制藥工程專業(yè)“生物化學(xué)”教學(xué)改革與探索

周 倩，馬玉恒，馮 劍，馬文靜，林德俊

（1.滁州學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000；2.南京潤洲生物科技有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著生命科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)研究的快速發(fā)展，“生物化學(xué)”在臨床醫(yī)學(xué)、制藥等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛?！吧锘瘜W(xué)”理論課程是我校制藥工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)，對學(xué)生以后從事新藥開發(fā)與研究、藥物生產(chǎn)與銷售、藥政管理等相關(guān)工作以及進(jìn)一步深造都起著重要的作用[1-2]。

本文結(jié)合我校制藥工程專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)方案，以及畢業(yè)生的就業(yè)方向，針對當(dāng)前“生物化學(xué)”理論教學(xué)中存在的不足進(jìn)行了大膽的改革。參考其他高等院校的成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，積極探索新的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式，為提高“生物化學(xué)”教學(xué)效果和提升大學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行實(shí)踐性的嘗試。

1 課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀

“生物化學(xué)”是制藥工程專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其課程特點(diǎn)是內(nèi)容雜多且抽象，基礎(chǔ)性概念多，知識面覆蓋范圍廣。“生物化學(xué)”的學(xué)習(xí)目標(biāo)既要求學(xué)生掌握大量的基礎(chǔ)理論知識，又需要學(xué)生了解一定的實(shí)驗(yàn)技能?！吧锘瘜W(xué)”在很多高校普遍存在教師覺得難教，學(xué)生覺得難學(xué)的情況，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果不佳，期末考試成績不理想。

目前，我校制藥工程專業(yè)的“生物化學(xué)”課程僅開設(shè)了理論教學(xué)課，且課時(shí)數(shù)僅有32課時(shí)，極大地影響了教學(xué)內(nèi)容的豐富性。為了在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，教學(xué)質(zhì)量難以保證，教學(xué)效果勢必會弱化，學(xué)生在課堂上無法正確地抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，理解學(xué)習(xí)難點(diǎn)，課后需要花更多的時(shí)間來消化知識，阻礙了教學(xué)效果的提升，在某種程度上妨礙了學(xué)科的積極發(fā)展，給人才的培養(yǎng)帶來了弊端。另外，制藥工程專業(yè)班級學(xué)生人數(shù)多，學(xué)生基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力參差不齊，在很大程度上增加了教學(xué)的難度，影響了教學(xué)效果。因此，教師需要深入了解學(xué)生的想法，掌握學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)要求，集思廣益，因材施教，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面有所創(chuàng)新和改革，才能提高“生物化學(xué)”教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“生物化學(xué)”課程的內(nèi)容廣泛，而課時(shí)數(shù)有限，因此需要對授課內(nèi)容進(jìn)行精簡、梳理和優(yōu)化。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生化被動為主動地學(xué)習(xí)，筆者對“生物化學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化和整合。我們前期在我校制藥工程專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行了大量的調(diào)研，了解到大部分的學(xué)生有考研的意向，且“生物化學(xué)”是其中一門專業(yè)必考課；另外，掌握生命體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、營養(yǎng)物質(zhì)代謝的規(guī)律及相互聯(lián)系，是進(jìn)行藥物研發(fā)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，“生物化學(xué)”知識對于從事醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域工作的學(xué)生必不可少，因此，學(xué)好“生物化學(xué)”很有必要。我校制藥工程專業(yè)學(xué)生具有較強(qiáng)的化學(xué)理論基礎(chǔ)，但對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝途徑等抽象概念比較陌生，記憶難度大。根據(jù)學(xué)生的知識背景和專業(yè)特點(diǎn)構(gòu)建該課程的知識框架，將其分為四大塊：①緒論；②生物大分子的結(jié)構(gòu)與生理功能；③物質(zhì)代謝與調(diào)控；④生物化學(xué)在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用。重點(diǎn)教授與制藥工程專業(yè)緊密相關(guān)的知識點(diǎn)，如蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué)、酶、糖類代謝、脂類代謝等，非重點(diǎn)的章節(jié)及簡單的知識點(diǎn)留給學(xué)生自學(xué)，提高課堂教學(xué)的效率。適當(dāng)調(diào)整授課內(nèi)容的順序，可以增加相關(guān)知識的邏輯性，如將糖類的化學(xué)放到糖代謝前面講授，脂類的化學(xué)放到脂類代謝前面講解等，通過調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能更好地理解和消化授課內(nèi)容，接受度也更高。

3 調(diào)整教學(xué)方法

3.1 教授學(xué)習(xí)方法

大部分學(xué)生已經(jīng)意識到了學(xué)習(xí)“生物化學(xué)”的重要性，只是苦于尋找不到合適的學(xué)習(xí)方法，因此學(xué)習(xí)效果一直不理想。教師在教學(xué)中除了做好基本的教學(xué)工作，適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)亦顯得極為重要?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，教授好的學(xué)習(xí)方法將使學(xué)生受益終身。在學(xué)習(xí)每章節(jié)內(nèi)容之前，教師先向?qū)W生介紹這部分的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，然后教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，引導(dǎo)學(xué)生使用合適的方法進(jìn)行預(yù)習(xí)。例如：氨基酸的名稱可以通過口訣進(jìn)行記憶；氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)的性質(zhì)可以通過對比進(jìn)行記憶；物質(zhì)代謝的途徑可以通過畫圖或提綱進(jìn)行記憶。通過這些學(xué)習(xí)方法，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度得到了明顯提升，學(xué)習(xí)效率得到了有效提高。

