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关键词:课程设计;生物化学,启发
1教材分析
1.1教学内容在教材中的地位
生物化学教材内容多且学时少,学生普遍感到生物化学难学,但也有学好这门课程的愿望。本课程所用教材是杨丽萍主编的《生物化学》第四版,绪论是第一课,是对本课程的高度概括,是学习生物化学的前导。讲好绪论,对激发学生的学习兴趣起着非常重要的作用。
1.2学情分析
授课对象为生物技术专业本科的学生,之前已经学习过无机化学和有机化学,化学基础相对较好,学习主动性、积极性、理解分析能力较强。所以在教学过程中要将绪论讲的新鲜有趣,就可以激发学生对生物化学的学习兴趣,产生求知欲。有了这种求知欲,将为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础[1]。
1.3教学目标
知识目标:(1)掌握生物化学研究的内容与范围;(2)熟悉生物化学发展的历史;(3)掌握生物化学的知识框架,熟悉生物化学的学习方法。能力目标:培养学生掌握正确的学习方法和生物化学的知识框架。
2教法和学法指导
2.1教法
(1)层层递进提问法:提问贯穿于本次课程教学过程,其目的是学生可以带着疑问去思考。不仅激发学生的求知欲,还能课程内容逐步深入、前后贯通。(2)直观教学法:利用多媒体课件和合理的板书设计,加深学生了对绪论知识目标的理解掌握,从而为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础。(3)启发对比法:这种方法变学生被动性学习为主动学习,培养了学生分析、归纳总结问题的能力。(4)列举实例法:学生自己探究问题,分析问题,提高了运用所学生物化学知识点分析、解决实际问题的能力。上述的四种传统教学方法的综合运用,结合了教师的主导作用和学生的主体作用,培养了学生分析、归纳总结问题的能力,提高了学生的综合能力。
2.2学法
(1)学生应课前做好预习;(2)课上注意听讲、记好笔记;(3)课后做好复习。老师应介绍怎样预习、如何记笔记、及时复习和回顾已学的知识点等。把学生引导到生物化学知识的范围中来,同时教导学生学会用生物化学的理论去思考问题,提高学生分析、总结生物化学问题的能力[2]。
3教学程序设计
3.1引入课题(10min)
由生物界的各种现象引出生物化学的概念—是研究生物体的化学。在学生理解后设置问题:自然界中生物体的化学现象多种多样且复杂多变应如何分析?此处设此问题以调动学生的求知欲。如果学生回答不准确或不能回答,则继续问:怎样揭示生物化学现象的内在规律?启发学生回答:要研究生物界这个复杂结构体系的物质组成及其变化规律的基本原理,基于生物组成及变化规律的一致性建立生命现象基本原理整体框架。进一步设置问题:如何研究?再启发学生举例回答,从而进入下一环节--生物化学发展简史[3]。
3.2讲授生物化学发展简史(15min)
3.2.1生物化学研究的启蒙阶段在中华民族的历史中很早就出现了酿酒、制酱、做醋等应用;在唐代药王孙思邈的《千金翼方》中就有“治脚气常做谷白皮粥防之”,即使用含大量维生素B1的食物对脚气病进行治疗。同时还用猪肝治疗雀目(夜盲症)。讲到此处时用多媒体课件展示相关图片提高学生的学习兴趣;也可使老师的文字叙述变得更感性。3.2.2生物化学研究的初始阶段生物化学自18世纪中后期作为一个独立学科出现后,涌现出很多卓越的科学家。讲到此处,用多媒体课件详细解读相关研究。原因有三:(1)吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣;(2)为后续内容如糖酵解、三羧酸循环和脂质代谢等的生理现象的讲解做铺垫;(3)为之后知识拓展埋下伏笔。3.2.3生物化学研究的快速发展时期生物化学研究中诺贝尔奖获得者也不乏其人,对生物化学的发展起着深远的影响。讲到此处可与3.2.2的内容做对比,有利于学生对知识点的理解和记忆。然后设置过渡问题:从这些研究中可以总结出生物化学研究的什么规律?
3.3生物化学的知识框架和学习方法(20min)
首先设置问题如“生物体的化学组成是什么?”,引导学生思考。此处讲授人体每天都和环境进行物质的交换,即新陈代谢。新陈代谢中酶催化了绝大部分生化反应,与此同时生物体具有精密的自我调控方法。这点从几个层面为学生理清思路,进行下一步学习奠定基础。为了使学生能更深层次地理解和掌握这一知识重点,可适当举例说明。从“种瓜得瓜”推导出遗传的概念,结合本学科的最新研究进展介绍遗传的相关知识点[4]。授课过程中引导学生讨论能激发学生探究问题的活跃气氛,应提倡学生积极参与回答问题。用多媒体课件展示相关知识点,同时穿插知识点覆盖的实例。
4课堂小结
在绪论的教学过程中应不拘泥于教科书,不能生搬硬套、平铺直叙、枯燥乏味的讲解是扼杀积极性的。绪论课最重要的目的是让学生形成主动学习的意愿。因此可介绍一些目前在基因诊断及其基因治疗方面的成功事例,让学生明白生物化学是和我们生活健康密切相关的,从而激发学习的积极性和主动性。与此同时,绪论最有价值的知识是关于方法的知识。生物化学是一门记忆与理解并重的学科,在记忆的基础上理解并融会贯通才能牢固记忆[5]。
5课堂效果分析
通过四种教学方法的综合运用,激发了学生学习生物化学的兴趣,不仅让学生学习相关知识,同时学生也在分析、理解及融会贯通中建立了科学的思维方式[6]。
作者:朱会霞 孙金旭 单位:衡水学院
参考文献
[1]郑凯迪,王建光,毛孙忠,等.讲好绪论调动起学生学习生物化学的兴趣[J].大学教育,2013(13):118-119.
[2]张艳芳,张煜,单琳琳,等.医学生物化学绪论教学的探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010(6):582-584.
[3]张璟,尹战海,李霞,等.浅谈生物化学绪论课教学[J].西北医学教育,2008(3):608-609.
[4]冯晓帆,柳春,王艳杰,等.生物化学绪论教学中激发学生学习兴趣的实践[J].基础医学教育,2015(7):587-588.
