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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學生物化學基礎知識,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:食品科學與工程專業;食品生物化學;教學效果;教學體系
引言
食品生物化學是利用生物學、化學等基礎學科知識,對組分在分子水平上發生的代謝反應與規律進行研究的一門學科[1-2]。教學內容涵蓋理化性質、生理功能、儲運變化規律及其對食品品質的影響規律與趨勢等諸多教學內容。“食品生物化學”是我國高等教育體系中食品類院校相關學科不同層次學生的專業基礎必修課[3-6],在教學實踐過程中發現,“食品生物化學”課程教學具有以下特征:第一,教學內容抽象,直接結果是學生理解有困難,難以理解記憶;第二,知識點多,直接結果是記憶不扎實;第三,開課學期早,學生剛開始接觸專業課就開設該課程,在尚未形成專業認知前理解專業知識有困難。故此,該課程的教學過程中需成型的教學體系對學生進行有效指導,否則學生就很容易出現學習困難,教學效果不理想,繼而失去學習該課程的興趣。根據多年的教學實踐,針對前述的問題提出相應解決對策,目的在于提高“食品生物化學”的教學質量,改善學生學習的效果。
1突出學科專業特點合理設置教學內容
在我國高等院校現行專業設置中,食品專業含食品科學與工程、食品質量與安全2個專業,二者在課程設置構成中,“食品生物化學”是食品專業學生最早接觸的專業課程之一,是核心專業基礎課[7-9]。“食品生物化學”課程學習過程中要求學生掌握一定的多門學科理論知識,學生需具備一定的無機化學、有機化學、生物學等知識基礎[10]。“食品生物化學”課程是工程認證10門專業課之一,其教學質量將事實上反映專業教學水平,同時由于生物化學領域的發展十分迅猛,這給課程教學帶來了較大的難度[11-12]。吉林大學食品科學與工程學院2015年成立,有著悠久的辦學歷史,是食品科學與工程學院的優勢學科,擁有完善的本科、碩士、博士研究生教育體系和教學條件支撐,現有功能食品工程研究中心、食品安全檢測中心,以及食品基礎、食品工程等多個專業實驗室。作為食品類專業核心基礎課程的“食品生物化學”,教學內容根據教育部設定的專業培養目標和以此為中心構建的專業課程設置情況,結合吉林大學食品專業學生的實際情況,在展開教師和學生雙向調查的基礎上進行。特別是當面對大量的高素質本科生生源,如何進一步提高學生出口質量,“食品生物化學”這一重要基礎課程的教學體系探索與實踐更顯得刻不容緩。通過大量查閱課程改革相關資料及走訪國內、省內兄弟院校相同和相近專業課程的教學實際情況,結合學校食品專業的特點,對該門課程教學體系進行了有針對性的持續調整與改進。
1.1教學課時
“食品生物化學”課程現階段使用教材由食品基本組成成分的性質、化學結構、生物學功能及組分在體內的分解合成(即物質代謝和能量代謝)等傳統課程內容構成全部教學內容[13-14]。此教學內容,首先結構基本滿足學校專業要求,對后續培養專業核心技能具有良好的理論指導作用,但是同時與教育部在專業教育中強調的強化基礎教育、適當縮減專業教學課時的要求存在一定沖突。綜合以上因素,在連續多個版本的本科生培養方案(2013,2015,2017版)中持續對“食品生物化學”理論課的總學時設置進行調整,從總學時80學時,首先縮減為60學時,然后進一步縮減為48學時,指導最新版培養方案中該課程實驗部分獨立設課。通過對教學學時和教學內容的合理安排,達到了知識系統、特色突出要求。
1.2教學內容的組成與調節
1.2.1教學內容的組成“食品生物化學”課程的教學內容中有大量不可調節的基本組成內容。如食品的基本組成方面,對糖類、蛋白質、脂類、水分等要保證其基本學時。同時,在講授這部分內容時應注意緊貼后續眾多的專業課程,突出“食品生物化學”理論知識在食品行業中的大量應用,從而凸顯其重要性。這樣的教學內容組成既有助于學生對基礎知識的掌握,也有助于學生對未來知識的掌握。如水分教學中就存在著大量抽象的內容,學生不好理解也不好記憶,但是借助“食品機械與設備”的干燥與升華教學內容就有效地提高了該部分教學內容的易學性與易記性,從而極大地鼓動起學生學習的主動性和目的性。1.2.2教學內容的調節“食品生物化學”課程的教學內容中除了有大量不可調節的基本組成內容以外,還含有大量的可調節內容,這部分主要包含食品在加工、貯藏中的品質變化等內容。根據專業的教學實際及時增減調節這部分教學內容,使其不僅與其他專業課緊密銜接,同時使其與生產生活實踐緊密結合,在保證教學效果的同時,還可以很好地提升學生的專業認同感,激發他們更好地學習以后的專業課。
2教學模式調整
“食品生物化學”的教學無論是理論授課還是實驗授課過程,需要解決的關鍵問題包括理解抽象的理論概念和各類化學反應,更包含理論知識與生產實踐相關聯、相結合,只有做到這一點,學生才能真正掌握本課程的內容。針對這一問題,在實踐教學過程中對以教師為中心的傳統教學模式進行調整,采用能激發學生學習該課程的興趣并能引導學生主動學習的教學方法和手段,以學生為主體的教學模式。通過13年的不斷嘗試與調整,多種教學手段應用于教學中,對教學效果有明顯提高。
2.1科學規劃,興趣引導
“食品生物化學”是食品科學相關專業課程體系中最為重要的專業基礎課,同時也是一門難懂的專業基礎課。因此,如何在第1堂課調動學生的學習興趣,讓學生意識到學好該門課的重要性和實用性,就成為課程教學方式改革與探索的第1步。要上好第1堂課,首先需要做好充分的準備,注意課堂講授每一個細節的把握,做到細節不放過,由小及大,細節處體現該課程的重要性。其次,改革傳統第1堂課講授生化發展史的教學模式,更多的在第1堂課介紹這一學科的最新進展,實際教學效果表明這對激發學生的學習興趣、提高教學效果更為有效,如連續在2014—2015第2學期(春季),2015—2016第2學期(春季),2016—2017第2學期(春季)3個教學學期介紹了2015年度諾貝爾醫學獎獲得者屠呦呦研究員的研究成果,事實證明這一教學內容的及時調整,不僅僅提高了課程的教學效果,而且極大地提高了學生的民族自豪感。第三,運用一切可能的教學手段,激發學生的學習興趣。從生活中無處不在的生化反應入手,告訴學生在生活中生化知識無處不在,如早餐吃的米粥在制作過程中發生了哪些生化變化?午餐吃的雞蛋在制作過程中發生了哪些生化變化?晚餐吃的紅燒肉在制作過程中發生了哪些生化變化?正是這些不斷加入和不斷調整中的新鮮內容,確保學生對該課始終保持高度的學習熱情。讓學生在第1堂課結束時帶著問題離開,激發學生的學習興趣,鼓勵、幫助他們自主學習,互助討論,同時鼓勵當他們帶著問題的解決辦法回到課堂,帶著新的問題回到課堂,從而為取得更好的教學效果打下基礎。
2.2講授為主,一法為主,多法互進
目前,講授法由于其通俗化和直接化的特點,仍是應用十分普遍的教學模式。但是,正是講授法本身所具有的特點也決定了其存在著很大弊端,那就是容易使學生產生依賴和期待心理,這將抑制學生學習的獨立性、主動性和創造性。針對這一問題,在教學過程中改變一講到底的教學方式,適時加入案例教學、討論教學、啟發教學、目標教學等多種教學方法,一法為主,多法互進,集中每種教學方法優點,充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性,有效提高教學效果。在教學過程中積極采取研討、啟發教學方法,引導學生主動參與教學活動。
2.3興趣引導,實際切入,理論深化
