基于科研創(chuàng)新能力和前沿動態(tài)的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革探討

封文佳 萬娟 楊星 景瑞

[摘 要] 細(xì)胞生物學(xué)是一門發(fā)展迅速的學(xué)科，這就要求學(xué)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(chuàng)新能力并掌握一定的前沿動態(tài)知識，才能不斷適應(yīng)新的科研環(huán)境，探究更深入的生命科學(xué)領(lǐng)域。立足于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，以學(xué)科前沿技術(shù)和進(jìn)展為導(dǎo)向，分別探討在理論、實驗等方面的教學(xué)改革措施，以期指導(dǎo)實際工作。

[關(guān)鍵詞] 細(xì)胞生物學(xué);科研創(chuàng)新能力;前沿動態(tài);教學(xué)改革

[作者簡介] 封文佳（1992—），女，陜西榆林人，理學(xué)碩士，榆林學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院助理實驗師;萬 娟（1989—），女，山東泰安人，理學(xué)碩士，阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)系講師。

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

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，創(chuàng)新教育已成為知識經(jīng)濟時代高等教育的核心內(nèi)容，而高校是培養(yǎng)具有扎實專業(yè)知識和創(chuàng)新能力的高級人才的搖籃。細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)中一門重要的基礎(chǔ)前沿學(xué)科，本文充分結(jié)合作者的思考，針對這門課程的教學(xué)改革展開分析，對培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力的重要意義及以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為導(dǎo)向的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)兩個方面重點進(jìn)行論述。

一、培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力的重要意義

提升大學(xué)生的科研創(chuàng)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(chuàng)新實踐中培養(yǎng)他們的探索興趣和科學(xué)精神。目前，不僅僅是高校及科研單位，很多企事業(yè)單位也非常重視創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，并傾向于引進(jìn)創(chuàng)新能力較強的人才參與到團隊當(dāng)中[1]。這就要求高校在專業(yè)課課程教學(xué)的過程中，不僅要重視基礎(chǔ)理論知識的傳授，也要將科研創(chuàng)新思維滲透到教學(xué)中，以期提高大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高技能、應(yīng)用型人才。此外，科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可以促進(jìn)大學(xué)生道德品質(zhì)、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(xué)生在參與科研實踐的過程中，有助于培養(yǎng)其團隊協(xié)作意識，學(xué)會處理各種關(guān)系，加強溝通交流及組織協(xié)調(diào)能力。

二、以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為導(dǎo)向的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)

1.理論教學(xué)中滲透學(xué)科前沿知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新思想。在細(xì)胞生物學(xué)的理論教學(xué)中，應(yīng)重視教學(xué)內(nèi)容的更新優(yōu)化，不能拘泥于手中的教材，而應(yīng)該從諾貝爾獎、國內(nèi)外知名期刊及優(yōu)秀教材中吸取精華。教學(xué)方法上也應(yīng)該反復(fù)測試、評估和改進(jìn)，將學(xué)科前沿技術(shù)、進(jìn)展與教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合起來。比如糖尿病的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)是細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞內(nèi)代謝調(diào)節(jié);癌癥的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)是細(xì)胞周期和凋亡的調(diào)控;干細(xì)胞治療的基礎(chǔ)是細(xì)胞增殖和分化;細(xì)胞信號傳遞的研究熱點應(yīng)與細(xì)胞骨架與細(xì)胞運動聯(lián)系起來等[2]。