生物化学是基础医学课程中重要的基础课,但由于其知识的抽象性、宽泛性,一度成为让学生头疼的科目之一,“生化、生化,生而难化”也成为了大家对生物化学的印象。然而,随着生物化学在现代医学中越来越普遍的应用,其重要性也受到愈来愈多的关注。因此,必须要对传统的生物化学授课方法进行全面改革,达到全面培养学生创新能力和综合素质的目标。
1 生物化学与临床学科之间的联系
生物化学式研究生物体内化学分子与化学反应的科学,它联系着生物科学的许多分支,尤其是分子生物学、遗传学、细胞生物学等,一度被公认为生命科学的基础和前沿学科。生物化学作为一门重要的基础课程,与临床有着紧密的联系。无论是从分子水平探讨疾病的病因、阐明疾病发生发展的机制,还是对疾病做出诊断、寻求防治等,都能运用到生物化学的理论与技术。
2 目前专科生物化学教学中存在的问题
2.1 生物化学教学不受重视。
以山东滕州枣庄科技职业学院为例,笔者发现,生物化学被定义为考察课,课时相对较少。就开课时间来看,在三年制的教学计划中,生物化学于第一年下学期开课,与生理学、病理学、病理学、病原生物与免疫学、局部解剖等学科基础课以及计算机、英语等公共基础课同期开设。加之计算机与英语统考,生物化学的课时被很无奈的削减(约54-60学时,其中还包括实验课10-16学时)。由于课程的减少,教程的内容难以完成,其效果可想而知,更不用谈如何与临床相联系了。
2.2 教材更新速度较慢。
就目前山东滕州枣庄科技职业学院所采用的生物化学教材来看,其版本远远落后于本科教材,书中缺少很多相关内容,如基因育基因组、朊病毒、癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等等。教材的落后,导致学生所接触的知识远远更不上实际,直接影响其与临床学科的结合,影响其在临床学科上的应用。
2.3 师资队伍存在缺陷。
就山东滕州枣庄科技职业学院教授生物化学的教师队伍来看,部分教师第一学历并非出自医学院校,而是来自综合、师范等大学。这导致了教师队伍中临床医学知识的缺乏,直接影响教师对教程中与临床学科相关知识的讲授,致使课程讲授的不够深入与透彻,更别谈引入更多临床应用的实例。因此,将生物化学的教学与临床学科结合显得步履维艰。
2.4 教学方法滞后。
由于生物化学理论比较抽象,代谢反应错综复杂且相互联系,大多数同学在学习该课程的过程中采取死记硬背的方式来应付期末考试,并不能理解生物化学的意义。而在后面几个学期学习诊断学、内科学等学科时也没有结合生物化学的理论知识来理解各种疾病与其症状及各项诊断指标的联系,进入临床实习后对生物化学的记忆更加所剩无几,以至于只知道机械的看化验单而不明白各检验指标的真正涵义。
3 改革策略
3.1 适当调整课程设置
学院应当重视起生物化学的教学地位,建立统一的大纲来对教学过程进行参照与约束,适当增大生物化学课程时间,调整其授课比例,对于学好、用好教材、完成生物化学教学目标起到保证性的作用。
3.2 快速更新教材
专科生物化学教材版本少,更新慢。由于培养方向的不同,在章节方面,专科教材应与本科有所区别,在保留传统章节的基础上,创立新的章节、补充新内容。在教学内容方面就是要增加新的知识点,如基因、基因组和人类基因组计划,癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等,以加强与临床学科应用的联系。
3.3 探索新的教学方法
在教学中将生物化学理论知识与临床疾病相关知识相结合,达到融会贯通的效果。在讲授生物化学知识时应密切联系临床,如在讲解正常的糖代谢的同时要引导学生分析可能会出现的疾病状态下的血糖变化,并针对各种不同病因提出可应用的生化指标及检测的意义。通过这种与临床病例相结合的教学方式,使学生牢牢掌握生物化学的核心内容,并是枯燥的理论趣味化、实际化,使生物化学的基础教学与临床应用达到完美统一。
3.4 增强师资队伍建设
生物化学教师平时备课时要注重病例的收集和疾病相关生化知识的积累,多与临床医师进行交流,不断完善和更新自身知识结构,实现生化基础与临床知识的统一。另外,要充分利用来自医学院校生物化学教师临床知识丰富的特点,采取集体备课、研讨教材、互通有无等方式达到优势互补。
4 小结
关键词:食品生物化学;问题;教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)01-02-154-03
生物化学是研究生命有机体化学组成和化学变化的科学,即研究生命活动化学本质的学科。食品生物化学作为其中的一个分支学科,为石河子大学食品质量与安全以及食品科学与工程专业设置的专业基础课,目的是使学生掌握生物化学的基础理论、基本知识和基本的生化实验方法与技术,为有关后续课程的学习和继续深造奠定基础。本着既考虑生物化学自身的系统性和完整性,又顾及体现食品工程专业特点和要求,笔者经过几年的教学实践,探讨食品生物化学课程教学中存在的问题,并采取相应的对策,以期提高食品生物化学的教学质量。
1 《食品生物化学》教学中存在的问题[1,2]
1.1 学时设置不合理 之前,我校生物化学课程为54+36,也就是理论54学时,实验36学时,而当前我校食品生物化学的总学时为44+12,而教学大纲要求15个章节内容,同学们普遍反映内容多,信息量大,深度不够。从生物化学这门课程来看,其内容繁杂,在有限的时间内完成如此繁重的教学任务,对学生的接受能力来说有一定的难度。每章节的重点难点讲解完,教师没有充裕的时间做课堂练习,帮助学生消化本堂课程的内容,所以学生们都认为教学进度太快。实验的学时也在不断的减少,改革前的36学时实验课程基本涵盖了五大物质,即还原糖的提取和测定,酶的提取与活性测定,蛋白质的提取与测定,核酸的提取及检测,以及脂类的提取与测定,涉及到使用的仪器为可见分光光度计、离心机、电泳装置、层析装置、微量蒸馏装置等,基本包括了生物化学实验具备的实验操作技能,使学生能够熟练掌握常规的检测技术;但现在的12学时实验课程,只能从其中选取大分子物质的2~3种,导致学生们缺乏该课程最基本的实验操作技能训练,泛而不精,基本功不扎实。一般学校的食品生物化学学时都不少于56学时,如华南理工大学该课程的总学时为150学时,江南大学理论学时60学时,广东药学院对食品专业总学时90学时,而黑龙江八一农垦大学总学时80学时,我校生物化学与其相比较少,难以保证食品生物化学的教学质量。
1.2 教材选择不合理 在教材的选择上,已出版发行的生物化学教材种类很多,被各类高校广泛使用的也不在少数。我校一直沿用的是高等教育出版社出版、由郭蔼光主编的《基础生物化学》,其脉络清晰,语言简练,重点突出,章节安排合理,是一本适于本科生使用的教材。但由于该教材侧重于生物、遗传、医学、农学等专业,并不适于食品专业,特别是我校的食品检验检疫和食品安全专业的学生。其生物化学的基础内容完全能够涵盖,但是缺乏与食品相关的技术,如食品加工化学、食品风味化学、食品添加剂化学等内容,使学生认为该课程与其专业无关,从而丧失了学习的积极性和热情。
