前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物化学研究方法主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词 :DNA生物传感器;切刻内切酶;量子点;电致化学发光;信号放大
1 引 言
近年来,随着生命科学的不断发展,低浓度特定DNA序列的超灵敏检测在临床诊断、基因突变检测等生物学研究中显示出越来越重要的作用和意义[1~4]。与荧光法[5]、石英晶体微天平法[6]、比色法[7]等众多的DNA检测方法相比,电化学发光法因其方法简单、响应速度快、灵敏度高和选择性好而得到了广泛应用[8~10]。
目标放大和信号放大是提高DNA检测灵敏度的两种常用方法。传统的目标放大方法如聚合酶链式反应(PCR)[11]、依赖核酸序列的扩增技术(NASBA)[12]等因高的放大效率、灵敏的检测效果而被广泛应用[13]。然而这些方法一般都需要特殊的设备或昂贵的检测仪器,存在耗时、易污染、成本高、操作不便等缺点[14]。相比之下,通过目标物提高检测灵敏度的信号放大技术,快速、简便,已成为超灵敏检测DNA的研究热点之一[15~18]。切刻内切酶信号放大是近年来逐渐采用的低浓度核酸的检测方法[19]。探针DNA与目标DNA结合成双链时,形成切刻内切酶的识别位点,内切酶对探针DNA进行剪切,使得目标DNA被释放出来,并进行循环利用,实现检测信号的放大[20~24]。
电化学发光法不仅具有化学发光分析的灵敏度高、线性范围宽和仪器简单等优点,而且电化学分析控制性强,选择性好[25]。量子点作为一种新兴的纳米材料,因其独特的光学性质,如高稳定性、不易分解、荧光寿命长等[26],已被作为生物传感器的标记物和信号探针[27]。近年来,利用量子点高效及稳定的电化学发光性能研制的电化学发光生物传感器备受关注[28~31]。然而,将量子点优异的电化学发光性能与切刻内切酶的特异性相结合,进行目标物测定的研究至今未见报道。
本研究基于切刻内切酶的信号放大和量子点高效的电化学发光性能,建立了超灵敏检测DNA的方法。通过自组装方式将捕获DNA(cDNA)固定在电极表面,靶DAN分子(tDNA)与其特异性杂交形成双链,利用切刻内切酶对形成的双链中的cDNA进行识别和切割,释放出tDNA序列,参与下一轮的杂交和酶切。本传感器制作简单,灵敏度高,选择性好,具有良好的应用前景。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
MPIE 型电致化学发光分析系统(西安瑞迈分析仪器有限公司),采用三电极系统:工作电极为金电极(直径2 mm),参比电极为Ag/AgCl(饱和KCl)电极,对电极为铂丝电极。PGSTAT128N Autolab 电化学工作站(瑞士万通有限公司);UV2400PC紫外可见分光光度计(日本岛津公司);F7000 荧光仪(日本日立公司)。
氯化镉(CdCl2・2.5H2O)、碲粉(Te)、硼氢化钠(NaBH4)、巯基乙酸(TGA)、巯基乙醇(MCH)、N羟基琥珀酰亚胺(NHS)、1乙基33二甲基氨丙基碳化二亚胺(EDC)购于上海Aladdin公司;切刻内切酶Nt.BstNBI(New England Biolabs有限公司);其它试剂均为分析纯,实验用水为二次蒸馏水。DNA序列均购自于上海生工生物工程技术服务有限公司,使用时用TE缓冲液(10 mmol/L TrisHCl, 1 mmol/L EDTA, 100 mmol/L NaCl, pH 8.0)进行配制和稀释,碱基序列如表1所示。
2.2 水溶性量子点的制备
CdTe水溶性量子点合成方式参考文献[32]的方法并稍做改进。将250 mL 0.0025 mol/L CdCl2溶液倒入三口烧瓶中,磁力搅拌,通氮气除氧15 min,接着加入100 μL TGA,并用NaOH调节至pH≈10,继续通氮气10 min,封口。
量取3 mL二次蒸馏水倒入另一个50 mL 三口烧瓶中,同样通氮气除氧。称取0.36 g NaBH4和0.144 g Te粉加入水中,在65℃水浴和磁力搅拌下反应,直到黑色Te粉完全消失,得到紫色透明的NaHTe溶液。将得到的溶液倒入上述含有CdCl2溶液的三口烧瓶中,95℃水浴中搅拌回流2 h,得颜色透明的CdTe水溶性量子点。
2.3 电化学发光DNA生物传感器的制备
将金电极用0.05 μm Al2O3抛光至镜面,分别置于50% (V/V) HNO3、无水乙醇、水中超声清洗后,浸入含有1 μmol/L cDNA溶液中过夜,cDNA通过SAu键自组装在电极表面。将修饰电极浸入到巯基乙醇溶液中,避光孵育1 h,封闭其非特异性结合位点,分别用0.1 mol/L PBS缓冲液和0.5 mol/L NaCl溶液清洗,制得电化学发光DNA生物传感器。
15 Hu Y H, Xu X Q, Liu Q H, Wang L, Lin Z Y, Chen G N. Anal. Chem., 2014, 86(17): 8785-8790
16 Lin C S, Chen Y Y, Cai Z X, Luo F, Wang Y R, Chen X. Electrochim. Acta, 2014, 147: 785-790
17 Chen J H, Zhang J, Guo Y, Li J, Fu F F, Yang H H, Chen G N. Chem. Commun., 2011, 47(28): 8004-8006
18 Zhou F L, Li B X. Anal. Chem., 2015, 87(14): 7156-7162
19 Kiesling T, Cox K, Davidson E A, Dretchen K, Grater G, Hibbard S, Lasken R S, Leshin J, Skowronski E, Danielsen M. Nucleic Acids Res., 2007, 35(18): e117
20 Zou B J, Cao X M, Wu H P, Song Q X, Wang J P, Kajiyama T, Kambara H, Zhou G H. Biosens. Bioelectron., 2015, 66: 50-54
21 Zhang K, Wang K, Zhu X, Zhang J, Xu L, Huang B, Xie M. Chem. Commun., 2014, 50(2): 180-182
22 Xu W, Xue X J, Li T H, Zeng H Q, Liu X G. Angew. Chem. Int. Edit., 2009, 48(37): 6849-6852
23 Luo F K, Xiang G M, Pu X Y, Yu J C, Chen M, Chen G H. Sensors, 2015, 15(2): 2629-2643
24 Li N, Gao Z F, Kang B H, Li N B, Luo H Q. RSC Adv., 2015, 5(26): 20020-20024
25 Blackburn G F, Shah H P, Kenten J H, Leland J, Kamin R A, Link J, Peterman J, Powell M J, Shah A, Talley D B. Clin. Chem., 1991, 37(9): 1534-1539
26 Michalet X, Pinaud F F, Bentolila L A, Tsay J M, Doose S, Li J J, Sundaresan G, Wu A M, Gambhir S S, Weiss S. Science, 2005, 307(5709): 538-544
27 Huang H P, Zhu J J. Biosens. Bioelectron., 2009, 25(4): 927-930
28 Hai H, Yang F, Li J P. RSC Adv., 2013, 3(32): 13144
29 Hai H, Yang F, Li J P. Microchimica Acta, 2014, 181: 893-901
30 WEI XiaoPing, YANG Feng, DING Fan, LI JianPing. Chinese J. Anal. Chem., 2014, 42(7): 942-947
魏小平, 杨 峰, 丁 [, 李建平. 分析化学, 2014, 42(7): 942-947
31 HAI Hong, YANG Feng, LI JianPing. Chinese J. Anal. Chem., 2012, 40(6): 841-846
海 洪, 杨 峰, 李建平. 分析化学, 2012, 40(6): 841-846
32 Yu W W, Qu L H, Guo W Z, Peng X G. Chem. Mater., 2003, 15(14): 2854-2860
33 Jie G F, Liu B, Pan H C, Zhu J J, Chen H Y. Anal. Chem., 2007, 79(15): 5574-5581
34 Herne T M, Tarlov M J. J. Am. Chem. Soc., 1997, 119(38): 8916-8920
35 Hu R, Liu T, Zhang X B, Huan S Y, Wu C C,Fu T, Tan W H. Anal. Chem., 2014, 86(10): 5009-5016
36 Li F, Yu Y Q, Li Q, Zhou M, Cui H. Anal. Chem., 2014, 86(3): 1608-1613
关键词 高级生物化学 教学 理论 创新 实践
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049
在工科院校中,“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程,是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华,又是研究生阶段 “分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识,多角度地认识生物化学的基本原理和现象,并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力,为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中,“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来,生物化学领域的新进展、新发现层出不穷,高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校,高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生,培养善于理论学习,长于工程实践,勇于集成创新的应用型生物技术人才。
1教材中英文结合
目前高级生物化学学科发展迅速,新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》,①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等,偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学,生物化学课程的教材则很多,包括王镜岩主编的《生物化学》②(高等教育出版社,2002年出版),于晓虹主编的《生物化学》③(浙江大学出版社,2012年出版,面向21世纪精品课程教材,全国高等医药教育规划教材),刘国琴主编的《生物化学》④(中国农业大学出版社,2011年出版)等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面,讲解细致,一直作为本科教学的典范,在本科院校的生物化学课程中广泛采用,但作为工科院校的研究生教材,该教材一来与本科教学重复,二来内容过于基础,缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》,内容着重阐述人体基础生物化学知识,为远程专升本教材,内容与本科教材有所区别,编写着重符合这专升本学生的需要,不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材,内容包括三部分:首先,重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系,同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点;其次,对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍;最后,主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处,适合选作生物学专业和生物技术专业教材,也适合生命科学相关学科,如医药、食品、农林等领域本科生使用。
除了以上教材,David Hames编著,王学敏等翻译的《生物化学》⑤(第3版·中译版)全书共13章,分别是:细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书,是国外畅销教材,该书结构新颖,视角独特,重点明确,脉络分明,图表简明清晰,适合作为工科院校研究生教材。同时,由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求,因此还可配合英文版作为课外阅读教材,也便于双语教学和国外客座教授的讲学。
