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[匠心育人]助力青春梦想 造就科技英才——青少年科技创新后备人才培养模式探索

文_林宏辉/ 四川大学生命科学学院

2023-02/总第323期

阅读数8

当今世界面临百年未有之大变局,大国之间的科技竞争实际上是人才的竞争,激发青少年科学兴趣,培养科技创新后备人才,是不断增强国家科技竞争力的基础。英才计划打破了中国传统课堂教学的桎梏,搭建起基础教育与高等教育沟通的桥梁,有效促进了中学教育与大学教育的衔接,建立了高校与中学联合发现和培养青少年科技创新后备人才的有效模式。期间,也出现过质疑的声音,有人认为英才计划可能会占用学生大量备战高考的时间。但我们认为,对于真正喜欢科研的学生来说,参加英才计划与备战高考是不矛盾的,不仅没有损失,反而是宝贵的机会——是学生走进实验室、揭开科研“神秘面纱”的机会,能帮助他们及时了解科技前沿,掌握基础实验操作,形成良好的科研思维,从而更有可能赢在“起跑线”上。


培养理念

“想要一年的收获就种地,想要十年的收获就植树,想要百年的收获就育人”。多年来,我们对英才计划学员的总体培养思路为:坚持学员的主体地位,以兴趣为导向、以理论为基石、以课题为载体,系统制订教学方案,帮助学员培养科研思维、提升实践能力、激发创新潜能,力争为国家培养一批具有国际视野的青少年科技创新后备英才。


具体做法及培养效果

2013年英才计划正式启动之初,我便有幸成为了“导师库”的一员,9年来,共有43名学员进入课题组参加系统的科研培训。培养期间,我们组建了以博士生导师为主的导师团队,充分利用学院教学科研资源,理论教学和科研实训并重,培养和提升了学员的创新能力和科研素养。

科学设置课程,激发科研兴趣

在教学过程中注重以启发式思维方式引领学员进入生物学的世界,探索生物科学的奥秘。团队充分依托高校教学资源,根据学生兴趣和团队研究特色,设置了包括作物驯化与人类生活、植物生物技术与现代农业、新冠病毒的免疫征途、转基因技术与生物安全等与生活、生产密切相关的生物学专题。同时,还开展了一系列了解生命科学的特色课堂教学,比如让学员走进植物组培室,走进四川大学自然博物馆,让他们直接感知植物世界的神奇,同时在参观过程中渗透相关教学内容,增强科研培训过程的趣味性,丰富学员对植物学研究的认识。

重视沟通交流,拓宽科研视野

团队重视拓宽学生的科研视野,积极为学生参与学术交流创造条件。①安排英才计划学员不定期参加实验室组会,鼓励他们与研究生学长沟通交流,帮助解决学员在学习上和生活中遇到的困惑。②定期开展英才计划学术分享小组会,让学员汇报和展示自己的实验成果,达到相互学习、共同进步的目的。③鼓励学员积极参与学校的学术论坛,让他们近距离感受名师大家的魅力,了解生物科学前沿知识。④鼓励学员参加暑期夏令营活动,进入国内一流实验室感受科研氛围,激发科研兴趣。

精心定制课题,提升动手能力

团队重视对学员基本实验技能的训练,上半年用3~5个月时间对学员进行系统的实验操作技能培训,让他们对实验体系有大致了解。同时,严格要求学员做好实验记录,督促他们养成良好的科研习惯和严谨的科研品质。在课题研究阶段,我们会根据高中生现有的知识结构、学员的个人基础和科研兴趣拟定课题。

图1:林宏辉教授在温室开展实践教学.jpg

林宏辉在温室开展实践教学

指导学科竞赛,提高综合素质

多年来,我们把参加科学竞赛活动作为学生交流互鉴、共同提升的机会和平台,鼓励学员积极参加国际、国内高水平的生物学科竞赛,提升学员的综合素质。参赛过程中,鼓励他们独立思考,对某一科学问题进行探索,搜集资料后与指导教师进行沟通讨论,探索科学答案。

图2:林宏辉教授带着同学们参加四川省青少年科技创新大赛.jpg

林宏辉带领学员参加四川省青少年科技创新大赛

星光不负赶路人,功夫不负有心人

9年来,我们团队培养的学员取得了较为突出的成绩,比如,2018级的陈怡嘉作为全国中学生代表参加2018年未来科学大奖颁奖典礼,王诗琴、陈鹤影、向彧晗分别被评为英才计划全国优秀学员。学员的参赛作品斩获了俄罗斯青少年科学家竞赛一等奖、全国青少年科技创新大赛一等奖等国际、国内奖项共计16项。最值得我们骄傲的是,通过团队的培养,帮助学员提升了科研信心,坚定了科研信念,让他们走得更高更远。其中,陆天怡、龚敬轩、陈怡嘉、陈鹤影等学员分别在中国科技大学、四川大学、美国杜克大学、新加坡国立大学等国内外知名高校求学,部分学员已经开始申请攻读生物专业的博士学位,他们正在努力把生命科学研究作为奋斗终生的事业。

图3:林宏辉教授带着同学们参加川大博物馆.jpg

林宏辉带领学员参观川大博物馆


建议

建议将部分英才计划课程设置为网络公开课,让更多学生自主报名选课,让感兴趣的学生都能学到知识、了解科研,再从参加网课学习的学生中选拔一部分进入实验室参加科研训练,利用严格淘汰机制,留下真正对科研感兴趣的学员。

建议在培养过程中,高校导师团队一定要系统化开展理论知识培养环节,为各位学员打好理论基础。同时,中学也应更加重视和配合高校对英才计划学员的培养,学员所在中学可以配备1名校内导师加强在中学日常教学过程中的培养。

图4:林宏辉教授带同学们鉴别川大校园植物.jpg

林宏辉带领学员识别川大校园植物

建议在平时的培养过程中不要给学生安排繁重的学习任务,以免与学业冲突,尽量利用暑假集中安排学员进入实验室完成相关课题。把暑期作为课题研究的“攻坚期”,利用暑期帮助学员巩固和提升学到的实验操作技能,体悟查阅文献、设计课题、分析结果、撰写小论文的科研全过程,提升他们的自主思考能力和实践动手能力。


本文作者系四川大学生命科学学院教授,博士生导师,生命科学学院党委书记。现任教育部生物科学类教学指导委员会副主任委员、四川省植物学会理事长。曾获四川省教学名师,四川省有突出贡献博士称号。先后获得国家级教学成果二等奖,宝钢优秀教师奖等。在Developmental Cell,Plant Cell,Molecular Plant等国际主流学术刊物发表论文150余篇。

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