1.3 实验课程安排不合理 (1)实验课程和理论课程存在脱节现象。我校实验课程的开设在食品生物化学的理论课程结束后7d进行,而且集中在21d完成,时间安排到学期末,紧接着进入期末考试,学生疲于应付考试;并且理论课程结束的早,课程内容多,学生基本没有时间复习,造成实验课的教学效果欠佳。(2)开设的实验内容大部分是验证性实验,如植物中还原糖的测定,水果中维生素C含量的测定,淀粉酶的测定等。由于实验课学时限制,只能开设上述3个实验,综合设计性实验无法进行,让学生觉得食品生物化学实验索然无味。
1.4 教学方法不合理 食品生物化学作为一门理论性和实践性都很强的基础学科,主要是从分子水平来揭示生命现象的的本质和规律,因而难以像动物学、植物形态学课程那样直观,它理论性强,概念抽象、名词繁多,而且化学反应过程复杂,必须有机化学、无机化学的知识背景,教师如果在理论课程讲解时缺少与学生的互动,授课都是使用幻灯片,采用填鸭式教学,探究式和归纳演绎式较少,使学生理解难度加大,学习的积极性降低。
2 对策建议
2.1 选择适宜的教材,制定切实可行的教学计划 根据专业特点,有的放矢,对选定的教材内容上可以进行添加、删减。生物化学教材各有利弊,《食品生物化学》的教材有许多,如由谢达平主编的教材,它的特点在于基本内容之外,还介绍了与食品物质成分的纯化和检测相关的现代生物化学技术;由陈晓平主编的教材,突出在食品营养成分化学、食品加工储藏中的生物化学等实用技术等;由宁正祥主编的教材,侧重了食品加工化学、食品风味化学、食品添加剂化学等方面。所以这些教材都可以作为《食品生物化学》教材或者辅助教材,而与我院其他专业如农学、农资、园艺、生物等专业的《生物化学》教材应有所区分。
食品专业学生在学习食品生物化学课程时,应搞清食品所含的营养成分,食品如何进入生物体进行代谢过程,以及如何改善食品的风味等,因此适当加大理论学时和实验学时是非常必要的。在实验开设的时间上,应尽量安排在相应章节的理论课程后面,如维生素C的提取实验,应该是维生素和辅酶章节结束后进行,而蛋白质的分离检测应该在蛋白质的理化性质学完以后进行,加深学生对章节的理解。在实验的内容上,引入探究性或创新性设计实验,扩展学生的视野,关注当前社会关心的热点问题,如食品安全问题,国产奶粉三聚氰胺,地沟油,瓜子里含有铝等问题。由学生准备材料,实验老师准备实验仪器和药品,不仅能够培养学生独立思考和动手操作能力,同时提高学生分析和解决问题的能力,提谨的科研思维和团结协作的能力。在实验教学上,经常关注国家食品生物化学的研究方向和研究热点问题,争取与时俱进,如食品生物化学研究领域基础研究现状和发展趋势,通过研究每年的国家自然科学基金申请和资助情况,发现食品生物化学领域基础科学研究中应重点关注的研究方向和趋势[3]。
2.2 应用不同教学方法穿插授课,调动学生的积极性和主动性
2.2.1 案例引导法 在食品生物化学的教学中,将与生活息息相关的现象以案例的形式展现出来。如烫发的生化原理,首先把头发卷成一定的形状,然后涂上还原剂并加热,还原剂可以打开链间二硫键,湿热破坏氢键使头发α-角蛋白的螺旋结构伸展成β-构象,然后除去还原剂,涂上氧化剂以便在相邻多肽链的半胱氨酸残基对之间建立新的二硫键;当洗涤并冷却头发时,多肽链回到原来的α-螺旋构象,这时头发将以希望的形式卷曲,因为新的二硫键形成使得头发纤维的α螺旋束发生扭曲。教师可以将蛋白质高级结构中的二级结构α-螺旋构象和β-折叠的内容和蛋白质变性的知识结合起来,使学生更好掌握其蛋白质的高级结构。又如磺胺类药品、有机磷杀虫剂与酶的抑制剂有关,胃溃疡的形成与胃蛋白酶的酶激活有关,痛风与核苷酸代谢紊乱有关,奶粉中添加三氯氰胺目的是提高含氮量,这些案例大大激发学生对食品生物化学的兴趣,加深学生对该课程的理解,将书本上知识活学活用到生活中,提高教学质量。
2.2.2 归纳演绎法 采用归纳演绎方法是将相似的知识点通过比较,归纳不同点进行记忆,从而由点到线,由线到面将相关知识串联起来。如将脂肪酸的合成代谢即从头合成,与脂肪酸的分解代谢即β-氧化,它们之间有许多共同点,如都需要酶,都要消耗能量,都需要载体等。再比如对DNA复制过程和DNA转录过程做了比较,它们所需的模板一样,采用的酶不同,需要的原料不同,产物也不同。通过这种归纳和演绎的方式,将较难理解的两种代谢过程很直观的方式表达出来,学生较容易接受,既能培养学生的归纳整理能力,又能使其掌握该内容的重点、难点,起到事半功倍的效果。而同样对于原核生物与真核生物翻译过程,放在一起比较记忆就相对简单了。
2.2.3 提问思考法 在每章的末尾都提出一些问题,让同学们去思考,如下章讲脂类代谢了,上节课的末尾,可以提出问题:为什么人吃甜的容易长胖?讲解核苷酸代谢,提出“为什么珍奥核酸是商业骗局”?而将维生素与辅酶的章节中,提出问题为什么孕期要补充叶酸?生活中维生素缺乏会引起什么疾病等。这些问题一提出,学生们就会主动查阅文献资料,探究其原理,既相当于提前预习上课内容,又激发了同学们求知欲望,提高了学习的自信心,使他们不会因为学科难度大而造成困扰。
2.3 提高教师的专业素养,营造良好的师生关系[4] 课堂是一个舞台,教师就是舞台上的领舞者,如何让学生自觉自愿在你的引导下去学习,不仅仅是对教师本身教学能力与教学行为的肯定,也是影响学生学习效果的重要因素之一。教师应不断充实更新知识储备,完善知识结构,把握学科特点,充分利用自己的专业知识将复杂的理论简单化,通俗化,直观化,将枯燥乏味的课程讲授趣味化,变死板为生动,使得学生乐于接受,从而调动学生的积极性,使之成为学习的主体。同时教师不仅仅是知识的领航者,更应该成为学生的知心人,在生活和学习中去关心和帮助他们,营造良好的师生关系。影响学生学习差异与非智力因素有关,如他们的重视程度,学习动机、学习兴趣等因素有关。准确找到影响学习的因素,因材施教,才能取得良好的结果。在学生群体中主要有三类学生,第一类是努力上进型,自己积极要求进步,刻苦、努力认真学习,对自己严格要求,这类学生的成绩常位于榜首;第二类随大流型,喜欢安逸,也没那么努力,本分、顺从,会配合老师,成绩会位于中间,这一部分人数较多;第三类有问题型,对专业不爱好,不想学习,有的沉迷于网络,有的醉心于社交活动或第二学位。对于第一类学生,适当鼓励和表扬,让他们始终保持对学习的热情;对于第二类学生,在学习上调动他们的积极性,调整授课内容和授课进度,积极耐心指导与辅导,使他们喜欢这门课,从而降低学习的难度;对于第三类学生,应给予更多的关注,询问其理由,找到问题的本质,不断的沟通,帮助他们分析和解决所出现的问题,消除学生对于生化课的心理障碍,培养学生攻克学业难点的勇气和信心。
参考文献
[1]薛蓓,池福敏,辜雪冬.高校《食品生物化学》课程教学改革探讨[J].轻工科技,2013,9(9):183-184.
[2]汪薇,白卫东.结合珠三角地区的发展浅谈食品生物化学教学[J].广州化工,2010,38(7):237-238,258.
