在全面推进课程思政建设的时代背景下，如何实现价值引领与理科专业课程教学的深度、自然融合，是当前高等教育改革的关键课题。本研究以《细胞生物学》课程为研究对象，面向高素质应用型人才培养目标，构建并实践了“三环三思”融合教学模式。该模式以“准备环-思维环-拓展环”组织教学流程，以“教师导思-学生自思-师生共思”贯穿思维发展与价值互动，系统推动专业知识传授、科学思维训练与思政育人目标的有机统一。通过典型教学案例展示与多维度成效分析，研究表明该模式能够有效提升学生课堂参与度与科学思维能力，显著促进科学精神、生命观念与社会责任意识的内化。依托智慧教学平台与跨课程资源整合，该模式形成了一套可操作、可迁移的理科课程思政实施路径，为同类课程的系统化思政建设提供了具有实践价值的参考范式。