2教学模式以启发式引导为主线
高级生物化学是一门抽象的学科,因此在教学中加入形象生动的flash动画,使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入;同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答,通过案例进行启发教学的模式,在此环节,提问可引发学生自主思考,通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容,该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中,摒弃传统的以教为主的模式,把学放在首位,对特定原理的学习采用探究式教学的方法。
在老师讲解基础知识的基础上,引入课堂讨论环节,议题与生物化学基本理论和概念充分结合,与本学科的发展与应用紧密联系,通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性,为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节,老师可安排讨论的题目供学生选择,也可由学生根据兴趣自由选题,然后公开宣讲,老师和同学既是听众,也是讨论的参与者,通过提问、讨论和解决问题,拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评,一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力,一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力,同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。
与此同时,将学术报告引进课堂,每个班级的生物化学课程均邀请1~2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告,既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展,又让学生有了学术交流的机会,还可培养学生的科研思维和科学精神。
3充分利用网络资源
高级生物化学的发展日新月异,互联网累积了海量的生物信息资源,将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性,通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲,在课堂教学过程中,对常用数据库进行介绍,提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如,目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到,其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ 等,这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息,方便学生从中获得需要的知识。另外,蛋白分析专家系统ExpertProtein Analysis System(简称ExPASy,http://expasy.ch,隶属于瑞士生物信息学研究所,国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心)可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此,在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法,再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法,并通过布置课后作业,使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。
4开放式实践教学贯穿始终
高级生物化学的理论知识相对比较抽象,对于初涉该专业的研究生而言较难理解,在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例,例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例,使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓,提高分析解决实际问题的能力。
在实践教学方面,由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验,如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中,不再安排单独的实验单元操作,而采取开放式实践教学模式,即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室,对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训,通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情,以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验,使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解,可为研究生进一步的课题选择奠定基础。
5 结语
目的分析目前医学院校护理专业生物化学教学的困境,提出对应的解决措施,以期为医学院校护理专业生物化学教学提供一定的参考。方法分析近几年我院护理专业生物化学教学的困境,显示课程学时偏少、学生对生物化学教学存在畏惧心理、教材混乱、教学方法固定、师资不平衡等因素,均可对医学院校护理学生学习生物化学产生一定的负面影响。结果针对上述医学院校护理专业生物化学教学困境的思考,建议学校可采取激发学习兴趣、优化与重组教学内容、优化教学方法及手段和归纳总结法等多种方法,进而提高学生对生物化学教学的兴趣和积极性,以便提高对教学内容的掌握。结论医学院校护理专业生物化学教学寻在课程学时偏少、畏惧心理、等多种负面影响因素,对此,采取针对性措施能有效提高学生对生物化学教学的兴趣和掌握程度。
[关键词]
医学院校;护理专业;生物化学;教学;思考
生物化学是护理专业学生必学科目之一,在整个专业学习过程中有着承上启下的重要作用,学生对生物化学教学内容的掌握程度在一定程度上决定了后面的专业核心课程学习[1]。但显示情况是,由于各种原因,生物化学教学的发展收到抑制,学生的学习质量不断降低。因此,分析医学院校护理专业生物化学教学的困境,提出对应的解决措施对生物化学的一线教学有着重要意义。
1存在的问题
1.1课程学时偏少
随着目前社会和护理行业对护理人员的要求,护理教育不仅增加在原有基础上增加了心理护理等多门新型课程,还加大了对学生实践操作能力的培养。因此,护理专业学生在生物化学方面的课时也越发紧张,导致学生对生物化学教学内容仅有一个大概的了解,增加了学习难度,学生无法深入学习。董芳娟[2]的研究报告显示,忻州职业技术学院2011年,生物化学占各全部总学时的比例为2.64%,有56.41%的护理专业学生能大部分生物化学教学内容。而在2013年,生物化学占各全部总学时的比例为1.10%,而能大部分掌握生物化学教学内容的学生比例仅为32.13%,两年的大部分掌握学生占比差异有统计学意义(P<0.05)。研究报告指出学时的缩减程度与学生对生物化学的掌握程度有明显的相关性,学时缩减程度越多,学生对生物化学的掌握程度越低。
1.2学生的畏惧心理
生物化学是一门理论性极强的学科,且还具有知识架构庞大、复杂,知识点众多等特点。学生必须在有限的学时内掌握大量的知识,这种情况下,学生极大可能会产生畏惧心理。这种心理问题将进一步导致学生学习质量降低[3]。
1.3教材混乱
目前,我国教育部门尚未对护理部门统一规划教材,而是教师或学校自主选择教学教材[4]。这种情况下,学校一方面可能会使用自己出版的教材,导致教材虽然贴合院校实际情况,但存在教学内容删减较多,学生对知识理解不够透彻,无法满足护理行业的实际需求。另一方面,即使学校使用传统教材,具有教学内容丰富、基础知识点经典等优点[5]。但随之而来的是教学知识点落后、教学知识结构庞大、理论性过强、理解难度较大等缺点。第三种情况是学校选择权威性外校编纂的教材,可能会出现与本校实际情况不符、教学专业偏差性较大等缺点。且教学教材混乱,也会导致教师对教材只有粗略的了解,上课时讲的内容还是原来教材或老师认为经典教材的内容,这在很大程度上会严重影响教师的教学质量[6]。
1.4教学方法固定
中国绝大多数院校现行的教学方法仍是以老师讲课、学生听讲的传统教学方法为主,缺乏新意,无法引起学生兴趣。对于此,有部分院校采用了多媒体教学模式或多媒体结合传统教学模式但由于生物化学知识有较强的理论性和多媒体课件的制作水平较低等因素,现代化教学模式的优点并未有明显的体现。一项关于生物化学影响因素的研究[7]指出的,有43.8%的学生认为生物化学内容难学,有53.1%的学生认为无法跟上老师的教学思维。感觉到学习吃力,这真实的反应了在生物化学教学中,存在着严重的教学困难矛盾。
1.5师资不平衡
优秀的师资质量在一定程度上决定着学生的学习质量,而在护理专业的生物化学教学中,由于社会对护理的轻视和对医学的重视。当前大部分院校都将优质教师投放在医学专业教学中,护理专业分配的教师多为年轻、教学质量不佳或偏向行政管理的教师,师资力量不足。
2对策
2.1激发学习兴趣
“兴趣是知识的向导”,激发学生的兴趣能促进学生在课堂上课期间认真听讲,课后积极主动的进行自主学习。对此,建议:(1)在第一次上课前,首先向学生阐述生物化学对其日后工作和考学的重要性。另一方面从现实生活取例向学生讲述生物化学在日后工作中的应用,引起学生对生物化学这门课的重视。(2)教学最好从学生已掌握的知识点处进行导入,让学生自然而言的进入生物化学的教学中。(3)利用大家熟知或感兴趣的话题调动学生的学习积极性,如利用“三聚氰胺事件”引出蛋白质的相关内容,利用女生的减肥心理引出脂代谢的相关内容,以及利用“夜盲症”“败血病”引出维生素的相关内容[8]。
2.2优化与重组教学内容
护理是一门实践性很强的学科,以学生能熟练进行护理操作为主要目标。且对于生物化学的教学,也是以“实用”和“够用”为度。基于此,建立学校可根据学生的实际情况对教学模式和内容进行调整。如整合和优化教学内容,根据学生的专业特点,选取与护理专业密切相关的内容进行重点讲解,对相关性不大的内容进行简略讲解。如此既可以保证学生对生物化学知识的了解,又能在有限的时间里保证学生掌握实用的知识。第二,学校还可以打破教学上固定的教学顺序,现教学生命物质的化学组成、结构与功能等静态内容,在教学物质代谢过程与调节机制、能量代谢等动态内容,最后再进行肝脏的生化特点、肝功能的改变与临床之间的关系等具体到人体脏器功能的内容。调整授课进程符合学生的学习思维顺序,提高其学习效率[9-12]。
2.3优化教学方法及手段
优秀的教学方法能激发学生的学习兴趣、提高学生对教学内容的理解程度和掌握程度。因此,探索好的教学方法对护理专业的生物教学有重要意义。因此,建议学校可引进多种适宜的新型教学模式,比如探究式教学法采用问题导出讨论的教学模式,既能加深学生对教学内容的理解和掌握,又能有效培养学生独立思考和辩证分析问题的能力。案例教学法选取现实生活中实际发生的、与生物化学教学内容的生活及疾病案例进行分析探讨。如利用痛风症的致病机制讲解嘌呤核苷酸的代谢,利用其治病机制讲解核苷酸代谢的相关理论,利用“三高疾病”讲解营养代谢物相关联系。通过案例教学法,一方面能激发学生的学习兴趣,一方面还能提高学生对教学内容的认识[13]。除了教学模式的改变,老师也可以利用多媒体教学法,将生物化学内晦涩难懂的知识点利用动态图形直观的表现出现,简化学生的教学内容,利于其理解和记忆。
2.4归纳总结法
生物化学的知识点不仅多,还比较零散,但多个知识点之间又彼此存在着一定的联系。学时很难将所有知识点完全串联起来,了解每个知识点间的内在联系。因此,课程完成后,老师可借助知识点关系网图,将三大知识点之间的联系直观的展现给学生,帮助其进行领悟,并促进学生逻辑思维的形成。其次,知识点关系网可由学生和老师共同完成,绘制一次知识点关系网相当于将生物化学的知识再次复习一遍[14-16]。因此通过知识点关系网在一定程度上再次加深了学生对知识点的掌握。知识点关系网图。
3小结
生物化学教学是医护专业学生的重要课程之一,对于护理专业的学生而言,熟练的掌握生物化学知识对其日后从事护理工作的基础。因此,分析医学院校护理专业生物化学教学的困境,并针对困境提出适宜的解决方案对护理专业生物化学教学是十分重要的。本文分析显示,现在医学院校的护理专业生物化学教学存在课程学时偏少、学生对生物化学教学存在畏惧心理、教材混乱、教学方法固定、师资不平衡等多种教学困难,会严重影响学生的学习效率,影响教学质量。对此,建议学校通过利用多种措施如激发学生的学习兴趣、优化与重组教学内容、优化教学方法及手段、归纳总结法等提高学生的自主学习积极性和老师的教学质量。
作者:蔡洲 单位:武汉科技大学城市学院
[参考文献]
[1]田野,吕学儒,李树香,等.基于护理岗位需求的高职生物化学教学改革[J].护理研究,2013,27(19):2018-2019.
