挖掘学生内在潜力。采用参与式教学法，实行翻转课堂和探究式学习方法，打破传统的被动接受知识、记忆结论的学习模式，让学生通过小组交流讨论推导出正确的科学结论，引导学生在科学研究中提升自主学习的能力，挖掘其内在潜力，提高课堂教学效果。

3.新科研进展——拓宽学术视野。将生物科学新的研究成果、趋势热点，甚至是一些交叉学科的前沿发展与课堂讲授内容进行有机结合，并增添文献阅读、文献翻译等环节，可调整课堂教学节奏，张弛有度，这样有助于拓宽学生的学术视野，为其今后选择研究方向奠定良好的基础。

二、在实践教学中实施科教融合

1.实验室轮转——培养科研思维。对大三年级生物科学专业“真知实验班”的学生实行为期3个月的“实验室轮转”制度。学生可参与到解决实际问题的实验中，体会一整套设计、试验、分析以及总结的实验流程。这种开放实验更具有探究性，可充分发挥学生的科研主动性，帮助学生逐步形成科研思维，培养协作精神，并建立起发现问题、分析问题和解决问题的学习能力。

2.科技创新项目——搭建自身创新能力。教师将自身的研究项目分阶段进行学生招募，引导对科研感兴趣的学生跟教师一起设计方案，参与科研实验，并参加一些实验设计大赛、大学生创新创业大赛等，在这一过程中体验自主学习、创新学习的乐趣，不断提高自身的创新能力；定期开展一些学术讲座给学生介绍本专业新的科研成果，在讲座后指导学生将该研究成果制作成电子海报上传至公共教学平台，供其他学生自主浏览，并在教学平台的讨论板块提出相应科学问题或发起讨论，最大限度地发挥学生在学习中的主体作用，不断提高学生的创新能力。

3.毕业论文——提升综合素质。采用“理论—技能—实践”的培养方式，充分将以传授理论知识为主的高校教育与以获取研究经验和创造能力为主的科学研究有机融合在一起，通过资源整合和要素配置，积极拓展校内外实践科研教学基地。首先，让学生基于自己的兴趣同科研项目或实习科研机构进行互选；其次，通过学生在基地“科研实训”“模拟承包”等具体措施培养学生学以致用的科研习惯，全方位锻炼学生的综合能力；最后，通过撰写毕业论文，促使学生对课程的知识点进行内化，由“学”转“用”，从而全方位提高学生的综合素质，最终培养出生物科学实创型的复合人才。

三、实施效果与创新

1.构建了生活中的科研—参与式教学—新科研进展—实验室轮转—科技创新项目—毕业论文“六位一体”的生物科学“真知实验班”人才培养模式。真知班的学生培养定位是汇聚志存高远、能力卓越的优秀学生，培养其成为具有批判精神、创新思维、国际前沿学术视野和可持续发展能力的学术型拔尖人才。因此，在这个培养目标的引领下，通过课堂教学的渗透与启发，引领学生早进科研实验室、早融入科研团队、早进行科学研究。生活中的科研是指在课堂教学中有意识地渗透科研思想，润物无声地启发学生的科研思维；参与式教学是通过多种教学手段，提高学生的参与度，增强学生的学习兴趣；同时，在课堂教学或课下交流时，积极分享学科的科研进展与科学家故事，提高学生对科研生活的感性认识；对大三年级的学生进行“实验室轮转”，在具体的科研工作中帮助学生找到研究方向，提升学生的科研素养；动员大二年级的学生积极申报科技创新项目，鼓励学生坚持完成获批的科研项目，加强科研工作的锻炼。2019级真知班学生共20人，参与校级及以上科研项目20人，以前“三作者”发表的科研论文有9篇，累计获奖17人次。

2.建设了科教融合数字化学习资源。真知班的学科平台课程主要有“植物学”“动物学”“微生物学”“生物化学”等，共计30学分。专业平台课程主要有“遗传学”“植物生理学”“细胞生物学（双语）”等，共计23学分。目前，上述课程均配套了数字化学习资源，在超星学习通平台上，学生可以下载每门课的教学课件和教师分享的其他学习素材。当学生产生学习困惑时，可以在讨论区与教师交流；一些简单易懂的知识点已经录成了“微课”视频，学生在课下自主观看，不仅提高了自主学习能力，还节约了课上教学时间，使课堂教学更加有的放矢。以“微生物学”课程为例，目前已经配套完成了39个“微课”知识点的视频录制，极大地丰富了课程建设。因此，建设教学视频、微课、微视频、电子海报等科教融合数字化学习资源，形成线上公开教学资源库，受益范围将辐射到生命科学学院所有专业的学生。

