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天津大学强基计划培养方案(生物科学)

发布时间:2022-04-01 00:00编辑:浏览次数:

根据《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(教学〔2020〕1号)等文件要求,为加强强基计划招生和培养的有效衔接,特制定培养方案如下。

生物科学专业

一、基本情况

1.专业简介

天津大学生命科学学院于2012年成立,2013年设立生物科学本科专业并开始招生。长期以来,学院围绕“科研先导、人才强院、国际办学”的方针,聚焦健康中国战略,以危害人类健康的重大疾病为主要研究目标,在微生物与免疫学、结构与系统生物学、纳米生物技术、生物计算与大数据、合成生物学等重点领域,运用现代分子与细胞生物学、结构生物学、基因组、蛋白质组和代谢组学等研究手段,从动植物、细胞、分子、三维原子结构等不同水平,多层次深入开展揭示生命活动基本规律的基础研究和服务于生物学、医疗、药学、农业和食品等领域的应用研究。学院设有生物学一级学科硕士点、生物学一级学科博士点和博士后科研流动站,拥有从学士、硕士到博士学位的完整人才培养体系。

近年来,学院本科生就业率为100%。约2/3的本科毕业生赴清华大学、北京大学、康奈尔大学、哥伦比亚大学、多伦多大学、帝国理工学院、爱丁堡大学等高校继续深造,就业学生在生物企业、政府机关、科研院所从事相关工作,得到社会各界的广泛认可。

近年来,学院以“实践教学、学科竞赛、国际交流”为抓手,打造具有生命学科特色的人才培养体系。一是以实践促真知。建设有生命学科特色的实践育人体系,以野外综合实习和校外实习基地为依托,鼓励学生参与各级各类科研基地和实验室研究工作,培养学生的观察能力、动手能力以及对未知事物的探索精神。二是以竞赛练本领。学院搭建院级、校级、省部级、国家级和国际级的“五级”学科竞赛体系,使得学生在竞赛活动中将理论知识融会贯通。近年来,学院本科生在国际遗传工程机器设计大赛(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)、全国大学生数学竞赛等国内外竞赛中屡获佳绩。其中自2015年首次参加iGEM以来,学院本科生团队共获得3枚金牌、1枚铜牌、3项单项奖和9项提名奖。三是以国际交流拓视野。学院着力打造高水平国际交流学习平台,邀请国内外学术大师参与拔尖人才培养,为学生提供赴加州大学伯克利分校、佐治亚理工学院等海外高校开展毕业设计、访学交流等机会。

2.师资队伍

学院拥有以中国科学院院士、长江学者、杰青、国家“万人计划”为代表的高水平师资队伍。45周岁以下中青年教师占教师总人数的85%,具有长期海外经历的教师比例达80%。

3.教学及科研条件资源平台

学院建有本科实验教学中心和大型仪器设备平台,有活细胞激光共聚焦显微镜、X-单晶射线衍射仪、流式细胞仪、AKTA蛋白分离系统等仪器设备,为本科实验教学、科学训练、毕业设计、创新创业等提供了良好的条件。此外,天津大学的各类教学科研基地也为强基计划教学活动、科技活动和创新创业实践提供了强有力的支撑。学校现有7个国家级实验教学示范中心、3个国家级虚拟仿真实验教学中心、12个国家级工程实践教育中心等教学基地,建有4个国家重点实验室、2个国家工程研究中心、4个国家工程实验室、1个国家工程技术研究中心、1个国家地方联合工程研究中心等科研基地。学校教学、电子文献数据资源、科研仪器设备资产丰富,有效保障了教学科研工作的顺利开展,实验室及设备在数量和功能上能够满足基础教学和学生能力培养的需要。学校各级各类实验室、实验中心和研究中心等以不同形式对强基计划学生全面开放,为学生提供充足的实践环境和条件。

学院致力于不断拓展实践教学资源,与天津国际生物医药联合研究院、天津市博物馆、天津大学各附属医院、天津瑞普、中源协和、诺禾致源、博奥赛斯、荣昌制药、昆嵛山国家森林公园等多家科研院所、企业和基地签订合作协议,联合开展实践教学和科研能力培养。