[2]田野,吕学儒,赵蕴珍,等.高职护理专业《生物化学》教材改革探讨[J].护理研究,2013,27(29):3294-3295.
[3]金国琴,姚领爱,胡海燕,等.本科护理学《医用化学与生物化学》教材建设和教学建议[C].//中国生物化学与分子生物学会中医药生物化学与分子生物学分会,2013年第七届学术年会论文集,2013:25-28,148.
[4]杨平,王成杰,许晓宇,等.生物化学教学方法初探[J].青岛医药卫生,2012,44(5):390-391.
[5]吕会茹,李姣锋,牛小艳,等.高职护理专业生物化学双语教学的应用探索[J].全科护理,2016,14(17):1827-1829.
[6]夏春梅.基于认知理论的医学双语教学策略研究[D].哈尔滨,哈尔滨师范大学,2013:27.
[7]杨晓云,李桂芝,杨晓,等.医学生物化学课程双语教学的思考[J].中华医学教育杂志,2012,32(6):868-869.
[8]师忠芳,袁芳.实验教学对医学及护理研究生科研能力的影响[J].中华现代护理杂志,2014,20(23):2964-2965.
[9]丁珍珠,金瑞华,郑洁,等.护理专升本教育形式课程设置的调查研究[J].中华护理教育,2013,10(5):228-230.
[10]施文艳,陆璐,王以薇,等.高职护理生物化学实验考核方法的研究[J].中国现代药物应用,2013,7(24):245-246.
[11]李彬,陈永春,刘昆,等.开设医学生物化学综合性实验的探索[J].中华医学教育探索杂志,2012,11(11):1117-1119.
[12]梁树才,尹丽,李先佳,等.PBL在医学高专《生物化学》教学中的应用[J].中华医学教育探索杂志,2013,12(9):896-899.
[13]刘松梅,彭永祥,周新,等.案例教学在临床医学专业学位研究生《临床生物化学检验与诊断》课程中的实施[J].中华医学教育探索杂志,2013,12(12):1219-1222.
[14]尹丽,于海英,蔡智慧,等.思维导图在生物化学教学中的应用[J].中华医学教育杂志,2013,33(4):571-573.
关键词:生物化学;科学素养;培养和提高;对策
生物化学(Biochemistry)是研究生物体的化学组成、分子结构以及生命活动过程中化学变化的基础生命科学。生物化学是从分子水平上研究生命现象本质的科学,故被称为生命的化学。随着21世纪高校素质教育的开展与推进,培养和提升学生的科学素养已经成为教学中的一项重要内容,特别是对生物化学教学来说,更应重视提高和培养学生的科学素养。
1当前大学生生物化学科学素养现状
1.1生物化学科学素养的概念。生物化学科学素养是指学生参加社会、经济、生产实践及个人决策等活动所必须具备的科学概念与科学探索能力,具体包括科学知识、技能、方法及科学品质。在生物化学教学中如何培养和提高学生的科学素养,对于培养满足社会发展需求的生物化学人才起着至关重要的作用[1]。1.2当前大学生生物化学科学素养的现状。首先,生物化学专业的学生对专业科学技术有着浓厚的兴趣,基础知识扎实,对生物化学技术的发展持积极肯定的态度。但由于对前沿科学技术知识、研究方法了解甚少,实践技能薄弱,学生对于生物化学科研精神的理解不够深刻。从相关调查数据中发现,绝大多数学生虽然知道生物化学的特点,但对高新技术的应用与研究认识不足。有将近50%的学生盲目地跟随专家或者他人的观点,在探索求知上缺少自己的看法,视野狭窄、目光短浅,受科学功利主义影响大,缺少实验、实践求证精神。高校教学只重视生物化学的常规教学,科研活动少,培养学生科学技能的课程设置比较少,学生参与度低,很难提高科学技能,不利于培养学生的科学实践能力。其次,生物化学的科学结论建立在实验基础之上,在实验过程中,学生科学素养问题包括3个方面:(1)普遍存在抄袭他人实验报告结果的现象。例如,在生物化学教学的关于血清丙氨酸氨基转移酶(AlanineAminoTransferase,ALT)活性测定的实验中,在一个班级中,几近50%的学生出现实验报告数据类似或相同的现象,实验结果盲目接近理论值;对于实验中出现的问题,学生不知道如何分析,没有真正理解实验原理,只是一味地重复实验操作。当前,在中国学术界中,剽窃风气和抄袭现象严重。有的学生抄袭部分内容,甚至全部抄袭,将别人的文章拿来,署上自己的名字和单位后直接发表。学术界的抄袭行为与实验教学中的抄袭现象有很多相似性,这种抄袭行为严重打击了学生的创新动力,不仅影响学生人生观、价值观的形成,也影响国家科技水平的提高[2]。(2)伪造数据的现象比较多。在血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性测定实验中,需要以实验结果展示实验,很多学生通过各种方式获取测量值的标准范围,并以此为依据推出实验检测数据。在当前生物化学实验之前,学术界部分人员就已经预设了实验目标,如果实验数据与预设目标不相符,实验人员可能会以预设目标为基准,修改实验中的数据,确保实验体系的完整性和所发表文章的良好影响。这种伪造实验数据的现象一般不会被发现,但会对其他科研人员产生误导,对生物化学科学的研究与探索产生不利影响。(3)部分学生为了获得高分,在实验课中与老师拉近关系。在学术界,有的人为了评职称或者立项评奖,不惜通过请客、送礼的方式达到目的。如果不能及时制止这种风气,培养的所谓“科技人才”也是不合格的。
2生物化学教学培养和提高学生科学素养的重要意义
2.1有助于培养学生的实践技能和解决问题的能力。生物化学教学的主要方向是为社会发展培养综合性技术人才,重视培养学生的实战技能,锻炼学生的科学思维能力,让学生能够运用理论知识和科学方法发现和解决实际应用中存在的问题。提高学生科学素养主要是培养学生运用科学方法不断创新、判断和决策的能力,最终为社会发展培养合格的人才。2.2有助于创新和改进教学方法。随着素质教育的推进发展,生物化学教学越来越重视培养学生的动手能力,对此,要求教师摒弃传统的“满堂灌”教学方式,积极创新教学观念,设置新的教学模式,制定科学合理的教学规划。在生物化学教学中,创设浓厚有趣的教学氛围,引导学生合作交流,提高学生自主学习和探索创新的能力。2.3有助于加深学生对现代社会需求变化的认识。信息化社会科技突飞猛进,知识创新与应用日益凸显,生物化学专业的学生想要更快地融入社会、更好地胜任岗位需求,就必须正确认识现代化社会需求的变化,全面提高科学素养。社会经济快速发展,现代社会不断提出新的科学研究课题,迫切要求高校生物化学专业为科学界培养所需的人才,学生只有认识科学技术和社会发展的关系,具备一定的科学素养,才能顺应时展需求,在激烈的市场竞争中脱颖而出[3]。2.4有助于培养学生的综合素养,增强就业竞争力提高学生的科学素养,就是让学生秉承科学探索精神,以科学探究的精神学习,除了学好生物化学知识外,还能够帮助学生更好地认识自我、自然和社会环境,在未来的就业中具备科学探索精神,才能够在市场竞争中脱颖而出。
3生物化学教学中如何提高学生的科学素养
关于生物化学教学中如何培养和提高学生的科学素养,主要从以下几个方面开展。3.1课堂教学中加强理论知识与实际生活的融合。生物化学是从分子水平作研究,研究对象非“实物”,理论知识内容晦涩难懂,代谢反应复杂错综,知识体系专业性强且更新迅速,在教学中教师可以将深奥抽象的内容与日常生活中学生熟悉有趣的生活场景或者具体事例相联系,使抽象的内容具体化、形象化、动态化,激发学生不断探索研究的欲望,培养学生的学习兴趣。例如在生物化学中讲解“蛋白质”这一内容时,教师可以引导学生由细胞组织联想到人类社会,细胞中的各类蛋白质遍布细胞的各种膜区和组分,参与到人体生命活动中,发挥着重要的作用,细胞蛋白质的分选就像人与社会的关系,社会生活与工作中,每个人基于自身特点在不同的工作岗位发挥自己所长,共同推进社会主义经济建设[4]。总之,在生物化学教学中,教师应积极运用发散性思维,将抽象复杂的理论知识与生活实际相联系,并采用多媒体手段,使抽象的内容变得具象生动,更易于理解。3.2以创新发展的眼光,在教学中引入具有前沿性的学科内容。随着科学技术的发展,科学家的研究成果不断创新发展,推动生物化学的快速发展,教学内容也不断更新变化。在教学过程中,教师应注重引入具有前沿性的学科内容和热点,引进国际上先进的科学成果和科学技术。同时,以科研引导促进教学发展,培养科学研究型人才,使学生在掌握生物化学基础内容后,锻炼其解决科研过程中遇到问题的能力。教学中,将科研成果与理论教学相结合,以生动有趣的教学内容激发学生的学习动力,启迪创新思维能力,培养和提高学生的科研精神。3.3增加生物化学综合性与设计性实验的比例。不同于其他的实验课,生物化学实验是独立于生物化学理论之外的一系列技术方法,涉及的许多实验技术可以延伸到生命科学的众多领域。利用这些技术方法甚至可以完成一个完整的科研项目,这是其他实验课不具备的优势。