“食品生物化學”教學內容中有大量的概念、原理、反應式等,整個教學過程中如果僅僅采用講授教學將使得整個課程干癟、枯燥、不生動,在長達一個學期的教學過程中將很難使得學生保持始終如一的高度專注力。為解決這一問題,在教學過程中,特別是重點教學內容部分,十分注重理論與現實生活的聯系,將學生的注意力時時刻刻緊緊的抓在自己手中。例如,在講授DNA結構時,以不同物種間的差異與聯系為切入點,具體以鳥類、魚類、人類為例介紹他們DNA之間的差別與聯系,從而引出教學內容。通過學生的興趣引導,以實際切入,理論深化,在活躍課堂氣氛、緩解學生情緒的同時,極大地提高了教學效果。
2.4以具象解釋抽象,強化實驗教學,與開展課外學生科技研究項目結合
在實驗教學方面,突出與食品科學學科相關的蛋白質分子量測定、糖酵解過程中間產物鑒定等實驗,為了彌補由于課時或教學條件限制而不能開設部分實驗的不足。另外,借力吉林大學的各項本科生課外科研活動項目,如大學生創新性實驗、生物技能大賽等載體,鼓勵并積極參與學生開展課外學生科技研究項目,從而加強課程的教學效果。從2012教學年度開始,帶領本科生團隊參加以上2項大學生課外科研活動,所帶團隊獲得多項校級科研立項與獎勵,學生的學習積極性得到了有效調動,事實證明抽象理論教學與具象科研活動的有效結合是提高教學效果的有效手段。
3綜合考查學習情況建立科學的復合型考核體系
針對“食品生物化學”教學過程特點,對考核體系進行了認真的思考,基于如下幾個方面的考慮。采用復合型的考核模式對教學效果進行評估和持續改進:首先是理論知識的掌握,主要考核內容是知識點的識記,考核方式以考試為主;第二是理論知識的實際運用能力,主要考核內容是基礎知識靈活運用于實際問題分析和解決的能力,考核方式有小組討論和小組答辯;第三是實際動手能力,主要考核內容是實驗的實際操作,考核方式為實驗評分。同時在以上考核體系之外,鼓勵學生參加各項大學生課外科研活動,如吉林大學大學生創新項目、吉林大學生物技能大賽、“挑戰杯”吉林大學大學生課外學術科技作品競賽等,參加此類賽事將有助于學生對本課程理論知識的更深一步認識。根據這個標準并結合學校相關要求,確定課程最終成績的計算方法:總成績=平時成績(A%)+筆試成績(B%)。其中,平時成績的計分項包括實驗操作、實驗報告、小組討論、小組報告、課堂測驗、出勤情況、課堂答問情況等,筆試成績的計分項包括結課后學生上交的學結、小組討論報告和期末試卷。同時,雖然二者在成績中的占比在多版本教學大綱中始終不變,但是在實際運行過程中并不是一成不變的。也就是說,在每學年開學的執行教學大綱編寫中,及時與教學班承擔課程的教師溝通,了解學生的學習狀態、參與科研活動的熱情等因素進行適時調整,從而做到成績考核系統穩定同時動態可調整。這種考核方式以考核學生對知識的實際掌握為基礎,綜合學生多個方面的能力和表現,因而相對公平和公正,能夠較為客觀地反映學生對課程內容的掌握情況。
4教師的自我提升學教互進
在課程的教學過程中,提升自我素質主要進行了以下幾個方面的工作。第一,不斷提高自己的學歷水平,從而在不斷的學習過程中提升自己;第二,積極進行國內外的學術交流活動。積極參加學院、學部的學術交流活動,連續參加多年的學術年會,積極與組內組間的教學科研團隊進行交流,在交流中進行腦力碰撞,激發自我,不斷學習。作為訪問學者,于2014年5月—2015年5月前往美國俄克拉荷馬州立大學生命科學院進行交流學習,與該領域國外專家就教學科研問題進行了廣泛細致的交流活動。通過以上的工作,不斷自我提升,真正做到了學教互進,有效保證了課程教學效果的穩定提升。
參考文獻:
張華.PBL教學法在高職院校教學中的應用研究[D].石家莊:河北師范大學,2010.
張平平.PBL教學模式及在食品生物化學中的應用[J].中國科學教育,2007(4):22-23.
對于中醫藥院校的學生,在非中醫類課程的教學中還應有意識地灌輸中醫理論與思維,可適當穿插一些生物化學與分子生物學在中醫藥研究中的應用成果,如在介紹維生素A的儲存與視覺關系時,可以聯系中醫“肝開竅于目”理論,介紹維生素D的活化過程和腎素-血管緊張素系統時可與中醫“肝腎同源”理論聯系起來,中醫的“腎主骨生髓、補腎健腦”理論可以與血液生化及腦功能等的現代科學研究結合起來;還可以適當聯系方藥、單味中藥、中藥有效成分的藥理學研究成果,既可以豐富課堂教學內容和活躍課堂氣氛,又可以引導學生思考如何將生化與分子生物學與中醫藥研究結合起來,培養專業意識。
1合理增補化學基礎,解決生化學習的“瓶頸”
近年來各高校生源大幅度擴充,醫學院校也有許多文科類、物理類理科高中畢業生,以及港澳臺生源。由于高中學習階段過早分文理科方向,許多學生的化學基礎非常薄弱,有的甚至為空白,因此進入大學后無法直接進入生物化學課程學習。針對此情況,多年來我們一直對各專業的新生先開設醫用化學課,在此基礎上再進入生物化學的學習,這樣學生進入生物化學學習的困難大為減少,考試不及格率逐年下降;同時,對一些初高中階段從未學過化學的新生,增補了化學基礎知識課程,從而使這些學生也能夠較順利地學習,并最終達到生物化學課程的學習目標。對此,我們也曾建議中醫藥院校可以根據新生化學基礎參差不齊的實際情況,在開學初期可以對學生進行化學基礎摸底測驗,根據成績分“優秀”(A)和“一般”(B)兩個等級,A級可以直接進入生物化學課程的學習,B級建議先補充醫用化學或化學基礎,再進入生物化學課程的學習,這樣更有利于因材施教,取得比較好的教學效果。隨著社會進步、經濟發展,高等教育人才培養模式出現了多元化,其中以基礎扎實、知識面廣、動手能力強、綜合素養高的“應用型、技能型”為培養目標的本科護理、康復等非醫學類專業學生受到社會廣泛青睞[4-5],然而我們的教材和課程設置如果仍然參照5年制生物化學教學計劃,顯然不能順應社會的發展。由我室金國琴教授組織全國16所中醫藥院校老師編寫的4年制護理、康復專業學生《醫用化學與生物化學》教材[6],經各校近兩年來的教學實踐普遍反映與當今應用型、技能型的教學目標相匹配,尤其醫用化學的學習可為學生奠定扎實的化學基礎,解決學習生物化學的“瓶頸”問題。因此,5年制生物化學教材也有待改進。
2以培養學生能力為目標,改革考核評價機制
大學生的培養應以社會需求為導向,因此,培養目標應本著基礎知識扎實、學習能力與適應性強、實踐動手能力突出、注重興趣培養、綜合素質好、具有創新意識等方面[7]。目前,多數醫院和企業對人才的要求是不一定要有很強理論基礎,但必須在一定程度上具有科技成果應用與轉化的能力,運用知識創造性地解決實際問題的能力,且具有較好的責任心、道德感、團隊精神、心理素質等非專業素質的素養[8],所以中醫藥院校應著重培養面向中醫臨床、中藥制藥等領域的應用型人才,除了需要掌握堅實的中醫中藥專業及相關基礎課的理論知識外,還要具備較強的實踐能力、運用能力和創新能力。雖然近年來我們開展了PBL等一系列“以學生為中心”的教學改革,也都在提倡注重學生創新能力、運用能力、實踐動手能力的培養,但目前的考核評價機制明顯滯后,仍然以傳統的試卷考核為主,對學生和老師的評價均以單純的分數論優劣。可見,考核評價機制亟待改革,應增加對學生對手能力、思考能力、團隊合作能力及學習興趣等的考評,可將案例分析、實驗實踐環節、課堂提問、分組討論及PPT匯報等納入總分中。
3增加激勵機制,充分調動教師的積極性
