生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)研究

孫 琳，樊慧杰，弓 強(qiáng)，霍海霞，李佳慧，柴 智

（山西中醫(yī)藥大學(xué)，山西 晉中 030619）

生物化學(xué)與分子生物學(xué)作為一門生命科學(xué)的基礎(chǔ)課程，對醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)及未來的臨床工作有重要的理論支撐作用。隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展，特別是21世紀(jì)以來，基因診斷的廣泛深入研究及基因治療的臨床實(shí)施，需要醫(yī)學(xué)生掌握更多與醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)相關(guān)的基本理論及發(fā)展動態(tài)[1-2]。因此，高等學(xué)校必須改革生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程和教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及實(shí)踐能力，以使學(xué)生成為適應(yīng)時代發(fā)展的合格的醫(yī)學(xué)人才[3]。將我校2106級藥學(xué)班、中醫(yī)1班、中醫(yī)2班3個班作為實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行本課題研究。

1 通過改進(jìn)教學(xué)方法培養(yǎng)創(chuàng)新意識

隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識點(diǎn)逐漸增多，教師若仍采用“滿堂灌”“填鴨式”教學(xué)形式進(jìn)行授課，學(xué)生被動接受，很難滿足教學(xué)發(fā)展的需要。為了在教師主導(dǎo)下，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，在教學(xué)過程中，需不斷改進(jìn)教學(xué)方法。

1.1 啟發(fā)式教學(xué)

教師授課從形式上講是以知識為載體向?qū)W生傳授具體的科學(xué)知識，但其真正內(nèi)涵則是想通過激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)興趣，使其變被動思考為主動思考，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新意識。所以需將傳授型教學(xué)方法向啟發(fā)式教學(xué)方法轉(zhuǎn)變。啟發(fā)式教學(xué)就是在教學(xué)過程中善于引導(dǎo)學(xué)生思考，按照提出問題—分析問題—解決問題的思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的思維方式與方法，給學(xué)生提供主動思考、表現(xiàn)創(chuàng)新才能的機(jī)會，而不是為了應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)。提出的問題既包括課前布置的問題，也包括課中提出的問題。課前布置的問題是為了學(xué)生能夠預(yù)習(xí)課本，如此聽課才會思路清晰，學(xué)得快，記得牢。教師在課中提問的設(shè)計中，除了對學(xué)生需要記憶的知識進(jìn)行考查外，還要引導(dǎo)學(xué)生對新問題積極思考，思考過程往往比結(jié)論更重要，因?yàn)橹挥袑W(xué)會思考，學(xué)生才能掌握獲取知識的本領(lǐng)，才能找出相關(guān)知識的內(nèi)在規(guī)律，并加以概括，從而取得舉一反三的效果。這樣學(xué)生不但能靈活掌握知識，而且記憶深刻。這種啟發(fā)式教學(xué)法使學(xué)生的參與意識和主動性大大增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣和自覺性也得到提高，更重要的是大大提高了創(chuàng)新意識。比如在講到核酶時，可以先提問為什么有的生物的rRNA在沒有任何蛋白酶參與的情況下，仍能發(fā)生剪接，然后提示說明rRNA可能發(fā)生了自我剪接。然后進(jìn)一步提問，rRNA為什么能發(fā)生自我剪接，待學(xué)生思考后，教師引導(dǎo)學(xué)生回答，說明RNA本身具有酶的活性，而具有催化活性的RNA就是我們今天要講的新內(nèi)容——核酶，由此學(xué)生對核酶的概念就會理解深刻。再進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考核酶如何能應(yīng)用到疾病的治療中，學(xué)生回答后教師總結(jié)，因?yàn)楹嗣改軌蚴筊NA發(fā)生剪接、降解，因此利用核酶的結(jié)構(gòu)合成人工設(shè)計的核酶，可以破壞病原微生物如艾滋病病原體以及破壞不利于人類的某些基因如過度表達(dá)的癌基因，可見人工設(shè)計的核酶可以用于基因治療。通過這種啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生不僅牢固地掌握了專業(yè)知識，而且也鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

1.2 討論式教學(xué)

生物化學(xué)與分子生物學(xué)涉及許多復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)式，內(nèi)容抽象復(fù)雜，難懂易忘，尤其在三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝這一章中，糖、脂類、氨基酸代謝的反應(yīng)步驟繁多，是生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識體系中的難點(diǎn)之一。另外，學(xué)生對于作為基礎(chǔ)學(xué)科的生物化學(xué)與分子生物學(xué)在臨床醫(yī)學(xué)上的重要性缺乏直觀認(rèn)識（如它在疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、診斷及治療中的作用等），從而導(dǎo)致對生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程學(xué)習(xí)熱情不夠高。針對這些問題，為了建立教師授課—學(xué)生自學(xué)，以及教師—學(xué)生互動式教學(xué)模式，我們采用了大班上課與小班討論相結(jié)合的形式進(jìn)行教學(xué)。針對教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)和重點(diǎn)增加專題討論課，實(shí)行參與式教學(xué)。將小班專題討論課作為大班授課的必要補(bǔ)充。教師提前將討論題目告知學(xué)生，讓學(xué)生自由組合分組結(jié)合課堂所學(xué)知識，查找有關(guān)資料，做好準(zhǔn)備。在討論課上，由教師引導(dǎo)，各組選代表上臺主講，學(xué)生就自己的準(zhǔn)備結(jié)果各抒己見，由教師和其他同學(xué)發(fā)問和爭論，最后由教師進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評。這種思維方式的培養(yǎng)對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)尤為重要。如：我們在物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)章節(jié)講授完之后，設(shè)計了一次階段性討論課進(jìn)行專題討論。討論的內(nèi)容是根據(jù)一個糖尿病病人的臨床癥狀以及臨床檢驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)的改變分析胰島素分泌異常對糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝的影響。我們用一種疾病將糖、脂類、氨基酸代謝的每一條途徑有機(jī)聯(lián)系起來，并將這些代謝途徑與臨床疾病發(fā)生的生物化學(xué)機(jī)制等方面知識聯(lián)系起來。這樣不僅加深了學(xué)生對各條代謝途徑間關(guān)系的理解和記憶，加強(qiáng)了學(xué)生對三大物質(zhì)代謝重要性的認(rèn)識，而且將生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論與臨床知識銜接起來，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

