基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养模式研究

赵天倚

摘要：科研创新人才培养水平已经成为衡量高校人才培养质量的重要指标，作为生物技术特色专业基础课程之一的细胞生物学教学因此更加注重科研创新人才培养的有效性。要打造基于细胞生物学的科研创新人才培养模式，高校就要把握调整课程配比与内容深度、融入人文思维与创新要素、打造一流的教师队伍、保障高水平教材建设这几大要点，同时实施建设立体的教学体系、提倡大单元自主预习、培养学生正确的学习态度、创新“忙起来”的一流课堂、落实“活起来”的考核评价等教学策略。

关键词：细胞生物学；高校；科研创新人才；人才培养模式；教学体系；自主预习；一流课堂

中图分类号：C961；G642文献标志码：A文章编号：1008-3561（2023）29-0005-04

21世纪的国际竞争主要集中在科研创新人才竞争方面，一个国家有足够多的科研创新人才，可以推进这个国家的创新发展进程。高校是培养科研创新人才的主阵地，应积极承担培养科研创新人才的重要任务，通过创新教学模式促进学生创新发展，将学生培养为更具创新意识和创新能力的全能型高素质人才。当前，高校如何构建科研创新人才培养模式已经成为一个热议话题。在细胞生物学教学中，教师应对此积极展开理论研究，并着手实践，将可行策略全面应用于实际教学，培养高素质的科研创新人才。

一、高校细胞生物学科研创新人才培养要点

1.调整课程配比与内容深度

课程配比与内容深度不当是高校细胞生物学最常见的教学问题，以至于部分高校细胞生物学课程设置无法满足教学需求，使科研创新人才培养无处立足。所以，基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养，需要教育工作者在调整课程配比与内容深度方面做好顶层设计。可以由教研组组长牵头，调整细胞生物学理论课程与实践操作课程、必修课程与选修课程之间的配比，适当增加实验项目，将指向基础知识与技能教学的课程规划在必修课中，并增强选修课的灵活性、专业性，拓宽选修课的知识广度。这样，学生便可以夯实细胞生物学理论知识，积累实践经验，涵养科研创新人才基本素质。

2.融入人文思维与创新要素

人文思维与创新要素的缺失是影响高校细胞生物学教学效果的关键因素。在细胞生物学专业教学中，部分教师只重视专业理论知识的讲解，忽略人文思维的渗透，也忽略教学方法和教学过程的创新，这限制了科研创新人才的培养。新时期的教师应重新思考人文思维与创新要素对高校细胞生物学科研创新人才培养的重要作用，将其巧妙融入实际教学[1]。首先，教师可以针对细胞生物学课程内容，渗透社会主义核心价值观。比如，讲解“细胞的社会联系与信号转导”时，教师可以向学生传递“人类命运共同体”理念。细胞组成了人体的组织、器官，细胞之间的相互依存与共同发展是人类生命的动力源泉，并构成了一个“命运共同体”。而人类社会的每一个个体，都在社会中发挥着不可替代的作用。人类个体之间的交互作用，就像细胞组织之间存在的“合作共生”关系。学生明白这些后，就会由“细胞命运共同体”联想到“人类命运共同体”，其思想觉悟就会提升到“建设人类命运共同体”的高度，进而增强科研意识，凝聚创新之力，致力于应用专业知识建设人类命运共同体。其次，在创新要素方面，教师可以以创新教学方法为主，通过新颖的教学方法与过程潜移默化地影响学生，使学生树立创新意识、增强科研创新能力。

3.打造一流的教师队伍

优秀的教师不仅能在教学期间对学生产生积极影响，更有益于学生终身学习和发展。基于此，以细胞生物学教学为基础的高校科研创新人才培养，还应打造一流的教师队伍。教师可以用自身科研创新人格魅力感染学生，帮助学生树立科研创新人才成长目标，科学规划自己的校园生活乃至未来人生。这要求学校定期对教师展开培训，更需要教师树立自我成长、专业发展意识。教师应积极响应学校的科研、教研活动，锻炼自身创新思维，不断吸收最新教学观点，获取最新课程资源，积累专业知识，形成与时俱进的教学艺术，以“上好每一节课”进行自我约束。此外，高校还可以外聘社会细胞生物学科研人员，让其向本校教师分享科研经验，带动本校教师队伍的成长。