教師的工作積極性與教學質量密切相關[9-11]。許多學校隨著辦學規模的擴大,課程數量成倍增加;加之還要花費很大的精力參與教學改革,參與申報和完成科研課題,需投入大量的人力、物力。有調查顯示,當前高校教師存在的思想問題大多是因工作投入與工作收入不相匹配產生的;此外,青年高校教師是一個高學歷人群,工作收入與多年求學投入不相匹配也是重要原因之一。青年教師的頻繁流失,非常不利于人才培養和學科建設,不利于教學質量的提高和保證,最終勢必將累及到學生的整體培養質量。因此,對教師應實行績效考核,鼓勵“多勞多得”,充分調動其積極性和主觀能動性;學校應結合自身實際和社會經濟收入水平狀況,建立合理的、有市場競爭力的高校薪酬體系,既要提高教師對所受獎酬的滿意度,又要提高教師對獎酬的內部分配公平感,以優勞優酬機制激勵教師的工作激情和投入的力度。此外,實行崗位聘任制、情感激勵、建立透明的評價制度等各種方法都不失為有效的激勵形式。高校應遵循激勵形式多元化原則,這樣才可能建立出合理高效、真正令教師滿意的激勵機制[12]。雖然我校近年來也通過提高工作量津貼、實施獎勵性績效等措施,在一定程度的改變了平均主義過于剛性的薪酬體系,但實際運作中仍然存在一定的不足,如激勵機制效能仍然低下、缺乏靈活性、成績好壞無本質區別等。此外,評價制度過于強調科研,崗位聘任制實施過于形式等,都在今后的教學管理中值得關注。
作者:張麗娜 金國琴 張學禮 許言午 鄭靜 單位:上海中醫藥大學基礎醫學院生物化學教研室
教學的服務對象是學生,學生是教學的主體。醫學生物化學課程是為大學二年級本科學生開設的重要的基礎醫學必修課程,他們已經具有醫學生物學、醫用物理學、無機化學、有機化學等基本理論和實驗技能,為實施生物化學教學奠定了基礎,但醫學類學生仍然普遍反映醫學生物化學內容抽象、繁雜、微觀、難學。現在高等院校大學生大多為“90后”,他們思路開闊,方法靈活,但缺乏持之以恒的韌勁;實踐動手能力較強,但基礎知識不夠扎實;多才多藝,表現欲強,但自我管理能力和約束力較差。高等院校要把這些大學生培養成才,必須有適合于這些學生的教學內容、教學方法和教學體系[3]。當前提倡的素質教育,其中一個重要環節就是“授之以漁”,即如何引導學生愿意學習并且掌握學習方法,而不是單純地告訴他們學習什么。如何使學生建立對醫學生物化學課程的學習熱情和信心,樹立正確的學習目標和方法,讓學生明白“為什么學,學習什么,怎么學”,應該是教師首要思考的問題。通過教學思路的轉變,使學生成為學習過程的主體,教師更真實的發揮啟發、引導和組織的作用[4]。
2教學內容的反思
由于學生基礎差異大,所學專業不同,教師應該嘗試結合教學大綱和社會實際需求情況來進行教學內容的選擇。對于選定的教材,教師也可量體裁衣,充分挖掘教材的內涵,對教材進行適當的處理,有目的地刪減、添加教學內容。例如對于臨床醫學專業的學生,教學中應該合理搭配臨床實例。課堂上引入實例教學,學生往往興趣盎然,有學以致用的切身感受,對臨床工作形成一定的感性認識。實際上,醫學生物化學課程本身與臨床工作聯系緊密,增加實例教學并不困難,關鍵是方法、時機和內容等的合理搭配。學生普遍對臨床科室的檢測項目、儀器使用及工作程序等有濃厚的興趣。為了學生就業和今后從事科研工作考慮,教師應該在教學過程中有意識地介紹相關的生物化學與分子生物學基礎理論和實驗技術等前沿內容。總之,醫學生物化學課堂教學內容應該結合醫學各專業的特色,從實際到理論再到應用,環環緊扣,步步深入,在激發興趣、啟迪思考中將枯燥且難理解的知識轉變為有趣、有用的知識儲備、能力訓練和素質養成[4]。
3教學方法的反思
教師應該不斷反思自己的教學方法,包括目前教學現狀如何,還存在什么問題以及如何解決。教師還應不斷作出靈活的調整,提高自身的教學能力和課堂教學質量。切不可太過單調,只用一成不變的方法進行填鴨式的教學[5]。每個教師應該根據自己的教學經驗和風格特點,結合學生的實際情況,確定易于被學生接受的教學手段和方法,最大限度地調動學生的學習積極性和主觀能動性。
3.1運用多媒體輔助教學
由于醫學生物化學理論知識體系深奧,傳統的教學方式很難讓學生有效地學習到其中的核心知識點,而借助多媒體教學可以使教學內容更加形象、直觀,便于學生理解和掌握。多媒體課件在課堂教學中已經得到充分運用,其主要優勢是更大容量和更靈活的組織形式,通過幻燈片、動畫、視頻等表述方式及交互性制作技巧有機地整合各章節知識結構,有效提高教學效果。例如對于DNA雙螺旋結構的演示問題,應用計算機特有的三維顯示技術就能輕而易舉的解決,學生掌握了DNA雙螺旋結構的概念,易于理解與這個結構相關的復制、轉錄和翻譯機制。
3.2運用醫學實際和生活實例教學
實例教學是活躍課堂氣氛,加強學生綜合思考能力的一種好方法。為了將枯燥的知識變得生動、鮮活、具體,教學中結合課堂內容,將實際生活和臨床工作中密切相關的生化知識和技術穿插介紹給學生,既提高學生的興趣,又增加他們的生活知識,對其一生都是有益的。生活、臨床、法醫、食品、考古、體育等都有醫學生物化學的應用,可以選擇最有代表性的闡明機理,讓學生達到舉一反三的目的。比如將RNA生物合成機理與臨床艾滋病治療相結合;講解DNA損傷修復時,將DNA損傷修復系統的缺陷與遺傳性著色性干皮癥和早老癥等遺傳病的發生相聯系;講解酶的競爭性抑制作用時,介紹磺胺類藥物的抑菌機理等;通過這樣的聯系,無疑將極大地激發學生的學習熱情,變被動記憶為主動攝取,使學生感覺到所學的醫學生物化學課程不再是抽象的理論和空洞的知識,而是可以實際應用的手段和武器,使其掌握的知識經久難忘,教學效率必然會大大提高[6]。
3.3運用名人名事激發學生學習興趣
醫學生物化學是一門醫學前沿學科,這一領域的許多科學成果獲得了諾貝爾獎。課程教學內容的導入可以利用講故事、民間俗語、生活中的小常識或科技新進展等進行導入。在課堂教學中穿插介紹獲得諾貝爾獎的著名科學家的科技成果和科學研究故事,用名人的科學探索精神和高尚的人格魅力去激勵學生,激發他們對生物化學學習的興趣。比如,在講授復制和轉錄的時候,就可以講述父親KornbergA分離純化了DNA復制需要的DNA聚合酶,兒子KornbergRD發表了第一張RNA聚合酶的全動態晶體,父子兩位科學家都曾在不同年代獲得諾貝爾獎的傳奇故事。與此同時,在課堂講授時引導學生以科學的思維來理解生物化學,逐步培養學生的科學思維方式,提高學生的邏輯思維能力。
3.4運用練習測試鞏固知識
每堂醫學生物化學課給學生介紹的知識點很多,隨著課程的延續,學生不理解的方面越來越多。根據以往的評價和反饋,絕大多數學生認為醫學生物化學難懂難記,對課程的學習興趣逐漸減弱。對此,教師應該在每節課結束前3-5分鐘,針對本節課的知識點設計幾道題目對學生進行隨堂測試,這樣可以使學生對本節課的知識點重新梳理回顧。盡量讓學生在課堂上就對主要的知識點理解透徹,課后再復習時,就有了較深入的認識。學生對課堂練習測試普遍反映良好,通過這種方式既可以幫助學生鞏固知識,提高學生的學習積極性,又可以評估教師的教學效果是否達到預期的目標[6,7]。
3.5培養文獻檢索和查新能力
醫學生物化學學科發展非常迅猛,知識更新很快,新理論與新技術層出不窮,應該教會學生如何利用信息資源來組織自我學習。在教學過程中,針對學生學習醫學生物化學時重記憶、輕思考的特點,筆者培養結合課程內容進行檢索和查新的能力,向學生反復強調不能單純依賴課本,要注重學習查閱文獻和網絡相關資訊作為學習的補充。同時結合不同章節的要點,輔以相關文獻研究進行講解,包括立題的依據、課題的設計以及討論的要點等,并適當安排時間利用電腦給學生展示對某方面內容如何進行文獻檢索,對國內外有關專業網站進行推薦。同時,筆者在中國知網和Pubmed上還篩選一些生物化學專業期刊介紹相關的基礎和專業知識傳授給學生,讓學生的知識系統盡可能跟上學科發展的步伐。對于文獻檢索和查新的學習,學生表現出強烈的學習欲望,主動思考和解決問題的能力明顯提高,對生物化學新知識和新進展也有了更深入的了解[7]。
4教學模式的反思
4.1理論教學精益求精