諾貝爾獎在生物及化學(xué)等方面的成果既體現(xiàn)了細(xì)胞生物學(xué)研究的重要意義，也引領(lǐng)了細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展方向。例如，可以將諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的全新癌癥治療方案引入細(xì)胞增殖與癌細(xì)胞的課程教學(xué)中，這樣能讓學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞生物學(xué)與現(xiàn)實生活的相關(guān)性，以及細(xì)胞生物學(xué)在解決人類重大疾病中所發(fā)揮的重要作用，使學(xué)生從內(nèi)容記憶轉(zhuǎn)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(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力。細(xì)胞生物學(xué)的實踐性很強。在實驗課前，教師應(yīng)該先向?qū)W生介紹應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn)的方法和網(wǎng)址，然后將實驗課上所涉及的實驗技術(shù)的最新研究文獻(xiàn)提前布置給學(xué)生，在課程中安排適當(dāng)時間讓學(xué)生表述自己對文獻(xiàn)中實驗技術(shù)的理解，并由教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)研究者的研究思路及文獻(xiàn)可以深入探討的問題，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計實驗，如何執(zhí)行實驗操作，如何分析實驗結(jié)果，實驗過程中的注意事項，實驗改進(jìn)方案及其原因，以及在相關(guān)領(lǐng)域中可能的實際應(yīng)用等[3]。

同時，根據(jù)實驗課內(nèi)容將高質(zhì)量的虛擬實驗室工具與課程中的傳統(tǒng)實驗課程完全整合在一起，可以充分利用新興技術(shù)和工具為學(xué)生創(chuàng)造基于查詢的卓越學(xué)習(xí)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(jìn)來，不僅能培養(yǎng)學(xué)生使用大型儀器的意識，還能提高學(xué)生的實驗技能。

3.成立科研興趣小組，鍛煉學(xué)生團隊協(xié)作能力。大學(xué)生精力充沛，時間寬裕，應(yīng)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(guān)的研究進(jìn)展，提煉出創(chuàng)新性研究熱點并提供給學(xué)生，使學(xué)生了解科研實際并產(chǎn)生興趣。根據(jù)學(xué)生們的興趣，指導(dǎo)他們做一些設(shè)計性的小實驗，也可將部分學(xué)生分配給教師做課題，經(jīng)歷科研課題的整個過程，并經(jīng)常組織小組討論實現(xiàn)思維的碰撞，讓學(xué)生們從中獲得新想法，鼓勵他們進(jìn)行組內(nèi)分工合作，解決復(fù)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(xué)相結(jié)合，成為綜合性的教師學(xué)者，還能培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和團隊協(xié)作能力。

4.以信息技術(shù)為手段，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的不斷豐富，開放教育、在線學(xué)習(xí)等快速發(fā)展起來，借助新的信息技術(shù)豐富教學(xué)方法成為目前高校教育改革的一個方向。教師應(yīng)當(dāng)采取傳統(tǒng)教學(xué)和“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式（如翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂、慕課、微課等）相結(jié)合的方法[4]，根據(jù)所講的細(xì)胞生物學(xué)章節(jié)，選取小的方向或熱點課題，讓學(xué)生分組討論并帶著問題查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解學(xué)科前沿動態(tài)，并整理制作成簡短的PPT課件，在課堂上進(jìn)行講解和討論。當(dāng)代大學(xué)生是伴隨互聯(lián)網(wǎng)長大的，他們可能沒有意識到數(shù)字設(shè)備在科學(xué)合作和學(xué)習(xí)中的作用，教師可以鼓勵學(xué)生將自己的想法借助APP制作出自己的學(xué)習(xí)微視頻，分享給大家。當(dāng)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(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)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(xiàn)、總結(jié)資料和制作PPT的能力，有利于今后的本科畢業(yè)答辯、研究生期間的科研學(xué)習(xí)以及將來的工作[5]。

三、小結(jié)

細(xì)胞生物學(xué)課程的實踐性及其發(fā)展的快速性，決定了學(xué)好這門課程需要緊跟學(xué)科前沿技術(shù)的發(fā)展腳步，不斷增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)科研精神，還需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù)，開拓視野，逐步形成一定的科研創(chuàng)新能力，為今后的工作、學(xué)習(xí)打好科研基礎(chǔ)，并為新時代社會主義事業(yè)的建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]項瑩.國際化視野下高校大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)及對策研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（7）：52-53.

[2]赫杰，史明，聶桓.細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)模式改革的探索與實踐[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報，2018，40（03）：103-108.

[3]胡靈娟，謝紅艷，殷杰.細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)改革探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)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.