科教融合理念下“細胞生物學”雙語教學改革與實踐

［摘 要］ 隨著教育國際化的發展，雙語教學成為提高學生外語能力和終身學習能力、獲取信息和知識的能力，以及培養有戰略眼光的生物技術精英人才的有效途徑。結合“細胞生物學”雙語教學實踐，從雙語教材的選擇、教師科研成果和研究熱點轉化應用于課堂、雙語微課程的建設、本科生進實驗室等多個方面，探討了在科教融合理念下進行“細胞生物學”雙語教學改革的舉措和成效，旨在為科教融合視域下生物學相關雙語課程建設提供有效借鑒。

［關鍵詞］ 細胞生物學；科教融合；雙語教學

［基金項目］ 2021年度武漢科技大學教學研究項目“‘細胞生物學雙語微課程的建設及策略研究”（2021X037）

［作者簡介］ 趙沙沙（1987—），女，湖北武漢人，博士，武漢科技大學生命科學與健康學院副教授，碩士生導師，主要從事細胞生物學、生物醫學進展和普通生物學研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）37-0100-04［收稿日期］ 2022-11-02

黨的二十大報告指出，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢［1］。這三大戰略共同服務于創新型國家建設，堅持教育優先發展，堅持創新驅動，堅持人才培養，才是實現中華民族偉大復興中國夢的重要戰略手段。高等院校作為創新型人才培養的重要基地，在完善人才戰略布局、加強國家戰略人才力量、造就科技創新高素質人才方面有著義不容辭的責任。

“雙一流”建設是近年來黨中央、國務院做出的重大戰略部署，也是中國高等教育領域繼“211工程”和“985工程”之后的又一重大國家戰略［2］。而教學和科研一直以來都是高等院校的兩大支柱，深化科教融合、促進科研與教學互動、及時把科研成果轉化為教學內容或成為“雙一流”建設的重要路徑［3］。

細胞生物學是以細胞的結構和功能為主要內容，揭示生命活動基本規律的一門學科。細胞生物學與多門學科相互滲透、相互聯系，如生物化學、分子生物學、免疫學等，在生物技術本科生培養方面有著重要地位。正如細胞生物學家Wilson所說，“一切生命的關鍵問題都要到細胞中尋找答案”。當今生物學和生物醫學領域的研究熱點如腫瘤的致病機理、信號轉導、衰老與凋亡、細胞自噬與大健康等，都是細胞生物學領域的核心內容，學好“細胞生物學”能夠為揭示生命奧秘和攻克醫學難題奠定良好的理論基礎。另外，細胞生物學也是一門前沿學科，新理論、新方法、新思想層出不窮，這些新成果大多以英文的形式發表在國際知名學術期刊（如Nature、Science、Cell等）上。開展“細胞生物學”雙語教學，切實提高學生的專業英語水平和綜合素養，引導學生閱讀英文原版教材及文獻資料，是培養科技創新高素質人才的一項重要舉措。本文對科教融合理念下“細胞生物學”雙語課程教學模式改革與實踐中的若干問題進行了研究和探索。

一、科教融合理念下“細胞生物學”雙語教學實踐

在科教融合理念下，武漢科技大學生命科學與健康學院為了更好地推進“細胞生物學”雙語教學，從教材選擇、教學內容設置、雙語微課程建設、本科生進實驗室等多個層次，優化科教融合的方法和路徑，實現了科教融合和雙語教學的有機統一。

（一）“細胞生物學”雙語教材的選擇

教材是知識的載體，一本好的教材是教學成功的必要條件。“細胞生物學”雙語課程的開設，要求選擇的雙語教材符合中國學生的閱讀實際，如語言流暢、插圖精美、通俗易懂等。另外，由于“細胞生物學”研究的前沿性，其研究內容和研究成果在不斷更新，這就要求教材的知識體系要滿足發展的需求，知識內容更新要快。目前國內“細胞生物學”雙語教學大多采用英文原版教材（或影印版教材），如Molecular Cell Biology （8th edition）、LEWINS Cell （3th edition）、KARPS Cell and Molecular Biology Concepts and Experiments （8th edition）等。這些原版教材語言流暢、專業性強、插圖精美、及時再版，但缺點是語言架構復雜、晦澀難懂，學生閱讀起來難度較大；而且英文原版教材信息量巨大，往往涵蓋“分子生物學”“遺傳學”“生物化學”等課程內容，大大超過我們的教學大綱和課時設置，造成教學內容與教學實踐不匹配的問題［4］。