醫學生物化學課程的特點是高深難懂、枯燥乏味,以理論講授為主,內容繁多,涉及面廣,教學課時有限,學生往往難以消化和理解。教師在理論教學中應該通過同行評課和與高水平的督導員交流,從板書、語言、導入、講解、提問、演示、課堂組織、強化、練習指導等環節著手,分析教學中運用了哪些教學技能、策略和方法,總結教學經驗和教學過程中的優缺點來進行反思,矯正實際教學。教師只有不斷的進行教學反思,力爭精益求精,才能使理論知識的傳授做到深入淺出、通識易懂。此外,教學中難免會出現教與學的偏差,教師應該即時幫助和指導學生,同時進行反思。
4.2實驗教學必不可少
實驗教學是生物化學整個教學過程中必不可少的環節。學生普遍對醫學生物化學實驗課的學習興趣比較濃厚。在實驗室精選實驗項目的前提下,實驗課的課堂教學是最重要的問題。學生做實驗的目的不是為了得到結果,而是應該知道實驗過程中的每一個步驟所蘊含的基本原理,進而通過理論指導實驗操作。這就需要教師不是簡單的講解實驗步驟,而是將教師對理論的講解轉化為學生自己的知識,導向其思維,指導其操作。同時對實驗結果的分析也很重要,學生習慣于用實驗成功或者失敗來總結本次實驗的結果,而實際上最主要的是讓學生分析某種現象或實驗結果的原因,以及實驗結果存在的誤差及其產生的可能原因,進而培養學生的動手能力、科學思維能力和觀察問題、解決問題的能力[8]。
4.3利用臨床見習輔助課程學習
由于教學條件所限,醫學生物化學課程中的部分教學內容可以通過臨床見習的方式來完成。這種方式既解決了教學資源緊張的問題,又使學生直接接觸醫學前沿陣地,感受到醫院的工作氛圍、工作方式和工作秩序,為將來的臨床實習和就業打下堅實的基礎。比如學習肝臟的生物化學這一章節,就可以讓學生直接在臨床醫院檢驗科見習常規肝功能生化檢測的項目,了解黃疸性肝炎患者的臨床特點和診斷依據。
5總結和討論
關鍵詞:生物化學;實驗教學;改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)20-0076-02
生物化學是環境科學專業大學生必修的一門專業基礎課,系統介紹了環境污染工程處理中的生物化學基礎知識。生物化學教學分理論教學和實驗教學兩大部分,注重理論基礎與應用技術相結合。通過生物化學實驗課程的學習,培養學生具有一定的科學實驗能力及嚴格認真的科學學風,注重培養學生的創新意識。傳統的生物化學實驗教學在一定程度上受到了老師和學生的忽視,主要依附于理論教學,目前環境科學專業的生物化學總課時為64,課堂講授占了48課時,實驗課時為16。實驗教學內容相對陳舊,嚴重滯后于生物化學學科的發展,主要集中在掌握基本實驗操作技能為主的基礎性實驗,如使用分光光度計測定物質含量(雙縮脲測定蛋白質含量、3,5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖和總糖含量),還有一些基礎的驗證性實驗,如蛋白質的變性和復性。目前還缺乏能夠培養學生的綜合能力、創新能力的綜合性和設計性實驗。除了實驗教學內容之外,在實驗開始前,指導教師做好了一切實驗準備工作,包括實驗試劑、玻璃儀器和分析設備等,教學過程中學生的主觀能動性得不到提高,始終處于被動接受和機械操作的狀態,不利于學生動手能力和創新能力的培養。另外,目前生物化學的研究者們不僅應用生物化學特有的技術,而且越來越多地從遺傳學、分子生物學和生物物理學的技術和思路中獲得啟迪,而傳統的生物化學實驗教學方法和考核手段單一,這些都與現代社會要求培養具有較高理論素質和一定創新能力的大學畢業生、注重學生綜合能力和創新精神的培養目標相矛盾。作為浙江省重點高校之一的杭州電子科技大學堅持以培養應用型人才作為辦學目標和立足點。學校在積極探索應用型人才培養模式創新的同時,始終把實驗教學放在重要地位,因此非常有必要對現有的生物化學實驗教學方式進行改革,研究并實踐綜合性生物化學實驗教學。杭州電子科技大學的環境科學專業是省重點學科和特色專業,為加強我校本科環境科學專業的建設,本文針對目前生物化學實驗教學過程中存在的問題進行分析,并探討了適合我校環境科學專業的生物化學實驗的教學改革內容與實踐方法。實驗教學改革不僅可以幫助培養學生的基本實驗技能,鞏固課堂上講授的理論知識,還可以給學生提供發揮自身創造能力的空間,提高他們分析問題和解決問題的能力。因此,基于生物化學實驗教學中存在的問題,我們對生物化學實驗教學的教學內容、教學體系和考核方式等進行改革和實踐。
一、優化生物化學實驗項目,設計綜合實驗,開放實驗室
目前我校開設的生物化學實驗課程大多還是一些基礎的驗證性實驗,缺少綜合性大實驗。因此,優化實驗教學內容,設計合適的綜合實驗,是擺在我們面前需要迫切解決的問題。我們可以從以下兩方面著手進行實驗內容的改革:減少基礎的驗證性實驗,增加綜合性實驗。傳統的生物化學實驗中,蛋白質提取、蛋白質等電點及含量測定、總糖和還原糖測定、酶的特性等都是單獨開設,內容上的聯系和邏輯性比較小,我們可以調整實驗內容,開設一個綜合性實驗,例如果蔬成分生化分析,可設計成包括蘋果或土豆中維生素C的定量測定、總糖和還原糖的含量的測定、蛋白質含量的測定和過氧化物酶分析等,鼓勵學生選做其中一兩個實驗,學生參與生物化學實驗的積極性得到了提高。開展生物化學實驗的開放式教學模式,鼓勵有能力的學生提前進入科學研究訓練。同時,也可以適當開展探索性的生物化學實驗,為學生提供探索的實驗環境。學生可自由組合形成小組,自行設計實驗方案,配置試劑,在實驗室開放時間內自主完成實驗內容。教師應指導學生選題并掌握文獻檢索方法,查閱相關文獻,并設計合理的實驗方案,最終完成實驗。指導教師還應認真考查學生設計的實驗方案的可行性,供應充足的實驗藥品,保證儀器的正常運行;全程跟蹤指導實驗過程。開放式教學模式可充分提高學生的主觀能動性,有利于創新性人才的培養。
二、靈活運用多種教學手段
除了啟發式和開放式教學方法,指導教師應在實驗教學中合理運用多媒體等現代教育技術,從而加深學生對問題的理解。生物化學實驗由于昂貴的實驗藥品和實驗儀器,目前無法將許多經典的生物化學和分子生物學實驗技術納入到本科生的生物化學實驗教學中。可以充分利用多媒體教學系統的便利,通過Flas和視頻等形式把這些實驗的原理和基本操作等介紹給學生。
三、改革實驗教學的考核手段
檢驗學生實驗工作能力和實驗效果的兩個重要環節分別是實驗數據處理和實驗報告編寫,它們是教學考核的重要依據,但不是唯一的依據。實驗考核應主要考查學生對生物化學基本原理和方法的掌握,對常規生物化學儀器,如可見分光光度計、聚合酶鏈式反應(PCR)系統和電泳系統的基本使用和維護的方法。并規范學生實驗報告的書寫,要求做到真實、詳細和及時,指導學生使用EXCEL、ORIGIN等軟件處理實驗數據,分析實驗誤差,掌握實驗報告的正確格式和撰寫要求,使學生得到系統的鍛煉,為他們順利完成畢業論文和未來可能參與的科學研究打下良好的基礎。現在的生物化學實驗考核應該不局限于實驗結果,而應貫穿于實驗全過程,包括實驗預習、操作和實驗結果記錄以及最后的實驗誤差分析等。同時,還對學生的實驗態度、團隊合作、考勤、衛生工作等方面也進行量化考核,再對每位學生進行最后的綜合評定。
實踐表明,通過《生物化學》實驗教學改革,學生重理論、輕實驗的現象得到了改變,學生的動手能力、創新能力和團隊協作精神有了明顯的提高。同時對授課老師自身素質和教學水平及相關科研也提出了更高的要求,不僅要求教師能在實驗教學中積累知識、總結經驗,堅持實驗教學內容的工程性、先進性,更需將實驗教學環節打造成培養學生實踐動手能力、綜合創新能力,提高學生素質的主課堂,使《生物化學》的實驗教學在老師與學生中達到應有的效果,也為其他專業課程和實踐環節創造更良好的平臺。
參考文獻:
[1]魯逸人,劉憲華,朱能,趙新華.環境學科的生物化學實驗教學改革探索[J].實驗室研究與探索,2009,28(12):155-157.
