打造科研育人教学团队 践行科研对焦本科课堂——以生物化学与分子生物学教学团队建设及教学实践为例

史金铭 薛哲勇 徐启江 隋广超 滕春波

(东北林业大学生命科学学院，哈尔滨 150040)

自德国教育家洪堡提出“教学与科研相统一”的原则，二百多年来，无论是思辨论证还是实践论证都指向二者关系的多元性[1]。教学与科研相背离已是全球高校的普遍情势，如何将两者有机融合已成为高等教育面临的重大问题。目前，我国高校教师的科研已经可以通过大学生创新创业实践和毕业设计等环节支撑本科生的培养。但是，与研究生教育不同，本科生培养的主战场仍然是基于理论学习的课堂教学和基于实验技能训练的实验课堂教学。因此，要全面实现科研育人，将科研与教学进行深度融合，就必须攻克本科课堂这一阵地。

一、科研服务本科课堂教学是时代的召唤

2012年温家宝同志在全国教师工作暨“两基”工作总结表彰大会上曾指出[2]：“大学教授特别是名教授，要坚持进课堂，给本科生上课。”“学校教师搞科研、发表论文要更好地为教学服务。”2018年教育部提出要坚持“以本为本”，推进“四个回归”，明确指出大学的第一要务是育人。这实际上都在不断明确科研服务于“课堂教学”的要求。

进入21世纪以来，科学技术呈现爆发式发展，生命科学等领域的知识、技术和研究手段日新月异。高校教师普遍在科研上能够紧跟前沿，但在本科教学上往往因循守旧，很多课堂教学还在单纯地重复10年甚至20年前的内容。这就必然导致学生的课堂所学与实际的科研所需之间的差距越来越大。只有科研真正融入本科课堂教学，才能填补这一鸿沟。目前正处于知识大爆炸的时代，选择什么呈现给学生才能将其培养成为符合行业需求的可用之材，如何通过科学有效的方法将优质的科研元素引入课堂，如何促使高水平科研在本科课堂上发挥强有力的推动作用，这些都是教育工作者需要思考的重要问题[3-4]。

二、科研融入本科课堂教学面临的问题

首先，科研内容融入课堂教学不是简单地插入几个科研事件，而是需要将科研元素有机地整合到课堂教学中。这势必与传统课堂教学内容产生冲突。而要在不动摇课程原有基础的同时引入“新鲜血液”，是一个系统的工程。因此，科研融入本科课堂教学面临的首要问题是“到底教什么”。

其次，教师是教学中“教”的主体，虽然站在讲台上的不乏“科研大家”，但是受教学投入程度和讲授水平的限制，这些“大家”即便是上了讲台，也很难将其科研成果转化为适合本科生的课堂教学资源。因此，科研融入本科课堂教学还面临着急需解决的教师“如何教出来”的问题。

最后，学生是教学中“学”的主体，但是生硬地将科研内容强加给学生，非但起不到很好的效果，反而增加了学生的课业负担，使学生对科研产生抵触情绪。因此，科研融入本科课堂教学必须解决学生“如何学进去”的问题。

三、建设科研育人教学团队是科研服务本科教学的迫切需求

教学团队是以提升人才培养质量为目标，以课程建设和教学改革为“抓手”，以互补、沟通、合作为途径整合而成的教师教学活动群体[5]。教学团队建设是新时代高校深化教学改革、提升教学质量的关键环节[6-7]。要解决科研融入本科课堂教学面临的问题，实现科研育人，高校需要实施一系列的教学改革：一是要将科研成果有效转化为教学资源；二是将这些教学资源融入原有课程教学内容，并将整合的教学内容以恰当的方式方法在课堂上呈现给学生，并指导学生进行学习；三是对学生的学习效果进行评价，并据此进行持续的反馈和改进。这就需要建设一支以实现优质科研真正服务于本科课堂教学为目标、能够围绕科研与课堂教学的有机统一进行教学改革、将“科研大家”与“教学能手”联合起来实现优势互补的教学团队，即科研育人教学团队。

