科教融合理念下“细胞生物学”双语教学改革与实践

［摘 要］ 随着教育国际化的发展，双语教学成为提高学生外语能力和终身学习能力、获取信息和知识的能力，以及培养有战略眼光的生物技术精英人才的有效途径。结合“细胞生物学”双语教学实践，从双语教材的选择、教师科研成果和研究热点转化应用于课堂、双语微课程的建设、本科生进实验室等多个方面，探讨了在科教融合理念下进行“细胞生物学”双语教学改革的举措和成效，旨在为科教融合视域下生物学相关双语课程建设提供有效借鉴。

［关键词］ 细胞生物学；科教融合；双语教学

［基金项目］ 2021年度武汉科技大学教学研究项目“‘细胞生物学’双语微课程的建设及策略研究”（2021X037）

［作者简介］ 赵沙沙（1987—），女，湖北武汉人，博士，武汉科技大学生命科学与健康学院副教授，硕士生导师，主要从事细胞生物学、生物医学进展和普通生物学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）37-0100-04 ［收稿日期］ 2022-11-02

党的二十大报告指出，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势［1］。这三大战略共同服务于创新型国家建设，坚持教育优先发展，坚持创新驱动，坚持人才培养，才是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要战略手段。高等院校作为创新型人才培养的重要基地，在完善人才战略布局、加强国家战略人才力量、造就科技创新高素质人才方面有着义不容辞的责任。

“双一流”建设是近年来党中央、国务院做出的重大战略部署，也是中国高等教育领域继“211工程”和“985工程”之后的又一重大国家战略［2］。而教学和科研一直以来都是高等院校的两大支柱，深化科教融合、促进科研与教学互动、及时把科研成果转化为教学内容或成为“双一流”建设的重要路径［3］。

细胞生物学是以细胞的结构和功能为主要内容，揭示生命活动基本规律的一门学科。细胞生物学与多门学科相互渗透、相互联系，如生物化学、分子生物学、免疫学等，在生物技术本科生培养方面有着重要地位。正如细胞生物学家Wilson所说，“一切生命的关键问题都要到细胞中寻找答案”。当今生物学和生物医学领域的研究热点如肿瘤的致病机理、信号转导、衰老与凋亡、细胞自噬与大健康等，都是细胞生物学领域的核心内容，学好“细胞生物学”能够为揭示生命奥秘和攻克医学难题奠定良好的理论基础。另外，细胞生物学也是一门前沿学科，新理论、新方法、新思想层出不穷，这些新成果大多以英文的形式发表在国际知名学术期刊（如Nature、Science、Cell等）上。开展“细胞生物学”双语教学，切实提高学生的专业英语水平和综合素养，引导学生阅读英文原版教材及文献资料，是培养科技创新高素质人才的一项重要举措。本文对科教融合理念下“细胞生物学”双语课程教学模式改革与实践中的若干问题进行了研究和探索。

一、科教融合理念下“细胞生物学”双语教学实践

在科教融合理念下，武汉科技大学生命科学与健康学院为了更好地推进“细胞生物学”双语教学，从教材选择、教学内容设置、双语微课程建设、本科生进实验室等多个层次，优化科教融合的方法和路径，实现了科教融合和双语教学的有机统一。

（一）“细胞生物学”双语教材的选择

教材是知识的载体，一本好的教材是教学成功的必要条件。“细胞生物学”双语课程的开设，要求选择的双语教材符合中国学生的阅读实际，如语言流畅、插图精美、通俗易懂等。另外，由于“细胞生物学”研究的前沿性，其研究内容和研究成果在不断更新，这就要求教材的知识体系要满足发展的需求，知识内容更新要快。目前国内“细胞生物学”双语教学大多采用英文原版教材（或影印版教材），如Molecular Cell Biology （8th edition）、LEWIN’S Cell （3th edition）、KARP’S Cell and Molecular Biology Concepts and Experiments （8th edition）等。这些原版教材语言流畅、专业性强、插图精美、及时再版，但缺点是语言架构复杂、晦涩难懂，学生阅读起来难度较大；而且英文原版教材信息量巨大，往往涵盖“分子生物学”“遗传学”“生物化学”等课程内容，大大超过我们的教学大纲和课时设置，造成教学内容与教学实践不匹配的问题［4］。

