研究性教學(xué)模式對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的作用
——基于《細(xì)胞生物化學(xué)》課程的探索 *

包佳玲 龍夢(mèng)嫻 陽(yáng)澤平 潘國(guó)慶 陳 潔 王凌燕

(1.家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715;2. 西南大學(xué)蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；3.西南大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物學(xué)研究中心，重慶 400715)

1 《細(xì)胞生物化學(xué)》研究性教學(xué)模式改革的背景

根據(jù)西南大學(xué)中澳合作辦學(xué)大綱，《細(xì)胞生物化學(xué)》是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程，內(nèi)容涵蓋蛋白質(zhì)靶向、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞生命周期、細(xì)胞凋亡及細(xì)胞代謝調(diào)控等方面的知識(shí)[1-4]，這是需要綜合細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際科學(xué)研究案例才能完全掌握所學(xué)精髓的一門課程。在此之前，該課程主要以教師講授、學(xué)生被動(dòng)接收的傳統(tǒng)方式進(jìn)行，沒有相關(guān)科研實(shí)例的探討或?qū)嶒?yàn)操作環(huán)節(jié)。從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)效果反饋來看，傳統(tǒng)的教學(xué)方式不利于學(xué)生們對(duì)該門課程知識(shí)進(jìn)行全面的消化和理解；而且學(xué)生能夠且僅掌握的內(nèi)容大部分還建立在空洞的想象及死板的記憶基礎(chǔ)上。因此，對(duì)《細(xì)胞生物化學(xué)》課程教學(xué)效果的提升以及教學(xué)方式的改革勢(shì)在必行。

研究性教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師通過指導(dǎo)學(xué)生從學(xué)科相關(guān)的專題進(jìn)行研究，使學(xué)生在主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐的過程中吸收知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題，從而培養(yǎng)創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神[5-7]。我們擬通過在《細(xì)胞生物化學(xué)》課程中引入研究性教學(xué)模式，不僅期望將課堂教學(xué)變得更為生動(dòng)，更重要的是期望能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成積極思考的習(xí)慣和獨(dú)立思考的能力，以及在理解專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上拓展出創(chuàng)新的精神。

2 實(shí)施研究性教學(xué)模式改革的內(nèi)容

基于以上背景和思路，對(duì)《細(xì)胞生物化學(xué)》進(jìn)行研究性教學(xué)模式改革主要通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法以及改進(jìn)考核方式等方面進(jìn)行。

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

本課程是中澳合作辦學(xué)的核心課程，在與澳方取得一致意見的前提下，將《細(xì)胞生物化學(xué)》主體授課內(nèi)容分解為8個(gè)主題講座，分別是：細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞生命周期、細(xì)胞凋亡、癌細(xì)胞生成機(jī)制、細(xì)胞氧化應(yīng)激、細(xì)胞代謝調(diào)控以及蛋白質(zhì)靶向。這樣分主題講授的形式，可以幫助學(xué)生由淺入深掌握細(xì)胞中核心生物學(xué)事件的生化機(jī)制。各個(gè)主題既相互獨(dú)立又相互依存，各主題講座授課過程相互制約或相互影響。

對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化是在每個(gè)主題講座中加入1～2項(xiàng)與課程內(nèi)容有關(guān)的前沿研究進(jìn)展來體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)在具體科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，并且在課堂上鼓勵(lì)學(xué)生參與課題設(shè)計(jì)方案和結(jié)果分析的討論。在上述討論過程特別鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)已發(fā)表的研究提出創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方案或指出研究中存在的不足之處，從全新的角度培養(yǎng)學(xué)生善于分析問題的習(xí)慣以及創(chuàng)新的能力。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)方式的方法

2.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂

本次教學(xué)改革的一大特色，就是采用“小組翻轉(zhuǎn)課堂”結(jié)合“案例分析”的新形式，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)、積極學(xué)習(xí)和思考的良好習(xí)慣。全班按照4～6名學(xué)生為一組的方式自行組合成5個(gè)學(xué)習(xí)小組，分別選取案例分析或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)題目。題目由教師按照課程內(nèi)容的8個(gè)主題并結(jié)合科技研究前沿來進(jìn)行設(shè)計(jì)。每一組學(xué)生選取實(shí)驗(yàn)研究主題后，自行分配“研究背景調(diào)查→擬解決的科學(xué)問題→擬采用的方法→結(jié)果預(yù)測(cè)和分析”4個(gè)方面的任務(wù)，經(jīng)課外準(zhǔn)備后在課堂上向全班進(jìn)行講授(翻轉(zhuǎn)課堂)。