四、科研育人教学团队的建设

以笔者所在的东北林业大学生物化学与分子生物学教学团队为例，该团队主要承担“生物化学”“生物化学实验”“分子生物学及实验”和“生化分析技术及实验”等课程的课堂教学。这4门课程对生物类专业本科生的专业基础知识积累和科研实践能力培养起着重要的支撑作用，对学生科研认知的启蒙和科研素质的培养起着递进式推动作用。因此，这些课程能否承担科研育人的重任对生物类专业本科生的培养至关重要。

在将生物化学与分子生物学教学团队建设成为科研育人教学团队的实践中，首先是围绕“利用学科特色的科研成果促进本科课堂教学”这一核心问题组建科研育人教学团队。团队由9名成员构成，包括科研型高水平引进人才3人(外籍全职特聘教授1人，学科带头人2人)、科研教学型教授2人、教学型教授1人(国家级一流课程负责人)、副教授1人、讲师1人、工程师1人。其次是明确科研育人教学团队成员的职责分工。其中，科研型引进人才负责筛选学科的科研案例，分析其中的前沿元素，提炼其中的科学问题，明确学生通过科研案例学习要达到的目标；科研教学型教师负责科研案例与课程原有教学体系的融合，将科研案例与课程的知识点进行对接，重构课程教学内容；教学型教师负责针对不同课程以及不同科研案例的特点建立有效的教学方法并实施课堂教学，以及对学生的学习效果进行考核与评价。

五、科研育人教学团队落实科研对焦本科课堂的实践

科研育人教学团队在落实科研对焦本科课堂的实践过程中，首先要针对课程特点制定科研育人的具体目标；其次是通过使学生了解科研实例、掌握研究技术手段、把握前沿和拓展视野等，实现科学研究全方位、多角度地渗透本科课堂教学。

以东北林业大学生物化学与分子生物学科研育人教学团队落实科研对焦本科课堂的实践为例，其具体实施步骤如下。首先，梳理学科科研方向，筛选适合本科教学的科研实例，将科研案例涉及的基础知识与课程的知识点对应衔接；汇总科研实践中常用的实验技术手段，以教师的科研课题为背景从理论上解释实验技术如何支撑科学研究，并将这些实验技术应用于课堂实验设计和分析；将科研实例中蕴含的科学问题和研究手段等进行拓展，引入学科前沿的高水平研究成果，开拓学生的视野。其次，在课程教学模式方面，以案例教学为主，辅以翻转课堂和在线教学等。教学团队成员先将学科的研究成果或研究课题制作成教学案例，录制教学视频；然后将教学案例涉及的生化基础知识与课程的知识点进行对应，在课堂教学中植入相应的案例，引导学生围绕案例学习基础知识，同时指导学生通过基础知识的学习深入剖析案例、探索科学前沿、形成科研思路；最后布置科研题目，由学生围绕课题查阅文献、完成一个科研问题的解读并以翻转课堂形式展现出来，并以此作为学习效果的评价指标。

以东北林业大学生物化学与分子生物学科研育人教学团队成员隋教授的一项课题为例。该课题研究的是DNA的鸟嘌呤四联体结构与肿瘤的关系。在“生物化学”课堂教学中，将与课程知识点相关的该课题对应的研究内容作为案例教学的资源，包括基础知识3项(四链DNA的结构、四链RNA的结构、端粒的结构和功能)和前沿知识点3项(DNA空间结构的检测、G-四链体与生物传感器、稳定G-四链体的抗癌药物的开发)，并通过案例对应知识的教学引导学生探索天然林业来源化合物的抗癌机制及其与G-四链体可能的关联。在“生化分析技术及实验”课堂教学中，提炼出该课题研究运用的重要实验技术手段——荧光共振能量转移技术，进一步探讨其原理、特点和实际应用。在“分子生物学”课堂教学中，将该课题已发表的G-四链体相关的文章引入课程文献学习部分。此外，该课题还吸纳本科生进入科研团队参与进一步的科研探索与实践。东北林业大学生命科学学院还设立了与该课题研究相关的大学生创新课题。