4.学科方向

生物科学专业聚焦健康中国战略,以危害人类健康的重大疾病为主要科研目标,开展科学研究。

1)结构生物学

结构生物学主要采用核磁共振、X射线晶体学和冷冻电镜等主流结构生物学技术手段,以重大疾病及病原相关蛋白为重点研究对象,通过解析它们的高分辨率原子结构,结合生化和细胞等功能实验阐述其行使功能的分子机理,同时开展基于结构的靶向药物设计。此外,对具有医药应用前景的酶和蛋白等生物大分子开展结构设计和功能改造,助力酶工程及天然化合物的合成生物学研究。

2)微生物与免疫学

微生物与免疫学在生命科学重大理论的发现、研究技术的拓展、工程产品的应用及社会进步等方面起着巨大的推动作用。服务生物安全及健康中国战略,微生物与免疫方向聚焦重要病原微生物免疫的前沿基础理论及技术研发,围绕危害人和动物健康的重要病原微生物、从微生物基因组结构与功能、病原细胞互作关系、机体免疫应答调控等角度,应用生物信息学、合成生物学、表观遗传学、生物质谱及系列组学技术进行微生物细胞生物学、工程化微生物菌株设计、智造、调控与适应性进化机制及其在生物体内生境的健康重塑效应研究;针对多样性生物开展免疫细胞酶学、免疫分子遗传与进化、功能调控、新分子挖掘、预测疫苗学等前沿理论研究及工程化交叉新技术研发;开展分子病毒学、免疫机制等方面的研究,进行新型疫苗及佐剂、诊断、工程化抗体、溶瘤病毒等先进技术产品研发。

3)纳米生物医学

纳米生物医学是纳米技术和生物医学的结合,是一门具有基础性、先导性、全局性地位和作用的新兴战略学科。纳米生物医学方向以重大疾病的机理研究和诊断治疗为导向,利用纳米机器人等手段,探索纳米材料及其组装体与生物体的相互作用机理。围绕卡脖子技术,聚焦先进的纳米生物医学材料,以纳米载体系统构建为研究对象,以分子机器的组装及功能调控为突破口,从生物医学角度出发,研发精准诊断和个性化治疗纳米药物,同时将纳米技术与人工智能、微流控和分子诊断技术有机结合,研发检测重大疾病核酸和蛋白标志物的快、灵、准纳米分子检测技术,用于疾病的诊疗一体化。

4)合成生物学

合成生物学是将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域的一门新兴学科,最终实现人工合成新的物质或生命。合成生物学方向将聚焦生命大健康、环境和农业等相关领域新型人工元器件、基因回路和特定功能合成生物体系的构建,解决我国在生物医药、生态环境保护、可再生能源、农业增产等方面的重大难题。

5)生物大数据

生物大数据研究可以利用深度学习等技术,从海量数据中自动提取有用信息,应用统计学方法做出符合科学规律的判断,获得最优决策。生物大数据方向聚焦从群体水平到分子层次等多个层次对数据进行挖掘和分析,解析复杂生命分子的构造规律,为主动创造可预测、可改造与可调控的生命系统提供支撑。

二、培养目标及培养要求

生物科学专业强基计划发挥新工科建设领军高校优势,加强生物科学与工科、理科、医科、人工智能的深度融合,为学生个性化发展提供多种路径与选择。启用全新人才培养方案,优化培养环节实现本博衔接培养(3+5),缩短本科-博士培养年限。

生物科学专业强基计划培养方案图

1.分阶段培养目标及毕业生知识能力要求

生物科学专业聚焦国家重大战略需求和生命科学领域前沿问题,旨在为国家培养系统掌握现代生物学基础理论和实践技能,具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的领军人才。学生能独立承担本学科有关研究课题,还能将人工智能、化工、精密仪器和材料科学等学校优势学科知识在本学科研究领域中综合拓展应用,具备从事生物学及相关领域科学研究、技术开发、教育及管理等工作的能力。

