以培養創新人才為目標的細胞生物學教學模式探索

金朝霞 肖萍 曹芳 張宗申

摘要：在本科生專業課程《細胞生物學》的教學改革實踐中，基于“注重基礎、加強創新”的教學目標，將理論和實踐教學與科研相結合，課堂上采用啟發式、基于問題式、討論式、研究式等多樣化的教學方法和手段，以及多元化的考核方式；課外鼓勵學生積極參與到科研活動中，以科研、實踐引導和促進教學，提高學生自主學習和獨立思考能力，逐步形成了具有專業特色的創新型教學模式。

關鍵詞：創新；細胞生物學；科研；實踐；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）29-0114-02

培養創新型人才，努力提高大學生的創新意識和創新能力，是增強學生綜合素質的需要，也是一個民族進步和國家興旺發達的不竭動力。作為生命科學的基礎和前沿學科，《細胞生物學》是一門實踐性、研究性很強的課程，內容比較抽象、深奧，需要理論和實踐密切聯系。

傳統的教學方式是以教師、教材和課堂三者為中心的封閉式教育模式，教師在課堂上單向灌輸知識，學生被動地接受。在這種模式下，大學生主要的學習活動是通過死記硬背記住教材現成結論、機械地接收實驗技能，不利于學生發散性思維和自主學習能力的培養。另一方面，傳統教學中理論和實踐教學與科研相脫節。高等學校教學與科研是相互依賴、相互促進、不可分離的一體；教學是科研的基礎，科研是教學的發展和提高。沒有科研的支撐，難以實現旨在培養創新能力的教學目的。但由于實驗設施等條件的限制，本科生參與科研項目的機會較少，不利于綜合素質的培養。針對傳統教育模式存在的問題，核心主干課程《細胞生物學》的理論和實踐教學模式改革就顯得十分必要。

一、采用多樣化的教學方法 突出學生學習的主體性

為了進一步適應當前對高層次專業復合型人才的需求，培養具有系統理論知識和分析解決問題能力的創新人才，我們在理論課的教學模式中推行啟發式、研究式、討論式、基于問題式等教學手段，以學生為中心代替了以教師為中心，以重能力培養代替傳統重知識傳授，以小組討論和教師指導式教學方法代替了傳統的課堂講授，使學生更加積極、主動參與教學活動，真正實現“互動式教學”。并且在保證基礎知識教學的前提下，將教學活動與科研、實踐工作緊密而有機地結合，以科研、實踐引導和促進教學，提高學生自主學習和獨立思考以及分析問題和解決問題的能力。通過豐富多樣的教學方式為學生創造實踐機會，激發興趣使學生不由自主地進入研究性學習，從而使教師從知識的傳輸者變為指導者和促進者，學生從知識的被動接受者變為知識的主動構建者。這種以學生為主體，強調理論聯系實際的教學形式，促進了學生創新教育和素質教育水平的提高。

（一）基于問題的啟發式教學模式

以問題為基礎的教學方法是以學生為中心、以教師為引導的開放式教學方法，是將問題作為教學的基本因素，教師在授課時有計劃、有步驟地向學生提出問題，學生或者帶著問題聽課，或者課后根據問題進行思考，使學生在不斷的提出問題和解決問題中完成教學內容的學習，找到問題的答案。這種基于問題式的教學方法，鼓勵學生提出更好的問題，在探索和思考中學習，可以培養學生分析問題和解決問題的綜合能力，養成終生獨立學習的習慣。

（二）討論式教學模式

細胞是一切生命體生長、發育、衰老和死亡過程的基礎，從遺傳到變異，從生理到病理，幾乎所有生命現象的原因都要到細胞中尋找答案。近年來，現代細胞生物學領域中的重大進展非常精彩，許多研究內容和成果如細胞通訊、細胞增殖及其調控、細胞衰老與程序化死亡等對社會的發展影響深遠。為了提高學生對課程學習的興趣，我們增設了4個學時的討論課。討論課由教師給定一些議題，如“細胞信號傳導與環境適應性討論”、“光合作用研究與人類未來面臨的糧食問題討論”、“細胞生物學的最新研究成果與諾貝爾生理醫學獎”、“細胞學發展歷程對‘三觀的啟示”、“獵奇與興趣在細胞生物學發展中的意義”、“人造生命——克隆人與生物倫理學”等。討論分組進行，每個小組負責一個題目的全面闡述，小組成員分工協作完成查閱文獻、制作ppt和課堂報告等工作，然后由教師做出評價。通過討論式教學可以激發學生學習的興趣和積極性，鍛煉學生口頭表達能力，并培養團隊合作精神。

（三）研究探索式教學模式

細胞生物學中很多重大的理論和結果都是建立在經典實驗基礎之上的，教材中具有豐富的實驗素材。在教學中，我們注重講解實驗的設計和過程，分析、總結和歸納實驗背后的原理，啟發學生對科學問題及重大發現的認識和思考。課外鼓勵有興趣的學生參與到教師的植物組培科研項目中，完成一些能勝任的實驗環節，將科研中的問題帶入課堂，引導學生思考和討論，在應用、實踐和錯誤中學習，加深學生對基本理論的理解。開展研究式和探索式的教學模式，可以使學生在“學習基礎理論知識—聯系實際應用—鞏固再提高”的探究實踐中，逐步培養出科學的思維方式和嚴謹的科學態度。