然而旧的实验教学模式往往忽视了这一优势,设计实验过于单一,学生在整个实验过程中,只是机械被动地按照实验讲义完成实验,很少对实验中出现的问题进行深入的思考,学生参与度低。综合性实验注重知识的综合应用,具有较为复杂的实验原理与实验步骤,有助于学生更好地理解工作原理、正确使用实验仪器,锻炼学生综合分析和解决问题的能力。设计性实验是学生基于实验项目自主设计实验方案,在这个过程中,实验材料的准备、实验所需的试剂及实验的进程,都是基于自己的时间安排。设计性实验能够充分调动学生的积极主动性,培养学生自主创新的能力。当前,高校生物化学因为课时少、实验条件有限,实验主要是基本操作和验证性实验,综合性实验与设计性实验的安排少,甚至没有安排,这就不利于培养学生的综合素质和创新思维能力[5]。3.4遵循“科学性、可行性、实用性”的原则。在生物化学教学中,教师应按照相应原则有计划地提高综合性实验和设计性实验的比例,确保选择实验材料的自主性,在综合设计实验中巩固已经学习的理论知识和掌握的技术,并对实验结果进行归纳整理和分析,进而培养学生的科学素养和创新思维能力。采取“科学分组”的形式探讨生物化学前沿知识,培养学生的科学素养。在生物化学教学中,采取“科学分组”的形式将学生分成若干小组,针对生物化学的研究领域和应用自由探讨,组与组之间进行交流互动,提高学生的兴趣,引导学生了解生物化学的意义。针对一些综合性实验和设计性实验,也采用分小组的形式,每个学生担任不同的职务,共同完成课题工作目标。例如,实验课可以让学生参与到实验课的设计、准备以及收尾工作中,即完成实验设计后,小组成员按顺序提前一天到实验室进行实验准备,在教师的指导下完成器材的配齐和清洗、实验试剂的配制和分装等准备工作。实验准备是完成整个实验过程中一个必不可少的重要环节,学生可以在这期间学到更多的统筹配置以及相关细节,充分调动学生的主观能动性。科学分组不仅实现教师与学生、学生与学生之间的交流与合作,还有助于拓展理论与实验教学。此外,在教学中,教师应有计划地将一些科研计划介绍给学生,鼓励学生参与到研究活动中,引导学生阅读相关文献资料,了解研究思路和研究方法,鼓励学生撰写相关的文章。3.5培养学生积极主动的学习态度。生物化学研究范围广,与人类生活有着紧密的关系。对此,在教学中应联系生活实际情况,培养学生的学习兴趣,将教学内容与社会发展相联系,培养学生的社会责任感,激发学生热爱科学、不断探索创新的精神。组织丰富的生物化学课外活动,通过组织学生参观调查或者实习等途径,让学生深入自然和社会生活,积极探索与创新,并运用所学理论知识解决生产生活中存在的问题。通过校企合作的方式,为学生创造参与实践活动的机会,在实践中积累经验,提升科学素养。3.6加强培养学生的学术道德。首先,在生物化学教学中,针对相关学术不端行为加强思想道德教育,强调生物化学这门学科对于生命科学的重要影响,既重视理论课程,也同等重视实验课作为理论课的深化与延伸作用,加深学生对生物化学知识的理解,培养学生的动手操作能力。其次,向学生宣传和普及抄袭和伪造数据的危害,这种抄袭他人研究数据的行为严重危害到他人的权益,应大力倡导学生养成良好的学习习惯,让学生意识到只有通过自己努力研发获得成果,才能够体会到成功的喜悦。再次,严格管理实验过程。第一,加强实验过程的监管,防止学生抄袭伪造实验数据;第二,加强对实验数据记录的管理,坚持处理数据的严谨性,将原始数据一次性记录在实验记录本中,避免抄写过程中对原始数据的涂改;第三,书写实验报告时,重点强调实验结果讨论部分的内容,对于实验结果不理想的学生,认真分析其实验数据,帮助他们寻找和解决实验中出现的问题。当发现抄袭伪造实验数据的现象时,要及时批评和教育[6]。最后,针对实验课种类多、内容单一、时间少的问题,积极改进实验课内容,将相近的内容整合简化,以节省更多的实验时间。同时,将实验课的时间集中,给学生充足的时间完成实验,为防止抄袭实验数据,可以通过多样化、差异化的实验来测试样品[7]。
4结语
关键词:研究生平台课;高级生物化学;科研能力和素质培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0215-02
一、高级生物化学课程的性质、地位和作用
本科生物化学或基础生物化学是生物类和相关专业课程体系中最重要、最抽象的专业(基础)课之一。其原理、技术和方法已广泛渗透到了众多其他相关学科,并日益推进这些学科的发展和进步。研究生平台课高级生物化学是介于生物化学和分子生物学之间的一门平台基础课。它既是本科(基础)生物化学的提高和深化,又是分子生物学、分子遗传学等的基础。课程旨在让学员在已有生物化学及相关知识基础上,进一步强化和拓宽生物化学的基本理论,高层面、多方位地认识生物化学的基本原理、事实和现象,强化生物化学实验理论、技能、分析能力。促进学员相关研究的合理实验设计,提高其科研素质,培养其良好科学精神。随着建设创新型国家的推进,研究生教育日益发展,生物化学在相关学科中的不断渗透,其研究手段日益普及,愈来愈多的研究生专业培养方案将“高级生物化学”课程列入专业必修课和选修课。开设研究生高级生物化学课程的高校和专业也越来越多,研究生收益面愈来愈大。目前,高校科学研究的主体是研究生群体。大多数研究工作都是在导师指导下由研究生具体实施研究完成的。研究生的能力、水平和科研素质直接影响科研的发展。因此,在研究生高级生物化学的课程教学中,如何以科研能力培养为导向,强化其科研素质,是本课程教学的重点和难点,也一直是我们多年高级生物化学平台课教学实践中积极关注、思考并不断实践探索的问题。
二、高级生物化学课程中科研能力培养
1.课程内容选择的基本原则。在课程内容的选择上,我们确定了三个基本原则。①根据学员基础确定教学大纲,目前,西南大学每年选修高级生物化学课程的研究生(主要为硕士生,少数博士生和海外留学生)约240人。涉及西南大学12个学院和研究所近20个专业。学员来源背景多样,基础差异较大,专业差异对课程要求不同,因此我们根据学员的基础生物化学知识背景确定了切实可行、符合实际的教学大纲。②优选内容,自成体系,当前国际公认的生物化学权威教材是《Lehninger Principles of Biochemistry》(David L. Nelson and Michael M. Cox Eds)和《Biochemistry》(Lubert Stryer Eds)。前者主要是本科生教材,后者主要为研究生教材。考虑到实际情况,我们从这两本教材中精选内容,主编出版了《高级生物化学》中文教材(李关荣,王贵学,西南师范大学出版社,2009),并制作了相应的英文教学课件。内容设置了5个模块:蛋白质结构、功能及研究技术模块、基因结构及研究技术模块、生物膜、跨膜转运与信号转导模块、基因表达与代谢调控模块,以及机动专题模块。设置前两个模块,是因为生物重要大分子核酸(基因)和蛋白质结构和功能研究是生物学研究的重大而永恒的主题,而本科生物化学讲得很肤浅,在理论和技能上都不能很好地满足研究生从事相关科学研究的需要;第三个模块的选择,主要是因为在本科阶段对生物膜结构及跨膜运输没有系统讲述,信号转导很少触及,而这部分内容与生物对逆境的响应、抗逆性的形成密切相关,也是逆境、抗性生理等的主要研究方面;第四个模块的基因表达与代谢调控是非常复杂而综合性很强的内容,学员在本科阶段没能很好理解;机动专题模块旨在补充最新进展或灵活扩展教学内容,主要反映生物化学的迅猛发展,针对学员的具体情况和发挥任课教师的创造性的开放性方面。五个模块的内容相互关联,自成体系。经近些年的使用,效果很好,颇受学员欢迎。③在本科生物化学基础上实现“补缺”、“提升”、“纳新”、“系统”和“双语”,“补缺”指的是补充那些在本科生物化学(包括实验)教学中由于课时限制没有学习而又很重要的内容,如蛋白质寻靶、生物膜和跨膜转运、生物信号转导、蛋白质研究技术等章;“提升”指的是对本科生物化学中粗浅涉猎的重要内容进行拓展和强化,如蛋白质的结构、蛋白质功能等章;“纳新”指的是纳入新的生物化学知识,如代谢调节策略、生物信号转导等;“系统”指的是整个课程教学内容的关联性以及每章内容的系统性;“双语”指的是教材为中文,课堂展示为英语,讲授为双语,使学员能够用双语学习、双语思维,培养其阅读英文科技文献的能力。这些特点使得高级生物化学有别于本科基础生物化学。
2.强调研究技术的原理、方法和用途。①强化生物化学实验技术理论的教学,如开设蛋白质研究技术、基因研究技术两章,设置重组DNA技术一章供学员自学。在生物膜和跨膜转运一章中,介绍了膜研究技术和酶学技术在膜转运中的应用等。②编制中英对照《高级生物化学习题详解》,编制了《高级生物化学习题详解》,含110多道复习思考题,以供学员复习思考,强化基础理论和基本技术知识。③采用兴趣教学法,联系生活和研究生研究实际,生物化学内容复杂、抽象,激发学生学习兴趣至关重要。我们在课堂教学中,适时、适量地列举反映生物化学基础知识的生活事例,帮助学生理解知识难点,取得了很好的效果。教学过程中还积极关注学员研究中出现的问题,积极帮助学员分析研究中出现的疑难问题和某些实验现象,指出可能的解决办法。
