《细胞生物学》课程简介（生命科学学院）

生命科学学院李景照

南水北调工程作为缓解我国北方水资源短缺、优化水资源配置的重大战略性工程，不仅承载着保障民生、推动区域协调发展的重要使命，更蕴含着丰富的生态文化与精神内涵。南阳师范学院立足南水北调中线工程核心水源地的区位优势，深度对接国家战略需求，于2024年5月18日在《光明日报》第4版刊发党委书记张宝锋的署名文章《南阳师范学院：“以水为魂” 服务国家战略 “三色嵌入” 创新人才培养模式》，系统提出 “三色嵌入” 的水文化育人体系。该体系以 “蓝色嵌入”“绿色嵌入”“红色嵌入” 为核心框架，将水利工程的科学价值、生态保护的时代要求与思政教育的精神内核有机融合，构建了服务国家战略的特色育人范式。

“蓝色嵌入” 以水文化为育人主基调，秉持 “以水为魂” 的理念，聚焦南水北调中线工程的学科服务功能，通过整合高等级科研平台、高层次科研团队与高水平科研成果，将工程实践中的科学问题转化为教学资源，实现科研与教学的深度联动；“绿色嵌入” 立足生态环保科学育人理念，以绿色发展为导向，将生态保护、环境治理等学科内容融入人才培养全过程，培养学生的生态责任与科学素养；“红色嵌入” 以思政教育为引领，深度挖掘南水北调工程中蕴含的 “爱国、奉献、协作、创新” 精神，将社会主义先进文化融入思政课程、课程思政、实践教学与网络教育，构建全方位的思政育人格局。

在学校“三色嵌入” 育人模式的整体框架引领下，细胞生物学教学团队紧密结合课程特点与专业需求，以 “蓝绿红” 三色为逻辑主线，系统优化课程设计、精选教学案例、深度挖掘课程思政元素。通过将南水北调工程中丹江水生生物细胞适应性研究、消落带植物细胞抗逆机制、科研团队协作攻关等真实场景与细胞生物学知识体系有机结合，不仅强化了学生对细胞结构与功能、生命活动规律等基础理论的理解，更通过 “水源地细胞生态 — 生物适应性机制 — 科研精神传承” 的跨维度融合，培养学生的科学思维、生态意识与社会责任感，为生物科学相关专业人才培养奠定兼具理论深度与实践价值的育人基础。

团队依托“南水北调生物资源实验室” 等科研平台，将丹江水源地的藻类细胞多样性、鱼类细胞离子通道调节、消落带植物细胞通气组织形成等研究成果转化为教学内容，通过电镜观察、实验设计、案例分析等教学环节，让学生从细胞层面理解南水北调工程中的生态科学问题，实现“以科研反哺教学、以实践深化认知” 的育人目标。

一、课程简介

《细胞生物学》课程是生命科学学院生物科学专业核心基础课程，每年面向生物科学专业超过180名大一新生授课。课程以细胞的结构与功能、生命活动规律为核心线索，从分子、亚细胞、细胞整体等不同层次，揭示细胞的增殖、分化、衰老、凋亡及信号转导等生命过程。课程教学以培养生物科学专业人才为目标，依据专业培养方案，致力于使学生掌握细胞生物学的基础理论、实验技能和科学思维方法，提升学生的创新能力、科研素养及解决实际问题的能力

课程自2022年获得省级研究生精品在线课程，2023年被评为省级课程思政样板课程和研究生课程思政示范课。目前积累的教学资源如下：

（1）自建的网络资源：

网址1（超星平台，王燕华）：https://mooc1.chaoxing.com/course-ans/ps2/65869

（2）课程团队积累植物图片资源：

1. 细胞显微结构数据资源

· 细胞器（线粒体、叶绿体等）图片89 张

· 细胞核与染色体图片67 张

· 细胞凋亡特征图片45 张

· 植物细胞特化结构图片56 张

2. 细胞生物学实验资源库

· 包含自主设计的12 个实验项目的完整资料，如 “荧光标记观察细胞骨架动态”“透射电镜观察线粒体超微结构” 等，配套实验视频教程 24 个，历年学生实验报告优秀案例库（300 + 份）。