学院建立结合重大科研任务的人才培养机制,为学生“一对一”配备导师,开放2011协同创新中心、合成生物学前沿科学中心等国家级、省部级科研平台,吸纳学生参与项目研究,实施个性化人才培养。

本研衔接学生应全面掌握本研究领域及相关学科的知识体系,并理解这些体系的核心概念和原理。相关知识体系包括通识课程、专业课程、专业特色课程等理论课程,课程基础实验、课程群综合实验、企业实践、野外实践项目等实验实践训练。

2.分阶段性培养目标及能力要求

1)建立综合考评机制和动态进出办法

加强过程管理,建立学生综合考评机制,实行多阶段性考核和动态进出。在培养过程中,对学生的课程目标达成度、日常表现和发展潜力进行综合评价,建立合理的动态进出机制,分流不适合继续在强基计划班级学习的学生。

第四学期结束前和第六学期结束前退出的学生,可转入同年级普通班学习,保留已通过考试的强基计划课程成绩。若学生选择参加研究生入学考试,并被学院成功录取,则研究生阶段免修本研衔接相关课程。

强基计划班级学生退出后,采用同样评价方式甄选同年级普通班达到强基计划标准以上的优秀学生,择优补入强基计划班级学习。

2本研衔接的办法

学生自本科阶段入学起,开展实验室轮转参与科学研究,接受导师指导。对于已被录取的本校本研衔接的学生,在大四阶段,通过与导师双向选择,可进行研究生阶段的课程学习。鼓励学生充分利用国家公派资源,通过海外学习、实践提升学生的国际化视野。此办法参照学校的统一规定。

3)加强毕业生质量跟踪与反馈机制建设

推动人才培养和社会需求动态对接,加强就业教育和引导,通过调查、走访等方式定期对本专业毕业生进行调查,了解毕业生工作以后对本专业人才培养的意见和建议。定期走访、调研用人单位,掌握用人单位对本专业毕业生培养质量的意见和建议,获取用人单位对毕业生质量评价的一手资料。根据反馈意见动态调整培养方案,有效衔接人才培养与社会需求,持续改进招生和培养工作,促进人才培养健康发展。提升学生就业质量,鼓励毕业生到重点地区、重点行业、重点单位建功立业,以实际行动践行家国情怀。

三、毕业要求及授予学位

学生需修得准予毕业的最低学分并达到相关修读要求,学位授予理学学位。

四、培养方式

(一)强化使命担当,提升育人的深度广度

通过“五个育人”引导学生主动增强服务国家重大战略需求和区域发展的责任担当。一是思政课程育人。依托学校马克思主义学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究基地,面向学生开设定制化思想政治理论课程,建立学术大师讲思政、思政教师讲科学的融合机制,将家国情怀与科学精神培养相统一。二是“课程思政”育人。在学院本科生课程中讲学科发展史、讲中国科学家最新研究成果等,制定价值观塑造、能力培养、知识传授“三位一体”目标,形成“门门课程讲思政”的格局,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。三是社会实践育人。依托高水平科研平台,搭建“课堂教学-野外实习-校园实践”一体化教学平台,使理论知识在实践中融会贯通。四是科研实践育人。让本科生进入高水平科研平台,参与前沿科研工作及国家重大、重点项目研究。引导学生在科研实践中,将自身发展与国家战略、人类需求、科技前沿发展相结合。五是书院育人。坚持院士、国家杰青、教学名师等高层次人才为学生讲座、授课,依托“北洋大讲堂”和书院制管理,加强对强基计划学生的精神感召、志向引导、学术引领和人生指导,营造“家国情怀、明礼崇德、博学精专”的育人氛围,通过耳濡目染激发学生的学术兴趣和创新潜力。

(二)单独编班,采用核心课程小班研讨式教学

生物科学专业强基计划班级学生进行单独编班,启用全新人才培养方案,采用小班研讨式教学模式,从学习内容、过程、评价、成果等多方面推进研究性教学和自主学习。通过高参与度、讨论度和高覆盖面的师生课堂交流,充分挖掘学生自身能动性,及时发现学生在知识掌握过程中的难点,并利用课程讲授的动态调整来实现因材施教。强化学生对于专业基础知识、专业核心知识以及实验技能的培养,全面提升学生综合能力。