1.3 其他教學(xué)方法

除了以上兩種教學(xué)方法，在教學(xué)過程中我們還根據(jù)具體講授內(nèi)容采用其他教學(xué)方法。課堂教學(xué)形式不拘一格，重在教師啟發(fā)式地“教”，重點(diǎn)講思路、講方法，引導(dǎo)學(xué)生通過探索進(jìn)行學(xué)習(xí)。將傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的教學(xué)模式，實(shí)行了參與式教學(xué)，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生多方位、多角度發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，教師與學(xué)生最后一起提煉、總結(jié)，得到規(guī)律和結(jié)果，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維和創(chuàng)新意識。

2 通過增授教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)創(chuàng)新意識

2.1 增授前沿知識

在課堂教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)化基礎(chǔ)，拓寬知識，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，處理好“少而精”與“廣而新”的關(guān)系，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)“有用”的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，也讓學(xué)生了解當(dāng)今研究的最新進(jìn)展，注重及時將前沿科學(xué)和基因工程技術(shù)等現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)引入教學(xué)，拓寬學(xué)生視野，擴(kuò)大學(xué)生知識面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.2 增授諾貝爾獎史

20世紀(jì)以來，隨著科技的不斷進(jìn)步，生物化學(xué)與分子生物學(xué)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)，成為生命科學(xué)領(lǐng)域最具活力的學(xué)科。從事生物化學(xué)和分子生物學(xué)研究工作的科學(xué)家獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)、化學(xué)獎的比例越來越高，其中不乏華裔科學(xué)家。研究一下獲得諾貝爾獎的華裔科學(xué)家的個人簡歷，可以發(fā)現(xiàn)他們大都接受過中西兩種教育。與本土培養(yǎng)的科學(xué)家相比，創(chuàng)新是他們的長處。我國高校過多強(qiáng)調(diào)學(xué)生的書本知識，而對學(xué)生的創(chuàng)新精神培養(yǎng)不足，這種教育模式培養(yǎng)出來的學(xué)生無法滿足21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的需要。雖然學(xué)生對生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程的興趣不高，但在以往教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)介紹諾貝爾獎時，學(xué)生抱有濃厚的興趣，注意力特別集中。所以，我們加大了對諾貝爾獎史的講解，向?qū)W生介紹了諾貝爾獎的獲獎信息，讓學(xué)生了解諾貝爾獎獲得者的個人簡歷和開拓性研究成果，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)他們的創(chuàng)新意識，以此說明創(chuàng)新意識的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和對科學(xué)研究的興趣。比如，在講授核酸化學(xué)章節(jié)時，穿插向?qū)W生介紹諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎獲得者沃森和克里克兩位科學(xué)家的研究經(jīng)歷及發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事。在講授基因工程章節(jié)時，介紹諾貝爾化學(xué)獎獲得者穆里斯獨(dú)特的個性及發(fā)明PCR的背景。正是因?yàn)橛辛诉@種創(chuàng)新性的思維和研究，使得在當(dāng)時看來不可思議的科學(xué)難題一個個被攻破，有力推進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展。

3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能使學(xué)生加深對生物化學(xué)基本理論的理解，掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，而且還能培養(yǎng)學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題能力和科研創(chuàng)新意識[4-5]。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，教師不僅要積極引導(dǎo)學(xué)生主動、獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題能力，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，要求學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)造性思維，獨(dú)立思考，認(rèn)真完成，最后教師引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)。其次，鼓勵學(xué)生在完成生物化學(xué)與分子生物學(xué)固有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時，自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)，并提供條件幫助其完成，以此培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科研思維。

4 結(jié)果評價

在試題難易相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上，與同年級其他班級學(xué)生相比較，通過問卷調(diào)查和學(xué)習(xí)成績的比較分析，考察實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)成績有無提高。結(jié)果顯示，經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)方法等改革實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)班期末考試成績比其他班平均高出12個百分點(diǎn)。而且學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、綜合分析能力、自學(xué)能力、動手能力等均明顯強(qiáng)于其他班級學(xué)生。在山西省教育廳大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目申報時，3個實(shí)驗(yàn)班每班均成功獲批一項(xiàng)。問卷調(diào)查結(jié)果也顯示學(xué)生對該課程的教學(xué)滿意度明顯提高。這些說明我們的教學(xué)改革取得一定實(shí)際效果。