高等学校教学研究成果

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1、 高等学校教学研究成果 鉴 定 证 书 鄂教高鉴字2008251 号 成成 果果 名名 称：称： “化学生物学”交叉复合研究型人才培养 模式与课程体系改革的研究与实践 成果完成单位：成果完成单位： 华中师范大学 成成 果果 类类 别：别： 理科人才培养模式 鉴鉴 定定 形形 式：式： 会议鉴定 主持鉴定单位：主持鉴定单位： 湖北省教育厅 组织鉴定单位：组织鉴定单位： 湖北省教育厅 鉴鉴 定定 日日 期：期： 2008 年 10 月 18 日 湖湖 北北 省省 教教 育育 厅厅 - 2 -一、成果简介一、成果简介（提示：1、该项目研究的目的和意义；2、研究成果的主要内容、重要观点；3、成果的学术

2、价值、实践意义和社会影响；4、研究成果和研究方法有何特色、有何突破、有何建树；5、有何不足，哪些问题尚需深入研究。 ）新世纪跨学科“化学生物学”人才培养模式与课程体系改革的研究与实践是 2004 年 7 月立项、2008 年 10 月完成的湖北省高等学校教学研究项目（No.20040118） 。 该项目启动以来， 即在我校化学学院和生命科学学院 2004-2008级学生中试办了“化学生物学”交叉复合研究型人才培养试验班（以下简称“化学生物学”试验班）。经过四年多的研究、探索与实践，随着第一届“化学生物学”试验班（2004 级）学生的毕业，项目组已经完成了新世纪跨学科“化学生物学”人才培养模式与

3、课程体系改革的研究与实践项目的预定研究内容，取得了一系列有意义的教学研究成果，并于 2008 年 10 月 18 日通过了省级教学成果鉴定。鉴定委员会建议成果名称定为“化学生物学交叉复合研究型人才培养模式与课程体系改革的研究与实践”。 1、项目研究的目的和意义 2006 年全国科学技术大会确立了“要把我国建设成为创新型国家”的科技发展战略。创新型人才的培养无疑成为高等学校本科教学工作的重中之重。如何培养出满足国家科技战略需求的创新型人才是高等教育面临的一个亟待解决的问题，也是 2007 年启动的“本科教学质量工程”中的重要建设内容。 从具体的学科专业发展趋势上看，20 世纪后期，以生命科学、信

4、息科学、材料科学为重要标志的科学技术革命飞速发展，学科领域不断分化，呈现出高度交叉和综合发展的趋势，新兴、交叉、边缘学科不断涌现。特别是化学与生物学的交叉与融合， 更具有代表性。 以诺贝尔化学奖为例， 近 20 年诺贝尔化学奖 50%的得主是因他们以涉及生命科学的研究工作而获得成功的； 而诺贝尔医学和生理学奖的得主有 40%是出身于化学和物理学学科。 由此可见， 化学与生物学的交融是当今自然科学发展的一大趋势。 化学生物学是化学与生物学不断交融，于上世纪 90 年代中期形成的一门新型前沿交叉学科。 最初是由哈佛大学的 Schreiber 博士和 Scripps 研究所的 Schultz博士分别

5、在美国东西海岸发起。 化学生物学是运用化学的理论、 研究方法和手段，从分子水平去探索生物学、医学问题的一个新兴交叉前沿研究领域。以分子为基础，研究和了解生物大分子之间的相互作用、化学小分子与生物大分子之间的相互作用，以及这些作用对生命体系的调节、控制等方面的影响，已成为化学生物学研究领域的热点。作为化学与生物学两大学科的交叉与融合，化学生物学的发展不仅会给生物医学带来新的变革，同时也会给生命科学的其他相关学科，如医- 3 -药、农业、环境带来新的发展机遇。化学生物学、微观生物学及其相关学科专门研究人才的需求不仅日益增加， 而且要求相关领域的创新型人才必须具有交叉复合的知识结构与技能、强烈的创新