(三)实施全程导师制培养

在本科阶段,在指导理论课堂教学以外,加强对学生品格养成、专业兴趣、科学思维、人生志向等方面的针对性指导,有助于培养学生科研素养和创新能力。本着“双向选择”的原则,除辅导员和学业导师之外,学生本科入学后在全校范围内配备专业过硬、品德兼优的科研导师,实现“师生一对一”的“导师制个性化培养”。学生在导师的指导下,根据自身的兴趣、志向和爱好,进行课程修读和个人培养,根据学生特点设置科研训练计划,通过“课程实验-创新创业实践-科研训练”三位一体渐进式、全程化的培养模式,提高学生科研素质与创新能力。

(四)多主体协同教育教学

促进科研与教学良性互动,实现教研协同、教学相长。联合学校已有的国家重点实验室、2011协同创新中心、教育部前沿科学中心、合成生物学前沿科学中心等国家级、省部级科研平台,吸纳学生参与项目研究。培养学生创新实践能力,有效提升学生学习动力和自主学习能力,结合重大科研任务进行人才培养。学院与政府部门、科研院所、企业开展深入合作,不断拓宽合作平台,将校外优质资源引入教育教学环节,特别是重点关注新技术、新产业,聚焦国家重大战略需求,着力提升学生的学术视野与创新实践能力。通过野外综合实习、认知实习等方式,进一步推广实施案例教学、项目式教学等研究性教学方法,注重综合性项目训练,培养能面向未来科技发展的复合型、创新型人才。

(五)国际化办学

我校与加拿大多伦多大学、英国爱丁堡大学、澳大利亚昆士兰大学、新加坡国立大学等105所国际高校签订了联合培养或交换生协议。生命科学学院着力打造高水平国际交流学习平台,邀请国内外学术大师参与拔尖人才培养,为学生提供赴加州大学伯克利分校、佐治亚理工学院等海外高校开展毕业设计、访学交流等机会。

五、配套保障

1.组织保障

学院坚持正确办学方向,坚持党委领导,党政齐抓共管,全面统筹资源支持强基计划的实施。由院士、杰青等组成本科教学工作咨询委员会、指导委员会,依据教育部与学校的教育方针和相关文件精神,审议生物科学专业强基计划培养方案、指导计划实施。成立学院强基计划工作小组,分工推进计划实施,为强基计划提供坚实的基础保障。

2.经费保障

坚持以提高教学质量为目标,除国家拨款外,学校、学院通过专项经费、企业捐赠等多种渠道筹措经费,保障强基计划人才培养工作的顺利实施。

3.师资保障

坚持院士、杰青等高层次人才为学生授课,全校范围内选拔配备导师。实现高师生比的小体量教学,按照学生需求开设定制课程,满足不同学生的发展需要。加强与学校各附属医院以及科研院所、企业的合作,聘请附属医院主任医师、合作科研院所的研究员、合作企业工程师等作为学生校外导师,不断提高人才培养质量。

4.政策保障

学校和学院现有推荐研究生、直博、公派留学、奖学金政策完全适用于强基计划人才培养。依托学校制定的相关政策,吸引更多学生投入强基计划学习。强基计划培养体系的学生,按照国家及学校统一规定,执行推荐免试攻读研究生的相关政策。

强基计划培养体系学生可优先申请天津大学海外访学项目,优先享受天津大学博士生海外访学激励基金资助,优先接受天津大学国际学术交流基金资助参与国际学术交流,优先参与天津大学研究生海外实训基地建设计划与海外院校联合培养博士生。

学校国家奖学金、天津市人民政府奖学金、北洋春晖奖学金等学校各级各类奖学金名额,优先资助强基计划培养体系学生。

5.其它激励机制

增强入选强基计划学生的荣誉感和使命感,加强对入选强基计划学生的宣传力度,选树学生先进典型。入选强基计划培养体系学生优先参加各类学科竞赛。对于有创业意向的学生,配备创业导师给予“一对一”指导,助力学生培育孵化创业成果。