[2]陳競,易芳,王含彥.生物化學實驗教學轉變對培養學生創新能力的效果探討[J].中國科教創新導刊,2012,(19):22.
[3]張莉,陳乃富,陳存武,陳科.生物化學實驗教學模式改革與開放實驗室建設探討[J].安徽農業科學,2012,40(21):11143-11144.
[4]史鋒.生物化學實驗[D].浙江大學出版社,2002.
[5]張紀周,李艷茹,劉暢,闞慕潔,臧崇森.醫學生物化學實驗記錄書寫習慣的培養及思考[J].基礎醫學教育,2012,14(10):773-775.
[6]謝海偉,張斌,王娣,許暉.應用型本科院校生物化學實驗教學改革與探索[J].赤峰學院學報(自然科學版),2012,28(5):212-215.
[7]王愛英,何大俊,李鑫.生物類專業《生物化學實驗》課程教學存在的問題和教學改革[J].陜西教育?高教,2012,(9):96-97.
[8]陳華絮,賴小玲.改革生物化學實驗教學培養學生創新能力[J].實驗科學與技術,2012,10(4):89-91.
1運動生物化學考試內容的改革
1.1考試成績比例的優化
以前,很多高校體育院系的運動生物化學成績比例較為單一,期末成績僅憑最后的運動生物化學考試試卷成績,即只依靠筆試成績對學生整學年的學習情況進行評定,這存在嚴重的不合理性。因此,除了筆試成績,還應對學生在課堂中考勤、回答問題和實驗操作中的表現等進行綜合評定。即學生的最終考試成績應包含多方面內容,以提高學生學習本課程的興趣。此外,應合理優化期末考試成績的比例,以邵陽學院體育系為例,運動生物化學的期末成績分成三部分,分別為考勤成績、實驗成績與期末考試成績,所占比例為2:2:6,此種設置在很多高校體育院系中廣泛應用,優點是迫使學生重視運動生物化學整體過程的學習,不能僅靠期末突擊理論知識而一舉過關。但此種方式也有明顯的弊端,考勤成績主要是指學生的出勤率,少數學生會鉆空子,在老師不熟悉學生的情況下,找人代替,使考勤偏離了原來的出發點。而實驗課中很多學生不思進取,等別人做出結果后才動手,存在偷懶現象。所以,高校體育院系老師要在課余時間加強與學生的溝通,消除學生的不良習慣和心態,改進教學方法,使學生主動參與學習。
1.2考試內容的合理設置
運動生物化學考試改革的目的是為了提高學生積極主動地學,而考試內容的選擇是決定學生學習興趣和學習效果的關鍵所在。因此,考試內容不僅要包含學生在課堂上學習的運動生物化學基礎知識,還要包含學生在課外進行運動實踐中所獲得的知識,還要包括學生在實驗中所學習的實踐知識,只有將各方面進行綜合,才能體現學生學習的整體效果,才會取得好的考試成績,對學生的評價才較為客觀公正。此外,教師應糾正學生的一些認識誤區,很多學生認為只要考勤率高,上課掌握好教材的主要知識點,課后認真完成習題,通過期末考試就沒問題。其實不然,學生還應掌握一些課外熱點知識,對實驗操作也必須進行量化考核。如生物化學教師可根據不同學生的學習能力,對學生進行分類考試,將考試分成實驗性考試與理論性筆試,通過這種創新性的考試方法,使學生享受到運動生物化學學習的樂趣。
2運動生物化學考試方式的改革
2.1考試時間的多階段化
所有考試的終極目標是檢查學生對運動生物化學知識的掌握情況,所以,生物化學教師應根據本門課程教學的開展情況,在一學期或一學年中增加課堂當堂檢測和階段化考試(如月考和期中考試)的次數,特別要注重期中考試的效用,因為期中考試對一學期所學知識起著連貫的作用,對期中考試成績的分析,可使學生對此時間段的學習情況進行自我評估,檢驗自己的學習效果,而教師可對學生的考試成績進行綜合分析,以對不同的學生因材施教,尋找學生的自身原因,有的放矢地為學生進行補救,以提高后期的學習效果,取得更好的學習成績。
2.2把握出題難度
生物化學教師在試題的選擇上,應與學生的學習水平保持基本一致,既不能隨意拔高學生的學習能力,出難題、怪題,使大多數人掛科,也不能對學生過于心慈手軟,出小學生水平題,試題過于容易,使大家過關,皆大歡喜。在選題過程中,教師應把握好試題的難易度,科學認識考試的功能,對自己平時講授的運動生物化學知識要了然在胸,重點難點一清二楚,使學生能跟著老師的方向跑,有針對性地進行復習,以提高學生學習的成就感。
3結束語
【關鍵詞】生物化學實驗 創新人才 教學改革 醫學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)18-0015-02
科技的發展、醫學模式的改變及醫學技術日趨精密和高效使醫學知識量大大增加,要求醫學人才在學習專業基礎知識的同時,能用創新的思維解決問題,因此培養適應當今醫學所面臨的機遇和挑戰的創新性醫學人才是當今高等醫學院校教學工作的中心任務。醫學生物化學是一門以實驗為基礎的醫學基礎學科,生物化學技術作為其重要組成部分已滲透到醫學的各個領域,通過生物化學實驗教學不僅要使醫學生掌握實驗技能、鞏固理論知識,更重要的是讓他們學會科學的思維方法,培養其創新能力和實踐能力。然而目前的醫學生物化學實驗教學模式大多仍采用傳統方法,學生被動接受知識,積極性低,獨立思考和自主創新的能力得不到發揮和提高。針對這些問題,我們嘗試在臨床醫學專業的生物化學實驗教學中進行改革,通過優化教學內容、拓展教學資源、豐富教學方法、完善考核體系等方法,做到實驗教學與科研聯系,從而激發學生的學習熱情,調動其積極性和主動性,提高動手能力,培養創新性思維及獨立分析問題的能力。
一 醫學生物化學實驗教學的現狀及存在的問題
1.教學內容及教學方法更新不及時
生物化學學科發展迅速,新知識、新技術不斷涌現。而目前生物化學實驗內容的設置主要是側重于驗證理論教學中一些重點知識,加深學生對理論知識的理解和掌握,忽略了學生創新思維及科學研究能力的培養。內容更新不及時再加上教學方法單一,導致學生無法及時了解相關科學研究進展及一些在科研中常用的前沿技術,調動學生學習的積極性和創新性更無從談起。此外,由于課時限制,學生在實驗課上只能進行實驗,對在實驗中遇到的問題沒有足夠的時間去探索、解決,求知欲得不到滿足,主動性、積極性很難得到發揮。
2.學生對實驗重視不夠,動手能力欠缺