6、意识、良好的科研素质和能力。 另一方面，2003 年华中师范大学通过办学思想大讨论，确立了新世纪的学校办学方向，即“将我校建设成为教师教育特色鲜明的综合性、研究型大学”。与此同时， 化学学院、 生命科学学院根据自身学科的优势， 把农药与化学生物学、微观生物学确定为两院主要的学科发展方向， 希望通过交叉学科的发展带动其它相关学科的发展。 因此，进行“化学生物学”交叉复合研究型人才培养模式的探索与实践研究，既是顺应学科前沿发展潮流、满足国家创新人才需求，也是学校和学院进行学科建设和人才培养的迫切要求。 该项目研究的目的是：（1）进行“化学生物学”交叉复合研究型人才培养模式的探索与实践。 （2）为国

7、家培养“化学生物学” 及其相关学科研究领域的交叉复合研究型人才。（3）积累跨院系交叉复合人才培养模式运行与管理的经验。 该项研究的成果将为高等学校交叉复合研究型人才培养模式的改革与实践提供有益的借鉴，具有重要的科学研究价值、潜在和深远的社会效益。 2、研究成果的主要内容、重要观点 2.1、充分调研，设置特色鲜明的人才培养目标、充分调研，设置特色鲜明的人才培养目标 项目组先后考察了北京大学、南京大学、浙江大学、中山大学、武汉大学、厦门大学、湖北大学的相关院系，参阅了相关专业的培养方案。同时根据国际上相关学科前沿发展的趋势，经过认真讨论与研究，我们确立了“为化学生物学、微观生物学及其相关研究领域培

8、养知识结构交叉复合、创新意识和能力强、综合素质高的研究型人才的后备军”的培养目标，而不是追求申办一个狭义上的“化学生物学”本科专业。这一点和其它高校开设“化学生物学”本科专业的目标是不尽相同的。我们希望通过该人才培养模式培养出：将来从事化学生物学领域研究的学生具有扎实的微观生物学方面的基础知识和实验技能； 从事微观生物学领域研究的学生具有扎实的化学方面的基础知识和实验技能。 2.2、目标导向，制定和完善培养方案，注重两个一级学科知识体系的交叉与融合，构建新的课程体系、目标导向，制定和完善培养方案，注重两个一级学科知识体系的交叉与融合，构建新的课程体系 为了认真制定与实施科学的人才培养方案，实现

9、培养目标，保证培养规格和质量，我们在以下几个方面采取了特色鲜明、富有创新的研究方法与措施： - 4 -（1）以特色鲜明的人才培养目标为导向，依托我校化学、生命科学学院的学科优势资源（农药学国家重点学科、农药与化学生物学教育部重点实验室、四个省级重点学科、四个博士学位授权点、两个一级学科硕士学位授权点），精心制定和不断完善了“化学生物学”交叉复合研究型人才培养方案，构建了一整套建立在化学和生物学两个一级学科平台上的、 富含自身学科优势与特色的理论与实验教学课程体系、以及学生的创新意识、专业实验技能和科研基本能力的综合训练平台。 以分子科学和微观生物学为主线设置“化学生物学”主干课程模块（化学概论

10、、生物学概论、无机化学、有机化学、生物化学、物理化学、结构化学、仪器分析、分子生物学、分子细胞生物学）、厚基础模块（化学和生物学相关选修课程组成）、以及实验技能与科研训练模块（化学和生物学的基础、综合和研究设计实验课程），并独立设班上课。 注重两个一级学科知识体系的融合，以结构化学、结构生物学为基础，以分子模拟、生物物理、生物统计为手段，以药物设计为目标，结合研究设计型实验、大学生创新实验计划项目，构建了“化学生物学”特色课程模块。 此外，两院成立统一的“化学生物学”试验班教学委员会，负责安排每学期的课程教学，定期举行工作会议，讨论该人才培养模式中出现的问题及解决的办法。上述人才培养方案就是经

11、过五次教学委员会工作会议充分讨论研究、不断完善而得到的。 （2）高水平的教学团队是该交叉复合研究型人才培养质量的根本保障。教学委员会在培养方案的实施过程中，首先注重主干课程的建设，以各级精品课程、双语课程、研究型教学课程以及优质教材的建设为抓手，加强“化学生物学”试验班的师资队伍建设。目前，分子生物学已经建设成为教育部首批双语教学示范课程；植物学、动物学、无机化学、分析化学、有机化学、 生物化学、 物理化学等已经建设成为省级精品课程； 结构化学、生理学等已经建设成为校级精品课程；两院教师主编和参编了“面向二十一世纪”、“十五”、“十一五”国家规划教材等 13 部。 “化学生物学”教学委员会基本