4.保障高水平教材建设

教材是教学的重要参考，其系统性、丰富性、创新性同样会影响高校科研创新人才培养质量。为此，构建基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养模式，还需保障教材的高水平建设，这要求教研组充分发挥自身的牵头作用。教研组可以组织教师研读一流高校的细胞生物学教材，梳理其差异，归纳其共性，提取重点内容，定期重编教材，使教材内容不断丰富、推陈出新。同时，教研组可以集中研究国家细胞生物学精品在线开放课程，从中挖掘适用于本校细胞生物学教学与科研创新人才培养的内容，将其设计为本校“电子教材”。这样的教材建设自然能满足基于细胞生物学教学培养科研创新人才的现实需求，只要教师在后续教学中正确使用教材，学生的科研创新发展就指日可待。另外，高校还可以聘请社会细胞生物学科研人员协助本校教师编写教材。科研人员的独特视角，对提高教材质量有极大益处。甚至部分科研人员还能将细胞生物学最新研究成果设计在教材中，让教学始终紧跟社会发展脚步，发挥最新研究成果对高校科研创新人才培养的重要支撑作用。

二、指向科研创新人才培養的高校细胞生物学教学策略创新

1.建设立体的教学体系

所谓“立体的教学体系”，指的是线上、线下、混合式教学的有机结合。21世纪是互联网时代，线上教学模式应运而生，在一些特殊时期或为满足个别学生远程学习需要，教师都可以运用线上教学模式，通过直播课、录播课等形式保障细胞生物学理论知识的有效传递，并与学生展开实时互动。但是，线上教学模式不能完全取代传统教学，线下以课堂为中心的教学仍旧占据主要地位，其师生面对面沟通优势始终无法被取代，教师还应努力挖掘线下课堂更多的价值与功能。而混合式教学指的是线上教学与线下教学的结合，比如通过线上教学指导学生预习和复习，利用线下课堂对理论知识进行深度讲解，为学生创造实践操作空间。教师应深挖落脚点，将三者适度结合，建设立体化、综合性的教学体系，让学生不仅可以随时展开线上学习，结合在线精品课程展开科研创新，还可以随时在线下拓展认知，深化科研讨论。

2.提倡大单元自主预习

预习能使学生预先了解或熟悉课程内容，进而在“不打无准备之仗”的状态下，大大提高学习效率及有效性。而以大单元为基础的自主预习，可以突破传统章节预习局限，使学生更全面地熟悉新课内容，提前在头脑中建立起单元知识框架。教师可以依据本校所用教材特点和单元编排特点设计单元预习学案，将其与单元预习提示一并打包，通过线上教学指导平台推送给学生，督促学生展开单元整体预习，并鼓励学生创新思考对应的科研内容。与课堂教学不同，大单元自主预习全然是学生自己的学习活动，学生每形成一个新颖观点，每创新一个预习方法，都有助于其科研创新能力的发展。以“细胞基本知识概要”一章为例，教师可以将以下问题设置在单元预习学案中：单元提到了有关细胞的哪些概念？细胞的常见问题有哪些？如何理解细胞的共同特征及各种化学成分在细胞中的表现？如何辨别真核细胞与原核细胞？同时，在高校细胞生物学教学精品课程资源库中选取恰当材料，与学案一并推送给学生。学生展开自主预习，带着问题进行创新思考，用自己的语言总结细胞概念、常见问题、共同特征等，设计辨别真核细胞与原核细胞的科学实验方案，无一不有利于其培养科研创新能力。

3.培养学生正确的学习态度

意识决定行动，而态度是意识的反映，学生是否具有正确的学习态度，也是基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养影响因子。教师应当全力培养学生正确的学习态度，使其爱科研、爱创新，消除培养科研创新人才的意识形态阻碍。

（1）善用榜样模范。教师可以向学生介绍当代细胞生物学专家的创新事迹和科研成果，让学生在专家求真务实、敢为人先的科研创新精神引领下，形成积极的科研创新学习态度，也可以收集古今中外对细胞生物学发展作出杰出贡献的科学家故事，让学生在古今中外不同科学家的相同理想熏陶下，对科研创新形成深刻认识[2]。比如，教师可以在讲解细胞生物学研究方法前，带领学生了解著名生物学家威尔逊在20世纪20年代提出的“一切生物学关键问题都必须在细胞中找寻”理念的背景与影响，使学生认识到科学家们对细胞生物学问题的创新研究已形成了一些系统的观点和成果，激励学生以科学家为榜样，以科学家精神为指引，积极展开科研创新，向科研创新人才方向迈进。