此外，合適的教學(xué)方法起到事半功倍的效果。針對相應(yīng)的知識點(diǎn)采用不同的方法授課，如物質(zhì)的代謝途徑進(jìn)行分段講解，并總結(jié)特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生按照學(xué)習(xí)重點(diǎn)記憶，最后將整個(gè)反應(yīng)過程進(jìn)行串聯(lián)。在介紹“生物化學(xué)”在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，可以引入學(xué)科最新前沿，在教授學(xué)生知識的同時(shí)，拓寬學(xué)生的視野，增加學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣。

3.2 案例教學(xué)法

在“生物化學(xué)”教學(xué)過程中，要多多挖掘生活中有趣的小案例；在講授“生物化學(xué)”基礎(chǔ)知識時(shí)，巧妙地與相關(guān)案例或生活小常識相結(jié)合，使學(xué)生做到活學(xué)活用。例如，在講授蛋白質(zhì)的國標(biāo)測定方法凱氏定氮法的原理時(shí)，可以介紹著名的“三聚氰胺牛奶”事件，學(xué)生在掌握正確的蛋白質(zhì)含量測定方法的同時(shí)，懂得應(yīng)該用知識的力量來造福人類。在講解到蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)時(shí)，舉例介紹牛胰島素的一級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，引入中國科學(xué)家在1965年首次人工合成了具有全部生物活性的結(jié)晶牛胰島素。“生物化學(xué)”課程中，很多的知識點(diǎn)都可以通過具體的案例化抽象為具體。對課程內(nèi)容進(jìn)行巧妙設(shè)計(jì)，使學(xué)生充分意識到學(xué)習(xí)“生物化學(xué)”的重要性，激發(fā)學(xué)生探索未知和積極求知的熱情。

3.3 研討式教學(xué)法

在教授了部分課程內(nèi)容后，學(xué)生對本課程有了一定的知識基礎(chǔ)，教師提出一個(gè)課程論題，要求學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)資料并進(jìn)行歸納總結(jié)，然后舉行一個(gè)小型的專題研討會，學(xué)生分組進(jìn)行討論，學(xué)生代表上臺表達(dá)自己對該論題的見解。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，安排學(xué)生體驗(yàn)授課，教師布置一個(gè)知識點(diǎn)，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)并自制10 min 左右的ppt，在課堂上隨機(jī)邀請學(xué)生進(jìn)行試講，其他同學(xué)可對授課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和糾正錯(cuò)誤。通過此類方法，最大程度地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動意識，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)合作能力，同時(shí)在課堂互動和交流的過程中加深了對知識點(diǎn)的記憶。

4 改革教學(xué)模式

4.1 線上線下融合教學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在課堂上授課，學(xué)生被動聽課，教師處于主導(dǎo)地位，課堂氣氛相對沉悶，不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。隨著科技的高速發(fā)展和學(xué)生的個(gè)性化逐漸體現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)理念。傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式受到課時(shí)數(shù)及有限教學(xué)資源的限制，無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。線上線下融合教學(xué)模式能彌補(bǔ)線下教學(xué)的不足，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[3]。在新冠疫情防控期間，我校及時(shí)開展了線上教學(xué)工作，使得正常的教學(xué)工作得以有條不紊地進(jìn)行，并獲得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生學(xué)習(xí)反饋較佳。教師通過不斷地學(xué)習(xí)和摸索，掌握了一些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用方法，積累了一定的線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。線上教學(xué)模式在疫情期間體現(xiàn)了絕對的優(yōu)勢，為進(jìn)行線上線下融合教學(xué)模式改革奠定了基礎(chǔ)。

線上線下融合教學(xué)模式包含兩大板塊：①傳統(tǒng)的在教室授課，任課教師和學(xué)生面對面教學(xué)，可以建立良好的溝通關(guān)系，方便進(jìn)行課堂互動；②利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺如學(xué)習(xí)通、雨課堂和QQ群等，建立線上學(xué)習(xí)資源，作為傳統(tǒng)線下教學(xué)的補(bǔ)充，可以拓寬學(xué)生的知識面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源共享和信息交流。采用這種融合教學(xué)模式可以延長學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的時(shí)間，學(xué)習(xí)時(shí)間也更加靈活，學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況利用空余時(shí)間在線上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中遇到困難可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流；同時(shí)，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺監(jiān)督和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并定期進(jìn)行答疑，查缺補(bǔ)漏，及時(shí)調(diào)整線下教學(xué)的內(nèi)容及進(jìn)度。