3. 课程专项研究数据资源

· 团队依托南水北调中线工程开展的相关研究数据：

· “丹江水生生物细胞适应性研究” 数据集，包含藻类、鱼类等细胞样本的电镜照片与分子检测数据。

· “消落带植物细胞抗逆机制” 研究成果，收录于课程负责人参与编写的《南水北调沿线植物细胞生理特性》，其中涉及香根草、杨树等植物细胞在水淹胁迫下的结构变化数据。

二、细胞生物学课程的三色育人模式

在“蓝绿红” 三色育人模式引领下，课程团队深入挖掘与南水北调工程相关的教学元素，将学科知识与国家战略、生态理念、思政教育深度融合：

（一）蓝色主基调：以水为魂，融入科研育人

丹江水作为南水北调中线工程的核心水源，其水质安全与水生生物的细胞结构功能密切相关。课程团队在“细胞与环境” 章节中，引入丹江水源地的科研案例：

分析绿藻、硅藻细胞的细胞壁结构与水质净化功能，如硅藻细胞硅质外壳的生物矿化机制，补充教材未涉及的“硅质体形成与水体硅循环” 内容。

结合团队对丹江鱼类（如鲫鱼）鳃细胞的研究数据，讲解细胞如何通过离子通道调节适应水体环境变化，让学生理解细胞层面的生态适应机制。

依托校内“南水北调生物资源实验室”，将科研平台转化为教学资源，开设 “丹江水生生物细胞观察” 实验项目，学生可通过电镜观察藻类细胞表面的黏液层结构，分析其在水质监测中的指示作用。

（二）绿色生态：聚焦环保，强化科学育人

南水北调沿线消落带的生态修复是绿色发展的典型实践，课程团队以此为切入点，融入细胞生物学知识：

在“植物细胞特化” 章节中，以消落带优势植物（如柳树、落羽杉）为例，讲解其细胞如何通过形成通气组织（如皮层细胞间隙扩大）适应水淹环境

引入“细胞工程在生态修复中的应用” 案例，如利用植物细胞培养技术快速繁殖耐湿品种，结合方城赵河湿地植物监测数据，分析细胞全能性在生态重建中的实践价值。

设计“消落带植物细胞抗逆性检测” 探究实验，学生通过测定细胞渗透压、抗氧化酶活性等指标，评估植物对水淹胁迫的适应能力，培养生态环保意识。

（三）红色思政：精神引领，深化价值育人

南水北调工程蕴含的“爱国、奉献、创新、协作” 精神，为课程思政提供了丰富素材：

以消落带植物细胞的适应性进化为例，讲解香根草细胞在长期水淹下形成不定根的机制，引申至“逆境中的适应与突破”，引导学生学习工程建设者攻坚克难的精神。

讲述科研团队在丹江采样的故事（如2012年夏季高温天气下坚持采集藻类细胞样本），展现科研工作者的奉献精神，融入 “科学探究与社会责任” 的思政元素。

在“细胞信号转导” 章节中，以团队合作研究 “水淹信号在植物细胞中的传导路径” 为例，强调科研协作的重要性，类比南水北调工程中多部门协同的工作模式。

结合课程中的实验小组合作环节，设置“南水北调细胞生物学研究” 主题汇报，学生需从细胞层面分析工程中的生态问题，培养团队协作与创新思维。

2011年丹江取样采集藻类和底泥

2011年春季在丹江上游山坡植树造林

2011年春季在丹江上游山坡植树造林

2013年6月丹江考察

2018年7月丹江考察消落带中残存的杨柳科植物

2018年7月丹江考察消落带中的植物群落