通过充分比较，学院决定选用清华大学出版社出版的《医学细胞生物学》（Medical Cell Biology）作为课堂教学的双语教材。该教材是根据英文原版教材Medical Cell Biology （third edition）改编，在语言和内容编排上更加符合中国学生的阅读习惯，语言流畅，插图精美，各个章节均融入了该领域的研究热点和未解之谜。如在第四章讲述高尔基体的结构和功能时，便对该领域的研究热点进行了有机融入，指出高尔基体囊泡运输一直是细胞生物学研究的热点，最近的研究还发现COPI介导的逆行运输并不是从高尔基体到内质网进行物质运输的唯一途径，一些COPI非依赖性的囊泡运输途径也参与其中。通过科学前沿的融入和科学问题的提出，学生能够更好地把握科学前沿，提高学术敏感性。同时，鼓励教师和学生积极进行科研探索，实现科研相长。实践证明，该教材是在科教融合理念下开展“细胞生物学”双语教学的良好媒介。

（二）教师科研成果转化应用于双语课堂

细胞是生命活动的基本单位，细胞生物学知识几乎渗透到了生命科学领域研究的方方面面，SCI英文论文是高校教师科研成果呈现的主要形式。促进教师科研成果在课堂中转化，可以给“细胞生物学”双语教学提供良好素材。在课堂教学环节，授课教师采用逐步渗透英语的教学方法，鼓励学生阅读英文文献，开展小组讨论和成果分享。如在讲述细胞骨架调控细胞迁移时，授课教师采用案例教学法，融入肿瘤细胞迁移机制的相关研究成果。学生通过阅读英文文献，思考并讨论检测细胞迁移的实验方法有哪些？检测MMP2、MMP9、Integrin等分子标记的意义是什么？它们影响细胞迁移的机制是怎样的？又如在讲述细胞凋亡时，通过分析SCI案例，探讨为什么AnnexinV-FITC/PI双染可以检测细胞凋亡？其标记原理是什么？细胞凋亡时，磷脂酰丝氨酸为什么会外翻至细胞膜外表面？引导学生进行细胞膜结构和膜脂运动方式的回顾。通过在科教融合模式下开展双语教学，不仅提高了学生的专业英语水平，提升了文献阅读能力，也促进了学生对于不同章节知识的融会贯通，加强了理论知识的迁移和内化，提升了学生的学术素养和创造性思维。

（三）“细胞生物学”研究热点转化应用于双语课堂

细胞生物学是一门前沿学科，内容涉及历年来获得诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔化学奖的研究成果，以及发表在Nature、Science等生命科学知名杂志上的新近研究进展。针对“细胞生物学”课程内容，结合学生关注的社会热点，设置科教融入点，学生通过分析研究热点和前沿（英文），内化课堂内容，升华双语教学效果。例如，在讲授细胞的特点时，可以通过观看“2019新型冠状病毒”科普小视频（英文），开展小组讨论，辩证分析新型冠状病毒是细胞吗，病毒和细胞有什么区别，新型冠状病毒的遗传物质是什么，引导学生用专业的生物学知识去辨识新闻。在讲授程序性细胞死亡时融入2016年诺贝尔奖成果“细胞自噬”，引导学生分析细胞自噬是不是程序性细胞死亡，怎么鉴别细胞自噬与细胞凋亡，细胞自噬是由什么细胞器介导的，“饭要吃八分饱”有没有理论依据，引导学生做好知识迁移与回顾，从不同的角度构建知识结构体系。不过，在进行研究热点转化应用于时需要注意：本科生专业水平相对薄弱，选取的英文素材难度要适中，在趣味性、专业性和适用性方面做好平衡，不能因为内容太高深而让学生对科学研究望而生畏。

（四）双语微课程的建设

随着高等教育教学理念和教学模式的不断革新，基于MOOC、中国大学、智慧树等网上资源的线上线下混合式教学模式在高校中越来越普及。微课总时长短、内容少，学习者可以利用点滴的碎片时间来学习一个新的知识点。微课还可以将细胞微观世界的组成、运动和变化通过动画的形式生动形象地表现出来，便于学生更好地领悟专业知识、理解课程内容、提高学习效果。

“细胞生物学”中文版微课在国内已有长久发展，但现有的中文版微课难以满足双语教学的需求，不能适应学校关于“培养生物技术精英人才”的改革需求。因此，学院“细胞生物学”教学团队经过多年的研究，制作了形式多样的双语微课，填补了国内在“细胞生物学”双语微课程建设方面的空缺。例如，在《细胞膜与物质跨膜运输》章节中，笔者制作了协助扩散和主动运输（Na+/K+泵、Na+和葡萄糖协同转运蛋白等）的动画，并配以英语音频进行讲解，可以很好地帮助学生理解物质跨膜运输的途径和必要条件；在细胞骨架的学习中，通过观看微丝和微管组装与去组装的动画，帮助学生理解不同细胞骨架的装配方式及功能调控；同时，双语微课内容还囊括了课堂教学未涉及的研究热点，如肿瘤细胞的来源、细胞免疫治疗等，为学生拓宽知识面和提高学习兴趣提供有效途径。此外，授课教师也通过录制双语微视频，及时补充教材内未涉及的课程最新进展，学生通过碎片化学习提高了学术敏感性和前沿感知力。