一、化工类生物化学课程教学现状分析
(一)教学内容多,重点不突出,缺少实验教学
依据“生物化学”课程教学大纲,化工类专业生物化学的教学内容主要包括:(1)生物大分子(蛋白质、核酸、糖、脂质和生物膜)的组成、结构、性质和功能。(2)物质和能量代谢及调控。(3)生物信息分子的合成和调控。在有限的课时内要能够有一定深度和广度地完成这些授课内容对教师是极大的挑战,在实际讲授中教师的讲授进度往往较快,知识点多,学生反映生物化学知识理解难、记忆难,部分同学甚至对该课程学习产生了排斥情绪,致使教学效果不理想。另外,生物化学是一门实验性学科,设置实验课程能帮助学生理解生物化学的基本理论,但受到学时限制,我校化工类专业的生物化学教学未安排实验课时,主要依靠理论教学完成教学任务,这也是造成学生理解难、学习效果差的原因之一。
(二)缺乏针对化工类专业的生物化学教材
生物化学的优秀教材多,目前各高校主要选用的参考教材有王镜岩主编的《生物化学》(第三版)、周爱儒主编的《生物化学》(第六版)、吴梧桐主编的《生物化学》(第二版)等。这些教材理论体系全面、概念解释详细,涉及生物学科的前沿知识和研究热点,但教材难度较大,不适宜化工专业学生选用。在目前已出版的生物化学教材中,尚无专门针对化工类专业教学使用的《生物化学》教材。结合我校化工类专业生物化学教学实际,选用张爱萍主编的《生物化学简明教程》作为教学主要参考书,该教材内容简明,重点突出,篇幅适中,但该教程应用实例较少,更是缺乏与能源化工、化工生产的应用联系,与化工专业的适应性较差。
(三)学生不够重视,机械学习,学习效果差
在教学实践中,我们发现与本校制药工程专业学生相比,由于生物化学为化工专业任选课,学生对该课程不够重视,学习生物化学的兴趣不高。另外,该课程记忆理解的内容较多,与传统的化工专业学习中计算、推导较多截然不同,很多学生对记忆抽象、复杂的生物大分子和代谢网络出现畏难情绪,多数学生单纯通过教师的课堂讲授来学习这门课程,缺少自主学习环节,这些都在很大程度上影响了“生物化学”课程的教学效果。
二、化工类生物化学课程教学改革措施
(一)构建适合化工专业特点的内容体系
进一步明确我校化工类专业人才培养目标和“生物化学”课程教学目标,修订化工专业“生物化学”课程教学大纲,有针对性地调整教学内容,在保留生物化学的基本理论框架下,对部分章节进行整合、删减和简化,突出化工专业的教学重点———生物化学基本理论在化工、石油天然气、新能源相关领域的广泛应用及研究热点和研究动态,进一步拓展学生的专业知识面。例如,结合化学工程与工艺专业学生的知识体系,对生物信息分子的合成及调控的相关章节进行简明扼要的讲解。对糖、脂质、蛋白质这部分内容可与《有机化学》中对应章节相融合,在本课程中对其结构、理化性质的讲解进行补充即可。对于与化工专业联系紧密的生物化学的基本原理则应重点讲解。例如:酶这一章可突出酶工程在手性化合物的拆分、维生素的酶法生产、燃料乙醇的生产、生物柴油生产中的应用;在糖代谢这一章中可突出糖代谢及其调控理论在乙醇合成代谢途径、甘油发酵、有机酸发酵、丙二醇发酵等化工产品生产中的应用[2-3];在脂代谢这一章中将微生物的ω氧化代谢和石油的分解联系起来,介绍利用微生物的脂代谢分解海上泄漏油和微生物探油采油的新动态[4]。根据学科的发展新动向和学生的具体需求来优化教学内容,使生物化学的教学重点更加突出,更符合化学工程与工艺专业的培养目标和专业特色,让学生感受到学有所用。
(二)采取灵活的教学手段和方法
1.用多媒体和网络平台辅助教学多媒体教学具有形象直观、便于理解、信息量大的特点,非常适合辅助生物化学课程教学[5-6]。例如:蛋白质、核酸及酶等章节可采用三维立体示意图,动态展示蛋白质、核酸等生物分子的结构,便于学生对各类生物大分子高级结构的理解;动态生物化学板块,采用动态模拟物质的代谢变化过程以及制作代谢网络图,有利于将抽象复杂的微观过程直观生动地向学生展示,提高学生的学习兴趣,帮助学生记忆。另外,制作优良的信息量大的多媒体课件,能很好地缓解化工类专业生物化学教学学时少的矛盾。除用多媒体课件辅助教学外,还应利用QQ群、电子邮件、微信等网络平台,加强课后学生与教师的沟通。教师可将授课计划、电子教案、ppt、参考教材等教学材料,以及生物化学的习题库、试题库上传至网络,供学生们下载学习;特别要为学生提供经典的生物化学实验视频,弥补化工类专业生物化学实验教学的缺失,为学生自主学习提供全面的帮助,同时开展网上答疑,解答学生的疑问,反馈上课的情况。2.进行开放教学,培养自学能力“生物化学”作为一门专业任选课,除了教授给学生生物化学知识体系外,也应该重视对学生进行独立思考、自主学习能力的培养,使能力提升成为“生物化学”课程吸引学生选修的因素之一。在教学过程中,把学生作为教学主体,给予学生更多的学习自。因此,在教学中要特别注意为学生理清生物化学的知识体系,搭建清晰的知识框架,提出学习要求,这有利于学生自主学习。同时,改变教师上课“一言堂”的状况,在充分准备的基础上,选择合适的课题,采用课堂讨论的方式[7],教师和学生共同寻找解决问题的方法,更好地训练学生的创新思维。3.创新考核方式,注重过程考核合理的考核方式能影响学生的学习态度,促进学习[8-10]。生物化学作为化工类专业的专业任选课,扩展专业知识的深度和广度是教学目的之一。如果一味采取传统的期末闭卷考试+平时成绩的考核方式,且期末考试内容主要以基本理论和基本知识测试为主,将难以起到引导和监督学习的作用,使得学生只关心哪些知识点是考点,为应付考试死记硬背,忽视对知识的灵活运用。创新考核方式是提高生物化学教学效果的重要手段。我们认为要改革原有的生物化学考核方式,可采取适当减少期末考试成绩在总评成绩中所占的比例,将文献查阅整理、课堂讨论、小论文写作等记入总评成绩中。例如,课堂讨论部分可由教师依据教学的进度,为学生选取难度适中,与化工专业相互交叉的文献,通过课外文献阅读和总结,课内开展专题讨论的方式,扩大学生知识面,掌握学科和行业的研究热点和发展前沿,并检验学生对知识的应用能力。
三、结语
一、引言
生物化学(biochemistry)是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命学科,从分子水平探讨生命现象的本质。随着研究的发展,生物化学逐步融入了生理学、细胞生物学、遗传学、免疫学和生物信息学的理论和技术,使之与众多学科有着广泛的联系和交叉[1]。因此,生物化学也成为现代高校中生物学、医学、食品、制药等相关专业的必修课程之一。
对于药学相关专业的学生来说,生物化学是研究与药学科学相关的生物化学理论、原理与技术及其在药物研究、药品生产、药物质量控制与药品临床应用的基础学科[2]。从上世纪末期开始,现代药学科学已经从以化学模式为主体迅速转向以生物学和化学相结合的新模式,因此,对于药学院的很多专业来说,生物化学都在药学学科发展中起着先导作用。
