以課題研究為導向的發(fā)育生物學課程研究性教學設計與應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.10.025

Research based Teaching Design and Application of Developmental Biology Course Guided by Project Research

YANG Ciqing， ZHANG Bichao， LI Xiaoying

（Collge ofLife Science and Technology， Xinxiang Medical University， Xinxiang，Henan ） AbstractThe article explores the design and application of research-based teaching guided by research topics. This teaching method aims to cultivate students' research ability，problem-solving ability，and innovative thinking by encouraging them to participate in the research-based practiceofthe research group project，stimulating their learning interest and initiative.In the teaching process of developmental biology courses，a three inone teaching model of \"online guidance+practical exploration+classroom discusson\" is adopted.This research-based teaching design guided by research notonly enhances students'academic level，butalsocultivates their tamwork，communication，and critical thinking abilities.The design ofthis teaching mode provides students with a deper learning experience，promotes their comprehensive development，and hascertain reference and application value.

Keywordsresearch-based teaching;biology; developmental biology; research topic

研究性教學是一種以學生為中心的教學方法，強調學生在學習過程中的主動性、探究性和實踐性。它與傳統(tǒng)的教學模式不同，更注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、問題解決能力和批判性思維能力。在研究性教學中，教師不再是知識的傳授者，而是學生學習的引導者和促進者。學生通過自主探究、小組合作、實驗研究等方式，深入地學習和理解知識。研究性教學的優(yōu)點在于能夠激發(fā)學生的學習興趣和主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，提高學生的綜合素質。同時，這種教學方法也有助于學生更好地掌握知識，提高學習效果。在實施研究性教學時，教師需要合理設計教學活動，提供適當的學習資源和支持，以確保教學的順利進行。

研究性教學模式在國內外都有成功的案例，如德國的項目定向學習法、丹麥的項目教學，以及清華大學的“大學生研究訓練計劃\"和華中科技大學的本科工程教育等[14]。本科階段的研究性教學確實成績斐然，但這種教學模式的改革卻是以擴展教學的時空、增加學生的學業(yè)負擔為代價的：從課內40分鐘延伸到課外，從教室延伸至圖書館、實驗室、社團、公司等[5]。而研究生階段的研究性教學模式恰好適合研究生培養(yǎng)模式，因為研究生的教育重點在于科學研究，在課程學習過程中，學生已經開始課題設計和開展科學研究。研究性教學并沒有太多增加學生的學習負擔，反而督促學生查閱更多的文獻，及時總結自己的科研進展，并將結果進行分享和研討，增強了學生對課程的學習興趣，達到以研促學，以學促研的目的。

1以課題研究為導向的研究性教學設計的優(yōu)勢與問題

1.1研究性教學設計的優(yōu)勢

以課題研究為導向的研究性教學旨在培養(yǎng)學生的研究能力、創(chuàng)新思維和問題解決能力。這種教學方法不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣，還能促進其深度學習和全面發(fā)展。通過參與課題研究，學生不僅能夠深入理解學科知識，還能提高解決實際問題的能力。在這種教學模式下，教師的角色也發(fā)生了轉變，從傳統(tǒng)的知識傳授者變?yōu)閷W生學習的引導者和合作者。教師會為學生提供課題方向和必要的支持，幫助學生制定研究計劃，引導他們進行科學研究。因此，以課題研究為導向的研究性教學對于提高學生的綜合素質、培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有重要意義。

1.2研究性教學設計存在的問題

以課題研究為導向的研究性教學存在諸多優(yōu)勢，但是，在具體教學設計中也存在一些問題。研究性教學對學生基礎知識的要求較高，而在教學設計中，如何保證全體學生的均衡發(fā)展是個問題，如果采用學生自由組隊的方式，通常會存在基礎好的學生組隊在一起，基礎差的組隊在一起，這樣就導致了同樣的課題研究出現(xiàn)兩極分化的現(xiàn)象。同時課題研究內容設計至關重要，課題內容要與課程內容高度契合，這就需要教師精心設計，目標設計過高，學生無法完成，如果太低不具有挑戰(zhàn)性，又會導致學生的積極性不高。而在教師教學設計中，還需要考慮教學資源的問題，如設計的課題不具備完成條件，會直接影響教學效果。