（2）技术关联生活。教师可以通过信息技术手段创新展示细胞生物学研究成果或过程，以直观、具象的情境促进学生创新思考，激发其科研兴趣。信息技术与高校科研创新人才培养的结合不仅体现在线上或混合式教学中，还体现在课堂信息化教学中。教师可以利用多媒体、希沃白板等信息化教学工具，将对生产、生活产生巨大正面影响的细胞生物学研究展示给学生，优化科研创新人才培养模式。比如，细胞的分化、增殖和调控、衰老、凋亡等过程，无不说明“生命只有一次”的珍贵，而单纯以语言讲解此部分知识，很难使学生产生真实、深刻的体验。为此，教师可以以癌细胞为例，通过多媒体播放其癌变的过程，并结合当前细胞生物学研究成果，给学生讲解能够解决细胞癌变问题的创新手段，让学生深刻理解癌细胞对人类的影响及通过科研创新“打败”癌细胞的重要性，从而增强科研创新动力。

4.创新“忙起来”的一流课堂

基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养需要一流的课堂，而结合现有实践来看，“让学生忙起来”可以为课堂“一流化”提供持续、稳定的支持。教师可以通过启发、鼓励合作、组织实验等方式让学生成为课堂的主人，使学生忙于科研与创新，以此实现对科研创新人才的有效培养。

（1）教师不只讲，问题有启发。常规细胞生物学教学通常以“教师讲”为主，学生多数时间是“听课”和“记笔记”，缺乏对理论内容的创新思考，难以形成科研创新能力[3]。所以，创新“忙起来”的一流课堂，教师首先要克服“只讲课”的习惯，塑造“提问者”角色，相机对学生提出启发性问题，并对学生创新思考过程进行适当点拨[4]。以“细胞连接”为例，教师在课堂教学之初可以提问学生：“细胞连接类型有哪些？其分布与功能分别有怎样的特点？”先使学生结合已有知识和经验展开创新猜想，再让其在教材中寻找答案。之后，教师可以结合“细胞侧面冰冻蚀刻电镜图”“紧密连接结构示意图”“锚定连接作用图解”“粘合带结构图解”等示意图，追问：“如何将封闭连接特征描述具体？”“封闭连接有关细胞的主要功能分别由哪些因素决定？”“何种状态下细胞无法形成应有的封闭连接？”“怎样理解粘合带对锚定连接的影响？”学生从科研角度思考问题，反馈创新想法，无论观点是否完全正确，都能从“不求甚解”的状态中解放出来，提高科研创新能力。

（2）学生不孤单，讨论加合作。纵观古今中外的细胞生物学或其他科学研究过程，独自开展研究的科学家非常少。唯有合作才能让创新落地生根，促成具有现实意义的科研成果。教师应避免使学生在课堂上产生“孤单”的感受，应为其提供合作空间。比如，教师可以提前将学生分成多个学习小组，帮助各小组选出小组长，并向学生说明小组合作学习注意事项。之后，可以针对适用于合作讨论模式的教学内容，引导学生展开创新讨论，让学生初步感受科研合作[5]。以“主动运输”教学为例，“主动运输”又称“代谢关联运输”，是细胞中物质运输的主要方式，包括由ATP直接提供能量和间接提供能量的两种运输方式，其适合合作探究学习。因此，教师可以将“主動运输的秘密”探究任务交给学生，督促学生展开小组讨论，创新设计探究学习方案。之后，教师可以督促学生依据本组方案展开深入探究，如“结合钠—钾泵模型探究离子泵（ATP直接提供能量的主动运输）工作机制”“利用两种不同溶质构建同向运输与反向运输模型”等。在合作讨论中，学生能够尽显创新，体验科研过程，形成科研创新思维。

（3）理论打基础，实验促探索。实验是学生进行实践操作的主要载体。教师可以在讲好理论知识基础上，顺势组织细胞生物学实验，让学生亲身参与探索，在实验方案的创新中，强化科研创新感知[6]。以“叶绿体的功能———光合作用”教学为例，教师可以在讲解此基础知识后，给学生提供足够的实验器材，并提出实验要求。学生结合所学理论创新设计光合反应实验，制造并观察“光反应”“暗反应”过程，既能检验所学理论，又能提升实验创新能力，更能理解理论与实践在科研创新上的相辅相成，这有利于高校科研创新人才培养目标的实现。