但是,因为生物化学具有一杂(机制复杂)、二多(概念多、内容多)、三性(规律性、理论性、系统性)的特点[3],所以学生一般都会感到内容抽象杂乱、难以记忆、无系统性,学习难度较大。这也对教师的教学方法和手段提出了挑战。
二、如何增强生物化学的教学效果
那么如何提高教学质量,帮助药学相关专业的学生学习好生物化学,促进专业知识结构的完整性和互补性?笔者从教学实践经验出发,分四个方面进行阐述和探讨。
(一)介绍生物化学的重要意义,使学生理解学习的价值。
如上文所述,生物化学在当代药学科学发展中有着非常重要的地位,对于不同专业方向的药学生来说都是如此。因此,首先要向学生介绍学习生物化学课程的价值所在和重要意义。例如,生物化学理论可以为新药发现提供合理设计提供依据或者提供有价值的先导化合物,提高新药研发的效率;生物化学的原理和技术可以作为天然生物体有效成分的分离纯化及作用原理研究的手段,为中药现代化研究提供方法;生物化学和分子生物学是生化药理学和分子药理学的理论核心基础;生物化学中的代谢及调控理论是研究生物药剂学的重要基础。另外,许多生物药物,如抗体类、酶类、基因类等药物已经成为现代医药工业的新增长点,而生物化学相关实用的技术恰恰是现代生物工程制药实践中必不可少的手段和途径。综上所述,生物化学对不同的药学相关学科专业来说都具有非常重要的价值,是现代药学科学的重要理论基础,也是一门必要的基础学科。
对于教师来说,生物化学作为药学专业的基础课之一,需要顺应时代的发展,在保证传统生物化学理论体系不变的情况下,本文由收集整理加大课堂教学的信息量,注重学科新进展的介绍;更新教育观念,改进教学方法和思路,提高教学质量,充分体现作为专业基础课的职能[4]。
(二)从教育心理学原理入手,提高课堂教学的质量和效率。
对于理论教学来说,最主要的部分在课堂教学的知识讲授上,因此课堂教学质量直接决定着生物化学课程的教学效果。而从教育心理学的层面来说,很多原理都可以灵活运用在生物化学的教学上。比如运用教学感知规律增强课堂教学效果。
感知是感觉与知觉的总称,是学生认识客观世界的基础,是获得感性认识和直接经验的主要形式[5]。利用感知的规律和特点,把握学生吸收知识的规律,可以在教育教学中实现知识的高效传播。
例如,强度律是指被感知的事物必须达到一定的强度,才能被学生清晰地感知到。这一规律提示我们课堂讲授时首先做到音量得当,光线充足,板书或者课件的字体要保持一定的大小,演示时保持一定的强度,这是使学生能对被感知的对象留下深刻印象的首要条件。
“万绿丛中一点红”这句话描述的是教学感知规律中的差异律,它是指被感知的对象必须与它的背景之间有所差别。这一规律特别适用于教学中重点内容。如笔者在教学实践中,十分注重课件中对重点内容使用不同的背景和色调演示,讲授时声音大小、音调语速的高低疾缓的变化,突出对象,便于感知,学生在听课时可以对重点内容加以区分和记忆。
活动律是指活动的对象更容易被我们所感知。在生物化学的教学内容中,很多都是非常复杂的生理代谢反应过程,涉及很多生物活性分子和代谢中间产物,若只是静态讲授难免枯燥晦涩,而使用现代化的多媒体教学的视听工具就可以使反应过程生动化、连续化、活动化。如笔者在氧化呼吸链内容讲授之后,为学生演示了电子在呼吸链中逐步传递的动画,声情并茂地让学生接受了氧化磷酸化生成atp的过程,收到了非常好的教学效果。
组合律是指一些相近的内容可以构成一个系统或者一个整体,成为容易被感知的一组对象。即使零散的材料也可以组合起来,这样易于形成整体概念。在教学实践中,一般都有课堂时间的限制,往往一大部分的内容需要分为几个课时完成,这就更加要求教师在讲解时除了细节要解释清楚以外,更加要给学生一个整体的影响,阐述清楚部分和整体的关系,随时回顾以前所学,关联现在所教。例如在物质代谢及调节部分的讲授中,应适时注意前后知识的呼应,用一些关键代谢枢纽物质,如乙酰辅酶a,连接起糖、脂肪、氨基酸代谢几个不同的章节,让学生理解人体的代谢是一个互相关联、不可分割的整体。
对比律具有对比关系的刺激物相继或同时作用于感觉器官时,往往能使学生对它们的差异感知变得更加清晰,从而增强感知效果。如在讲授到核酸大分子由核苷酸单位构成时,可以将其与蛋白质大分子由氨基酸单位构成作比较,将它们的连接方式、书写顺序等都一一对比,使学生加深印象,温故知新。
(三)引导学生运用正确的学习策略。
在课堂教学中,老师除了需要注意讲课的策略和方法之外,学生的接受能力也是决定最终教学效果的重要因素。因此,老师除了要授之以“鱼”之外,还要授之以“渔”,教会学生正确的学习策略。尤其对于生物化学课程来说,各种生命活动涉及的大分子和反应途径都涉及许多反应物质和催化物质,比较复杂繁琐。所以掌握正确的学习策略可以对学习起到事半功倍的作用。
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1.记忆编码策略——教会学生掌握学习技巧。
生物化学课程中需要大量的记忆,而记忆的内容多纷繁复杂、没有规律性和逻辑性,这就需要教师教会学生运用一些正确的学习策略和技巧,有助于更快速牢固地记住所学内容。
记忆编码策略中有组块、替换、联想等方法。比如,在要求学生记住人体必需氨基酸时,可以将缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸这八种氨基酸谐音替换和组块成一个记忆单位“写一两本单色书来”,强化记忆效果。又比如,在讲授脂肪合成时,让学生联想实际生活中糖摄入多了也会发胖这一现象,更好地理解糖和脂肪代谢之间的联系。
2.记忆保持策略——引导学生课后复习主动性。
记忆的第二个环节和过程是保持。心理学家认为遗忘一般是由信息的痕迹消退、干扰、同化引起的,而记忆保持策略就是要有效对抗知识的遗忘。这需要教师正确地引导学生课后复习的主动性,使学生化被动为主动。
笔者在教学实践中,坚持每次课在讲授新知识点前进行课前复习,结合提问学生的形式回顾上次课的内容,甚至尝试让学生站上讲台,以老师的身份带领同学一起复习。实践证明,学生为了更好地完成帮助同学复习这一过程,往往主动进行课后复习,更牢固地掌握了所学知识。
另外课堂提问也是帮助学生思考、巩固知识的重要手段。而如何提问对教学效果影响颇大。一般在一部分内容讲授结束后,可以设置一些综合问题让学生课后思考,引导学生从整体把握知识体系;还可以联系实际生活进行启发性提问,如为什么体检时测定血液中的转氨酶水平可以反映人体肝功能的情况,等等。这样可以提高学生的学习兴趣,使教学内容更加生动有趣。
3.回忆策略——创造开放互动的课堂教学。