生物化學這門課程不同于其他臨床專業課,學生常認為生物化學實驗與臨床實際聯系不大,甚至有的學生認為生物化學實驗跟大一學習的化學實驗一樣,導致學生對其不重視,實驗過程不專心,敷衍了事,達不到實驗教學的效果。另一方面,以往的生物化學實驗教學沿用傳統方式,老師在課前做好準備工作,課堂上詳細講解原理、步驟及注意事項等內容。學生習慣于聽從老師的安排,在規定時間內完成實驗,做預習的很少,也缺乏對實驗設計思路及實驗現象的思考。此外,由于學時及條件的限制,多數實驗由兩個同學共同完成,常出現某一個同學不動手的情況,加之一位老師要面對20~30名學生,不能確保對每一位同學都能及時監督、指導到位,造成學生對一些基本操作技能掌握欠缺,動手能力不足,實驗習慣不佳,嚴重影響了學生的實驗積極性,也抑制了學生獨立思考,不利于主動創新能力的培養。
3.實驗考核評價方式較為單一
以往的實驗考查偏重于實驗結果是否成功,造成學生心理上非常緊張,不注重實驗過程中基本技能的訓練,實驗報告內容抄襲嚴重,結果大同小異,有的學生為了使結果看上去與理論值更為接近,甚至修改結果。這些嚴重影響了學生嚴謹實驗態度的培養,不利于引導學生主動學習、思考及培養創新性思維。
二 采用的改革方案及應對措施
1.教學方法和內容的改進
考慮到課時限制及學科發展的要求,我們精選實驗教學內容,保留一些經典且與臨床聯系緊密的驗證性實驗,如血糖測定、血清蛋白含量測定、核酸等生物大分子分離和鑒定等,強化學生對基本實驗技能的掌握;逐步增加和完善綜合性實驗,培養學生綜合運用所學知識和技能進行實驗操作的能力,并強調其對實驗現象進行綜合分析與思考;循序漸進地開設設計性及創新性實驗,選擇一些應用性、設計性、綜合性強的實驗項目,使更多學生較早嘗試和參與科研創新活動。此外,利用《醫學生物化學》省級精品課程建設的機會,建立起多媒體實驗室,實現全多媒體實驗教學,這使我們可以把一些對設備條件要求較高、耗時較長、在有限學時中無法給學生開設的分子生物學實驗通過多媒體展示給學生。如利用醋酸纖維素薄膜電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳等實驗中電泳的間隙,借助動畫、視頻、聲音等給學生展示基因工程、PCR技術、蛋白質雙向電泳技術等;或者在實驗等待時間或課后小結時以圖片或視頻介紹本學科的新技術、研究成果及其在臨床方面的應用等,讓學生在拓展知識面的同時明確學習目的、提高學習興趣和科研創新能力,解決傳統教學中學生感覺知識面太窄,工作中用不上等問題。
2.開放實驗室與創新性研究
針對學生受課時限制而無法在課堂上對問題繼續進行探索的情況,我們在課余的規定時間對有需要的學生開放實驗室及實驗室資源,讓其可繼續進行練習。同時學生還可不受專業、學時限制及特定上課時間的制約,根據自己的興趣借助實驗室提供的儀器完成一些實驗。對一些有能力的學生,老師嘗試指導其進行創新性實驗。實施前我們通過開設相關講座,讓學生大致了解一個科研課題從申報到實施的各
* 基金項目:2012年長沙醫學院教改研究基金資助項目(編號:2012-021)
個程序;然后老師提供自己的一些在研項目內容或學科發展內容供學生參考和選擇,學生通過獨立或小組的方式查閱文獻、設計實驗方案、再到整理數據、書寫實驗報告或論文等,自己體驗進行一項科學研究的全過程。學生在借鑒、模仿的過程中探索創新,并形成自己的想法,一些有研究價值的實驗項目還可繼續申報院級或省級大學生創新課題。近兩年,參與生物化學相關創新實驗的學生已成功申報多項省級、校級大學生創新課題,并在核心期刊上發表多篇論文。創新性實驗在學生鞏固知識、掌握實驗技能、培養獨立工作能力及創新能力方面表現出了很大的優越性。
3.實驗考核評價體系的不斷完善
對學生實驗能力的評價應貫穿實驗全過程,涉及其綜合水平。原有的實驗成績包括期末實驗考核和平時成績,改革后,期末考核的內容在基本操作考試的基礎上加入了基本原理、注意事項等理論性問題的抽查,這使學生在完成實驗操作的同時還要對相關問題進行思考,提高了他們自主思考、發現問題、解決問題的能力;平時成績中除了實驗報告的分數外,還在每一次實驗中給每個學生的實驗操作計分,學生在實驗中必須動手,這就促進了他們對技能的掌握。同時通過實驗中的相互合作,各盡所能,還能培養學生的合作精神及團隊意識。此外,評價還嘗試了其他內容,如查閱文獻、獨立學習新技術、寫綜述等,突出了對學生創新意識和能力的評定,激發了其學習的積極性和主動性。
實驗教學是培養學生操作技能和創新能力的重要環節,我們進行了這一系列的改革使學生對操作技能的掌握相比之前有了很大的提高,實驗的主動性和積極性得到了較大增強,創新能力和意識也在一定程度上得以加強。這也為我們繼續探索更為合理的實驗教學模式,培養適應現代社會所需要的創新性醫學人才提供了更多依據。
參考文獻
[1]王庭槐、王淑珍、周慧明等.構建綜合性大學“243”型課程體系與醫學創新人才培養模式的實踐與思考[J].中華醫學教育雜志,2008(5):5~6
[2]徐偉麗、馬鶯、徐德昌等.生物化學實驗課教學改革的對策與建議[J].中國輕工教育,2010(5):64~65
[3]林靜、劉夢青、郭芳.病理學創新性實驗教學中學生創新能力的培養[J].華夏醫學,2011(3):363~365
[4]徐海花、吳茂東.高校實驗教學改革初探[J].山東農業教育,2005(4):40~43
摘要:在生物科學迅猛發展的形勢下,筆者結合本院的教學實際,對動物生物化學的教學現狀進行了簡要分析,從生源特點、教學內容、教學方法等方面進行了改革與實踐,對學生因材施教,對教學內容根據專業特點因異而變,采用多種教學方法,取得了良好的教學效果。動物生物化學是在分子水平上闡明生命有機體化學本質的一門學科。作為動物醫學、動植物檢疫學、動物科學、獸醫專業、獸藥專業、飼料專業和畜牧及畜牧獸醫專業的基礎主干課程,在教學中起著聯系基礎專業的橋梁作用,同時也是畜牧獸醫類專業考研的必考科目之一。在全國范圍內,動物生物化學的授課對象絕大多數是畜牧獸醫專業的二年級大學生[1]。課程本身具有理論性強、抽象復雜、知識更新速度快等特點。隨著學科的迅猛發展,需要學習的知識也越來越多,越來越難[2]。同時許多新技術也越來越尖端化,遠離臨床實踐,導致學生學習出現畏難情緒,加之對于所學專業又不知道如何應用,最終導致教學質量的下降,影響了課程的教學效果。因此,為適應學科發展,開展動物生物化學教學改革,不斷提高動物生物化學教學質量,是生物化學教師面臨的重要課題之一。
1當前本院動物生物化學教學面臨的幾個問題
1.1教師隊伍整體水平不高
目前教研室不乏具有碩士學位的中青年教師,但是多數教師基本上是從學校學生到教師的角色轉換,缺乏教學實踐經驗以及授課技巧;而對于教學經驗和授課技巧豐富的老教師而言,由于缺少專業相關交流機會,信息相對閉塞,對新知識、新技術的接觸有限。因此,提升老教師的專業知識水平,拓寬知識結構和提高新教師的教學水平是解決此問題的關鍵。
