生命科学类专业科研选题课程教学策略论文

1、生命科学类专业科研选题课程教学策略论文 ：为适应21世纪创新人才的培养需求，结合生命科学前沿发展特点，探索了生命科学类专业开设的科研选题课程的教学策略：引导学生关注科研最新动向，激发学生对生命科学类热点问题的兴趣；通过四个结合和四个注意事项指导学生阅读文献，提高学生对科技文献的认知能力；指导学生在学习文献的基础上，从关注的专业热点中确定科研选题，然后运用他人的高水平的科研方法设计可行性方案。 ：科研选题；生命科学；热点；文献调研；设计方案 进入21世纪以来，生命科学延续了自上个世纪中叶以来的迅猛发展势头。近年来，生命科学与材料科学、化学、医药、医学等学科交叉形成的许多新兴研究领域，越来越受到人

2、们的关注。以我国为例，在本世纪初，国家自然科学基金委员会（NSFC）重点项目和面上项目中，生命科学分别占总资助比例的27.1%和35.08%，远高于其它6个领域的资助比例1。高等学校生物类背景学生的考研率连年维持在60%以上，也从侧面反映了我国对高层次生物研究类人才的需求。笔者在生命科学专业科研选题的课堂教学实践中，根据专业特点、大三学生的知识掌握及能力具备的实际情况，结合本人的科研经历，探索了积极高效的教学策略：注重激发学生对生命科学热点的兴趣，引导学生把握专业热点的视角，训练学生筛选高质量文献的技能，培养学生理解高质量文献精髓的能力，指导学生初步学会在学习借鉴的基础上，从关注的专业热点中确

3、定科研选题，将他人的高水平的科研方法初步运用到自己的实验设计中。实践证明，此课程按此策略组织教学，可有效培养学生的发散思维能力和主观能动性，为学生今后从事科学研究打下理论和实践基础。 本探索以16人的小班教学为例。教学对象为生物技术专业三年级本科生，有考研意向的13人，其中跨专业考研1人，保研1人。学生已学完生命科学的大部分专业基础课程，掌握了专业基础知识，对科研有浓厚兴趣。课程前期积极引导学生讨论生命科学的热点问题。以关系到人类健康方面的生物医学为例，可给出下列关键词：癌症治疗、中枢神经疾病、免疫疗法等，每个关键词可引入相应研究方向的前沿热点。学生根据个人的研究兴趣，4人分为一个小组，在教师

4、的指导下查阅相关中、英文文献，以小组讨论和课堂汇报的形式确定选题内容，引导学生自己设计方案，最后教师结合自己的科研课题，组织学生进入课题实验室、动手实践，大致内容如图1所示。 2.1引导学生关注生命科学前沿方向 2.2指导学生阅读前沿文献 2.2.1文献阅读的重要性和必要性教学中，我们注重引导学生认识文献阅读的重要性和必要性。当代生命科学的研究早已不同于达尔文时代，从零建立科学大厦的可能性基本为零，尤其对于生命科学的基础研究只能建立在前人研究的基础上。如果要站在巨人的肩膀上，就必须有文献阅读的积累。另一方面，通过文献阅读，可以充分了解研究热点方向的发展历史和前沿动态，可根据现有的经费和仪器条件

5、，制定出初步的研究方案。再者，科研选题的成败，很大程度上取决于相关文献的调研。从科学基础研究的特点出发，每一项基础研究都应该是创新的。因此，只有在文献调研的基础上，才能避免重复选题、重复研究。对于三年级本科生而言，文献阅读的最直接作用是模仿学习，在阅读中仔细体会高水平论文的行文思路，既包括语言文字、句式的组织，也包括论文逻辑结构的组织表达。此外，对于还未接触实质性科学研究的本科生来说，文献阅读可以体会如何提炼科学问题及如何解决科学问题等，在思维方式和研究方法等各个方面都能得到最直接的训练，为今后的学习和深造做好预先训练，打好基础。2.2.2引导学生提高阅读能力本科生对（中、英文）文献认知和阅读

6、能力与技巧的掌握非常有限。针对这些问题，结合学生的实际情况，主要从“读什么”和“怎么读”两个方面引导学生对科技文献的认知和提高阅读能力。首先，向学生介绍什么是科学引文索引（SCI）类论文以及SCI论文的自身属性，包括引用量、影响因子及归属数据库等。其中着重介绍影响因子（impactfactor，IF），以此作为判定论文优劣的一个主要标准4。结合生命学科期刊的实例，讨论不同期刊影响因子的差异。在课堂详细介绍了英国的自然（Nature）期刊及其生命学科下的子刊，如自然细胞生物学、自然生物技术、自然医学等等。并结合本校生命科学学院在以上期刊的发文量，说明在此类期刊的难度，进一步激发学生学习的动力。在

7、进一步介绍“读什么”的过程中，引导学生利用互联网平台（谷歌学术和百度学术）、高校图书馆数据库（ScienceDirect、Weily等）以及文献管理软件（Endnote）高效地进行文献查阅和管理。学生对此类事物均表现出了极大的兴趣和较好的接受能力。据统计，课后有半数以上的同学在私人电脑上尝试使用了谷歌学术及ScienceDirect数据库，下载并安装了Endnote软件进行文献下载和管理。在教授“怎么读”的过程中，针对本科生的英语及专业基础较薄弱的特点，笔者总结了“四个结合”和“四个注意事项”。“四个结合”是指泛读和精读相结合、文献数据库和搜索引擎相结合、杂志论文和学位论文相结合、研究论文和专

8、利论文相结合。“四个注意事项”是注意尽快完成从中文文献到英文文献的过渡，更多阅读国际高水平的研究论文；注意精读高影响因子的期刊论文，扩展视野的深度与广度；注意最新文献与实际实验有1-2年的滞后性，及时关注最新研究进展；注意重点文献的分类保存，做好总结和记录。 2.3选题及制定可行性方案 在上述熟悉专业热点及科研文献阅读之后，指导学生在学习借鉴的基础上，从关注的专业热点中确定科研选题，然后将他人的高水平的科研方法初步运用到自己的实验设计中。在课程后半程，该班同学通过筛选和阅读文献，并组织课堂讨论和汇报后，初步确定了自己的选题。上述16名学生分成的4个小组的同学分别选择了“免疫疗法在巨噬细胞上的初

9、步探索”、“癌细胞在顺铂类药物下的迁移情况”、“锌离子对星状胶质细胞活性的影响”和“以衰老小鼠为老年痴呆模型观察大脑神经元的分布”课题，并设计了课题的可行性方案。其中，Zealot小组的课题为“以衰老小鼠为老年痴呆模型观察大脑神经元的分布”，其设计的课题可行性方案如图2所示。 2.4实验室实践 “以衰老小鼠为老年痴呆模型观察大脑神经元的分布”课题的可行性及具体方案顺利通过了教师的评估。该组同学随后进入教师课题组进行为期4周的实验室实践。期间，学生掌握了臼齿类小动物的麻醉及解剖、脊椎和脑组织的摘取、利用冷冻切片机进行脑组织切片，并在教师的指导下，利用激光共聚焦显微镜观察了神经元的分布。 本课程采取开放式教学，增加了教师与学生的互动，增进了课堂下师生之间的交流。教师结合自身优势，针对学生的特点，辅以小组讨论，前沿讲座，文献调研等多种授课形式启蒙本科生的科研兴趣，通过选题制定方案和实验室实践等一系列的训练，学生不仅学习了如何通过调研文献独立选题和设计实验，而且意识到了理论和实践的差距。这些为相关创新性实验及其今后的研