（五）本科生进实验室

教师作为教学和科研活动的主体，除课堂教学外，也应提供机会和平台让本科生参与到自己的研究工作中去，这样既能推进教师的教学和科研项目，又能为学生提供良好的实践机会，促进理论知识的内化与迁移［5］。学院自成立以来，生物技术本科生一直采用“导师制”培养模式，即所有本科生在大二上学期会分配导师，授课教师也因此形成了包含教师、博士生、硕士生和本科生的研究团队。在研究团队中学生归属感强，所有本科生可以在导师、研究生的带领下熟悉“细胞生物学”相关实践，如细胞培养技术、细胞转染技术等，并进行以研究课题为单位的科研探索；导师也会不定期举行英文文献交流会，本科生通过文献阅读、分享、讨论等过程使自己的专业英语、学术思维、创新能力得到充分提高，为今后的本科生毕业论文设计与实践夯实基础。

在该教学模式下，学院生物技术专业本科生的科研实践和创新能力大大提高，学生在“互联网+”、全国大学生生命科学创新创业大赛、大学生创新创业训练等方面成果丰硕，也充分证明了本科生进实验室是提升一流人才培养与创新能力的有效举措。

二、科教融合理念下“细胞生物学”双语教学改革成效

（一）提升了双语教学的专业性

以往专业课的双语教学过于强化外语教学，而专业学习处于从属地位。这种将双语教学理解为专业英语强化班，弱化专业内容的学习是丢弃核心的行为。在科教融合理念下进行“细胞生物学”双语教学，通过科研成果和研究热点的有机融入，拉近了理论与实践的距离，提升了学生对于细胞等微观物质的直观感受，在强调专业性的同时，强化了双语教学效果，避免了以往双语教学的误区，极大地提高了“细胞生物学”教学质量。

（二）增加了双语教学的趣味性

以往只要在课堂上使用一定数量的英语即称为双语教学。这类课程PPT往往采用全英文，但课堂讲授几乎是中文，或者口头用汉语翻译PPT中的内容。这种教学模式很容易造成学生视听内容的不一致，学生容易走神，课堂专注度不高。在科教融合理念下开展“细胞生物学”双语教学，通过微视频和研究热点的融入（如细胞自噬与衰老、病毒的结构与特点），以及启发式、探究式、参与式、合作式等教学方式的实施，极大地提升了学生的学习兴趣，学生运用英语进行思考和表述的机会增多，主体作用得到强化，课堂参与度提高。

（三）强化了“细胞生物学”内容的整体性

基于传统的教学模式和不同章节“细胞生物学”内容的独立性，学生在学习中往往更加注重课程内容的细节性，而忽略了不同章节内容之间的内在联系，学生对于课程内容的掌握缺乏整体性，难以用专业的眼光去解释生物学现象。在科教融合理念下进行“细胞生物学”双语教学，通过对研究成果的学习和探讨，使学生认识到不同的生命现象都是由不同细胞结构协同作用的结果。如通过分析SCI论文中细胞凋亡的检测方法和手段，明白细胞凋亡时不仅会发生膜脂分布的变化，还会引起内质网应激和线粒体电子传递链的改变，引发内质网和线粒体介导的细胞凋亡途径。通过分析该生物学现象，学生把不同章节内容融会贯通，便于由点及面，从微观到宏观，构建“细胞生物学”知识网络。

（四）优化了双语教学模式

“细胞生物学”双语微课程的应用，使得教学内容适度碎片化。课堂教学和碎片化学习有机结合，优化了双语教学模式。短小精悍的微课程可以使学生不受时空的限制，能充分利用零散时间实现片段化学习，极大地激发了学生学习的主动性和积极性。此外，双语微课程也弥补了课堂双语教学过程中因英语水平不同造成的学习效果的差异，学生通过变速或多次播放微课，在巩固课程内容的同时，提高了专业英语能力。另外，双语微课程内容的趣味性和前沿性，也培养了学生的自主探索精神和创新能力，为培养高层次、高素质的复合型生命科学人才奠定良好的基础。