1.2學生生源復雜,基礎參差不齊
本院生源有兩大來源:一類是普高生源,化學基礎扎實;另一類是對口生源(職業高中),這類生源的學生化學基礎知識薄弱。本院在現在的專業分班當中有些班級將兩種生源混合編制,這樣就造成了教師在授課時面臨一些問題,例如講深了對口生聽不懂,講淺了普高生聽著又簡單,另外在考試中也會面臨一些相類似的問題。
1.3課程授課內容與學科當前發展相比有些滯后
隨著分子生物學的快速發展,其理論、技術也在不斷更新,這給該課程的教學提出了更高的要求。例如在實驗課開設方面,目前開設的實驗多數都是以基礎生物化學為主,主要為一些定性、定量分析實驗。而且實驗課的開設不分專業特點,都是一樣的內容,這樣并不能滿足不同專業學生對實踐的需求。因此,各專業實驗設計亟待更新;然而增設分子生物學相關實驗又會面臨實驗經費不足等問題,實驗設計需要改革與新增實驗成本較高也是一個亟需解決的矛盾。
1.4教學方法單一
教學方法是教師指導學生為了實現教學目的在教學過程中所采用的一系列辦法和措施。傳統的教學方法以教師和教材為中心,教師單純的教授,教學方法單一,很難調動學生的學習興趣。
2動物生物化學教學改革的初步研究
在綜合分析了本院當前在動物生物化學教學中存在的問題后,針對性地采取了一些教學改革措施,具體情況如下。
2.1提高教師隊伍建設水平
教師是影響教學質量的關鍵。為跟上生物化學發展的節奏,積極爭取經費,本院鼓勵老教師外出學習、進修,參加學術會議等,使其不斷加強理論學習,掌握學科發展動態,補充新技術和新知識。為加強對青年教師專業知識、教學方法等方面的培養,一方面可請有多年教學經驗的老教師當面講授教學經驗和技巧;另一方面可組織年輕教師與老教師之間相互聽課,然后彼此交換意見,提高青年教師的教學水平,同時鼓勵年輕教師外出繼續深造。
2.2依據生源分班授課
以本科生為主,打亂原有班級編制,按照生源的不同分為強化班(普高生源)和普通班(對口生源),分開教學。強化班在授課時針對各個章節的重點、難點仔細講解,深度剖析,并結合前沿和應用激發學生對生物化學的學習和研究興趣。普通班針對其化學基礎差的特點,采用由線到點的方法,先給他們講一個輪廓,讓他們了解各大物質代謝的過程;然后根據其掌握程度結合教學大綱和學生興趣再進行深入講解。在上課過程中,學生可以根據自己的接受程度自由選擇在強化班還是普通班上課,這樣有針對性地采取不同的授課方法,使學生學習時能各取所需,收到了很好的教學效果。
2.3優化教學內容
在理論教學上,課程安排、教學大綱制訂及課時設置順應生物化學學科的發展,進行教學大綱、教學內容及學時的調整,計劃減少經典的生物化學學科內容,例如物質代謝及代謝調控的學時數,增加分子生物學內容的學時數(包括基因工程技術、DNA序列測定、PCR技術等學時數),以便學生能在有限的學時里了解和掌握生物化學學科發展的最新動態和成就,提高學科知識的廣度、深度和跨度。而對于基因工程及分子生物學研究的主要技術這些章節,圍繞這些重點和難點,分不同專題開展主題講座,使教師能在生動、形象的教學過程中把新知識、新理論、新技術傳授給學生,達到提高教學質量的最終目的。在實驗教學上,更新實驗內容,減少驗證性實驗,增加設計性實驗,不同層次、不同專業地展開教學;根據培養目標選擇不同的實驗內容和項目,讓學生掌握本專業所需的實驗技術。
2.4針對不同的教學內容采用不同的教學方法
2.4.1講授教學法
用講授法系統地對整門課程進行闡述,使學生熟悉本門課程都包括哪些主要內容,在頭腦中形成大概輪廓,并知道學習本門課程后將會有哪些收獲,激發學生的學習興趣。
2.4.2積極采用多媒體輔助教學
在教學過程中,部分內容可以借助多媒體進行,例如糖類、核酸和蛋白質的結構(二、三、四級結構)及DNA的復制、轉錄和蛋白質的翻譯等內容,可以利用多媒體展示三維彩色圖片和三維動畫,學生通過這些能更有效地理解和掌握這些問題,從而激發學生學習積極性和主動性,培養學生形成良好的學習氛圍。
2.4.3將理論聯系實踐的內容融入到教學中
例如講三大營養物質代謝,糖的酵解過程產生的乳酸會引起肌肉的疼痛;6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺失的人吃了蠶豆后會發生“蠶豆病”;缺乏酪氨酸酶的人會導致黑色素合成障礙,引發皮膚、毛發變白,眼睛怕光的“白化病”;以及為什么減肥藥中會有肉堿,磷脂代謝解釋了某些毒蛇毒素的作用原理,等等。
2.4.4多運用比喻式教學
例如在生物氧化過程中,營養物質在體內氧化時釋放的能量供給二磷酸腺苷(ADP)與無機磷合成三磷酸腺苷(ATP)的偶聯反應,即氧化還原反應和磷酸化反應偶聯在一起。把呼吸鏈比喻成一條河,把磷酸化偶聯的部位比喻成一座座水電站,電子(水)在呼吸鏈(河中)上傳遞(流動)的時候,就會產生能量,這個能量推動ADP磷酸化生成ATP。這樣講解學生很快就會理解什么是氧化磷酸化。
2.4.5啟發式教學
教師不能一味的講解代謝的過程,而應按照提出問題、分析問題、解決問題的思路充分調動學生的興趣和主動性。例如在糖代謝一章中,糖異生和磷酸戊糖途徑講授完之后,可以提出問題讓學生思考,從而把兩節內容互聯起來。當機體受傷需要大量的核酸而不需要大量的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)時,糖酵解和磷酸戊糖途徑的代謝如何發展?反之,當機體不需要核酸而需要大量的NADPH時,糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑的代謝又會如何發展?這時就要分析兩個途徑的特點及產物,還有兩者之間的聯系,他們共有的聯系就是磷酸戊糖途徑的非氧化分支階段,當機體需要核酸而不需要NADPH時,糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑的非氧化分支階段的代謝會增強;反之,磷酸戊糖途徑的氧化性分支代謝會增強,糖酵解代謝速度會減慢。
3結語
動物生物化學作為一門動物醫學專業的重要基礎課程,應該發揮其應有的作用。通過這次探索,結合本院的教學實際,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]王貴吉,劉維全,劉.動物生物化學教學現狀及思考[J].高等農業教育,2009(09):51-53.
