打造科研育人教學團隊 踐行科研對焦本科課堂
——以生物化學與分子生物學教學團隊建設及教學實踐為例

史金銘 薛哲勇 徐啟江 隋廣超 滕春波

(東北林業大學生命科學學院，哈爾濱 150040)

自德國教育家洪堡提出“教學與科研相統一”的原則，二百多年來，無論是思辨論證還是實踐論證都指向二者關系的多元性[1]。教學與科研相背離已是全球高校的普遍情勢，如何將兩者有機融合已成為高等教育面臨的重大問題。目前，我國高校教師的科研已經可以通過大學生創新創業實踐和畢業設計等環節支撐本科生的培養。但是，與研究生教育不同，本科生培養的主戰場仍然是基于理論學習的課堂教學和基于實驗技能訓練的實驗課堂教學。因此，要全面實現科研育人，將科研與教學進行深度融合，就必須攻克本科課堂這一陣地。

一、科研服務本科課堂教學是時代的召喚

2012年溫家寶同志在全國教師工作暨“兩基”工作總結表彰大會上曾指出[2]：“大學教授特別是名教授，要堅持進課堂，給本科生上課?！薄皩W校教師搞科研、發表論文要更好地為教學服務?！?018年教育部提出要堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，明確指出大學的第一要務是育人。這實際上都在不斷明確科研服務于“課堂教學”的要求。

進入21世紀以來，科學技術呈現爆發式發展，生命科學等領域的知識、技術和研究手段日新月異。高校教師普遍在科研上能夠緊跟前沿，但在本科教學上往往因循守舊，很多課堂教學還在單純地重復10年甚至20年前的內容。這就必然導致學生的課堂所學與實際的科研所需之間的差距越來越大。只有科研真正融入本科課堂教學，才能填補這一鴻溝。目前正處于知識大爆炸的時代，選擇什么呈現給學生才能將其培養成為符合行業需求的可用之材，如何通過科學有效的方法將優質的科研元素引入課堂，如何促使高水平科研在本科課堂上發揮強有力的推動作用，這些都是教育工作者需要思考的重要問題[3-4]。

二、科研融入本科課堂教學面臨的問題

首先，科研內容融入課堂教學不是簡單地插入幾個科研事件，而是需要將科研元素有機地整合到課堂教學中。這勢必與傳統課堂教學內容產生沖突。而要在不動搖課程原有基礎的同時引入“新鮮血液”，是一個系統的工程。因此，科研融入本科課堂教學面臨的首要問題是“到底教什么”。

其次，教師是教學中“教”的主體，雖然站在講臺上的不乏“科研大家”，但是受教學投入程度和講授水平的限制，這些“大家”即便是上了講臺，也很難將其科研成果轉化為適合本科生的課堂教學資源。因此，科研融入本科課堂教學還面臨著急需解決的教師“如何教出來”的問題。

最后，學生是教學中“學”的主體，但是生硬地將科研內容強加給學生，非但起不到很好的效果，反而增加了學生的課業負擔，使學生對科研產生抵觸情緒。因此，科研融入本科課堂教學必須解決學生“如何學進去”的問題。

三、建設科研育人教學團隊是科研服務本科教學的迫切需求

教學團隊是以提升人才培養質量為目標，以課程建設和教學改革為“抓手”，以互補、溝通、合作為途徑整合而成的教師教學活動群體[5]。教學團隊建設是新時代高校深化教學改革、提升教學質量的關鍵環節[6-7]。要解決科研融入本科課堂教學面臨的問題，實現科研育人，高校需要實施一系列的教學改革：一是要將科研成果有效轉化為教學資源；二是將這些教學資源融入原有課程教學內容，并將整合的教學內容以恰當的方式方法在課堂上呈現給學生，并指導學生進行學習；三是對學生的學習效果進行評價，并據此進行持續的反饋和改進。這就需要建設一支以實現優質科研真正服務于本科課堂教學為目標、能夠圍繞科研與課堂教學的有機統一進行教學改革、將“科研大家”與“教學能手”聯合起來實現優勢互補的教學團隊，即科研育人教學團隊。