通過充分比較，學院決定選用清華大學出版社出版的《醫學細胞生物學》（Medical Cell Biology）作為課堂教學的雙語教材。該教材是根據英文原版教材Medical Cell Biology （third edition）改編，在語言和內容編排上更加符合中國學生的閱讀習慣，語言流暢，插圖精美，各個章節均融入了該領域的研究熱點和未解之謎。如在第四章講述高爾基體的結構和功能時，便對該領域的研究熱點進行了有機融入，指出高爾基體囊泡運輸一直是細胞生物學研究的熱點，最近的研究還發現COPI介導的逆行運輸并不是從高爾基體到內質網進行物質運輸的唯一途徑，一些COPI非依賴性的囊泡運輸途徑也參與其中。通過科學前沿的融入和科學問題的提出，學生能夠更好地把握科學前沿，提高學術敏感性。同時，鼓勵教師和學生積極進行科研探索，實現科研相長。實踐證明，該教材是在科教融合理念下開展“細胞生物學”雙語教學的良好媒介。

（二）教師科研成果轉化應用于雙語課堂

細胞是生命活動的基本單位，細胞生物學知識幾乎滲透到了生命科學領域研究的方方面面，SCI英文論文是高校教師科研成果呈現的主要形式。促進教師科研成果在課堂中轉化，可以給“細胞生物學”雙語教學提供良好素材。在課堂教學環節，授課教師采用逐步滲透英語的教學方法，鼓勵學生閱讀英文文獻，開展小組討論和成果分享。如在講述細胞骨架調控細胞遷移時，授課教師采用案例教學法，融入腫瘤細胞遷移機制的相關研究成果。學生通過閱讀英文文獻，思考并討論檢測細胞遷移的實驗方法有哪些？檢測MMP2、MMP9、Integrin等分子標記的意義是什么？它們影響細胞遷移的機制是怎樣的？又如在講述細胞凋亡時，通過分析SCI案例，探討為什么AnnexinV-FITC/PI雙染可以檢測細胞凋亡？其標記原理是什么？細胞凋亡時，磷脂酰絲氨酸為什么會外翻至細胞膜外表面？引導學生進行細胞膜結構和膜脂運動方式的回顧。通過在科教融合模式下開展雙語教學，不僅提高了學生的專業英語水平，提升了文獻閱讀能力，也促進了學生對于不同章節知識的融會貫通，加強了理論知識的遷移和內化，提升了學生的學術素養和創造性思維。

（三）“細胞生物學”研究熱點轉化應用于雙語課堂

細胞生物學是一門前沿學科，內容涉及歷年來獲得諾貝爾生理學或醫學獎、諾貝爾化學獎的研究成果，以及發表在Nature、Science等生命科學知名雜志上的新近研究進展。針對“細胞生物學”課程內容，結合學生關注的社會熱點，設置科教融入點，學生通過分析研究熱點和前沿（英文），內化課堂內容，升華雙語教學效果。例如，在講授細胞的特點時，可以通過觀看“2019新型冠狀病毒”科普小視頻（英文），開展小組討論，辯證分析新型冠狀病毒是細胞嗎，病毒和細胞有什么區別，新型冠狀病毒的遺傳物質是什么，引導學生用專業的生物學知識去辨識新聞。在講授程序性細胞死亡時融入2016年諾貝爾獎成果“細胞自噬”，引導學生分析細胞自噬是不是程序性細胞死亡，怎么鑒別細胞自噬與細胞凋亡，細胞自噬是由什么細胞器介導的，“飯要吃八分飽”有沒有理論依據，引導學生做好知識遷移與回顧，從不同的角度構建知識結構體系。不過，在進行研究熱點轉化應用于時需要注意：本科生專業水平相對薄弱，選取的英文素材難度要適中，在趣味性、專業性和適用性方面做好平衡，不能因為內容太高深而讓學生對科學研究望而生畏。