学过的知识能提取再现出来加以利用是学习的最终目的,学生只有能够很好地完成知识回忆这一过程,才能算体现出了学习的效果。而教师也需要在这其中使用一定的教学手段。比如在回忆时,可以引导学生进行提问或者回答问题或者鼓励他们相互讨论,这样,既活跃了课堂气氛,又激发了学生的积极性,使课堂教学更加开放、互动。如林文珍提出,学生在接受比较深奥的知识内容时,高度集中的注意力不易维持很长时间,而如果通过互动式、开放式的教学,就可以延长学生的兴奋时间,从而取得更好的学习效果[6]。
(四)结合药学特点,重点突出,特色分明。
生物化学对很多专业学科,如医药、食品、农林、生物等都有着非常重要的意义。在教学内容的设置上有相通的地方,但更应该各有侧重和特色。在上文中已经探讨了生物化学与药学各个相关专业的密切联系。在药学相关专业的生物化学教学中,需要突出一些具有药学特点的地方,使学生在学习中更好地理解生物化学的价值所在。比如,在“酶的竞争性抑制剂”学习中,可以重点介绍磺胺类药物的作用机制,生动的例子有助于学生对重点更好地理解;一些疾病发生原理和治疗方式也可作为知识点强调,如苯丙氨酸羟化酶缺失导致苯丙酮尿症、嘌呤代谢障碍导致痛风等;在讲授蛋白质的分离纯化和结构分析相关技术之前,可以列举一些学生有所熟悉的蛋白质重组药物,如干扰素、生长激素等或者将抗体药物、酶类物质作为“蛋白质”大概念的替换,引起学生的实际应用感,避免学生对教学内容感到枯燥无味。总之,强调生物化学之于药学相关专业的重要意义时,应避免简单说教,而应该在实际教学中,让学生逐渐体会和理解,从而能够发挥主观能动性,积极学好生物化学这门课。
三、结语
口腔生物化学是一门口腔医学领域的新兴基础学科,主要利用生物化学的理论和知识,从分子水平上研究和揭示口腔的生命现象与疾病发生的机制[1]。它与其他口腔医学基础学科的知识密切相关,并为口腔临床医学的学习提供必要的理论基础。首都医科大学从20世纪80年代后期在口腔医学系高年级开设了口腔生物化学课。但由于口腔生物化学信息量大,更新快,其内容理论性强,学生在学习过程中感到深奥、抽象,在一定程度上影响了学生对该课程学习的兴趣及主动性。因此,如何激发学生对口腔生物化学知识学习的兴趣,提高口腔生物化学课程教学质量,从而促进学生对临床课基础理论水平的提高,培养出既具有扎实理论基础,又具有一定科研意识的新型口腔科医生,是需要认真探讨的问题。笔者有幸参加大学本科一部分口腔生物化学教学工作,虽然参加教学工作时间不长,但根据自己做学生-医生-教师的经历,对此产生了一些体会和思考。
1调整教学内容,实现教学目标
口腔生物化学的教学目标是使学生了解口腔常见病相关的生化知识,用生化的观点认识口腔疾病发生、发展的过程和诊治方法,培养具有坚实理论基础的口腔医生。为实现这一教学目标,应该在教学内容上有所选择。精选授课内容,突出重点,提高教学效果。口腔生物化学内容多,知识新,学时少,要想在课堂上做到面面俱到是不切实际的。因此,在授课时要学会取舍,突出重点。对于学生来讲,在掌握一定专业基础知识后,对临床充满好奇和向往,可以抓住他们的这种心理,逐步培养其临床思维能力,加强学生主动学习基础课的兴趣。各章节要围绕口腔生命活动来讲解,强调与口腔临床有关的口腔生物化学知识,如口腔黏膜组织的生物化学一章,可以重点讲解口腔黏膜各层相关化学成分及其代谢异常,可能引发的口腔黏膜病,从生物化学角度揭示临床上口腔黏膜病的机制。那些与口腔组织病理学、口腔生理学等重复的知识、与口腔疾病的分子机制无关的知识点应该予以简化,可以用提问的方式加以复习,或让学生以自学方式加以了解。结合科学研究成果和研究进展,准备教学课件,加深学生对理论知识的理解。由于生物化学研究的迅猛发展,口腔生物化学的教学内容也要作相应的补充[2],因此,这就需要教师加强自身学习,不断更新知识,并在教学过程中不断总结教学成果,以教材为基础,参阅有关专著、文献,讲授公认的理论,以及经典地、重要的研究成果,并结合最新进展,准备教学课件,使学生了解已有基础理论的研究脉络,并展示口腔组织生物化学的最新进展,从而提高学生学习兴趣,开阔学生的视野。
2改进教学方法,提高教学水平
针对生物化学而言,其教学过程主要分为4个内容:大分子的结构、三大营养物质在生物体内的代谢、专题篇和现代分子生物学的技术。这四个部分看似分离,实际上存在一定的联系。在传统的生物化学教学过程中,对于绪论教学不够重视,但实际上,在绪论的见解过程中,讲什么及如何讲,对于后期的教学有非常大的影响。学生普遍认为生物化学较难,因此在上课之前就会产生一定的恐惧,在进行绪论的教学过程时,最重要的是教会学生如何轻松学习生物化学这一门课。要想学习好生物化学,首先需要对生物化学这门课有一个整体的把握,笔者认为,不管是哪一个版本的生物化学课本,都有一个框架,即对生物化学有一个整体的把握,针对生物化学的教学,首先需要对主干进行分析,让学生对即将学习的内容有一个大致的了解。
二、生物大分子的结构与功能———联系比较法
对于生物化学而言,生物大分子结构这一章节主要是针对蛋白质化学进行详细的分析,蛋白质化学主要包括核算化学及酶维生素等,属于静态生物化学的一部分,很多学生感到大分子化学学习过程非常困难,这是因为对抽象的结构,特别是对蛋白质的三级和四级结构,需要有一定的空间想象能力,那么讲解时可逐层推进,首先针对简单的肽链结构进行讲解,针对蛋白质的二级结构进行分析,逐渐递增,一方面是能够让学生更容易的理解,另外一方面在这样的讲解过程中还具备一定的归纳方法,使得学生在学习的过程中,记忆得更加深刻。
三、物质代谢绘图讲解
物质代谢是整个生物化学的核心,也是生物化学在学习过程中的难点,很多学过生物化学的学生,之所以过了很多年依然记得“三羧酸循环”是糖代谢中一个重要的循环,是因为在大多是课本中都有三羧酸图,让学生很容易记住,另外,糖代谢途径是整个生物化学中比较难的,同时也是考试的重点,因此“三羧酸循环”几乎成为了生物化学在学习过程中的代言词。对教师而言,在讲解代谢过程时,需要保持一定的条理,这无疑对教师的能力提出了一定的要求,教师在讲解之前需认真备课,从而明确重点。笔者在进行物质代谢的讲解过程中,经常在进入物质代谢内容的第一次课时就要明确地告诉学生哪些是必须掌握的内容,这样对于学生的学习有一个引导作用。三大代谢,不管是哪一个代谢途径,都需要了解发生大的区域,重点掌握不可逆的步骤及限速酶和伴随的能量代谢,根据途径不同,提出的要求也不同,而磷酸戊糖途径是整个糖代谢最为重要的内容,也是对人体生理最为重要的途径。学生学好物质代谢,最重要的是进行归纳和总结,笔者在讲完了三大代谢途径之后,就要求学生能够自己绘制一张代谢图,这张图上包含了三大物质的6条主要代谢途径,以及这几条代谢途径之间的关系,需要掌握的内容主要包括限速酶、不可逆反应、ATP生成和消耗的主要特点。学生必须学会自我归纳和总结,从而找出每一个代谢途径的关键,这样对于学生的基本功提高有非常大的帮助。
四、基因信息的传递和表达