2以課題研究為導向的研究性教學設計與實施

在研究生發(fā)育生物學課程教學過程中，課程組提出了“以課題研究為導向的研究性教學”模式。教師對授課內容進行重構，根據學生研究方向的不同，重構并整合學習內容，學生在教師的指導下，自主探究問題、設計實驗、收集數據、分析結果，并最終得出結論，達到理論與實踐的結合，提高學生創(chuàng)新能力，進而達成課程目標。以下是關于“胚胎發(fā)育過程中的信號傳導與網絡調控”模塊的研究性教學案例，授課內容為胚胎發(fā)育過程中的信號傳導與網絡調控。

2.1教學目標

知識目標：使學生理解參與胚胎早期發(fā)育的關鍵信號通路；能力目標：培養(yǎng)學生課題研究和科學探究的能力；素質目標：培養(yǎng)學生的團隊合作精神和科學探索精神。

2.2教學設計與實施

在發(fā)育生物學課程教學過程中，課程組提出了“以課題研究為導向的研究性教學\"模式。課程教學過程推行“線上導學 + 實踐探究 + 課堂研討”三位一體的教學模式。以學生為中心，以課題研究為導向，遵循\"學什么一怎么做一是什么一為什么一研什么\"的邏輯開展教學。

2.2.1線上導學

在本課程教學過程中，教師通過網絡平臺（學習通），提前安排教學任務，發(fā)布教學資料和學習指導，幫助學生在課前進行自主學習。讓學生在課前對即將學習的內容有一個基本的了解，提高課堂學習效率。圍繞“學什么”，激發(fā)學習動力。教師在線安排教學任務，設置問題，學生自主學習，在該部分內容中，重點讓學生明確胚胎發(fā)育的過程及胚胎發(fā)育過程中的信號轉導途徑，包括TGFβ信號途徑、Wnt信號途徑、Hedgehog 信號途徑、Notch信號途徑、酪氨酸激酶受體途徑、JAK-STAT信號途徑等信號途徑。教師在線上平臺開展問題交流與答疑。通過問題激活、任務驅動、思考交流、問題反饋等流程，激發(fā)學生參與的積極性、主動性。本節(jié)課將重點學習6個信號轉導通路，通過微課和學習資料，學生對6個信號轉導通路有了一個初步的了解和認識。

2.2.2實踐探究

通過實驗的方式，讓學生將理論知識應用到實踐中去，增強學生的實際操作能力和解決問題的能力[。落腳“怎么做”，實現(xiàn)學以致用。在本節(jié)課的學習過程中，結合教師的科研項目，課程組設計了雞胚發(fā)育過程的觀察和中樞神經系統(tǒng)基因異常表達對胚胎發(fā)育的影響實驗。

實驗中，教師從種雞場購買受精雞蛋，在 ， 6 5 % 相對濕度的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。每天讓學生觀察拍照，記錄結果。并演示雞胚脊髓活體電轉基因技術，并在脊髓和視頂蓋中實現(xiàn)Shh（Sonichedgehog）的異常表達，觀察Shh異常表達對中樞神經系統(tǒng)的影響。關于Shh異常表達對胚胎發(fā)育過程雞胚中樞神經系統(tǒng)的影響相關研究，課題組已經發(fā)表科研論文，學生閱讀課題組發(fā)表的論文，并結合實驗觀察，對基因異常表達對胚胎發(fā)育的影響有了更為深刻的理解。該實驗的開展，一方面滿足了學生對胚胎發(fā)育的好奇心，另一方面增強了學生的實踐觀察能力，并將理論和實踐進行了緊密結合。學生對Shh信號通路有了更為深入的理解。通過實驗課線下實踐操作訓練和研究性教學實踐，學生實現(xiàn)了知識一價值一能力的進階發(fā)展、理論一實踐的融會貫通，成為有學識、有專長的新時代創(chuàng)新型人才。

