以培养创新人才为目标的细胞生物学教学模式探索

金朝霞 肖萍 曹芳 张宗申

摘要：在本科生专业课程《细胞生物学》的教学改革实践中，基于“注重基础、加强创新”的教学目标，将理论和实践教学与科研相结合，课堂上采用启发式、基于问题式、讨论式、研究式等多样化的教学方法和手段，以及多元化的考核方式；课外鼓励学生积极参与到科研活动中，以科研、实践引导和促进教学，提高学生自主学习和独立思考能力，逐步形成了具有专业特色的创新型教学模式。

关键词：创新；细胞生物学；科研；实践；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0114-02

培养创新型人才，努力提高大学生的创新意识和创新能力，是增强学生综合素质的需要，也是一个民族进步和国家兴旺发达的不竭动力。作为生命科学的基础和前沿学科，《细胞生物学》是一门实践性、研究性很强的课程，内容比较抽象、深奥，需要理论和实践密切联系。

传统的教学方式是以教师、教材和课堂三者为中心的封闭式教育模式，教师在课堂上单向灌输知识，学生被动地接受。在这种模式下，大学生主要的学习活动是通过死记硬背记住教材现成结论、机械地接收实验技能，不利于学生发散性思维和自主学习能力的培养。另一方面，传统教学中理论和实践教学与科研相脱节。高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的一体；教学是科研的基础，科研是教学的发展和提高。没有科研的支撑，难以实现旨在培养创新能力的教学目的。但由于实验设施等条件的限制，本科生参与科研项目的机会较少，不利于综合素质的培养。针对传统教育模式存在的问题，核心主干课程《细胞生物学》的理论和实践教学模式改革就显得十分必要。

一、采用多样化的教学方法 突出学生学习的主体性

为了进一步适应当前对高层次专业复合型人才的需求，培养具有系统理论知识和分析解决问题能力的创新人才，我们在理论课的教学模式中推行启发式、研究式、讨论式、基于问题式等教学手段，以学生为中心代替了以教师为中心，以重能力培养代替传统重知识传授，以小组讨论和教师指导式教学方法代替了传统的课堂讲授，使学生更加积极、主动参与教学活动，真正实现“互动式教学”。并且在保证基础知识教学的前提下，将教学活动与科研、实践工作紧密而有机地结合，以科研、实践引导和促进教学，提高学生自主学习和独立思考以及分析问题和解决问题的能力。通过丰富多样的教学方式为学生创造实践机会，激发兴趣使学生不由自主地进入研究性学习，从而使教师从知识的传输者变为指导者和促进者，学生从知识的被动接受者变为知识的主动构建者。这种以学生为主体，强调理论联系实际的教学形式，促进了学生创新教育和素质教育水平的提高。

（一）基于问题的启发式教学模式

以问题为基础的教学方法是以学生为中心、以教师为引导的开放式教学方法，是将问题作为教学的基本因素，教师在授课时有计划、有步骤地向学生提出问题，学生或者带着问题听课，或者课后根据问题进行思考，使学生在不断的提出问题和解决问题中完成教学内容的学习，找到问题的答案。这种基于问题式的教学方法，鼓励学生提出更好的问题，在探索和思考中学习，可以培养学生分析问题和解决问题的综合能力，养成终生独立学习的习惯。

（二）讨论式教学模式

细胞是一切生命体生长、发育、衰老和死亡过程的基础，从遗传到变异，从生理到病理，几乎所有生命现象的原因都要到细胞中寻找答案。近年来，现代细胞生物学领域中的重大进展非常精彩，许多研究内容和成果如细胞通讯、细胞增殖及其调控、细胞衰老与程序化死亡等对社会的发展影响深远。为了提高学生对课程学习的兴趣，我们增设了4个学时的讨论课。讨论课由教师给定一些议题，如“细胞信号传导与环境适应性讨论”、“光合作用研究与人类未来面临的粮食问题讨论”、“细胞生物学的最新研究成果与诺贝尔生理医学奖”、“细胞学发展历程对‘三观的启示”、“猎奇与兴趣在细胞生物学发展中的意义”、“人造生命——克隆人与生物伦理学”等。讨论分组进行，每个小组负责一个题目的全面阐述，小组成员分工协作完成查阅文献、制作ppt和课堂报告等工作，然后由教师做出评价。通过讨论式教学可以激发学生学习的兴趣和积极性，锻炼学生口头表达能力，并培养团队合作精神。

（三）研究探索式教学模式

细胞生物学中很多重大的理论和结果都是建立在经典实验基础之上的，教材中具有丰富的实验素材。在教学中，我们注重讲解实验的设计和过程，分析、总结和归纳实验背后的原理，启发学生对科学问题及重大发现的认识和思考。课外鼓励有兴趣的学生参与到教师的植物组培科研项目中，完成一些能胜任的实验环节，将科研中的问题带入课堂，引导学生思考和讨论，在应用、实践和错误中学习，加深学生对基本理论的理解。开展研究式和探索式的教学模式，可以使学生在“学习基础理论知识—联系实际应用—巩固再提高”的探究实践中，逐步培养出科学的思维方式和严谨的科学态度。