四、科研育人教學團隊的建設

以筆者所在的東北林業大學生物化學與分子生物學教學團隊為例，該團隊主要承擔“生物化學”“生物化學實驗”“分子生物學及實驗”和“生化分析技術及實驗”等課程的課堂教學。這4門課程對生物類專業本科生的專業基礎知識積累和科研實踐能力培養起著重要的支撐作用，對學生科研認知的啟蒙和科研素質的培養起著遞進式推動作用。因此，這些課程能否承擔科研育人的重任對生物類專業本科生的培養至關重要。

在將生物化學與分子生物學教學團隊建設成為科研育人教學團隊的實踐中，首先是圍繞“利用學科特色的科研成果促進本科課堂教學”這一核心問題組建科研育人教學團隊。團隊由9名成員構成，包括科研型高水平引進人才3人(外籍全職特聘教授1人，學科帶頭人2人)、科研教學型教授2人、教學型教授1人(國家級一流課程負責人)、副教授1人、講師1人、工程師1人。其次是明確科研育人教學團隊成員的職責分工。其中，科研型引進人才負責篩選學科的科研案例，分析其中的前沿元素，提煉其中的科學問題，明確學生通過科研案例學習要達到的目標；科研教學型教師負責科研案例與課程原有教學體系的融合，將科研案例與課程的知識點進行對接，重構課程教學內容；教學型教師負責針對不同課程以及不同科研案例的特點建立有效的教學方法并實施課堂教學，以及對學生的學習效果進行考核與評價。

五、科研育人教學團隊落實科研對焦本科課堂的實踐

科研育人教學團隊在落實科研對焦本科課堂的實踐過程中，首先要針對課程特點制定科研育人的具體目標；其次是通過使學生了解科研實例、掌握研究技術手段、把握前沿和拓展視野等，實現科學研究全方位、多角度地滲透本科課堂教學。

以東北林業大學生物化學與分子生物學科研育人教學團隊落實科研對焦本科課堂的實踐為例，其具體實施步驟如下。首先，梳理學科科研方向，篩選適合本科教學的科研實例，將科研案例涉及的基礎知識與課程的知識點對應銜接；匯總科研實踐中常用的實驗技術手段，以教師的科研課題為背景從理論上解釋實驗技術如何支撐科學研究，并將這些實驗技術應用于課堂實驗設計和分析；將科研實例中蘊含的科學問題和研究手段等進行拓展，引入學科前沿的高水平研究成果，開拓學生的視野。其次，在課程教學模式方面，以案例教學為主，輔以翻轉課堂和在線教學等。教學團隊成員先將學科的研究成果或研究課題制作成教學案例，錄制教學視頻；然后將教學案例涉及的生化基礎知識與課程的知識點進行對應，在課堂教學中植入相應的案例，引導學生圍繞案例學習基礎知識，同時指導學生通過基礎知識的學習深入剖析案例、探索科學前沿、形成科研思路；最后布置科研題目，由學生圍繞課題查閱文獻、完成一個科研問題的解讀并以翻轉課堂形式展現出來，并以此作為學習效果的評價指標。

以東北林業大學生物化學與分子生物學科研育人教學團隊成員隋教授的一項課題為例。該課題研究的是DNA的鳥嘌呤四聯體結構與腫瘤的關系。在“生物化學”課堂教學中，將與課程知識點相關的該課題對應的研究內容作為案例教學的資源，包括基礎知識3項(四鏈DNA的結構、四鏈RNA的結構、端粒的結構和功能)和前沿知識點3項(DNA空間結構的檢測、G-四鏈體與生物傳感器、穩定G-四鏈體的抗癌藥物的開發)，并通過案例對應知識的教學引導學生探索天然林業來源化合物的抗癌機制及其與G-四鏈體可能的關聯。在“生化分析技術及實驗”課堂教學中，提煉出該課題研究運用的重要實驗技術手段——熒光共振能量轉移技術，進一步探討其原理、特點和實際應用。在“分子生物學”課堂教學中，將該課題已發表的G-四鏈體相關的文章引入課程文獻學習部分。此外，該課題還吸納本科生進入科研團隊參與進一步的科研探索與實踐。東北林業大學生命科學學院還設立了與該課題研究相關的大學生創新課題。