線上教學(xué)資源的建設(shè)是融合教學(xué)模式的重要內(nèi)容，授課教師要結(jié)合當(dāng)前醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)χ扑幑こ虒I(yè)學(xué)生的要求及學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)修訂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱，不斷更新教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)重點(diǎn)。在制定知識點(diǎn)目錄時(shí)，要注意與課堂教學(xué)內(nèi)容的授課順序保持基本一致，做到線上和線下教學(xué)資源互補(bǔ)和協(xié)調(diào)。豐富教學(xué)元素，除了制作ppt課件外，可以增加視頻、電子版教材、參輔書籍、題庫等學(xué)習(xí)資料，還可以設(shè)置互動討論、搶答、章節(jié)測驗(yàn)等環(huán)節(jié)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。另外，要提高線上資源的多樣化，除了本校教師建設(shè)的線上資源外，還可以篩選一些其他高校的精品課程資源，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)工具和交流空間。

4.2 理論與實(shí)踐結(jié)合

單純的“生物化學(xué)”理論課程并不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的需要，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程是理論課程的延伸和補(bǔ)充，是接觸和發(fā)現(xiàn)新知識的重要途徑，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程不僅能幫助學(xué)生更好地消化并鞏固所學(xué)的理論課知識，還能教會學(xué)生基本的“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”操作技能，提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式和團(tuán)隊(duì)合作的意識，從而提高科研素養(yǎng)。因此，開設(shè)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程對提高理論課程的“生物化學(xué)”教學(xué)效果有極大的助益，促進(jìn)了學(xué)科的積極發(fā)展，對制藥專業(yè)人才的培養(yǎng)也有很大的幫助[4]。

對于我校制藥工程專業(yè)，建設(shè)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程是一個(gè)全新的課題。學(xué)校缺少專業(yè)的師資團(tuán)隊(duì)，制藥工程專業(yè)的學(xué)生基數(shù)大，實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)受到教學(xué)場地、經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和師資等諸多因素的制約。針對目前我校制藥工程專業(yè)存在的困難，擬采取以下解決方案：①借鑒其他高等院校的制藥工程專業(yè)開設(shè)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的成功案例和經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短，根據(jù)我校制藥工程專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的就業(yè)方向，編寫適合我校制藥工程專業(yè)學(xué)生使用的“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括驗(yàn)證性的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”通常與專業(yè)相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)有關(guān)聯(lián)，可將“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”滲透進(jìn)制藥工程專業(yè)當(dāng)前所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課中，為增設(shè)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程做準(zhǔn)備，同時(shí)增加了實(shí)驗(yàn)的豐富性和趣味性；②將實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入到科研課題中。在一般的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，學(xué)生都是在教師的指導(dǎo)下按照實(shí)驗(yàn)教材按部就班地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，缺乏獨(dú)立思考的能力和學(xué)習(xí)的主動性[5-6]。高等本科院校培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)是培養(yǎng)出能符合專業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)和實(shí)踐要求的專業(yè)人才，當(dāng)前的醫(yī)藥企業(yè)需要的是研究型和創(chuàng)新型的復(fù)合人才，這對我們制藥工程專業(yè)的本科畢業(yè)生提出了更高的要求。一般的實(shí)驗(yàn)課程不能滿足復(fù)合型人才的培養(yǎng)，必須要求學(xué)生能更好地與高端前沿的科研接軌?；谙嚓P(guān)專業(yè)教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，學(xué)生可以按照自己的興趣及科研方向選擇合適的導(dǎo)師，從事相關(guān)的研究工作。學(xué)校向?qū)W生開放部分實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)學(xué)生的需求，靈活制定開放時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料，自己設(shè)計(jì)感興趣的實(shí)驗(yàn)方案，請導(dǎo)師指導(dǎo)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作。鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極思考，消除了傳統(tǒng)教學(xué)方式中學(xué)生對教師的依賴，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，還培養(yǎng)了他們獨(dú)立分析和解決問題的能力，激發(fā)了他們對生物醫(yī)藥領(lǐng)域的極大熱情；③在建設(shè)完備的“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”條件的同時(shí)，引入虛擬仿真“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)，從網(wǎng)絡(luò)上搜集合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程視頻，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)原理及具體操作步驟，教學(xué)效果雖不及實(shí)際操作好，但可以作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充[7]。

5 總結(jié)

上述教學(xué)改革的實(shí)施提高了學(xué)生學(xué)習(xí)“生物化學(xué)”的興趣，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂上積極參與課堂討論，抒發(fā)自己的觀點(diǎn)，課后主動思考并通過網(wǎng)絡(luò)與教師和同學(xué)交流想法，教學(xué)效果得到了極大的提升。近幾年，生物化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，這就對每一位生物化學(xué)教師提出了更高的要求：在今后的教學(xué)活動中，教師們要不斷地學(xué)習(xí)和探索生物化學(xué)領(lǐng)域的前沿科學(xué)知識，用于更新和豐富教學(xué)內(nèi)容；通過改革教學(xué)模式，達(dá)到教學(xué)方式的創(chuàng)新，提高學(xué)生學(xué)習(xí)“生物化學(xué)”課程的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，并逐漸從傳授型向研究型轉(zhuǎn)變，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，促進(jìn)“生物化學(xué)”課程的良性發(fā)展。