（四）雙語微課程的建設

隨著高等教育教學理念和教學模式的不斷革新，基于MOOC、中國大學、智慧樹等網上資源的線上線下混合式教學模式在高校中越來越普及。微課總時長短、內容少，學習者可以利用點滴的碎片時間來學習一個新的知識點。微課還可以將細胞微觀世界的組成、運動和變化通過動畫的形式生動形象地表現出來，便于學生更好地領悟專業知識、理解課程內容、提高學習效果。

“細胞生物學”中文版微課在國內已有長久發展，但現有的中文版微課難以滿足雙語教學的需求，不能適應學校關于“培養生物技術精英人才”的改革需求。因此，學院“細胞生物學”教學團隊經過多年的研究，制作了形式多樣的雙語微課，填補了國內在“細胞生物學”雙語微課程建設方面的空缺。例如，在《細胞膜與物質跨膜運輸》章節中，筆者制作了協助擴散和主動運輸（Na+/K+泵、Na+和葡萄糖協同轉運蛋白等）的動畫，并配以英語音頻進行講解，可以很好地幫助學生理解物質跨膜運輸的途徑和必要條件；在細胞骨架的學習中，通過觀看微絲和微管組裝與去組裝的動畫，幫助學生理解不同細胞骨架的裝配方式及功能調控；同時，雙語微課內容還囊括了課堂教學未涉及的研究熱點，如腫瘤細胞的來源、細胞免疫治療等，為學生拓寬知識面和提高學習興趣提供有效途徑。此外，授課教師也通過錄制雙語微視頻，及時補充教材內未涉及的課程最新進展，學生通過碎片化學習提高了學術敏感性和前沿感知力。

（五）本科生進實驗室

教師作為教學和科研活動的主體，除課堂教學外，也應提供機會和平臺讓本科生參與到自己的研究工作中去，這樣既能推進教師的教學和科研項目，又能為學生提供良好的實踐機會，促進理論知識的內化與遷移［5］。學院自成立以來，生物技術本科生一直采用“導師制”培養模式，即所有本科生在大二上學期會分配導師，授課教師也因此形成了包含教師、博士生、碩士生和本科生的研究團隊。在研究團隊中學生歸屬感強，所有本科生可以在導師、研究生的帶領下熟悉“細胞生物學”相關實踐，如細胞培養技術、細胞轉染技術等，并進行以研究課題為單位的科研探索；導師也會不定期舉行英文文獻交流會，本科生通過文獻閱讀、分享、討論等過程使自己的專業英語、學術思維、創新能力得到充分提高，為今后的本科生畢業論文設計與實踐夯實基礎。

在該教學模式下，學院生物技術專業本科生的科研實踐和創新能力大大提高，學生在“互聯網+”、全國大學生生命科學創新創業大賽、大學生創新創業訓練等方面成果豐碩，也充分證明了本科生進實驗室是提升一流人才培養與創新能力的有效舉措。

二、科教融合理念下“細胞生物學”雙語教學改革成效

（一）提升了雙語教學的專業性

以往專業課的雙語教學過于強化外語教學，而專業學習處于從屬地位。這種將雙語教學理解為專業英語強化班，弱化專業內容的學習是丟棄核心的行為。在科教融合理念下進行“細胞生物學”雙語教學，通過科研成果和研究熱點的有機融入，拉近了理論與實踐的距離，提升了學生對于細胞等微觀物質的直觀感受，在強調專業性的同時，強化了雙語教學效果，避免了以往雙語教學的誤區，極大地提高了“細胞生物學”教學質量。

（二）增加了雙語教學的趣味性

以往只要在課堂上使用一定數量的英語即稱為雙語教學。這類課程PPT往往采用全英文，但課堂講授幾乎是中文，或者口頭用漢語翻譯PPT中的內容。這種教學模式很容易造成學生視聽內容的不一致，學生容易走神，課堂專注度不高。在科教融合理念下開展“細胞生物學”雙語教學，通過微視頻和研究熱點的融入（如細胞自噬與衰老、病毒的結構與特點），以及啟發式、探究式、參與式、合作式等教學方式的實施，極大地提升了學生的學習興趣，學生運用英語進行思考和表述的機會增多，主體作用得到強化，課堂參與度提高。