传统的生物化学没有将基因表达这一章节放入到课本中,随着世界分子生物学的发展,人类的研究已经放入到分子生物学的领域中,因此生物化学是分子生物学学习的基础,学生需要将高中的课本中的中心法则、遗传密码及DNA复制等内容重新拾起。目前,分子生物学的发展较为迅速,从传统的表达逐渐上升为基因功能定位,可以在讲解的过程中多讲解一些这些内容,让学生产生浓厚的兴趣;同时由于基因表达和传递的内容较为复杂,因此不必让学生理解其中较为深刻的内容,这些内容都是今后在遗传学和分子生物学中需要学习的内容,仅仅让学生了解大概即可。笔者在进行见解的过程中,在幻灯片中插入了较多的动画图案进行演示,让学生产生浓厚的兴趣,从实际的教学效果看,取得了较好的效果。
五、结语
关键词:生物化学;基础医学;教学改革
1生物化学在基础医学教学的重要性探讨
进入21世纪以来,生命科学获得了突飞猛进的发展,而生物化学作为生命科学的基础学科已经渗透到基础医学的各个领域,并且已经成为医学教育的基础,同时也是最前沿的课程[1]。生物化学是在分子水平上对人体的生命现象进行探讨,临床上各种疾病的产生发展都有与之对应的生物化学指标。生物化学是医学、护理等专业的基础学科,与众多分支学科存在着紧密的联系和交叉,并衍生出许多新兴交叉学科,例如分子免疫学、分子遗传学、分子药理学、分子病理学,生物化学的学习效果将直接影响到后续的专业课学习。随着现代医学的快速发展,在分子水平阐述各种疾病的发生发展显得尤为重要,同时对各种疾病如恶性肿瘤、心脑血管病、神经系统疾病、免疫性疾病等的早期预防、诊断和治疗,都需要运用生物化学的理论和技术[2]。因此,生化化学与基础医学有着紧密的联系。
2017年,国务院颁布了关于医教协同促进医学教育改革的意见,提出要通过医教协同模式来深化医学教育改革。在新时代的背景下,突出医教协同,需要我们将各学科进行有机融合,实现理论学习与临床实践有机结合,构建出完整的教育体系。基于此,要进一步加强生物化学在基础医学教学中的重要作用,引导学生更好的把握各种疾病在分子水平的病理研究,健全医药体系人才培养模式[3]。
2生物化学在基础医学教学中的现状
高校医学教育主要包括基础医学、临床医学和临床实习三个阶段,其中基础医学是医学教育中的重要基础阶段。基础医学教学阶段知识点的掌握程度将直接影响医学生对医生这门职业的认知和发展潜力。生物化学作为基础医学教育阶段非常重要的一门基础课程,更应得到广大教育工作者和学生的重视。当前我国基础医学教学主要存在的如下几个问题:
第一,生物化学的教学地位得不到足够重视。在众多的医学院校中,生物化学仅被列为考查课程,课时较少,并且多和生理学、病理学、免疫学等学科同时开课,导致生物化学的课时被进一步缩减。生物化学在现代基础医学的教学中占据重要地位,同时生物化学知识点较为抽象和宽泛,然而在非常有限的学时条件下,使得教师不可能有效的完成教材内容的讲解,学生很难在有限的学时下对知识点做到融会贯通,更难以形成完整的理论知识框架,同时也难以满足当下生物化学理论和技术的迅猛发展[4]。
第二,课程结构设置不合理。当前的基础医学教学依然采用传统教学结构和教学模式,这种传统的教学模式更加突出学科之间的独立性,忽略了学科之间的整体性,知识点较为分散,生物化学作为基础医学教育阶段的重要基础课程,强调在分子水平探讨发病机制,需要将宏观的疾病症状与微观分子水平指标相结合,更加强调的学科之间的相互联系。
第三,缺乏实践教学。在众多医学院校中,生物化学多以理论课程为主,然而又是一门知识点抽象、众多的学科。当前的教育,众多高校都忽略了生物化学在临床实践教学中的应用,过分强调理论的讲授,导致学生对知识点的学习更加吃力,不易理解,长久以往学生对枯燥的知识点学习失去兴趣,更加不利于学生今后的发展。
第四,考核体系单一。在传统的生物化学教学过程中,对学生的学习情况的考核往往拘泥于期末考试的卷面成绩上,并且考试内容较为片面,题型结构设置不合理,记忆性知识较多,应用性试题较少,仅以一次性终结考试来评判学生的学习效果。这种考核方式,无法调动学生学习的积极性,更不能科学、真实地评价学生的学习能力与水平[5]。
3对基础医学阶段生物化学教学改革的探讨
3.1提高生物化学在基础医学阶段的教学地位
生物化学的学习可以有效帮助护理专业、预防专业、临床专业等打下良好基础,帮助学生利用生物化学知识衔接生命组织层次。在实际教学过程中,针对生物化学多作为考查课程、学时较少等问题,我们应适当增加生物化学在基础阶段的学时,各个专业统一配备教学大纲,统一安排课时标准,材和课时内容等,提升生物化学在基础医学教学阶段的重要地位。
3.2进行教学模式和教学结构的变革
传统的基础医学教学模式是按照学科的分类进行,在教学过程中普遍存在着教学脱节、内容重复的问题,严重影响的学生对医学的系统性学习。所以改善目前的状况,需要我们将整个医学科目进行衔接,并将重复内容删除。例如,在讲解人类基因组计划、抑癌基因、肿瘤标记物及基因治疗等重要内容时,要注意教学过程中联系临床医学相关知识,完善学生的知识结构体系,也为学生在将来的学习中打下良好的基础。这种教学模式可以有效的避免知识点的重复,并且有利于学生在基础医学学习阶段建立起完整的医学知识体系,从而为今后的临床课程奠定了坚实基础。
此外在整合教学内容时可以将分子水平的新陈代谢作为核心建立系统,从感觉器官系统、运动系统、神经系统、内分泌系统等方面对生物化学、分子生物学、生理学、解刨学等课程进行整合,从而可以形成从微观到宏观的教学模式对基础医学知识进行传授。
3.3完善生物化学实验教学体系
生物化学实验技能在基础医学阶段有着重要地位,其直接影响到学生的操作能力和思维能力,因此需要对当下的实验教学体系改革。首先要开设一部分验证实验,以巩固所学的理论知识,提高实验技能。其次,增加综合性实验,培养学生科研素质,提高学生分析问题和解决问题的能力,激发学生科研兴趣。在此基础上,还要增添探索性实验,由学生查阅文献,设计实验方案,规划实验进度,通过实验让学生总结实验成败的各种因素,并撰写小论文,以此来培养学生的创新精神和独立统筹科研的能力。
3.4完善学生考核体系
为了能够科学、科观地评价学生的学习情况,首先,要注重形成性评价和终结性评价相结合。例如,可以在课堂上利用雨课堂等先进的教学手段,实时掌握学生对某一章节的掌握程度,以便教师随时调整教学方法,提高教学质量;也可以通过开卷考试、案例分析、课程设计等形式进行考察,以提高学生学习的参与度和积极性;还可以根据专业理论并结合相关案例,让学生书写小论文,既能融入课程思政的元素也有利于学生树立医学人文素养。其次,需要适当调整考核结构,减少记忆性知识点的比例,增大应用性试题比例,突出实践性、综合性以及创新性内容。与此同时,还需要将期末考试成绩改为理论考试和实验成绩两项指标相结合,实验考核包括实验前的方法设计、实验过程中的每个步骤、实验结束后的分析和总结以及实验结果报告等。实验成绩和理论成绩相结合的办法不仅有利于学生的融会贯通,更重要的是培养学生的实践能力和创造性思维。在考核结束后,教师需要通过问卷星等手段进行问卷调查,了解學生对各种考核方式的意见和建议,并且不断反思、调整,以使考核体系更加科学、合理[6]。