六、科研育人教学团队建设及科研对焦本科课堂实践取得的成效

(一)推动本科课堂教学内容改革，促进教学与科研的深度融合

教学内容改革是教学改革中最艰巨、最基础的任务。教学内容的重塑既不能破坏课程原有知识体系的基础，又要强有力地支撑课程改革的目标。科研对焦本科课堂就是将科研成果融入课堂教学，但是两者的融合既不能简单理解为在课堂上讲科研，也不是把研究生的教学模式照搬到本科课堂。此外，大学高水平教授的科学研究相对深奥，对本科生尤其是低年级本科生而言，往往难以理解。

为此，科研育人教学团队成员需要充分打磨科研课题(案例)与课程教学知识点之间的契合度，以科研课题(案例)为线索有机串联相关知识点，从而帮助学生理解所学知识是如何应用于科研实践的；同时，通过教学与科研的磨合，从不同层面抽离出适应不同层次学生的教学元素，然后将之有机整合进课堂教学，并借助科学的教学方法和手段以及丰富的教学经验将枯燥(或深奥)的科研课题(案例)内容在课堂上生动地展现出来，从而实现科研推动教学。科研育人教学团队的建设为科研对焦本科课堂的实践提供了保障，使之得以顺利实施。

(二)以用促学，为学生开展科研实践奠定扎实基础

东北林业大学生物化学与分子生物学科研育人教学团队所承担课程的开设时间通常在大学2年级上学期到大学3年级上学期，共3个学期。这段时间正是本科生开展大学生创新实践以及参加各类竞赛的重要时期。为此，教学团队在剖析不同学年的学生特点基础上，筛选适合的科研元素并将其逐步渗透进课程教学，从科研理论、技术手段、实验设计、分析讨论等方面加强学生科研素养的培养，为学生开展科研实践奠定扎实的基础；同时，通过科研对焦本科课堂，使学生在学习中逐渐了解所在学科领域的教师科研项目，并引导学生进入感兴趣的课题组开展大学生创新训练和参加国内国际竞赛。目前，已连续多年有学生获得全国生物联赛一等奖和国际基因工程机器大赛(international genetically engineered machine competition，简称iGEM)金奖。

(三)加强科研育人教学团队成员间的切实合作，促进教师实现“科教相长”

我国历史上不乏在教学和科研领域都做出杰出贡献的前辈，如老一辈的著名医学教育家马文昭院士、著名数学教育家陈建功院士等。作为新时代的科教工作者，应把成为这样的人作为毕生努力和奋斗的目标。科研育人教学团队的建设有利于促进成员之间相互取长补短、共同进步，而成员间的切实合作既有利于提升教师的教学水平，也有助于年轻教师的学术成长和科研成果质量的提高。对生命科学相关专业的教师而言，科研能力无疑能够显著促进教学水平的提升；反之，教学水平的提升，尤其是科研教学的实践，又会促进其科研能力的增强。

东北林业大学生物化学与分子生物学科研育人教学团队自建立以来始终秉承“深耕不辍”精神，在教学方面，不断更新教学理念，形成优良的合作氛围。团队经常开展内部的教学研讨以及外出参加教学研讨和交流；团队中的新老教师之间注重传承与协作，坚持统一备课、统一考核[8]。近年来，团队还以教学改革项目和课程建设任务为“抓手”，承担了多项省级和校级教改项目以及国家级、省级一流课程建设任务，取得了包括省级教学成果奖在内的一些成绩，被学校评为“教书育人先进集体”。同时，在科研方面，团队中的年轻教师在践行科研育人的过程中对学科的研究领域有了更深入的了解，对研究的前沿问题有了深刻的见解。特别是一些年轻教师加入了高水平引进人才的科研团队，科研能力得到进一步的锻炼和提升，在论文发表、专利申请和基金申请等方面取得了进展乃至佳绩。