二、發揮教師的主導作用 培養學生的創新能力

在高校中，科研訓練是培養創新人才和提高大學生創新能力的重要方法和有效手段。通過科研訓練，讓大學生系統地參與到科研項目當中，讓學生“做中學”，將理論知識應用到實踐，鍛煉動手能力，達到學以致用、活學活用的目的。在科研和實踐方面，我們充分發揮教師的主導作用，各位老師在獲得科研項目的基礎上，創造多種有利條件鼓勵有興趣、有能力的學生較早地參與教師的科研課題，并引導學生積極參與大學生創新創業訓練計劃和課外學術競賽等一系列科技創新活動中。在專業教師指導下，學生自行查閱文獻，自主設計實驗并完成實驗內容，最后整理實驗數據、分析實驗結果，進而撰寫成論文發表。科研活動使學生學習了科研的知識，通過收集、整合信息構建知識，體會到科研的樂趣，進而增強了大學生的動手能力和創新意識，取得了較好的成果。利用科研大平臺將理論和實踐相結合，教學與科研相輔相成，這樣就形成了覆蓋課堂內外的立體化教學模式，將學生的專業知識、創新能力和科研素質的提高緊密結合起來，達到了培養本科生工程實踐創新能力的教學目的，同時也可使學生盡早了解教師的研究方向和內容，有利于大四畢業論文等環節的完成。近幾年來，學生參與論文發表數量上以及考研升學人數、比例層次都得到穩步提高，考入上海交通大學、南京大學等名校研究生的學生比例逐年增加。

三、改革課程考試方式 推進教學改革效果

傳統考試制度存在諸多弊端，如考核方式單一、考試內容單一，這種片面的評分方法不能真實反映學生理解知識和應用知識的能力，也很難達到理論與科研實踐相結合，提高學生創新能力的教學目的。為了更全面、科學、客觀地評價學生的綜合能力，我們將期末一卷定成績的傳統單一考試方式改革為多元化的綜合考核方式，進而帶動教學模式的改革。學生成績的評定由平時成績和期末考試兩部分組成，平時成績的比例增加到30%。平時成績主要包括課堂考勤、課堂測試、課后作業、期中考試以及專題討論等。課堂小測試我們采用2人一組，讓學生自主設計考題；或者采用試題抽簽、一人一題的方式，專題討論分組進行。期末考試主要考察學生對基礎知識，包括基本概念、原理和方法的掌握情況，以及對應用實例的理解，同時也增加了綜合分析題及實驗技能等試題。通過課程考核方式的改革，既調動了學生在課堂上的積極性，也建立了一個真正全面、客觀、合理的課程考核體系，效果良好。

四、結語

高等教育的發展方向是以學生為主體，重視能力培養，促進大學生的全面發展。在近年來的教學改革實踐中，我們遵循能力本位的理念，基礎與科研實踐并重，探索了一條立足課程體系優化和完善、科研創新實踐為目標的人才培養模式。通過互動式、實踐性教學引導學生進行探究性學習，激發學生自主學習的興趣，從而達到培養學生創新和科研能力的目的。在課堂教學過程中，我們以細胞生物學的經典實驗為例，引導和培養學生進行創新性思維；并通過討論課等形式，調動學生學習的積極性；同時課外鼓勵那些對科研具有濃厚興趣的學生，進一步進行系統的科研創新能力培養。因此，教學與科研實踐相結合的教學模式，可以幫助學生更好地構建細胞生物學的知識體系，對于培養學生的創新思維意識和研究能力，培養具有可持續發展能力的應用型生命科學人才均具有重要意義。

參考文獻：

[1]余光輝，程旺元，龔漢雨，等.基于細胞生物學教學的科研創新人才培養模式探索[J].中國細胞生物學學報，2012，34（12）.

[2]陳安，梁文斌，李鵬，等.覆蓋課堂內外的立體化教學改革提高本科生的創新能力[J].國際檢驗醫學雜志，2012，33（13）.

[3]熊德慧，胡維新.開放式教學法在分子生物學教學中的實踐[J].湘南學院學報，2006，（3）.

[4]吳學玲，劉新星，周洪波，等.細胞生物學研究性學習模式的探索和實踐[J].中國科技信息，2008，（9）.

[5]向忠志.研究型教學模式在細胞生物學中的運用[J].中國校外教育（理論），2008，（10）.

[6]馬朋，曹同濤，劉乃國，等.細胞生物學教學中PBL結合LBL的實踐研究[J].中國成人教育，2009，（1）.

[7]方瑾，于敏，張惠丹，等.構建多元化的細胞生物學PBL教學模式[J].中國細胞生物學學報，2013，35（1）.

[8]李紹軍，陳坤明，江元清，等.關于現代細胞生物學專題課程建設的探索[J].中國細胞生物學學報，2012，34（2）.

[9]王文靜.生物化學精品課程“教、學、做”一體化教學模式改革與實踐[J].鄭州牧業工程高等專科學校學報，2012，（1）.