2.2.3課堂研討

課堂教學是整個教學模式的核心，應確保學生與教師之間的直接交流和反饋。澄清“是什么”，填補學生的知識空白；解釋“為什么”，以深刻的理論答疑解惑，建構科學的知識體系。

在本次課教學中，針對6個信號轉導通路，將學生分為6個小組，每組1個教學內容分組制作PPT，展示自己實驗所得的結果，通過查閱文獻對相關信號轉導通路的理解，結合自己的研究課題，匯報相關信號通路在課題設計和課題研究中的應用，每組匯報講解完后展開討論，其他組學生提問，匯報組學生回答，在該過程中，教師可針對性地補充和回答一些問題。通過小組研討課的開展，不僅實現(xiàn)了學生知識的進階發(fā)展，還提升了學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。

3教學效果與成果推廣應用

3.1教學效果明顯

經過教學改革，學生的學習積極性和主動性大大增強，課程考核成績優(yōu)良，高階能力有效提升。學生的課程考核平均成績都在85分以上，教學效果良好。學生在學科競賽中獲得佳績，多項課題獲得校級研究生創(chuàng)新計劃項目資助。在本課題組研究后期的課題設計中，學生能夠很好地將課程中所學的知識應用到自己的課題設計和研究中。

3.2教學成果豐碩

2022年，“發(fā)育生物學”被評為河南省研究生精品在線課程；課題研究獲河南省高等教育教學改革研究與實踐項目立項；課程組圍繞發(fā)育生物學課程教學發(fā)表教學論文多篇。

3.3教學成果的推廣應用

課程組建立了“發(fā)育生物學\"課程MOOC平臺，發(fā)布微課視頻50個，PPT課件50個，配套習題12個，習題庫習題251題，實驗視頻8個，豐富了教學資源。在本校的發(fā)育生物學教學過程中，充分利用線上資源，開展線上 + 線下混合式教學模式[8]。同時，在線課程資源全部面向校外免費共享，不僅適合生物學、醫(yī)學等相關專業(yè)的研究生使用，還可為生物學相關專業(yè)其他學段的學習者提供學習和參考。

4結語

在發(fā)育生物學教學中采用“線上導學 + 實踐探究 + 課堂研討”三位一體的教學模式，線上導學，由教師安排教學任務，學生通過線上資源自主學習，并在課后完成課后測試和作業(yè)，線上學習成績計入期末總評成績，極大地調動了學生課前學習的積極性。以項目研究為導向的設計，極大地增強了學生的積極性，通過實驗使學生將所學知識靈活應用到課題的設計和研究中，解決了理論和實踐脫節(jié)問題。通過課堂研討進一步讓學生自主獲取知識，通過文獻查閱，實驗觀察和課題設計，學生進一步總結知識，制作PPT，并通過PPT講授的方式，將知識進行分享并開展研討，對講解不清楚和不全面的內容，教師和同學通過進一步質疑和討論，得到很好的補充，整個知識的學習形成閉環(huán)，極大地提高了課程的學習效果，使得課程教學與課題研究緊密結合，充分體現(xiàn)了以課題研究為導向的課程教學的優(yōu)勢。

*通信作者：楊慈清

★基金項目：河南省高等教育教學改革研究與實踐項目（研究生教育類）（2023SJGLX234Y）；河南省研究生精品在線課程項目（YJS2024ZX26）；河南省本科高校研究性教學系列項目；新鄉(xiāng)醫(yī)學院教育教學改革研究與實踐項目（2024-XYJG-78）。

參考文獻

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