七、科研育人教学团队建设及科研对焦本科课堂实践面临的新问题及应对措施

除了取得上述成效之外，科研育人教学团队建设及科研对焦本科课堂在实践过程中也出现了一些新问题。无论是科研育人教学团队的自身发展还是科研对焦本科课堂的实践，团队的合力是否能够凝聚是一个核心问题。目前出现的主要问题是：团队的核心凝聚力不足，优势没有得到充分发挥；教师安于现状，科研育人的积极性不高；科研育人的政策导向和政策支持不够等[9]。因此，建议针对出现的新问题，从以下几个方面着手，持续开展科研育人教学团队建设，不断完善科研对焦本科课堂的教学改革。

(一)持续深化科研育人教学改革，以系列目标凝聚团队合力

作为对口林业行业的高等林业院校，生命科学相关专业的人才培养必须凸显林业特色，为林业行业输送可用之材。在生命科学相关专业的本科生培养方案中，专业理论课和实验课的学分在总学分中占50%～60%。所以将具有学科特色的科研元素渗透到这些课程的课堂教学中，是一项长期的系统工程。因此，建议为科研育人教学团队设定短、中、长期的科研育人教学改革目标，从而使团队紧紧围绕系列目标凝聚合力、开展切实合作。以东北林业大学生物化学与分子生物学科研育人教学团队为例，设定短期目标为“2年内完成所承担课程的科研案例教学改革探索”，中期目标为“5年内建成适用于本科教学的科研案例库，并普遍应用于各专业的人才培养”，长期目标为“8年内将科研对焦本科课堂的科研育人模式推广至校内其他学院和兄弟院校”。

(二)注重激发教学团队成员的科研育人积极性，夯实团队合作基础

近年来，各高校对本科教学的重视程度逐年提升。但是，从总体上看，与科研相比，教学仍难以得到广泛重视。在教师队伍建设以及教师业绩考核评价方面，高校在招聘和引进人才时考察的主要是科研能力，教师晋升的参考指标也侧重于科研方面。这使高校教师无论是在主观意愿上还是客观条件上都很难全身心地投入教学和教学研究。此外，一些深谙课堂教学之道的教师往往在科研方面相对弱势，而且在教学上容易安于现状、拘泥于程序化。为此，建议进一步完善科研育人教学团队的建设，细化分工，针对科研型、科研教学型、教学型等不同类型教师制定教学任务指标，由教师根据自己的特长承担侧重不同的教学科研工作，从而调动教学团队全体成员的积极性；同时，建议从不同课程的特点入手，多角度实现科研育人，扩大科研育人教学改革的辐射面。

(三)加大科研育人的政策支持力度

要实现科研育人，高校需要重视顶层设计，建立相关的保障机制和激励措施[10]。因此，建议完善科研育人教学团队的内部管理制度，建立教研室主任和团队科研带头人双负责制，由教研室主任负责教学任务的安排和教学秩序的维护，由团队科研带头人负责针对科研和教学中的问题组织开展研讨；同时，为团队负责的每门课程设定课程建设负责人，由其具体负责课程的教学改革和线上线下课程建设。此外，在激励政策制定方面，建议高校和二级学院建立团队奖励机制，以团队整体业绩作为团队成员的考核指标之一。

资助项目：黑龙江省教育科学“十四五”规划重点课题“基于科研育人理念的本、研教育深度融合课程教学改革体系的构建”，项目编号GJB1422743；黑龙江省教育教学研究课题“基于互联网+教育新常态的实验原型知识创生学术课程构建与实践”，项目编号SJGZ20200010。