三、强化学员科学研究思维,培养学员科学精神
1.注重生物化学发展史的教学。特设生物化学重要人与事(Biochemistry:Key Events and Personages)一章内容。系统介绍了近80位对生物化学做出重要贡献的生物化学家(大都是Nobel奖得主)的生平、科研经历、主要贡献等。增进了学员对生物化学重要原理的理解,培养了学员的科学思维和科学精神。
2.巧用课程论文,引导学员阅读学科前沿文献。根据多年高级生物化学课程教学的积累,课程组制作了《生物化学前沿研究导读论文集》,共收集近5年国际权威刊物上发表的学术论文200余篇(PDF),供学员根据自己的专业需求和兴趣选读,指导学员阅读前沿研究英文近刊,了解学术前沿,培养其英文文献阅读能力,弥补其在大学阶段专业英语的不足,为今后撰写高水平的学术论文奠定基础。
3.尝试将学术报告引进课堂。适当将学术报告引进高级生物化学课堂,是我们一贯坚持的做法。根据具体情况,每年我们都邀请相关学术专家对当年学员做1次学术报告。如2011年邀请了英国University of Bristol 的病理学和微生物学Xiaoli Xiong博士为190余位学员做了题为“Structures of Fluoroquinolone Resistance Protein Qnr and its Mechanistic Implication:Conserved Loops Directing Its Protection Activity”的精彩的学术报告;又如2012年邀请了加拿大McGill University的Huangquan Zheng教授对学员进行了题为“From root hairs to corticospinal neurons:The tubular ER network and directional cell growth”的学术报告;再如2013年邀请了加州大学Davis分校知名教授、法国科学院外籍院士William J Lucas做了题为“Series Lectures on Research Paper Writing for High-ranking Journals” 的报告。主要内容包括Scientific Journals & YOU,Ethics in Scientific Research & Publishing,Code of Conduct & Ethical Principles in Science, Misconduct in Research,Preparing to Write Your First Manuscript:Things You Should Not Do,等等。这些多样的学术报告,既让学员了解了学科前沿知识,又让学员得到了学术交流锻炼,还培养了学员的科研思维和科学精神,效果显著,学员反响强烈。
4.专设高级生物化学机动专题模块,以适应生物化学的迅速发展。如先后特设“螺旋与生命”(Helix and life)、“大肠杆菌对生物化学的贡献”(The Contribution of E. coli to Biochemistry)、“从孟德尔到莫里卡”(From Mendel to Monica)、“现代生物技术对人类社会生活的冲击”(Impact of Modern Biotechnology on Human Society and Life)、“生物化学重要人与事”(Biochemistry:Key Events and Personages)等。可选择这些内容与学员探讨,或供学员自学思考。
在受益面大的研究生平台理论课高级生物化学的教学过程中,着重培养研究生的科研能力和素质,是课程的重要任务之一。根据学员的知识背景和专业需求制定切合实际的教学大纲,优选教学内容,弥补和拓展学科知识,自成体系;强化课程的实验技术理论的解析,有针对性地引导学员阅读学科前沿文献,适当将学术报告引进课堂,对于培养学员的科学思维能力、学术交流能力和科研设计能力至关重要。这些课程教学改革,有助于正在成长的青年科学家良好学术道德、科学规范和求真务实的科学精神的习成。
关键词:医卫类高职院校;生物化学;教学反思
医卫类高职院校是我国高等职业教育的重要组成部分,它肩负着为基层培养技术技能型医卫人才的重要使命,是推动“健康中国”与“乡村振兴”的重要力量[1]。生物化学是医卫类高职院校各专业的重要专业基础课之一,但因其内容抽象、知识繁杂,学生学习难度大、兴趣低,导致生物化学教学实效偏低,并直接影响到了人才培养目标的达成[2]。教学反思是教师以提升教学实效为目的,从教学对象、教学内容、教学方法、教学效果等维度来分析和审视教学活动的开展,并在后续的教学中结合反思进行合理调整的一种教学研究方式,对教师自身职业发展与教学实效的提升具有非常重要的意义[3]。因此,结合医卫类高职院校的特点,有效开展生物化学的教学反思,对于教学实效的提升、人才培养目标的达成具有重要意义。
1开展教学反思的重要意义
1.1对教学实效提升的重要意义。教学效果的提升不仅需要教师扎实的专业知识,也需要教师在全面了解学生的基础上进行准确的教学定位,选择合理的教学内容,采用合适的教学方法,因此,有效地开展教学反思对于教学实效的提升具有重要的意义。一方面,通过教学反思可帮助教师充分地了解学生的基础知识结构、专业学习兴趣、思想特点以及专业培养目标等多方面的内容,并有针对性地进行教学准备,并进行课中引导以及课后拓展,有效地提升教学实效;另一方面,通过教学反思可帮助教师逐步认清教学规律,教师不仅可以将自身教育教学放在这一教学规律中去比对,发现缺陷和不足,并及时调整和修正,而且还可以在教学实施过程中灵活运用这些规律来提升教学实效。1.2对教师职业发展的重要意义。教师的教育教学水平和教学研究能力是决定教师职业发展的关键因素,积极地开展教学反思能帮助教师迅速地发现自身的不足,总结成功的经验,对教师的职业发展具有重要的意义。一方面,通过教学反思不仅可以帮助教师树立自我批评、自我评价、自我指导的意识,还能帮助教师树立现代教育教学理念,从理想信念的根源上提升教师的教育教学水平;另一方面,通过教学反思还能进一步培养教师发现问题、分析问题、解决问题的能力。教师在教学反思的过程中能迅速发现教学内容选择以及教学方法方面存在的问题,并在查阅资料、请教专家、研究学生等过程中无形地提升自己的教学研究能力。此外,教学反思能帮助教师不断尝试换个角度,换个身份去思考,并不断采用新的方式、理念、措施来解决存在的不足与问题,这一过程能帮助广大教师找到努力的方向、前进的动力,进而有效地化解教师的职业倦怠。1.3对职业教育改革的重要意义。推进高等职业教育高质量发展是我国职业教育改革的重要举措,它不仅需要丰富的理论来进行指导,也需要职业院校的广大师生共同实践。教学反思是推动我国职业教育改革的重要举措之一,一方面,积极开展教学反思是职业教育改革的具体实践,教师开展教学反思的根本目的就是为了教学实效的提升,进而推进职业教育的高质量发展,这是对职业教育改革理念最直接最具体的践行;另一方面,广大职业院校教师还能通过撰写反思日记、教研文章,开展教学研究等方式将自身的体会、收获上升至理论的高度,并形成较为系统的职业教育理论,这些理论大多专注于某一特定的群体或某一特定的学科,不仅具有很强的针对性,而且具有很强的可操作性,这也将在一定程度上丰富职业教育改革的实践理论。
2反思的具体内容