12、上是由上述两院的各级精品课程课负责人组成，教学委员会工作会议时经常就“两个一级学科知识体系的交叉与融合”问题进行交流讨论，将精品课程的建设与“化学生物学”课程体系的建设有机地结合在一起，达到事半功倍的效果。 “化学生物学”主干课程全部是由上述各级精品课程负责人主讲，理论课堂- 5 -教学的质量我们在制度上给予了最大保障。此外，我们还实施了两大举措：一方面，在课程教学中积极探索研究型教学改革，开展“基于问题的学习”等多种形式的教学方法的研究，旨在加强学生综合素质与能力的培养。另一方面，加强双语教学课程的建设和实践，逐步在分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、结构化学、分子生物学、病毒学等课程中

13、采用英文原版教材，重视借鉴国内外先进的知识体系和内容。 （3） 为了更好地培养 “化学生物学” 试验班学生的创新意识、 专业实验技能、科学研究基本能力，依托两院的学科优势资源（高水平的师资队伍和先进的仪器设备），我们将教师的科学研究成果及时转化为学生的研究设计型实验项目。目前开设的研究设计型实验大部分是从两院教师的科研成果的基础上精选、 改造转化而来的，具有明显的新颖性、综合性、研究性和挑战性；以研究的科学问题为主线，将研究设计型实验、大学生创新实验项目、本科生开放科研课题、本科生毕业论文等有机地结合起来，逐步形成了“分阶段-全程开放式”的“课题组”导师制培养体系，导师全部来自于两院的博士生导

14、师或国家级科研项目的主持人，为创新研究型人才的培养提供了更好的条件和环境，成为“化学生物学”交叉复合研究型人才培养方案中的一大亮点，并取得了显著成效。 （4）人才培养模式的改革是一个集教育理念与思想、人才培养目标、教育理论与方法、专业课程设置与课程大纲、课堂与实验教学实践、知识的传递与能力的培养、管理与评价体系等为一体的复杂的系统工程。为了将“化学生物学”交叉复合研究型人才培养模式探索与实践研究项目做好， 在学校和两个学院的领导和支持下，该项目在实施和实践过程中注重过程管理，建立和完善了一套以“课题组导师制度”、“双向选择与推免研究生制度”、“两个专业方向的学士学位制度”为核心的人才培养管理与

15、运行机制。以完善的制度和高质量的软硬件建设来保证人才的培养规格和质量。 课题组导师制度： 从二年级下学期开始，试验班全体学生进入两院实验室课题组见习一学期。 主要目的是帮助学生了解两个学院课题组导师的研究方向和具体研究内容。从三年级上学期开始，学生根据自己的研究兴趣和前一学期见习所了解的情况，与相关导师之间进行双向选择，最终确定并进入导师课题组进行为期两年的基本科学研究能力的训练。 双向选择与推免研究生制度： 为了保证试验班学生的质量，同时吸引优秀学生进入该班学习，对试验班学生实行双向选择、淘汰的制度。其具体方法是在前 34 个学期， 对试验班的学生进行多次期末考核、 在尊重学生自主意愿的前提

16、下进行双向选择、淘汰，被淘汰的学生自由选择适合自己的专业（化学学院或生命科学学院的任何专业）学习；同时接收两院其它专业优秀学生进入该班学习。- 6 -学校出台了有关文件， 给予试验班 50%的推免研究生指标， 保障了人才培养的延续性。 授予学士学位两个方向制度： 对于顺利完成该人才培养方案的试验班学生，授予化学方向、生物学两个方向的学士学位。 3、成果的学术价值、实践意义和社会影响 3.1、成果的学术价值、成果的学术价值 项目组经过充分调研、实践与理论研究，取得了具有学术价值的研究成果。确立了具有鲜明特色的“化学生物学”交叉复合研究型人才培养模式的培养目标与规格。以“化学生物学”交叉复合研究型人才培