吳旭紅　馮晶旻

[摘 要] 黑龍江省省級(jí)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(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)入手，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，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(jī)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(duì)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(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 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(wú)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(jī)制；還是應(yīng)用領(lǐng)域，生物活性物的提取純化——測(cè)定化學(xué)結(jié)構(gòu)——分析毒性藥效——?jiǎng)游镌囼?yàn)——臨床試驗(yàn)等，無(wú)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(guó)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(tuán)，青蒿素及其衍生物雙氫青蒿素具有對(duì)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(duì)生命科學(xué)取得重大突破和迅猛發(fā)展的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，如何結(jié)合社會(huì)需求培養(yǎng)更具核心競(jìng)爭(zhēng)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(jí)精品課“生物化學(xué)”為切入點(diǎn)，圍繞在生物化學(xué)教學(xué)中，如何以學(xué)生掌握固有知識(shí)為起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生緊跟學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿，利用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題。作為省精品課負(fù)責(zé)人，以教育部出臺(tái)的《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展十二五規(guī)劃》中高等教育要加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)，以激發(fā)興趣、獨(dú)立思考、自由探索、學(xué)思結(jié)合為總體目標(biāo)，將近年來(lái)生物化學(xué)教學(xué)過程中的體會(huì)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(shì)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(shí)和基本技能，具有科學(xué)素養(yǎng)、國(guó)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(yùn)用所掌握的理論知識(shí)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(shí)及實(shí)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(gè)方面的問題：重理論，輕實(shí)踐；重基礎(chǔ)，輕應(yīng)用；重獨(dú)立性，輕相關(guān)性。在知識(shí)老化周期大為縮短的今天，我們?cè)诮虒W(xué)中緊抓關(guān)鍵、精講精髓、避免重復(fù)，如將有機(jī)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(dòng)物生理學(xué)相關(guān)的激素部分簡(jiǎn)要提及；突出重點(diǎn)、步步深入，如酶催化機(jī)制、酶作用動(dòng)力學(xué)、酶活性調(diào)控分子機(jī)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(shí)圍繞兩大生命物質(zhì)——蛋白質(zhì)和核酸，時(shí)刻緊跟生命科學(xué)的前沿和研究熱點(diǎn)，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(jìn)展，并注重結(jié)合科研、生產(chǎn)和生活實(shí)例。如學(xué)習(xí)核酸的性質(zhì)時(shí)，結(jié)合實(shí)例介紹植物、動(dòng)物、微生物材料中DNA的提取和制備方法，使學(xué)生既認(rèn)識(shí)到基本理論的重要性，體會(huì)到生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，所學(xué)的知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣闊應(yīng)用；同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在教材的選擇上隨學(xué)科的發(fā)展不斷更新。授課時(shí)，既展現(xiàn)生物化學(xué)的最新發(fā)展動(dòng)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(duì)臨床醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)等令人振奮的生命科學(xué)發(fā)展前景，無(wú)疑激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的時(shí)代感和濃厚的求知欲，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為持久而強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)動(dòng)力。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)，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(jiān)持重點(diǎn)性原則，突出重點(diǎn)、化解難點(diǎn)，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(hào)，而不全部是句號(hào)。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(diǎn)，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(duì)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(dòng)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(chǔ)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(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，從而調(diào)動(dòng)和提高學(xué)生的探知欲，加深對(duì)酶結(jié)構(gòu)、功能和催化機(jī)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(jī)理，變結(jié)論式教學(xué)為過程式教學(xué)。在動(dòng)態(tài)生化中，以糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸代謝為主線，來(lái)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(jī)理和生化機(jī)制，理解正常代謝與機(jī)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(shí)培養(yǎng)的有效措施

教師在授課時(shí)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(qiáng)化了他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在擴(kuò)大理論教學(xué)信息量，及時(shí)和充分展示學(xué)科發(fā)展新動(dòng)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(shí)驗(yàn)，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(shí)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(duì)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(jìn)行學(xué)習(xí)分析和討論。腫瘤細(xì)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(lái)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(shí)結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)生興趣，進(jìn)行學(xué)科（專業(yè)）競(jìng)賽訓(xùn)練，為學(xué)生搭建促進(jìn)專業(yè)能力拓展和綜合能力提高的平臺(tái)，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(qiáng)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(dá)與辯論能力、專業(yè)知識(shí)的靈活運(yùn)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(shí)的啟蒙者，學(xué)生對(duì)任課教師的認(rèn)可度某種程度上決定了對(duì)本門課程的興趣。這就要求任課教師不僅專業(yè)知識(shí)的掌握要達(dá)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(shí)演繹得生動(dòng)有趣。在師與生之間，教師不只作為知識(shí)的占有者和給予者，而是通過互動(dòng)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(shí)的傳授方式采用逐步引導(dǎo)、強(qiáng)化理解、增強(qiáng)學(xué)生思維的條理性。如我們學(xué)習(xí)糖代謝時(shí)，以老師作為一個(gè)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(jìn)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(huì)調(diào)動(dòng)所有相關(guān)知識(shí)，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(dòng)，引發(fā)學(xué)生自主乃至自發(fā)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)行多方面的思維，體現(xiàn)為其智力活動(dòng)多樣化、豐富化，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。 對(duì)于學(xué)生不能及時(shí)掌握新的內(nèi)容，教師不是一味批評(píng)，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(yàn)到的信任、理解、關(guān)愛、激勵(lì)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(jìn)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(jìn)了教師知識(shí)、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(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)意識(shí)、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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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