2.1对教学对象的反思。教学对象是教师教学活动组织的重要参与主体,全面了解学生的知识结构、学习兴趣与思想动态是教学反思的重要内容。通过笔者的研究与反思发现,医卫类高职院校学生具有以下特点:首先,他们是大学生,具有大学生普遍的特点。他们思想前卫,思维活跃,敢于尝试,易于接受新鲜事物,但心智不成熟,自我意识突出,容易迷失自我。其次,他们又是高职院校的学生,表现出了文化基础薄弱,生物、化学知识结构不完善,专业学习兴趣较低,学习能力欠缺。最后,他们是医卫类的学生,毕业后将直接从事与人民生命健康相关的工作。相比其他专业的学生,社会对他们的专业技能与职业道德提出了更高的要求。因此,如何充分地利用学生的优点,培养学生的专业兴趣与学习能力,在教会学生专业技能的同时注重职业道德的培养应成为生物化学教学组织的重点之一。2.2对教学内容的反思。生物化学是医卫类高职院校各专业的重要专业基础课之一,是一门内容抽象晦涩,知识点密集,学科交叉复杂,知识信息发展迅猛,且具有很强理论性与实践性的学科。通过笔者的研究与反思发现,生物化学的教学内容具有以下特点:第一,生物化学主要是从分子水平来讨论生物体的结构组成、物质转化以及代谢调控,其中涉及的分子种类繁多、代谢调控途径多变,专业术语抽象,导致学生学起来枯燥,教师教起来辛苦。第二,生物化学中繁多的分子种类、多变的代谢途径决定了其与生物学、化学、生理学、药理学等多学科的交叉与渗透,学生某一知识结构的欠缺都将给生物化学学习带来巨大障碍,教师也容易在教学组织过程中不能准确把握重点。第三,当今时代是生物信息的时代,大量的生物化学技术、理论层出不穷,对生物化学的学习和教学都带来了巨大的挑战。因此,如何将抽象晦涩的生物化学内容变成形象具体的知识,如何对密集的知识点进行合理归纳,对复杂的学科交叉进行有效梳理,对学科最新进展进行及时传递也应成为生物化学教学组织的重点之一。2.3对教学方法的反思。合理的教学方法是有效提升教学实效最为直接的手段,生物化学“教学双难”的特点对教学方法提出了更高的要求。通过笔者的研究与反思发现,在生物化学的教学方法上仍存在以下问题:首先,对生物化学教学方法的研究关注太少。在教学准备、课堂教学组织以及课后教学成果巩固的过程中往往将注意力放在如何将知识传递给学生,而忽略了教学方法的研究,导致知识传递的有效性欠佳。其次,传统的教学方法没有用活。通过反思,笔者发现在生物化学的教学过程中很少对传统教学方法进行研究与优化,基本停留在教师讲、学生听的层面,这不仅导致了教师教起来累,学生学起来难,而且进一步降低了学生的学习积极性,直接影响教学目标的达成。最后,现代的教学方法没有用新。通过反思笔者使用的现代教学方法,最常见的就是采用多媒体教学课件进行展示,较少使用现代技术组织讨论、布置作业、引发思考,这在一定程度上降低了现代教学方法的效率,导致现代教学方法的优势不能充分发挥。因此,积极开展对教学方法的优化与研究,用活传统教学方法,用新现代教学方法也应成为增强生物化学教学效果的重要举措。2.4对教学效果的反思。传递专业知识与思想价值是教学工作开展的核心要义,也是衡量教学效果的唯一标准,通过对教学效果的反思发现,大多数学生能较为深刻地掌握生物化学的重要知识点,能够顺利地通过考试,但仍存在以下几个方面的问题:一方面,学生对于生物化学中蕴含的“思政元素”无法深刻理解,大多数学生认为掌握专业知识是生物化学课程的唯一目标,对于教师所传授的专业知识大多认真对待,但对于教师在教学过程中所融入的“思政元素”大多抱着一种听故事的心态来对待,这就导致了传递思想价值的教学目标难以达成;另一方面,学生生物化学学习方法未掌握,大多数学生在生物化学学习时往往采用死记硬背的方式进行知识点的记忆,既不会“巧记”也不会“类比记”更不会“理解记”,由于生物化学中生僻晦涩的词汇相对较多,学生的学习效果大打折扣。此外,正是由于学生采用“死记硬背”的方式进行生物化学学习,导致学生生物化学知识体系难以形成,学生掌握的大多是一些碎片化的知识点,并未形成系统性的知识网络结构,并导致了“考前突击,考后全忘”现象的发生。
3提升生物化学教学实效的策略
3.1树立反思意识,在深入开展反思中提升教学实效。一是要加强教学反思理论学习。教学反思是对教学过程的一种有意识的探究,掌握教学反思的基本理论是确保教学反思效果达成的必备条件。教师作为反思的主体,一方面可以通过大量阅读、查阅文献、参加培训等方式来系统掌握教学反思的内涵、特征、形式以及教学反思的具体方法;另一方面教师也可通过积极开展教学反思研究来丰富自己的理论知识,从而站在更高的视角、更广阔的视角来进行教学反思。二是要注重教学反思能力提升。开展理论的研究就是为了指导实践,教师可以通过积极撰写反思日记、做好教案批注、加强同行交流、邀请专家指导等方式来训练和提升自己的教学反思能力。三是要强化教学反思结果运用。教学反思的根本目的就是为了提升教学能力,提高教学效率,因此教师要注重教学反思结果的运用,在反思的基础上通过及时地优化教学内容、调整教学设计、完善教学方法等方式将无形的教学反思实践转化为有形的教学实效提升。3.2注重学情研究,在全面了解学生中提升教学实效。学生是教学活动最为关键的主体,学情研究是教学反思开展不可或缺的组成部分,也是进行教学组织与管理的必要前提,更是教学实效提升的有效保证。在开展教学反思的过程中,一是要注重学生知识结构的研究。对于医卫类高职院校的学生来说他们大多知识结构不完善,在生物化学的学习过程中缺少必要的生物学知识与化学知识储备,因此在生物化学教学过程中要注意两方面的问题:一方面要注意由浅入深,从基础的知识来引出生物化学知识点,从常见的案例来引导专业的思考;另一方面要注意将抽象晦涩的理论转化为具体通俗的语言与案例,不仅能让学生充分理解,还能让学生记忆深刻。二是要注重学生专业兴趣的研究。有研究表明[4],绝大多数高职院校学生在专业选择“跟风”,学生专业学习兴趣低下,这不仅直接影响了教学效果,更是严重阻碍了人才培养目标的实现,因此,在进行生物化学教学组织的过程中,教师应尽可能多地采用案例教学,并将社会关注的问题引入课堂来培养学生的专业兴趣。比如将“毒奶粉事件”引入蛋白质的标志性元素“N”的讲解,将“毒疫苗事件”引入蛋白质变性的讨论。三是注重学生课堂表现的研究。学生课堂表现最能反映学生对知识点的理解,学生眼神充满欢欣,说明知识点都懂了,没有必要过多解释或强调,但学生充满疑惑的眼神则说明还不是太明白,教师就应该要反思自己的教学方法选择是否合理,语言的表达是否通俗准确。3.3开展专业研究,在优化教学内容中提升教学实效。专业是课程开设的基础,任何形式的教学反思都应为学生专业能力的提升服务,开展专业研究是生物化学教学反思的重要组成部分,也是教学内容优化的基本途径。一是要研究专业的培养目标。培养技术技能型人才是高职院校人才培养的总目标,但是对医卫类高职院校来说,不同的专业人才培养的定位还是略有不同的,因此对待不同的专业在教学内容上也应有所取舍才能提升教学实效。对于护理类专业要淡化理论知识的学习而要注重学生动手技能的培养,对于临床专业则要将与生物化学相关疾病的发生、发展以及治疗作为学习的重点,而对于药学类专业则要关注生化类药物的作用机理。二是要研究专业的就业去向。学生就业去向的不同决定了他们所需的专业技能存在较大的差异,对于将来需要从事与人打交道的专业可能需要提升他们的口头表达能力,要帮助他们学会用通俗的语言来解释疾病的发生发展,对于将来从事技术性较强工作的学生则要培养他们刻苦钻研的精神。此外,还要研究专业的发展趋势,在日常教学中可以适当融入一些本专业的前沿知识,帮助学生在今后的工作中能迅速适应社会和专业的发展。3.4拓展教学方法,在丰富教学方法中提升教学实效。生物化学“教学两难”的局面对生物化学的教学方法提出了更高的要求,因此拓展教学方法应成为生物化学教学反思的重要组成部分。一是要加强生物化学教学方法的研究。一方面教师在进行生物化学教学准备、教学组织以及教学总结的过程中都应该要注重教学方法的研究,通过学习和借鉴其他教师、其他课程的一些成功的经验,来不断地充实和完善生物化学的教学方法;另一方面,也可以通过广泛阅读、撰写教研论文等方式来对生物化学的教学方法进行深入研究。二是要用活传统教学法。作为一门专业基础课程,传统教学法仍是生物化学教学的主流教学方法,但如何用活传统教学法也应成为优化教学方法的重要备选项。一方面要用活讲授这个主阵地,在课程讲授的过程中通过采用通俗的语言、形象的比喻、合适的案例来让传统教学法焕发新的活力;另一方面要用活板书,相较多媒体课件,传统板书具有启发性、灵活性、放大性等多种特点,教师可以通过表格式、对比式、简笔画等方式来系统地呈现出生物化学的知识结构。三是要用新现代信息教学法。现代教学方法有利于将晦涩抽象的理论转化为形象具体的知识,对于学生知识的理解、学习兴趣的培养具有重要的意义,但是如何用新现代信息教学法也应成为教学反思的重要内容。教师在进行教学组织时不应将现代信息教学法停留于多媒体课件教学,应充分利用现代信息技术组织讨论、启发学生思考。3.5挖掘思政元素,在“课程思政”开展中提升教学实效。医卫类高职院校学生将来大多要从事与人民生命健康相关的工作,因此对其政治思想的要求显著高于其他行业。传递思想价值虽不是生物化学课程的主要目标,但其中却蕴含了大量的思想政治教育元素,所以生物化学也应成为思想政治教育的重要平台。一方面教师在进行教学组织的过程中应注重思政元素的挖掘,比如可以通过我国对生物化学发展贡献的介绍来培养学生的文化自信,通过对胰腺炎发病机理的介绍来引导学生养成良好的生活习惯,通过对“毒奶粉”“毒疫苗”事件的介绍来培养学生良好的职业道德;另一方面在“课程思政”的开展中也应该注重加强协调互动,通过加强与辅导员的沟通交流来了解学生的思想动态,通过加强与思政课教师的交流来把握思想政治教育的重点,让生物化学的“课程思政”做到有的放矢、目的明确,进而形成“课程思政”的育人合力,提升教学实效。
参考文献:
[1]黄澌.医卫类高职院校在“健康长沙”战略实施中的作用发挥研究[J].科教导刊,2019(9):7-8.