六、科研育人教學團隊建設及科研對焦本科課堂實踐取得的成效

(一)推動本科課堂教學內容改革，促進教學與科研的深度融合

教學內容改革是教學改革中最艱巨、最基礎的任務。教學內容的重塑既不能破壞課程原有知識體系的基礎，又要強有力地支撐課程改革的目標?？蒲袑贡究普n堂就是將科研成果融入課堂教學，但是兩者的融合既不能簡單理解為在課堂上講科研，也不是把研究生的教學模式照搬到本科課堂。此外，大學高水平教授的科學研究相對深奧，對本科生尤其是低年級本科生而言，往往難以理解。

為此，科研育人教學團隊成員需要充分打磨科研課題(案例)與課程教學知識點之間的契合度，以科研課題(案例)為線索有機串聯相關知識點，從而幫助學生理解所學知識是如何應用于科研實踐的；同時，通過教學與科研的磨合，從不同層面抽離出適應不同層次學生的教學元素，然后將之有機整合進課堂教學，并借助科學的教學方法和手段以及豐富的教學經驗將枯燥(或深奧)的科研課題(案例)內容在課堂上生動地展現出來，從而實現科研推動教學?？蒲杏私虒W團隊的建設為科研對焦本科課堂的實踐提供了保障，使之得以順利實施。

(二)以用促學，為學生開展科研實踐奠定扎實基礎

東北林業大學生物化學與分子生物學科研育人教學團隊所承擔課程的開設時間通常在大學2年級上學期到大學3年級上學期，共3個學期。這段時間正是本科生開展大學生創新實踐以及參加各類競賽的重要時期。為此，教學團隊在剖析不同學年的學生特點基礎上，篩選適合的科研元素并將其逐步滲透進課程教學，從科研理論、技術手段、實驗設計、分析討論等方面加強學生科研素養的培養，為學生開展科研實踐奠定扎實的基礎；同時，通過科研對焦本科課堂，使學生在學習中逐漸了解所在學科領域的教師科研項目，并引導學生進入感興趣的課題組開展大學生創新訓練和參加國內國際競賽。目前，已連續多年有學生獲得全國生物聯賽一等獎和國際基因工程機器大賽(international genetically engineered machine competition，簡稱iGEM)金獎。

(三)加強科研育人教學團隊成員間的切實合作，促進教師實現“科教相長”

我國歷史上不乏在教學和科研領域都做出杰出貢獻的前輩，如老一輩的著名醫學教育家馬文昭院士、著名數學教育家陳建功院士等。作為新時代的科教工作者，應把成為這樣的人作為畢生努力和奮斗的目標?？蒲杏私虒W團隊的建設有利于促進成員之間相互取長補短、共同進步，而成員間的切實合作既有利于提升教師的教學水平，也有助于年輕教師的學術成長和科研成果質量的提高。對生命科學相關專業的教師而言，科研能力無疑能夠顯著促進教學水平的提升；反之，教學水平的提升，尤其是科研教學的實踐，又會促進其科研能力的增強。

東北林業大學生物化學與分子生物學科研育人教學團隊自建立以來始終秉承“深耕不輟”精神，在教學方面，不斷更新教學理念，形成優良的合作氛圍。團隊經常開展內部的教學研討以及外出參加教學研討和交流；團隊中的新老教師之間注重傳承與協作，堅持統一備課、統一考核[8]。近年來，團隊還以教學改革項目和課程建設任務為“抓手”，承擔了多項省級和校級教改項目以及國家級、省級一流課程建設任務，取得了包括省級教學成果獎在內的一些成績，被學校評為“教書育人先進集體”。同時，在科研方面，團隊中的年輕教師在踐行科研育人的過程中對學科的研究領域有了更深入的了解，對研究的前沿問題有了深刻的見解。特別是一些年輕教師加入了高水平引進人才的科研團隊，科研能力得到進一步的鍛煉和提升，在論文發表、專利申請和基金申請等方面取得了進展乃至佳績。