3.建立了适合于将理论知识和科研实践相结合的课堂教学模式。我院不断推进课程建设与教学创新，注重新技术与教育教学的有机融合，着力提升教师的育人理念和教育素养，教师通过课堂教学向学生传授知识与技能，激发学生的教育情怀，促进学生良好品德的养成。目前，我院拥有国家级精品资源共享课1门，省级精品资源共享课8门，省级课程思政课1门，多门课程被评选为校级一流课程。不仅如此，在教学理念方面，通过建立翻转课堂与探究式学习相结合的课堂教学模式，提高学生的科技创新能力，实现卓越教学的目标；通过以产出为导向的教育理念（即OBE理念）的实施，增强课程的科学性与教学目标的合理性；通过在授课过程中采用探究式教学，传授学生探究知识的方法，培养学生的创新思维能力。这些教学模式在真知实验班范围实施后效果显著，目前已推广至生命科学学院其他专业的学生。

4.建立了与专业知识学习融为一体的课程思政教育模式。课程思政是以构建全员、全程和全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把立德树人作为教育根本任务的一种综合教育理念。通过将思想政治教育的理论知识、价值理念和精神追求融入具体课程，潜移默化地影响学生的思想意识。以我院省级课程思政示范课“微生物学”为例，教师挖掘课程中的思政元素，在专业知识传授的同时明确价值引领的目标，培养学生的科研意识和科学精神，以此实现思政教育与卓越教学有机融合。在讲述巴斯德的科学成就时，“科学无国界，科学家有祖国”，培养学生理性批判、科学思辨的能力，激发学生的专业责任感和爱国主义情怀；在学习微生物耐药性时，分析病原细菌耐药性产生的原因，引导学生科学合理地使用抗生素，既不滥用也不否定抗生素，引导学生客观理性地分析问题；在学习微生物育种时，通过基因编辑婴儿的案例，强化学生的伦理道德观念，帮助学生建立科研道德感，遵守科研道德规范。

结语

在河北师范大学生物科学“真知实验班”的教学实践中，本研究致力于深化科教融合的教育模式，从而全面贯彻生物科学“真知实验班”的人才培养理念。在教学理念方面，经过系统论证和实践验证的科教模式，有助于促进创新链——人才培养链的有机衔接，更好地培养一批具有创新能力和实践技能的生物科学优秀人才。在人才培养方面，教学与科研的一体化改革，不仅能够实现知识的传承与创新，还有助于培养学生的创新精神和实践能力。在教学实践方面，该研究成果已在河北师范大学生命科学学院2020级“真知实验班”教学中推广实施，正在通过不同形式扩散至其他学院，未来有望为省内外其他高校提供教学理论和实践参考。在教学信息化层面，本项目开发的线上数字化教学资源库的所有资源都已向社会开放，供广大师生免费使用。综上所述，本研究所得的理论成果与教学实践经验为一线教师和教育理论研究者提供了实质性参考，有望促进高等教育领域中科教融合氛围的形成与优化。

参考文献

［1］姜义成，张云，李鸿志，等.科教融合理念下的人才培养模式研究［J］.教育教学论坛，2020（15）：297-298.

［2］张树辉.以新发展理念探索科教融合的高校特色发展之路［J］.北京教育（高教），2022（1）：33-35.

［3］马永红，张飞龙，刘润泽.广义科教融合：研究生教育的本质回归及实现路径［J］.清华大学教育研究，2022，43（4）：60-70.

［4］刘伟.基于人才强国战略的高等院校创新型人才培养路径选择［J］.现代教育管理，2023（10）：82-93.

［5］陈萦，李昀，刘洋.应用型高校科教融合育人的现状、困境及对策研究［J］.应用型高等教育研究，2023，8（3）：32-38.

［6］王新凤.科教融合培养拔尖创新人才的模式与突破［J］.中国高等教育，2023（7）：57-60.

［7］刘兢哲，张梦闻，李萍，等.新冠肺炎疫情对生物科学专业教育实习的影响及对策：以陕西师范大学生物科学专业为例［J］.中学生物教学，2023（2）：75-77.