依托精品課平臺

吳旭紅　馮晶旻

[摘 要] 黑龍江省省級精品課、生命科學(xué)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課——生物化學(xué)課堂教學(xué)中從更新教育觀念實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)入手，結(jié)合專業(yè)特點，嘗試使用多種教學(xué)方法，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，通過多種教學(xué)方法的有機結(jié)合，探索出在生物化學(xué)課堂教學(xué)中體現(xiàn)素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的對策和新途徑。

[關(guān)鍵詞] 生物化學(xué)；精品課；教學(xué)方法；創(chuàng)新能力

[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2016） 08-0098-02

由于生物化學(xué)理論和技術(shù)的滲透，生命科學(xué)各領(lǐng)域正在發(fā)生深刻的變化。無論是理論生化，生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能——生物膜——酶——物質(zhì)代謝——能量轉(zhuǎn)換——生化反應(yīng)機制；還是應(yīng)用領(lǐng)域，生物活性物的提取純化——測定化學(xué)結(jié)構(gòu)——分析毒性藥效——動物試驗——臨床試驗等，無一不既是生物學(xué)的問題又是化學(xué)的問題。青蒿素是中國科學(xué)家歷經(jīng)40余年從菊科植物黃花蒿葉中提取分離到的一種具有過氧橋的倍半萜內(nèi)酯類化合物，通過大量反應(yīng)，證明了過氧是青蒿素抗瘧的活性基團，青蒿素及其衍生物雙氫青蒿素具有對抗腫瘤的功能。這一偉大發(fā)現(xiàn)，是生物化學(xué)領(lǐng)域取得的重大成就。面對生命科學(xué)取得重大突破和迅猛發(fā)展的新機遇和新挑戰(zhàn)，如何結(jié)合社會需求培養(yǎng)更具核心競爭力的人才，是生物化學(xué)教學(xué)面臨的戰(zhàn)略性課題。

生物化學(xué)以其信息量大、理論抽象、名詞繁多、各種代謝途徑繁雜并交織成網(wǎng)絡(luò)，而成為生物學(xué)科中最難教、最難懂的學(xué)科之一。齊齊哈爾大學(xué)作為黑龍江省十所創(chuàng)建高水平大學(xué)之一，以黑龍江省省級精品課“生物化學(xué)”為切入點，圍繞在生物化學(xué)教學(xué)中，如何以學(xué)生掌握固有知識為起點，引導(dǎo)學(xué)生緊跟學(xué)科發(fā)展動態(tài)和前沿，利用所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)和解決實際問題。作為省精品課負責(zé)人，以教育部出臺的《國家教育事業(yè)發(fā)展十二五規(guī)劃》中高等教育要加強學(xué)生創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)，以激發(fā)興趣、獨立思考、自由探索、學(xué)思結(jié)合為總體目標(biāo)，將近年來生物化學(xué)教學(xué)過程中的體會與同行交流。

一 重塑教學(xué)理念 明確培養(yǎng)目標(biāo)

教學(xué)改革以更新教育理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念為指導(dǎo)思想，根據(jù)人才需求，在分析學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢的基礎(chǔ)上，重新修訂了教學(xué)大綱，更新了教學(xué)內(nèi)容。不斷探討新的教學(xué)方法、引入新的教學(xué)手段，努力培養(yǎng)具有生化基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，具有科學(xué)素養(yǎng)、國際化視野和科學(xué)思維能力，通過專業(yè)理論和專業(yè)技能訓(xùn)練，能運用所掌握的理論知識和技能在生物學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、教學(xué)及管理等方面工作，并具備繼續(xù)深造的理論知識及實踐技能貯備的創(chuàng)新型人才。

