基于科研创新能力和前沿动态的细胞生物学教学改革探讨

封文佳 万娟 杨星 景瑞

[摘 要] 细胞生物学是一门发展迅速的学科，这就要求学生不仅要有扎实的理论知识、实验操作技能，还需要有较强的科研创新能力并掌握一定的前沿动态知识，才能不断适应新的科研环境，探究更深入的生命科学领域。立足于培养学生的科研创新能力，以学科前沿技术和进展为导向，分别探讨在理论、实验等方面的教学改革措施，以期指导实际工作。

[关键词] 细胞生物学;科研创新能力;前沿动态;教学改革

[作者简介] 封文佳（1992—），女，陕西榆林人，理学硕士，榆林学院生命科学学院助理实验师;万 娟（1989—），女，山东泰安人，理学硕士，阿克苏职业技术学院医学系讲师。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）36-0361-02    [收稿日期] 2020-04-03

创新是引领发展的第一动力，创新教育已成为知识经济时代高等教育的核心内容，而高校是培养具有扎实专业知识和创新能力的高级人才的摇篮。细胞生物学是现代生命科学中一门重要的基础前沿学科，本文充分结合作者的思考，针对这门课程的教学改革展开分析，对培养科研创新能力的重要意义及以培养创新思维为导向的细胞生物学教学两个方面重点进行论述。

一、培养科研创新能力的重要意义

提升大学生的科研创新精神和能力非常重要，国家鼓励本科生投入科研工作，在创新实践中培养他们的探索兴趣和科学精神。目前，不仅仅是高校及科研单位，很多企事业单位也非常重视创新型人才培养，并倾向于引进创新能力较强的人才参与到团队当中[1]。这就要求高校在专业课课程教学的过程中，不仅要重视基础理论知识的传授，也要将科研创新思维渗透到教学中，以期提高大学生的科研创新能力，培养高技能、应用型人才。此外，科研创新能力的培养可以促进大学生道德品质、意志情操与使命感的形成，并使他们树立正确的世界观、价值观与人生观。同时，大学生在参与科研实践的过程中，有助于培养其团队协作意识，学会处理各种关系，加强沟通交流及组织协调能力。

二、以培养创新思维为导向的细胞生物学教学

1.理论教学中渗透学科前沿知识，激发学生学习兴趣与创新思想。在细胞生物学的理论教学中，应重视教学内容的更新优化，不能拘泥于手中的教材，而应该从诺贝尔奖、国内外知名期刊及优秀教材中吸取精华。教学方法上也应该反复测试、评估和改进，将学科前沿技术、进展与教学内容有机结合起来。比如糖尿病的细胞生物学基础是细胞信号转导和细胞内代谢调节;癌症的细胞生物学基础是细胞周期和凋亡的调控;干细胞治疗的基础是细胞增殖和分化;细胞信号传递的研究热点应与细胞骨架与细胞运动联系起来等[2]。

诺贝尔奖在生物及化学等方面的成果既体现了细胞生物学研究的重要意义，也引领了细胞生物学的发展方向。例如，可以将诺贝尔生理学或医学奖的全新癌症治疗方案引入细胞增殖与癌细胞的课程教学中，这样能让学生认识到细胞生物学与现实生活的相关性，以及细胞生物学在解决人类重大疾病中所发挥的重要作用，使学生从内容记忆转移到批判性思维，这是研究人员的核心技能。

2.重视实验教学环节，培养学生科研创新能力。细胞生物学的实践性很强。在实验课前，教师应该先向学生介绍应用网络查阅文献的方法和网址，然后将实验课上所涉及的实验技术的最新研究文献提前布置给学生，在课程中安排适当时间让学生表述自己对文献中实验技术的理解，并由教师引导学生总结研究者的研究思路及文献可以深入探讨的问题，进一步引导学生思考如何设计实验，如何执行实验操作，如何分析实验结果，实验过程中的注意事项，实验改进方案及其原因，以及在相关领域中可能的实际应用等[3]。

同时，根据实验课内容将高质量的虚拟实验室工具与课程中的传统实验课程完全整合在一起，可以充分利用新兴技术和工具为学生创造基于查询的卓越学习体验。此外，教师要在实验课上将各种大型仪器功能及操作的知识穿插进来，不仅能培养学生使用大型仪器的意识，还能提高学生的实验技能。

3.成立科研兴趣小组，锻炼学生团队协作能力。大学生精力充沛，时间宽裕，应该让他们早日接触科研工作。教师可以牵头组织成立科研兴趣小组等，整合相关的研究进展，提炼出创新性研究热点并提供给学生，使学生了解科研实际并产生兴趣。根据学生们的兴趣，指导他们做一些设计性的小实验，也可将部分学生分配给教师做课题，经历科研课题的整个过程，并经常组织小组讨论实现思维的碰撞，让学生们从中获得新想法，鼓励他们进行组内分工合作，解决复杂问题并通过实验手段去验证想法。通过这种额外的时间投入，不仅能够使教师将科研活动和教学相结合，成为综合性的教师学者，还能培养学生的科研思维和团队协作能力。

4.以信息技术为手段，培养学生主动学习的能力。随着“互联网+”的不斷丰富，开放教育、在线学习等快速发展起来，借助新的信息技术丰富教学方法成为目前高校教育改革的一个方向。教师应当采取传统教学和“以学生为中心”的教学方式（如翻转课堂、雨课堂、慕课、微课等）相结合的方法[4]，根据所讲的细胞生物学章节，选取小的方向或热点课题，让学生分组讨论并带着问题查阅相关文献资料，了解学科前沿动态，并整理制作成简短的PPT课件，在课堂上进行讲解和讨论。当代大学生是伴随互联网长大的，他们可能没有意识到数字设备在科学合作和学习中的作用，教师可以鼓励学生将自己的想法借助APP制作出自己的学习微视频，分享给大家。当下比较流行的短视频软件如抖音、快手、微视等，这些方法不仅能调动学生学习的兴趣和主动性，还可以传播知识、活跃课堂气氛，同时也锻炼了其查阅文献、总结资料和制作PPT的能力，有利于今后的本科毕业答辩、研究生期间的科研学习以及将来的工作[5]。

三、小结

细胞生物学课程的实践性及其发展的快速性，决定了学好这门课程需要紧跟学科前沿技术的发展脚步，不断增强创新意识，培养科研精神，还需要学生自主学习新理论、新技术，开拓视野，逐步形成一定的科研创新能力，为今后的工作、学习打好科研基础，并为新时代社会主义事业的建设做出应有的贡献。

参考文献

[1]项莹.国际化视野下高校大学生科研创新能力培养及对策研究[J].现代职业教育，2019（7）：52-53.

[2]赫杰，史明，聂桓.细胞生物学教学模式改革的探索与实践[J].中国细胞生物学学报，2018，40（03）：103-108.

[3]胡灵娟，谢红艳，殷杰.细胞生物学实验教学改革探讨[J].基础医学教育，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.