七、科研育人教學團隊建設及科研對焦本科課堂實踐面臨的新問題及應對措施

除了取得上述成效之外，科研育人教學團隊建設及科研對焦本科課堂在實踐過程中也出現了一些新問題。無論是科研育人教學團隊的自身發展還是科研對焦本科課堂的實踐，團隊的合力是否能夠凝聚是一個核心問題。目前出現的主要問題是：團隊的核心凝聚力不足，優勢沒有得到充分發揮；教師安于現狀，科研育人的積極性不高；科研育人的政策導向和政策支持不夠等[9]。因此，建議針對出現的新問題，從以下幾個方面著手，持續開展科研育人教學團隊建設，不斷完善科研對焦本科課堂的教學改革。

(一)持續深化科研育人教學改革，以系列目標凝聚團隊合力

作為對口林業行業的高等林業院校，生命科學相關專業的人才培養必須凸顯林業特色，為林業行業輸送可用之材。在生命科學相關專業的本科生培養方案中，專業理論課和實驗課的學分在總學分中占50%～60%。所以將具有學科特色的科研元素滲透到這些課程的課堂教學中，是一項長期的系統工程。因此，建議為科研育人教學團隊設定短、中、長期的科研育人教學改革目標，從而使團隊緊緊圍繞系列目標凝聚合力、開展切實合作。以東北林業大學生物化學與分子生物學科研育人教學團隊為例，設定短期目標為“2年內完成所承擔課程的科研案例教學改革探索”，中期目標為“5年內建成適用于本科教學的科研案例庫，并普遍應用于各專業的人才培養”，長期目標為“8年內將科研對焦本科課堂的科研育人模式推廣至校內其他學院和兄弟院?！?。

(二)注重激發教學團隊成員的科研育人積極性，夯實團隊合作基礎

近年來，各高校對本科教學的重視程度逐年提升。但是，從總體上看，與科研相比，教學仍難以得到廣泛重視。在教師隊伍建設以及教師業績考核評價方面，高校在招聘和引進人才時考察的主要是科研能力，教師晉升的參考指標也側重于科研方面。這使高校教師無論是在主觀意愿上還是客觀條件上都很難全身心地投入教學和教學研究。此外，一些深諳課堂教學之道的教師往往在科研方面相對弱勢，而且在教學上容易安于現狀、拘泥于程序化。為此，建議進一步完善科研育人教學團隊的建設，細化分工，針對科研型、科研教學型、教學型等不同類型教師制定教學任務指標，由教師根據自己的特長承擔側重不同的教學科研工作，從而調動教學團隊全體成員的積極性；同時，建議從不同課程的特點入手，多角度實現科研育人，擴大科研育人教學改革的輻射面。

(三)加大科研育人的政策支持力度

要實現科研育人，高校需要重視頂層設計，建立相關的保障機制和激勵措施[10]。因此，建議完善科研育人教學團隊的內部管理制度，建立教研室主任和團隊科研帶頭人雙負責制，由教研室主任負責教學任務的安排和教學秩序的維護，由團隊科研帶頭人負責針對科研和教學中的問題組織開展研討；同時，為團隊負責的每門課程設定課程建設負責人，由其具體負責課程的教學改革和線上線下課程建設。此外，在激勵政策制定方面，建議高校和二級學院建立團隊獎勵機制，以團隊整體業績作為團隊成員的考核指標之一。

資助項目：黑龍江省教育科學“十四五”規劃重點課題“基于科研育人理念的本、研教育深度融合課程教學改革體系的構建”，項目編號GJB1422743；黑龍江省教育教學研究課題“基于互聯網+教育新常態的實驗原型知識創生學術課程構建與實踐”，項目編號SJGZ20200010。