二 優(yōu)化課程體系是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必備前提

傳統(tǒng)的生物化學(xué)教學(xué)主要存在以下幾個方面的問題：重理論，輕實踐；重基礎(chǔ)，輕應(yīng)用；重獨立性，輕相關(guān)性。在知識老化周期大為縮短的今天，我們在教學(xué)中緊抓關(guān)鍵、精講精髓、避免重復(fù)，如將有機化學(xué)涉及的糖、酯的結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)略去；植物生理中涉及的光合作用、物理化學(xué)涵蓋的熱力學(xué)定律及人體和動物生理學(xué)相關(guān)的激素部分簡要提及；突出重點、步步深入，如酶催化機制、酶作用動力學(xué)、酶活性調(diào)控分子機制；這樣既保持了生物化學(xué)課程的完整性、系統(tǒng)性，又解決了科際間的交叉重疊。同時圍繞兩大生命物質(zhì)——蛋白質(zhì)和核酸，時刻緊跟生命科學(xué)的前沿和研究熱點，增加DNA的生物合成與調(diào)節(jié)、DNA的損傷及修復(fù)、原核和真核基因轉(zhuǎn)錄后加工及其調(diào)節(jié)等內(nèi)容。既講授經(jīng)典理論又介紹最新進展，并注重結(jié)合科研、生產(chǎn)和生活實例。如學(xué)習(xí)核酸的性質(zhì)時，結(jié)合實例介紹植物、動物、微生物材料中DNA的提取和制備方法，使學(xué)生既認(rèn)識到基本理論的重要性，體會到生命科學(xué)是實驗科學(xué)，所學(xué)的知識在生產(chǎn)實踐中的廣闊應(yīng)用；同時也培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，增強了學(xué)習(xí)的主動性。在教材的選擇上隨學(xué)科的發(fā)展不斷更新。授課時，既展現(xiàn)生物化學(xué)的最新發(fā)展動態(tài)，了解學(xué)科的發(fā)展前沿，又注重學(xué)科間的交叉。如青蒿素、DNA重組及克隆技術(shù)對臨床醫(yī)學(xué)的貢獻等令人振奮的生命科學(xué)發(fā)展前景，無疑激發(fā)了學(xué)生強烈的時代感和濃厚的求知欲，進而轉(zhuǎn)化為持久而強有力的學(xué)習(xí)動力。通過對教學(xué)內(nèi)容的改進，將《生物化學(xué)》更新為一門內(nèi)容新、深度廣的專業(yè)基礎(chǔ)課，成為后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)和橋梁。

三 改革教學(xué)方法是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要手段

在科學(xué)合理地安排教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，堅持重點性原則，突出重點、化解難點，做到有主有從。采用課堂講授與課外自學(xué)相結(jié)合，次要內(nèi)容讓學(xué)生在自學(xué)中去消化，給學(xué)生留下余地和空間，留給學(xué)生一定量的問號，而不全部是句號。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、勤于思考，敢于提出問題的良好習(xí)慣，又能使學(xué)生加深理解、拓寬視野，提出不同的思路和新的見解。在靜態(tài)生化中，建立以生物大分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，功能為重點，結(jié)構(gòu)是發(fā)揮生物活性的保證，結(jié)構(gòu)與功能之間密不可分作為貫穿始終的思維脈絡(luò)。對生物大分子如何在三度空間借助于特定的化學(xué)鍵和作用力折疊、盤轉(zhuǎn)、卷曲而形成特定和有限的空間結(jié)構(gòu)，利用動畫和三維演示，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，通過創(chuàng)造必要的直觀環(huán)境，給學(xué)生創(chuàng)造形象儲備的條件。酶是蛋白質(zhì)，酶蛋白具有催化活性，非酶蛋白不具催化功能，原因何在？臨床的第四高——高尿酸血癥的成因是什么？提出問題，促使學(xué)生思考并進行創(chuàng)造性的思維活動，從而調(diào)動和提高學(xué)生的探知欲，加深對酶結(jié)構(gòu)、功能和催化機理的掌握，引出糖、脂及嘌呤等代謝路徑及調(diào)節(jié)部位和調(diào)控機理，變結(jié)論式教學(xué)為過程式教學(xué)。在動態(tài)生化中，以糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸代謝為主線，來學(xué)習(xí)研究反應(yīng)過程和代謝變化規(guī)律，通過糖尿病、苯丙酮尿癥、鐮刀型貧血病的發(fā)病機理和生化機制，理解正常代謝與機體健康和生命現(xiàn)象的聯(lián)系。