[2]郭赟婧,方敏,陈晓姣.现代医学模式下医卫类高职生物化学课程改革实践及反思[J].卫生职业教育,2020,38(17):24-26.
[3]苗培周,曹雪梅,耿会贤.师范生教学反思能力现状分析与培养策略探讨[J].教育理论与实践,2019,39(23):33-35.
【关键词】生物化学 双语教学 措施
生物化学是当今发展最为迅速的前沿学科之一,也是高等院校一门重要的专业基础课。生物化学理论及相关技术涉及农学、食品、园艺、植物保护、土壤科学、动物科学、动物医学、生物技术、生物科学、林学、医学、药物学等各个领域。在我校培养的本科生中,需要修读生物化学课程的就有近40个专业之多。
21世纪既是生命科学的世纪,更是信息化的世纪。新时代的到来,要求高等学校的教学工作做到与时俱进。本世纪初,国家教育部在《关于加强高等学校本科教学质量的若干意见》中,强调各大学要逐渐推广双语教学,明确要求各高校在10%左右的专业课中使用汉语和英语两种语言进行教学。在这种情况下,怎样将生物化学课程的核心知识、基本理论以及最新的研究和应用技术传授给学生,这是摆在我们面前的、不得不研究的课题。毫无疑问,应用双语教学能使我们的教学工作适应时代的发展,既可以提高学生学习生物化学的兴趣,吸引学生努力地追踪学科发展的动态和进展,也有助于使学生更快速地接触到国外生物化学的最新理论和技术,从而提高学生的综合素质。几年来,我们在生物化学教学实践中尝试了双语教学的方法,不断摸索经验,为继续完善双语教学打下了一定的基础。
1 生物化学的课程特点
生物化学是生物领域的主体课程。要学好生物化学这门课程不是轻而易举的事情。生物化学课程有以下若干特点。
1)生物化学知识体系庞大,内容复杂抽象
生物化学主要讨论生物分子的结构、生命物质在生命活动中的作用、生物分子的物质代谢与能量代谢的关系等。生物化学是生命科学的最重要基础学科。生物化学的知识点密集,信息量大。有人认为生物化学的知识是个无底洞,其实这种比喻一点也不过分。由于生物化学是在分子水平上研究和探讨生命的本质,其研究范围涉及生命过程的所有环节。而生物分子种类繁多,代谢途径多变,反应机理复杂,内容抽象,多数人学习起来都感觉枯燥乏味。因此使学生对生物化学课程学习产生一种“斩不断,理还乱”的感觉[1]。
2)知识点交叉联系,系统性和逻辑性强
生化物质的代谢本身就是一个复杂的系统。生化物质多种多样,每种物质代谢均包括合成与降解。而降解和合成的途径各有不同的方式;任何一种代谢方式又由多个化学反应构成;每个化学反应都由一种特定的酶催化;每种特定的酶又有不同的同工酶分子形式;每种同工酶又有不同的物理化学性质;不同的同工酶催化反应所要求的条件不同,其催化的机理各异。各种代谢反应又互相交叉,所有代谢反应形成一个庞大的网状系统,分支点多,物质的相互转变体系复杂。如此等等,足以说明生化代谢是错综复杂的。但是,尽管如此错综复杂,生物体的各种代谢途径却是有条不紊的,各种代谢在时间上和空间上都表现出极强的逻辑性。
3)学科发展迅速,新的实验方法不断出现,新的研究领域不断开拓
随着21世纪生命科学新纪元的到来,“国际人类基因组计划”完成人类基因组“工作框架图”[2],生命科学推进到以核酸、蛋白质及其他重要生物大分子为中心的分子生物学时代[3]。生物化学作为生命科学中领头学科之一,其知识已渗透到生命科学的各个领域,尤其是生物化学的各种现代实验技术和研究方法迅速向各学科渗透,使生命学科的各个领域的研究充满活力,研究的深度和广度发生了根本性的改变。细胞学、遗传学、神经解剖学、医学、药物学等学科的飞速发展都与生物化学的众多研究成果紧密联系。可以说,生物化学的发展是生物学各领域发展的领头羊。
如此看来,高等学校的生物化学课程教学体系的完善,是培养现代化生物科学人才的重要措施。
2 生物化学双语教学的必要性
实施双语教学是我国教学改革的主流方向。国内有识之士都纷纷强调在高等学校本科生部分课程中开展双语教学。生物化学作为生物科学领域的重点课程,实施双语教学尤为必要。
1)双语教学是培养国际复合型人才的需要
当今的社会,科学技术发展一日千里。世界上平均每一分钟就有一项新技术产生。同样,生物化学领域的发展也是日新月异、突飞猛进的,各种新的实验方法和新的研究手段不断涌现。我们要培养的面向世界的复合型优秀人才应当具有一个特点,那就是能够随时了解学科的新进展,随时掌握国际上的最新的实验方法和最先进的研究手段。而这些新进展、新方法、新手段等信息大多来自英文的报道。世界上权威的生物化学期刊、书籍、网络信息、数据库等基本上都是使用英语出版;国际学术会议也是使用英语进行信息交流。双语教学可提高学生学习生物化学的兴趣,可以引导学生在平时学习中主动或被动地接触和应用英文,掌握生物化学学科的英文术语,因而可提高学生阅读英文专业原著的兴趣,有利于其国际交流能力的提高。深化开展双语教学,使学生更快速地接触国际生物化学的最新理论和技术,追踪学科发展的动态和进展;可见,双语教学是培养国际型人才的重要途径[4]。
2)双语教学是促进学科教育发展与世界接轨的需要
以信息、信息、知识和经济全球化为特征的当今时代,国际间学术交流和合作办学日益频繁。高等学校的教师与国际上有关院校的交流越来越多。同样,本科教育也要与国际上的教育接轨。我校每年都派出部分本科生到日本、泰国、韩国、加拿大等国家进行短期访问、交流和学习。其它国家的本科生也经常来我校进行短期学习和交流。双语教学同时使用中文和英文进行教与学,一方面促使教师以最快的速度准确地接收和理解学科最新的信息和核心理论,并及时传授给学生,使学生及时接受国际先进的科学理念和科技水平,另一方面又促进了学生从观念上和知识格局上融入了国际行列,从而使自己逐渐成为高素质的开放型、开拓型优秀人才。
3)双语教学是提高教师专业素质的需要
教师的英文水平直接影响双语教学的效果。开展双语教学,要求教师不仅有丰富的专业理论知识和专业实验技能,还必须能灵活自如地运用汉语与英语进行授课。要达到这种水准,对教师来说无疑是一种压力和挑战。面对这种压力,教师在扩展专业知识的同时,必须刻苦地提高个人的英语运用能力。压力就是动力。在上课中教师不断重复说专业词汇,在学生提问中不断使用英语。这种实践将使教师的专业英语水平得到很大提高。这样,教师在英语口语、阅读英文文献、提炼英文信息、撰写英文论文等教学和科研中就会得心应手。因此,通过双语教学的训练,不仅可以提高教师的业务能力和英语水平,又能使教师快速掌握学科发展的前沿,从而全面提高教师的综合素质。
3 生物化学双语教学的方法探索
生物化学双语教学的开展并非易事。几年来,我们在双语教学中不断探索,克服了各种各样的困难,逐渐掌握了一些教学规律。
1)双语教材:学生的学习是离不开教材的。既然是双语,就必须具有中文教材和英文教材。双语教学是在某一个专业的全体学生中实施的,而不是优选出几个精英学生来进行双语教学的。如果只使用英文原版教材,对于一些英语水平稍差的学生就不容易顺利阅读原著,不能正确理解生物化学的基本理论,不能正确掌握基本的概念。这样的教学就会害了一些学生。相反,若只有中文教材,学生没有阅读英文原著的机会,专业外语能力也就无法提高。因此,我们采用了一本中文教材和一本英文原版教材。这样,在讲授每一章后,学生可以综合阅读中文和英文教材,对照参考,从而收到较好的效果。
2)必须采用多媒体教学:多媒体教学的好处是公认的。首先,采用多媒体教学可以提高教学效率。教师预先将要讲授的内容做好课件,上课时通过电脑设备在课室中投影出来,这样就避免了传统教学在黑板上书写速度慢、浪费时间、又打断教学思维的弊端。其次,多媒体教学既提高了教学内容的准确性,又不影响授课的连贯性。第三,在同等的时间内,多媒体教学传授的内容比传统教学方法传授的内容可增加三分之一以上的信息量。第四,能够化抽象为具体,提高学生的理解能力[4,5]。第五,高度集中学生的注意力。因此,采用多媒体教学,是生物化学双语教学的必备手段。
3)引进国外英文版图片:生物化学的教学离不开图片。为了搞好双语教学,我们特地从国外有关学校引进了一批生物化学的彩色英文版图片。这批图片制作精美、色彩鲜艳,用英文标示。在教学中,每一章都采用相应的彩图,大大地加深了学生对相应知识的了解,加深了学生生化知识的英文语感。
4)引进英文动画视频:为了创造直观和生动的教学效果,我们从国外有关院校引进了一批制作精美的动画片。这些动画片用英文原声解说,有利于学生锻炼专业英语的听力。配合每一章节的相应知识点,播放相应的英文动画片。清晰规范的英语讲解,配上动听的音乐,学生就能非常容易地理解有关内容,大大地活跃了课堂气氛,学生兴趣浓厚,注意力高度集中,就连打瞌睡的机会都没有了。教学效果就成倍提高。
5)期末考试使用双语试卷:在进行了双语教学以后,期末考试使用双语试卷。即是部分试题使用中文,部分试题使用英文。其中纯英文题占总分20-30%。几年来的教学实践证明,这种试题比例是较合适的。
4 生物化学双语教学的一些体会
双语教学是教学改革中的一项新生事物,只有勇于实践、不断摸索、总结经验,才能把这项工作做好。我们的体会有:
1)双语教学应在高年级进行:进行双语教学,学生必须具备一定的听说能力,因而应该在高年级开展。一、二年级的学生正在学习基础英语,此时对于专业课程双语教学难于接受。在低年级强硬实施双语教学难于有好结果。因此,双语教学应该在三、四年级进行。
2)时间必须保证:双语教学既有中文,也有英文,学习起来其难度要比单用中文教学大得多。因此实施双语教学的课程,其学时数应该适当增加。
随着教学改革的深入开展,各学校的教学条件会越来越优越,双语教学这个新生事物必将越办越好。
参考文献
[1] 李庆章,高学军.动物生物化学的课程特点与学习方略[J].东北农业大学学报(社会科学版),2006,4(3):76-77.