（4）试题自己出，创意助发展。试题可以檢验细胞生物学教学成果，而“出试题”需要运用一定的科研创新思维。为此，整合“诊断学情”“培养科研创新人才”两大目标，教师可以鼓励学生自主设计试题，帮助学生完成从“考生”到“出题人”的角色转变。以“内膜系统”教学为例，教师可以在学生掌握“蛋白质合成路径”“信号肽以及信号识别颗粒”等基础知识后，鼓励学生设计以下试题：“作为一种特殊类型的内质网，微粒体对细胞体外实验而言是一个很有价值的研究系统。如果在分泌蛋白进行体外翻译的无细胞系统中，我们能检测到生化反应的每一个过程，请说明为什么会在一段时间后在微粒体上发现核糖体的存在？”设计试题对学生创新思维与科研意识均有较高要求，学生从“答案”入手逆向设计问题，并在问题背景与科研背景间建立联系，对基于细胞生物学教学培养科研创新人才大有裨益[7]。

5.落实“活起来”的考核评价

关于“活起来”的考核评价，要求教师依据细胞生物学前沿科研成果设计试题，并在评价学生试题正确性与否的前提下，融合“科研态度”“创新思维”“科研创新能力”等多个指标点评学生，增强考核与评价的全面性。每一次细胞生物学教学活动结束之后，教师都应落实“活起来”的考核与评价。这样，学生就能在考核与评价中受到持续的创新精神教育，潜移默化地提高科研创新意识。

三、结语

综上所述，基于细胞生物学教学的高校科研创新人才培养，一方面应把握“调整课程配比与内容深度”“融入人文思维与创新要素”“打造一流的教师队伍”“保障高水平教材建设”几大要点，完善顶层设计，另一方面要凸显教学策略之新，建设立体的教学体系，提倡大单元自主预习，培养学生正确的学习态度，创新“忙起来”的一流课堂，落实“活起来”的考核评价。高校教育工作者应对此形成清晰的认识，结合人才发展趋势，创新细胞生物学教学模式，从而更好地培养高素质的科研创新人才。

参考文献：

[1]赵月，刘娜，马振玲，李春奇，郑文明.《细胞生物学》课程教学改革探索[J].教育现代化，2020，7（15）：13-15.

[2]陈凌娜，王晗，田永芝，阿迪拉·吐尔逊塔依.课程思政视域下细胞生物学教学改革与探索[J].新疆师范大学学报：自然科学版，2022，41（04）：76-80.

[3]李翡翡，杨宁，王玮，张雪蕊，冯超悦，陈曙晖，王一迪.细胞生物学中融入课程思政的思考[J].中国细胞生物学学报，2022，44（12）：2287-2293.

[4]刘洋，田洪艳，张骏，刘忠平，王弘珺.新医科背景下细胞生物学教学改革[J].吉林医药学院学报，2022，43（06）：472-473.

[5]李红侠，李敏，王晴，徐礼生.基于课程思政下细胞生物学实验的教学改革与实践[J].兴义民族师范学院学报，2022（04）：64-66+100.

[6]美荣，苏亚拉图，乌云达来.高等师范院校细胞生物学课堂教学改革与探索[J].中国细胞生物学学报，2022，44（08）：1644-1650.

[7]张利娟，刘晓宁，抗晶晶，李璐璐.基于转化医学理念的细胞生物学课程教学探索与实践[J].黄河科技学院学报，2022，24（08）：95-100.

Research on the Cultivation Model of Innovative Talents in Scientific Research in Colleges and Universities Based on Cell Biology Teaching

Zhao Tianyi

（School of Pharmacy， Changchun University of Chinese Medicine， Jilin Province， Changchun 130117， China）

Abstract： The level of scientific research and innovation talent cultivation has become an important indicator to measure the quality of talent cultivation in universities. As one of the basic courses of biotechnology specialty， cell biology pays more attention to the effectiveness of scientific research and innovation talent cultivation. To create a research and innovation talent cultivation model based on cell biology， universities need to grasp the key points of adjusting the course ratio and content depth， integrating humanistic thinking and innovative elements， building a first-class teaching team， and ensuring the construction of high-level teaching materials. At the same time， they should implement the construction of a three-dimensional teaching system， promote independent previewing of large units， cultivate students correct learning attitudes， and innovate first-class classrooms that are"busy" implement teaching strategies such as assessment and evaluation for "getting alive".

Key words： cell biology； colleges and universities； research and innovation talents； talent training mode； teaching system； autonomouspreview； first-classclassroom