這種翻轉(zhuǎn)課堂的方式，使得學(xué)生首先必須掌握所選研究主題的基本知識(shí)和原理，同時(shí)需要學(xué)生自己主動(dòng)查閱和學(xué)習(xí)消化課堂未涉及的相關(guān)專業(yè)知識(shí)或技術(shù)。更重要的是使學(xué)生既有獨(dú)立思考的空間，又有相互合作的機(jī)會(huì)，在完成各自所負(fù)責(zé)部分的任務(wù)基礎(chǔ)上使整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)保持一致性和可行性，從而順利“破題-立題-解題”。再就是通過課堂講授的過程，使學(xué)生的歸納總結(jié)與語(yǔ)言表達(dá)能力進(jìn)一步得到鍛煉和提高。

2.2.2 研究實(shí)踐

根據(jù)《細(xì)胞生物化學(xué)》的授課內(nèi)容分解而成的8個(gè)主題，與指導(dǎo)教師的相關(guān)研究工作相匹配。在征得相關(guān)指導(dǎo)教師同意后，學(xué)生們分組進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參觀，或針對(duì)相應(yīng)課題進(jìn)行研究實(shí)踐，最后由指導(dǎo)教師給學(xué)生表現(xiàn)評(píng)分。例如，針對(duì)細(xì)胞凋亡主題，有3名學(xué)生參與了家蠶BmE細(xì)胞在家蠶微孢子蟲感染后的凋亡情況監(jiān)測(cè)和分析。學(xué)生通過參與細(xì)胞增殖CCK8法實(shí)驗(yàn)、凋亡TUNEL染色及觀察等研究實(shí)踐，深入理解了細(xì)胞應(yīng)激后凋亡發(fā)生的各個(gè)過程，并在掌握具體實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上初步了解細(xì)胞凋亡過程的分子機(jī)制。學(xué)生們經(jīng)過研究實(shí)踐，將《細(xì)胞生物化學(xué)》課程中抽象的理論知識(shí)具化，極大促進(jìn)了對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。

2.3 改進(jìn)考核方式

為進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，通過本次教學(xué)改革將《細(xì)胞生物化學(xué)》課程的考核方式更新為平時(shí)成績(jī)、翻轉(zhuǎn)課堂和期末考試3個(gè)方面的總和，并且翻轉(zhuǎn)課堂的表現(xiàn)占比30%以上。通過這樣的改革措施，引導(dǎo)學(xué)生更加重視課堂討論和研究實(shí)踐，從而提高對(duì)科學(xué)研究的興趣和解決問題的能力。

3 實(shí)施研究性教學(xué)模式改革的效果

根據(jù)學(xué)生對(duì)《細(xì)胞生物化學(xué)》課程的反饋意見以及期末總平成績(jī)的綜合分析，本次《細(xì)胞生物化學(xué)》課程實(shí)施研究性教學(xué)模式改革取得的成效有如下幾個(gè)方面。

一是本學(xué)期《細(xì)胞生物化學(xué)》期末總平成績(jī)高于往年，大部分學(xué)生在創(chuàng)新教學(xué)方式中的“案例分析”部分取得了非常好的成績(jī)，如表1的數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生在平時(shí)表現(xiàn)、總平成績(jī)以及考試合格率等方面都明顯優(yōu)于教改之前；二是改變了學(xué)生對(duì)于生物化學(xué)相關(guān)課程的刻板印象，消除了學(xué)生對(duì)生物化學(xué)課程的畏懼心態(tài)；三是促進(jìn)了學(xué)生在研究性實(shí)踐中加深對(duì)細(xì)胞生物學(xué)及生物化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解；四是激發(fā)了學(xué)生對(duì)生物化學(xué)研究問題的興趣，提高了他們靈活運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

表1 《細(xì)胞生物化學(xué)》課程實(shí)施研究性教學(xué)模式改革的成效調(diào)查

綜上，本次對(duì)《細(xì)胞生物化學(xué)》課程教學(xué)方法的改革，可為學(xué)校培養(yǎng)具有良好學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力以及具有獨(dú)立思考能力和合作精神的創(chuàng)新型人才提供參考。