[2] 中国科学院遗传学研究所人类基因组中心暨华大基因中心.“国际人类基因组计划”完成人类基因组“工作框架图”[J].生物化学与生物物理进展.2000,27(4):339.
[3] 编者.21世纪的生命科学——邹承鲁教授访谈录[J].生物化学与生物物理进展.2000,27(1):3-5.
生物化学是一门实验学科,不论是生物大分子的基本知识还是代谢相关知识的获取,都离不开系统的实验研究。在教学中,怎样体现生物化学实验课程对理论教学的补充,提高学生实践能力,许多问题需要认真思考。积极探索具有创新精神和实践能力的高素质生命科学应用型人才培养模式,对生物专业人才培养中的实验教学改革方面的研究和探索是十分必要的。在近年的生物化学实验教学中,从实验方法更新、实验前准备、实验过程控制、实验外开放实验室等方面进行了一些有益的改革和探索。
一、依托现代化实验手段,更新实验方法
我校生物化学实验课程长期使用王秀奇等主编的《基础生物化学实验》,由于教材出版多年,实验虽然经典,但有些技术手段显然已经跟不上科技进步的脚步。例如在花椰菜核糖核酸提取鉴定、酵母核糖核酸提取实验中,反复使用到布氏漏斗分离沉淀,而我们根据实验条件,更新为离心机分离沉淀。在取用液体时,移液管的使用是基本的实验操作技能,但对极少量的液体取量,我们为学生提供了移液器。这些新仪器的使用,增加了学生对生物化学实验的兴趣,提高了学生的实践能力。
二、将准备实验作为生物化学实验教学基本内容
在传统的生物化学实验教学中,教师准备实验,讲授实验,然后学生操作、记录结果、撰写实验报告,学生按照既定程序完成实验任务,并不能真正理解实验的全过程。于是我们要求学生走进实验教学的幕后,了解并协助甚至主动承担生物化学实验的准备工作,并作为生物化学实验教学的基本内容之一。在实验准备中,学生独立预习实验的原理、方法、操作及相关试剂配制,获得更多的基本操作训练的时间与机会,如玻璃仪器的清洗,不同试剂配制、移液管、移液器、烘箱、高压灭菌锅、离心机、分光光度计、电泳仪的使用。通过实验准备环节的训练,学生更加理解实验的完整性,提高实验基本技能和实践能力。许多院校也逐渐将实验准备引入到教学中,并逐渐成为高校实验课程教学的一种模式。
三、实验中加强基本能力的训练
生物化学实验对实验基本操作技能有较高要求,尤其在取用液体,样品处理等方面,稍有不慎就会引起实验失败。通过生物化学实验教学,可以促进学生养成良好的实验习惯,强化基本实验技能,并在此基础上培养基本的科研能力,学会分析问题,解决问题的能力。于是,我们要求学生课前认真预习,参与实验准备;另外尽量发掘上课效率。例如,在学生实验操作时,充分巡视课堂,及时纠正实验操作中的问题,和学生探讨实验中可能的失误,养成良好的实验习惯,让学生及时记录实验现象,并当场给出评语,方便学生总结。对学生失败的实验,一方面鼓励学生仔细回顾操作过程,分析失败根源;另一方面,为学生提供机会重新实验。
四、开放实验室,引导学生进行科学研究探索
生物化学课是高职院校教学重点内容,对技术应用型人才培养具有多方面价值意义。随着高职教育体制深化改革,传统教学模式弊端日趋显现,拟定符合高职教育体制标准的授课模式,才能推动技术型人才培养机制建设。生物化学是一门实用性的医学基础课,实际教学过程面临着诸多问题,限制了大学生参与课堂学习的积极性。为了改变这一现状,教师要综合考察课堂教学实况,努力为学生建造更加优质的学习环境。[1]
二、生物化学理论
生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科,其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究,进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。随着社会理论研究工作深入开展,生物化学理论成为学术界研究重点,综合生物学、化学等理论知识,共同探讨相关知识体系,对社会科研与发展具有实质性意义。此外,生物化学作为生物学和物理学之间的桥梁,将生命世界中所提出的重大而复杂的问题展示在物理学面前,产生了生物物理学、量子生物化学等边缘学科,从而丰富了物理学的研究内容,促进了物理学和生物学的发展。
三、生物化学理论教学难点总结
高职院校作为培养技术应用型人才的主要基地,校内专业设置与教学活动必须围绕技术领域开展,以先进理论知识为中心实施教学活动。生物化学是一门综合性较强的学科,由于涉及内容面域广泛,课堂教学活动存在诸多难点,限制了学生参与学习的积极性。第一,教学思想。高职院校重点培养技术应用型人才,学科教育以实用性为准则,共同培养不同专业领域人才。生物化学理论教学中,无论是学校或教师人员,均没有建立符合学科教育准则的思想理念,限制了大学生参与课程学习的积极性。例如,医学专业知识涉及面广,生物化学课知识学习难度大,尤其在实验课中要实际操作,许多学生对生物化学课产生“排斥”心理[2]。第二,教学方式。生物化学理论课教学缺少方法与平台,大学生个人潜能在课堂中得不到充分发挥,阻碍了课堂教学活动的有序进行。生物化学不仅涵盖了多个领域的知识,对教师授课方法也具有特定要求,否则将无法达到预定的教学效果。其中,“理论+实践”的教学模式尚未普及应用,学校长期单一注重生物化学理论教学,大学生实践操作能力得不到培养,限制了学生综合能力水平的提高[3]。第三,教学实践。“实践是检验真理的唯一标准”,所有理论知识必须在社会实践中得到检验,才能体现出理论知识的应用价值。目前,高职院校开展生物化学理论教学活动,大多依赖于理论知识教授,对知识应用培训、理论知识操作、课堂实践指导等方面缺乏引导,极大地限制了学生专业实践能力。
四、“理论课”教学实践改革对策
生物化学理论系统十分抽象,每一个知识领域涉及学科内容广泛,大大增加了教师日常授课的难度。与此同时,高职教育对人才培养标准逐年增加,高职学生必须努力学好理论知识,才能对后期实践操作提供科学指导。高职教育以实践技能为培养目标,这些都依赖于理论知识学习与理解,“理论课”是生物化学教学改革的关键内容。第一,增强认知。从思想上增强学生对生物化学课的认知能力,为课堂教学活动创造有利条件。生物化学通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究,揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘。教师积极培养学生对专业课程的认识能力,可使其对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。第二,关联学科。任何一门学科都是相互关联着的,生物化学教学也要注重科目之间的连贯性。例如,生物学中一些看来与生物化学关系不大的学科,如分类学和生态学,甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题,都需要从生物化学理论角度入手,深层次挖掘理论知识之间的内涵。对涉及到学科知识的相关内容,教师要懂得把握理论之间的连贯性,共同构建新型学习平台。第三,联系实际。现实生活是知识的来源,生物化学理论与实际生活存在密切关联,从社会实际开展教学活动是不可缺少的。现阶段,生物化学是在医学、农业、某些工业和国防部门的生产实践的推动下成长起来的,反过来,它又促进了这些部门生产实践的发展。因此,教师可结合社会发展实况,对生物化学理论进行详细讲解,提高了大学生对理论知识的认知水平。
五、“实践课”教学案例综合分析