关键词:化学;本科教学;生物化学;课程设计
随着科技发展的进步,科学观念的更新,知识的融合,学科之间的划分没以前那么明显,多学科之间的交叉和渗透的趋势越发的明显。生物化学是一门涉及知识范围广,理论性很强的学科,也是生命科学领域的重要基础学科,其理论和技术已渗透到非医学的很多重要领域。在生物学和化学联系日益紧密的今天,很多非医学院校的化学系专业没能开设生物化学课程,一定程度上限制了学生的认知和发展的空间,使很多学生毕业后的实际工作适应能力遇到严峻挑战,本文就非医学院校化学专业学生开设生物课程的必要性做一浅谈[1-2]。
1通过生物化学课程的学习,提高学生对化学专业的学习兴趣
生物化学的主要任务是研究生物的化学组成,探讨蛋白质、糖、脂肪三大生命元素的结构和其在生命过程中的各种化学变化,从分子水平解释生命科学的现象。从早期对生物大体组成的研究,进展到如今通过对分子结构的精细研究。目前,生物化学的研究方法学上主要依赖于分子生物学和化学。在化学方面,应用光谱技术分析生命物质的结构,同位素标记技术标记不同生物,同通过X射线衍射技术观察生命的组成,通过化学分离的技术对重要的生物分子进行分析来说明生物大分子特定的结构与功能的多样性的关系,通过对生物结构和功能的研究,揭示生物体物质代谢、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生命的奥秘中的化学变化。使学生在化学专业基础上通过生物化学的课程,认识化学领域在生命科学中的重要性和应用,提高了学生学习化学专业知识的积极性和乐趣。
2通过生物化学课程的学习,拓展学生的知识系统
生命活动的本质就是生物分子在机体进行的一系列化学反应,从化学元素到分子物质的化学组成,再到生命活动进行的化学反应。生物化学课程中,学生能认识到的生物分子的不同化学组成会有特定的生理功能,C、N和O等元素的相同的组成成分但不同化学结构会有截然不同的生理效果。相同的化学基团与其他元素组成不同的生物分子,亦能显示出相同化学基团的功能,蛋白激酶通过磷酸化的化学反应才会有酶的活性,去磷酸化会功能沉默。由多羟基醛或多羟基酮及其衍生物组成的糖类物质,有些能直接提供能量,而有些通过糖原储存能量。同是脂类油性物质的脂肪,有的化学结构特点决定了其在特定环境下能够通过化学反应转变为糖类物质,有些化学结构使其具有存储、和保温的功能。学生通过生物化学课程的学习,不但认识到物质组成性质和结构的变化规律,亦能了解生命机体内物质的结构性质和变化对机体的意义,加深学生对结构与功能统一性和特殊性的认识,拓展学生的知识系统。通过生物化学课程的学习,启发化学专业学生对生命科学研究的思路。近年来逐渐兴起一门学科叫化学生物学,是通过化学的理论和方法研究生命的现象、生命过程的化学基础。以生物无机化学、生物分析化学、生物有机化学、生物化学、化学信息学、生物物理化学和仿生高分子材料为研究方向、发展方向,探索和调整生命机体过程的途径和机理,为新的化学药物的发现提供必要的理论证据,化学生物学使用小分子作为工具解决生物学的问题,正在由化学分子学、化学遗传学而且向化学基因组学的方向扩展,构成了现代生物学与遗传学的重要技术基础[1-3]。
3通过生物化学课程的学习,拓展化学生毕业后就业渠道
化学专业的学生毕业后很多都是从事农业、牧业、医疗、环保或食品营养等相关行业,这些行业不仅要求从业者有牢固的有机化学、无机化学等化学基础知识,还要求从业者掌握和懂得生物化学方面的知识。很多化学专业的科研工作者亦经常碰到与生物知识有关的化学问题,毕业后还得花费大量的精力和时间补充生物化学方面的知识。通过化学专业设置生物化学课程知识,培养厚基础、宽口径的化学专业毕业生,让学生在化学专业原有的基础上掌握基本的生物学知识,具有坚实的化学与生物学基础知识和较广泛的化学生物学交叉领域的知识,具有熟练的化学与相关生物学实验技能,创新意识强,综合素质高,能成为在化学生物学、化学、生命、医药、材料、化工、环保等相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的复合型应用人才[2,4]。遗憾的是化学专业开设生物化学课程的难度和教材皆不尽如人意,生物化学是涉及知识范围广的学科,教材主要针对生物学或医学专业的学生,因此花费过多的篇幅介绍相关的基本化学知识,容易使化学专业学生失去学习的兴趣,而且教材生物学知识的起点较高,化学专业学生对体内代谢等缺乏系统的掌握和了解,导致化学专业学生出现知其然,不知其所以然的情况,这样的学习失去了生命科学的特色,学生的收获也会不大[1,6]。因此适合化学专业学生学习生物化学课程教学内容的构建显得很重要。
3.1教学形式和方法上要灵活
科学选择教学方法,巧妙灵活应用各种教学手段,开展讨论式、提问等互动式教学,启发学生的思维,激发学生课堂的主动性。利用生物信息学网站提供的一些类似于DNA复制、转录和翻译过程中的动画和蛋白及核酸等分子的三维结构的生物大分子物质图等方式,增强学生的感官认识和学习兴趣,提高学生学习的乐趣性。利用多媒体教学采用纲要信息图表法出示比原有知识更为简洁的纲要信号,以简化信息,提高学生认知的清晰度,唤起学生对旧知识的回忆,提高学生思维敏捷性。教学时通过一些具体的有代表性的例子让学生更容易接受,例如在讲糖代谢和三羧酸循环时联系我们日常的糖尿病患者,因其胰岛素不足或发生胰岛素抵抗,糖原转化功能受诉,导致血糖的升高,把复杂的知识生活化,不但能吸引学生的注意力,还能提高学生物的学习热情。
3.2教学内容上要适宜
生物化学教学内容上对化学专业已经学过的糖、蛋白质和脂类结构等内容上简单性回顾精讲适宜,不宜花很多篇幅和时间。增加生物学基础知识,如细胞结构,细胞器的功能等内容,让化学专业学生打好学生物化学的基础知识,提高学生的积极性。在机体生物转化和规律,分子结构与功能的关系等内容要循序渐进,让学生与原有化学专业的知识体系衔接,在突出生物性的前提下,将庞杂的知识点分成难、中、易三个等级,因人制宜,根据不同学生的学习和接受能力不同区别对待,使生物化学课程的教学内容能够适应药学专业学生的学习和接受能力。化学专业开设生物化学课程是知识交叉、学科渗透的科技时代要求,是培养具有创新意识、综合素质高的复合型化学人才的社会需求,是化学专业学生毕业后从事工作的迫切需求。但是,对化学专业学生开设生物化学课程的授课方法和讲授内容上还必须不断的研究,使这门课程的教学体系设计能够符合化学专业的实际还需要我们进一步探索。
参考文献
[1]聂俊琦.化学专业开设生物化学课程的教学初探[J].广东化工,2014(22):150,161.
[2]苏欣.浅谈高职院校生物化学精品课程建设[J].才智,2015(30):151.
[3]唐咏.谈基础生物化学教学的体会[J].高等农业教育,1992(4):44-45.