四 以科研促教學(xué)是創(chuàng)新意識培養(yǎng)的有效措施

教師在授課時把自己的研究課題與生化課堂教學(xué)緊密結(jié)合，不僅使學(xué)生深刻理解并掌握了本專業(yè)的前沿理論和技術(shù)，也強化了他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，增強就業(yè)競爭力。在擴大理論教學(xué)信息量，及時和充分展示學(xué)科發(fā)展新動態(tài)、新成就的基礎(chǔ)上，為學(xué)生開設(shè)創(chuàng)新性和開放性實驗，開闊學(xué)生的視野。與制藥廠、食品廠、研究所等建立聯(lián)系，校企結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研一條龍，引導(dǎo)學(xué)生參與科研和生產(chǎn)實踐，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，使生物化學(xué)專業(yè)成為生命科學(xué)各專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的科研基地。對于生活中的某些病理變化及引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的新理論、新技術(shù)、新手段，以案例教學(xué)的方法，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)進行學(xué)習(xí)分析和討論。腫瘤細胞和病毒的核酸合成十分旺盛，生化指標(biāo)都發(fā)生了哪些改變，為什么核苷酸的抗代謝物可作為抗腫瘤、抗病毒的藥物應(yīng)用于臨床？將學(xué)生引入特定情境中，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維能力、多維性解決問題能力。為將來從事科學(xué)研究培養(yǎng)良好的科學(xué)思維習(xí)慣和科研素養(yǎng)。同時結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)生興趣，進行學(xué)科（專業(yè)）競賽訓(xùn)練，為學(xué)生搭建促進專業(yè)能力拓展和綜合能力提高的平臺，這不僅可使教師改變教學(xué)方法，也使學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，增強學(xué)習(xí)興趣，提高組織協(xié)調(diào)能力、溝通能力、資料信息綜合與分析判斷能力、表達與辯論能力、專業(yè)知識的靈活運用能力。

五 新型師生關(guān)系是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的良好氛圍

生化教師作為學(xué)生本學(xué)科知識的啟蒙者，學(xué)生對任課教師的認(rèn)可度某種程度上決定了對本門課程的興趣。這就要求任課教師不僅專業(yè)知識的掌握要達到爐火純青，而且要不斷提升自己的講課藝術(shù)，把專業(yè)知識演繹得生動有趣。在師與生之間，教師不只作為知識的占有者和給予者，而是通過互動式教學(xué)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維，使學(xué)生成為熱情的學(xué)習(xí)者和積極的創(chuàng)新者。通過創(chuàng)造積極的師生關(guān)系，知識的傳授方式采用逐步引導(dǎo)、強化理解、增強學(xué)生思維的條理性。如我們學(xué)習(xí)糖代謝時，以老師作為一個特定的碳原子，用標(biāo)記的方法追蹤在第一輪代謝產(chǎn)物中的去向。隨著一步步酶促反應(yīng)的進行，中間產(chǎn)物的生成和轉(zhuǎn)化，學(xué)生的思維完全處于“老師去哪了這一問題情景中”。在這種人文環(huán)境中，他們會調(diào)動所有相關(guān)知識，積極思考，經(jīng)過探索最終得出正確結(jié)論。這種良好的氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和高效的心理活動，引發(fā)學(xué)生自主乃至自發(fā)的學(xué)習(xí)活動，進行多方面的思維，體現(xiàn)為其智力活動多樣化、豐富化，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。 對于學(xué)生不能及時掌握新的內(nèi)容，教師不是一味批評，而是通過引導(dǎo)回憶，使學(xué)生放松心情，學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到的信任、理解、關(guān)愛、激勵和鞭策，有助于學(xué)生在與教師相互尊重、信任、合作的良好育人環(huán)境中進行學(xué)習(xí)、發(fā)展自己。

為適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求，教育教學(xué)改革是永不衰老的課題。通過改革既促進了教師知識、能力水平的提升，將生化信息多角度、更豐富的表現(xiàn)形式、多層次呈現(xiàn)給學(xué)生；也充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)意識、勇于創(chuàng)新精神、善于開拓能力及責(zé)任感和使命感，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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