（三）強化了“細胞生物學”內容的整體性

基于傳統的教學模式和不同章節“細胞生物學”內容的獨立性，學生在學習中往往更加注重課程內容的細節性，而忽略了不同章節內容之間的內在聯系，學生對于課程內容的掌握缺乏整體性，難以用專業的眼光去解釋生物學現象。在科教融合理念下進行“細胞生物學”雙語教學，通過對研究成果的學習和探討，使學生認識到不同的生命現象都是由不同細胞結構協同作用的結果。如通過分析SCI論文中細胞凋亡的檢測方法和手段，明白細胞凋亡時不僅會發生膜脂分布的變化，還會引起內質網應激和線粒體電子傳遞鏈的改變，引發內質網和線粒體介導的細胞凋亡途徑。通過分析該生物學現象，學生把不同章節內容融會貫通，便于由點及面，從微觀到宏觀，構建“細胞生物學”知識網絡。

（四）優化了雙語教學模式

“細胞生物學”雙語微課程的應用，使得教學內容適度碎片化。課堂教學和碎片化學習有機結合，優化了雙語教學模式。短小精悍的微課程可以使學生不受時空的限制，能充分利用零散時間實現片段化學習，極大地激發了學生學習的主動性和積極性。此外，雙語微課程也彌補了課堂雙語教學過程中因英語水平不同造成的學習效果的差異，學生通過變速或多次播放微課，在鞏固課程內容的同時，提高了專業英語能力。另外，雙語微課程內容的趣味性和前沿性，也培養了學生的自主探索精神和創新能力，為培養高層次、高素質的復合型生命科學人才奠定良好的基礎。

結語

在科教融合理念下開展“細胞生物學”雙語課程教學模式改革，從“細胞生物學”雙語教材優化、教師科研成果轉化應用于雙語課堂、研究熱點轉化應用于雙語課堂、雙語微課程建設和本科生進實驗室等方面入手，優化“細胞生物學”雙語課程教學模式，提升了雙語教學的專業性和趣味性，強化了“細胞生物學”內容的整體性，最終實現了教學與科研的同向同行，可為科教融合視域下“細胞生物學”雙語課程建設提供有效參考。接下來，該教學團隊會繼續拓展科教融合的方法和路徑，并努力推進“細胞生物學”課程思政建設，通過科教融合和課程思政建設，實現知識傳授和價值塑造的有機統一。

參考文獻

［1］習近平：高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗：在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告［EB/OL］.（2022-10-25）［2022-10-30］.https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm．

［2］劉海峰.“雙一流”建設的繼承、創新與推進［J］.高等教育研究，2021，42（1）：1-7.

［3］張紅霞，施悅琪.聚焦“科教融合”：“雙一流”大學本科教育評估的應有之策［J］.江蘇高教，2021（6）：15-24.

［4］馬西亞，趙軒，王曉明.國外最新細胞生物學教材對比分析與思考［J］.內江科技，2018，39（2）：91-92+138.

［5］溫崇慶，薛明.探索“本科生進實驗室”與“畢業論文實踐”有機結合以培養生物類專業學生的科研能力［J］.教育現代化，2019，6（61）：6-7+10.

Teaching Reform and Practice on Bilingual Course of “Cell Biology” from the Perspective of

Integration of Science and Education

ZHAO Sha-sha

（College of Life Science and Health， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430065， China）

Abstract： With the internationalization of education， bilingual teaching has become an effective way to improve students abilities in language transfer， lifelong learning， acquiring information and knowledge， and to cultivate biotechnology talents with strategic vision. Based on our teaching practice， this paper discusses the measures and effects of bilingual teaching reform of “Cell Biology” from the perspective of integration of science and education. We hope that it may be an effective reference for the construction of bilingual courses related to biology.

Key words： Cell Biology; integration of science and education; bilingual teaching