二、发挥教师的主导作用 培养学生的创新能力

在高校中，科研训练是培养创新人才和提高大学生创新能力的重要方法和有效手段。通过科研训练，让大学生系统地参与到科研项目当中，让学生“做中学”，将理论知识应用到实践，锻炼动手能力，达到学以致用、活学活用的目的。在科研和实践方面，我们充分发挥教师的主导作用，各位老师在获得科研项目的基础上，创造多种有利条件鼓励有兴趣、有能力的学生较早地参与教师的科研课题，并引导学生积极参与大学生创新创业训练计划和课外学术竞赛等一系列科技创新活动中。在专业教师指导下，学生自行查阅文献，自主设计实验并完成实验内容，最后整理实验数据、分析实验结果，进而撰写成论文发表。科研活动使学生学习了科研的知识，通过收集、整合信息构建知识，体会到科研的乐趣，进而增强了大学生的动手能力和创新意识，取得了较好的成果。利用科研大平台将理论和实践相结合，教学与科研相辅相成，这样就形成了覆盖课堂内外的立体化教学模式，将学生的专业知识、创新能力和科研素质的提高紧密结合起来，达到了培养本科生工程实践创新能力的教学目的，同时也可使学生尽早了解教师的研究方向和内容，有利于大四毕业论文等环节的完成。近几年来，学生参与论文发表数量上以及考研升学人数、比例层次都得到稳步提高，考入上海交通大学、南京大学等名校研究生的学生比例逐年增加。

三、改革课程考试方式 推进教学改革效果

传统考试制度存在诸多弊端，如考核方式单一、考试内容单一，这种片面的评分方法不能真实反映学生理解知识和应用知识的能力，也很难达到理论与科研实践相结合，提高学生创新能力的教学目的。为了更全面、科学、客观地评价学生的综合能力，我们将期末一卷定成绩的传统单一考试方式改革为多元化的综合考核方式，进而带动教学模式的改革。学生成绩的评定由平时成绩和期末考试两部分组成，平时成绩的比例增加到30%。平时成绩主要包括课堂考勤、课堂测试、课后作业、期中考试以及专题讨论等。课堂小测试我们采用2人一组，让学生自主设计考题；或者采用试题抽签、一人一题的方式，专题讨论分组进行。期末考试主要考察学生对基础知识，包括基本概念、原理和方法的掌握情况，以及对应用实例的理解，同时也增加了综合分析题及实验技能等试题。通过课程考核方式的改革，既调动了学生在课堂上的积极性，也建立了一个真正全面、客观、合理的课程考核体系，效果良好。

四、结语

高等教育的发展方向是以学生为主体，重视能力培养，促进大学生的全面发展。在近年来的教学改革实践中，我们遵循能力本位的理念，基础与科研实践并重，探索了一条立足课程体系优化和完善、科研创新实践为目标的人才培养模式。通过互动式、实践性教学引导学生进行探究性学习，激发学生自主学习的兴趣，从而达到培养学生创新和科研能力的目的。在课堂教学过程中，我们以细胞生物学的经典实验为例，引导和培养学生进行创新性思维；并通过讨论课等形式，调动学生学习的积极性；同时课外鼓励那些对科研具有浓厚兴趣的学生，进一步进行系统的科研创新能力培养。因此，教学与科研实践相结合的教学模式，可以帮助学生更好地构建细胞生物学的知识体系，对于培养学生的创新思维意识和研究能力，培养具有可持续发展能力的应用型生命科学人才均具有重要意义。

参考文献：

[1]余光辉，程旺元，龚汉雨，等.基于细胞生物学教学的科研创新人才培养模式探索[J].中国细胞生物学学报，2012，34（12）.

[2]陈安，梁文斌，李鹏，等.覆盖课堂内外的立体化教学改革提高本科生的创新能力[J].国际检验医学杂志，2012，33（13）.

[3]熊德慧，胡维新.开放式教学法在分子生物学教学中的实践[J].湘南学院学报，2006，（3）.

[4]吴学玲，刘新星，周洪波，等.细胞生物学研究性学习模式的探索和实践[J].中国科技信息，2008，（9）.

[5]向忠志.研究型教学模式在细胞生物学中的运用[J].中国校外教育（理论），2008，（10）.

[6]马朋，曹同涛，刘乃国，等.细胞生物学教学中PBL结合LBL的实践研究[J].中国成人教育，2009，（1）.

[7]方瑾，于敏，张惠丹，等.构建多元化的细胞生物学PBL教学模式[J].中国细胞生物学学报，2013，35（1）.

[8]李绍军，陈坤明，江元清，等.关于现代细胞生物学专题课程建设的探索[J].中国细胞生物学学报，2012，34（2）.

[9]王文静.生物化学精品课程“教、学、做”一体化教学模式改革与实践[J].郑州牧业工程高等专科学校学报，2012，（1）.