基于科研創新能力和前沿動態的細胞生物學教學改革探討

封文佳 萬娟 楊星 景瑞

[摘 要] 細胞生物學是一門發展迅速的學科，這就要求學生不僅要有扎實的理論知識、實驗操作技能，還需要有較強的科研創新能力并掌握一定的前沿動態知識，才能不斷適應新的科研環境，探究更深入的生命科學領域。立足于培養學生的科研創新能力，以學科前沿技術和進展為導向，分別探討在理論、實驗等方面的教學改革措施，以期指導實際工作。

[關鍵詞] 細胞生物學;科研創新能力;前沿動態;教學改革

[作者簡介] 封文佳（1992—），女，陜西榆林人，理學碩士，榆林學院生命科學學院助理實驗師;萬 娟（1989—），女，山東泰安人，理學碩士，阿克蘇職業技術學院醫學系講師。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）36-0361-02 ? ?[收稿日期] 2020-04-03

創新是引領發展的第一動力，創新教育已成為知識經濟時代高等教育的核心內容，而高校是培養具有扎實專業知識和創新能力的高級人才的搖籃。細胞生物學是現代生命科學中一門重要的基礎前沿學科，本文充分結合作者的思考，針對這門課程的教學改革展開分析，對培養科研創新能力的重要意義及以培養創新思維為導向的細胞生物學教學兩個方面重點進行論述。

一、培養科研創新能力的重要意義

提升大學生的科研創新精神和能力非常重要，國家鼓勵本科生投入科研工作，在創新實踐中培養他們的探索興趣和科學精神。目前，不僅僅是高校及科研單位，很多企事業單位也非常重視創新型人才培養，并傾向于引進創新能力較強的人才參與到團隊當中[1]。這就要求高校在專業課課程教學的過程中，不僅要重視基礎理論知識的傳授，也要將科研創新思維滲透到教學中，以期提高大學生的科研創新能力，培養高技能、應用型人才。此外，科研創新能力的培養可以促進大學生道德品質、意志情操與使命感的形成，并使他們樹立正確的世界觀、價值觀與人生觀。同時，大學生在參與科研實踐的過程中，有助于培養其團隊協作意識，學會處理各種關系，加強溝通交流及組織協調能力。

二、以培養創新思維為導向的細胞生物學教學

1.理論教學中滲透學科前沿知識，激發學生學習興趣與創新思想。在細胞生物學的理論教學中，應重視教學內容的更新優化，不能拘泥于手中的教材，而應該從諾貝爾獎、國內外知名期刊及優秀教材中吸取精華。教學方法上也應該反復測試、評估和改進，將學科前沿技術、進展與教學內容有機結合起來。比如糖尿病的細胞生物學基礎是細胞信號轉導和細胞內代謝調節;癌癥的細胞生物學基礎是細胞周期和凋亡的調控;干細胞治療的基礎是細胞增殖和分化;細胞信號傳遞的研究熱點應與細胞骨架與細胞運動聯系起來等[2]。

諾貝爾獎在生物及化學等方面的成果既體現了細胞生物學研究的重要意義，也引領了細胞生物學的發展方向。例如，可以將諾貝爾生理學或醫學獎的全新癌癥治療方案引入細胞增殖與癌細胞的課程教學中，這樣能讓學生認識到細胞生物學與現實生活的相關性，以及細胞生物學在解決人類重大疾病中所發揮的重要作用，使學生從內容記憶轉移到批判性思維，這是研究人員的核心技能。

2.重視實驗教學環節，培養學生科研創新能力。細胞生物學的實踐性很強。在實驗課前，教師應該先向學生介紹應用網絡查閱文獻的方法和網址，然后將實驗課上所涉及的實驗技術的最新研究文獻提前布置給學生，在課程中安排適當時間讓學生表述自己對文獻中實驗技術的理解，并由教師引導學生總結研究者的研究思路及文獻可以深入探討的問題，進一步引導學生思考如何設計實驗，如何執行實驗操作，如何分析實驗結果，實驗過程中的注意事項，實驗改進方案及其原因，以及在相關領域中可能的實際應用等[3]。

同時，根據實驗課內容將高質量的虛擬實驗室工具與課程中的傳統實驗課程完全整合在一起，可以充分利用新興技術和工具為學生創造基于查詢的卓越學習體驗。此外，教師要在實驗課上將各種大型儀器功能及操作的知識穿插進來，不僅能培養學生使用大型儀器的意識，還能提高學生的實驗技能。

3.成立科研興趣小組，鍛煉學生團隊協作能力。大學生精力充沛，時間寬裕，應該讓他們早日接觸科研工作。教師可以牽頭組織成立科研興趣小組等，整合相關的研究進展，提煉出創新性研究熱點并提供給學生，使學生了解科研實際并產生興趣。根據學生們的興趣，指導他們做一些設計性的小實驗，也可將部分學生分配給教師做課題，經歷科研課題的整個過程，并經常組織小組討論實現思維的碰撞，讓學生們從中獲得新想法，鼓勵他們進行組內分工合作，解決復雜問題并通過實驗手段去驗證想法。通過這種額外的時間投入，不僅能夠使教師將科研活動和教學相結合，成為綜合性的教師學者，還能培養學生的科研思維和團隊協作能力。

4.以信息技術為手段，培養學生主動學習的能力。隨著“互聯網+”的不斷豐富，開放教育、在線學習等快速發展起來，借助新的信息技術豐富教學方法成為目前高校教育改革的一個方向。教師應當采取傳統教學和“以學生為中心”的教學方式（如翻轉課堂、雨課堂、慕課、微課等）相結合的方法[4]，根據所講的細胞生物學章節，選取小的方向或熱點課題，讓學生分組討論并帶著問題查閱相關文獻資料，了解學科前沿動態，并整理制作成簡短的PPT課件，在課堂上進行講解和討論。當代大學生是伴隨互聯網長大的，他們可能沒有意識到數字設備在科學合作和學習中的作用，教師可以鼓勵學生將自己的想法借助APP制作出自己的學習微視頻，分享給大家。當下比較流行的短視頻軟件如抖音、快手、微視等，這些方法不僅能調動學生學習的興趣和主動性，還可以傳播知識、活躍課堂氣氛，同時也鍛煉了其查閱文獻、總結資料和制作PPT的能力，有利于今后的本科畢業答辯、研究生期間的科研學習以及將來的工作[5]。

三、小結

細胞生物學課程的實踐性及其發展的快速性，決定了學好這門課程需要緊跟學科前沿技術的發展腳步，不斷增強創新意識，培養科研精神，還需要學生自主學習新理論、新技術，開拓視野，逐步形成一定的科研創新能力，為今后的工作、學習打好科研基礎，并為新時代社會主義事業的建設做出應有的貢獻。

參考文獻

[1]項瑩.國際化視野下高校大學生科研創新能力培養及對策研究[J].現代職業教育，2019（7）：52-53.

[2]赫杰，史明，聶桓.細胞生物學教學模式改革的探索與實踐[J].中國細胞生物學學報，2018，40（03）：103-108.

[3]胡靈娟，謝紅艷，殷杰.細胞生物學實驗教學改革探討[J].基礎醫學教育，2019，21（09）：722-724.

[4]Owens MT，Trujillo G et al.Collectively Improving Our Teaching：Attempting Biology Department–wide Professional Development in Scientific Teaching[J].Cell Biology Education，2018，17（1）：ar2.

[5]Van Dyke A R，Gatazka D H，Hanania M M.Innovations in Undergraduate Chemical Biology Education[J].ACS Chemical Biology，2018，13（1）：26-35.