在本校生物專業2005年的本科生培養方案中,該課程為36學時,在大四第一學期開設,設定為生物技術和生物科學專業的必修課,水產養殖專業的選修課,實際開設時間是在學生教育實習之后11月到來年的1月,共9周,每周4學時。在教學中,筆者發現雖然在大四開設時,學生已經具備了預修課程的專業基礎知識,但是由于95%以上的大四學生在這學期復習考研,而“分子生物學”又是許多生物專業碩士生入學考試的必修課,學生普遍反映該課程開設晚,學起來感覺時間緊、壓力大。鑒于此,在2010年的本科生培養方案中,分子生物學改在大三第一學期,以每周2學時的方式面向生物科學、生物技術和水產養殖三個專業開設,這樣學生可以在一個完整的學期內學習這門課,擁有了較為充裕的時間,系統掌握“分子生物學”基礎理論,從反饋意見上看,學生非常認同這樣的改革。
課程體系的制定和完善本校生物專業本科“分子生物學”的教學體系自2005年以來進行了三次調整,第一次是從2005年起,采用了雙語教學的模式,主要原因是當年本校面臨本科教學評估,雙語教學已經列為本科教學質量評估的觀測指標之一,為使生物技術專業的課程的雙語教學授課率達到15%,綜合各方面因素,“分子生物學”雙語教學成為一個試點。為開展人才培養模式的改革創新,“分子生物學”課程嘗試采用雙語授課形式,旨在提高大學生專業英語水平和直接使用英語從事科研的能力。但是當時適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學教材很少,幾經篩選,本校最終將《InstantNotesinMolecularBiology》作為學生的教材。該書以24個專題的形式講述細胞與大分子,蛋白質和核酸的特點,染色體結構,DNA的復制、損傷修復和重組,基因表達調控,分子生物學常規技術,每個專題相對獨立,簡潔易懂,但是系統性和深度尚有欠缺,難以適應學生考研的需求,所以在教學中,教師需要補充大量內容,因此無論教還是學,這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此,自2009年起,本院選擇了《現代分子生物學》作為教材,首先考慮該書由著名學者朱玉賢等編寫,是“十一五”國家級規劃教材,其次該書也是多所學校分子生物學考研復習的推薦參考書。該書在編排上分11章,從染色體與DNA,生物信息的傳遞,分子生物學方法,基因表達調控,疾病與人類健康,基因與發育,基因組與比較基因組學等方面介紹分子生物學基礎理論和技術,在教學中,結合學生的實際情況,筆者并未完全按照該書的內容講授,有些與生物化學、細胞生物學重疊的內容采用略講方式,而有些內容則在教學中進行了補充或刪減,例如:本教材中DNA修復和轉座部分的內容薄弱,脈絡不清晰,筆者主要依據《基因的分子生物學》進行了補充,而該書中一些與分子生物學主線關聯不緊密的部分,則進行了刪減,2012年,本校在多年教學經驗積累的基礎上,結合本科生的特點,出版了《普通分子生物學》一書,以易教易學作為編書的出發點,參考了多部目前國內外主流的分子生物學教材,構建了一個重在基礎、兼顧前沿、簡潔明了的體系,全書分6章,介紹了DNA的結構和復制,RNA的結構和轉錄,蛋白質的生物合成,基因表達的調控,分子生物學研究方法。該書在結構上分為三個模塊,即基因組的維持、基因組的表達和調控、分子生物學技術,方便學生對學科體系的整體認識。
課程內容的優化分子生物學是從生物化學分化延伸出來的一門獨立的學科,一些內容和生物化學有較多的聯系或重疊。但是分子生物學有自身的學科特點,突出對生命現象分子本質的解析。由于本校生物專業的“分子生物學”課程是在“生物化學”之后開設的,在課程教學中,任課教師通過討論,對教學內容進行了分析,確定了兩門課的側重內容,在注意系統性的前提下,著重講解教材的重點與難點,例如:在“生物化學”中已經有較大的篇幅講述生物大分子的結構,在“分子生物學”課程中將略講,教師在講解復制、轉錄和翻譯等過程分子機制時,以溫故知新的方式,將基礎知識和基本概念進行要點概括,借此為下一步的教學做鋪墊,并檢測學生的背景知識掌握情況,這種教學方法不僅得到了學生的廣泛好評,而且使學科特點在教學中更加突出,專業課教學學時分配更加合理,起到了引導學生關注專業基礎知識關聯性的作用。
課程設置的調整鑒于本校生物專業學生普遍有考研的需求,學生對“分子生物學”的教學要求高,希望能更貼近考研的要求,所以在2010年的培養方案中,分子生物學采取了分級、分段開設的方法,在大三面向所有專業開設的“分子生物學”,教學重點放在系統性和基礎性上;在大四以選修課的形式開設的“高級分子生物學”,旨在通過教學促進學生提高專業基礎理論的綜合能力,在學科的深度和廣度上做進一步的擴展,不僅補充了最新的國內外分子生物學前沿和熱點內容,而且選擇一些重點科研院所的考研真題進行剖析,引導學生完成拓展和提高。調查顯示,學生普遍贊同這一課程改革方式。
課程實踐環節與理論環節的有效銜接
實踐教學是“分子生物學”課程的重要部分,但是由于條件所限,目前本校生物專業的“分子生物學”課程僅開設了理論課,實驗課尚未開設。為解決這一問題,在理論教學中通過對教學內容的分析,盡最大可能的將基礎理論的講授和分子生物學基礎實驗相結合,堅持既要使教學沿著課程的主線進行,又要努力使實驗技術的介紹與理論課教學合理的銜接的原則,一定程度上彌補了實驗教學的不足,旨在通過課堂教學,使理論和實驗教學融為一個有機的整體,一些代表性的分子生物學技術的原理和方法按照表1所示的安排在基礎理論部分的講解中進行了介紹。作為任課教師,要使課堂教學精彩,還應深入科研第一線,這樣才能利用科研和生產實踐中的例子豐富課堂教學內容。[1]尤其是分子生物學這樣更新快的學科,教師必須了解和準確把握學科發展方向和前沿熱點,將自身科研實踐中的經驗、體會和感悟傳遞給學生,激發學生的對科學研究的熱情,調動學生學習積極性。值得注意的是,專業課教學要充分發揮學生在學習過程中的主體作用,努力提高他們的分析能力、綜合能力和創新能力,引導學生將理論知識和實驗技術內容有效的融合,在教學中采用了一些方法來激發學生的學習興趣和主動性,例如:每節課之后有要點回顧和知識鏈接提示,留給學生較為寬松的時間進行復習和延伸學習;設置一些與本節課內容有關的基礎題、提高題、實驗分析題,安排學生課下自行選擇完成,以便學生檢測學習掌握的情況,及時將知識梳理歸納,增加了學習過程的開放性和自主性。
教學模式的探索和實踐
雙語教學作為一種的新的教學模式,順應了國家培養復合型人才的要求,也是考評學校教學質量和水平的一個重要指標。[2]2005年本校生物專業的“分子生物學”課程作為第一批教學模式改革的課程,率先采用了雙語教學形式授課,一方面是出于本科教學評估的要求,另一方面也是專業課教學模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實踐和學生反饋意見上看,雙語教學作為教學改革的一種探索是值得肯定的,調查顯示,92%的學生認同和贊成雙語教學,認為通過使用原版英文教材和全英文課件,感覺學習“分子生物學”并沒有開課前想象中的那么困難,通過學習,理解和掌握了學科知識體系,專業英文的閱讀能力得到較大的提高,對專業詞匯有一定的積累,很有成就感,對這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看,由于難以找到合適的教材,所以在備課上需要下更大的力氣,充實教學內容,不少教師在教學中信心不足,擔心由于缺乏專業英文口語訓練,造成專業術語的發音錯誤等問題。所以實際上,本校生物專業分子生物學開設的動因主要來自學校本科教學評估的要求。
筆者認為,雙語教學的有效實施尚需從課程體系、師資培訓、評價機制等多方面予以保證。[4]雙語教學并沒有固定的模式可循,需要從實際出發。鑒于目前雙語教學可用教材有限,選擇適合的原版教材存在較大的困難,而分子生物學課程內容更新快,內容多,為適應絕大多數學生的考研難度需要,2009年以來,本校生物專業“分子生物學”選擇了中文教材授課,將教學的重點放在系統性、基礎性和前瞻性上,每年的授課內容至少更新30%,從學生的反饋意見上看,這一調整更加貼近學生的需要。這些年來的“分子生物學”課程改革實踐也使本校認識到無論是常規教學還是雙語教學形式,從學科特點、學生基礎、師資條件等因素出發,制定合理的教學方案,提高教學質量,服務于人才培養這一目標才是課程改革的出發點和最終歸宿。
作者:梁衛紅楊獻光單位:河南師范大學生命科學學院河南師范大學生命科學學院
1.多媒體課件質量偏低
許多動物生物化學專業課教師只是懂得計算機的基礎操作,不熟悉多媒體教學課件的原理及其制作過程,也沒有充分認識到這種教學手段給教學變革帶來的重要性,因此,專業課教師很難制作出動畫、音頻等多種視聽效果集中于一體的多媒體課件。相當一部分教師使用多媒體課件教學也僅僅停留在用電腦屏幕替代黑板進行文字板書的初級階段,也是當前高校存在的用多媒體課件教學時的普遍現象。對已經具備一定計算機基礎的動物科學專業或動物醫學專業的大學生來說,這種低質量的動物生物化學課件已經不能滿他們的基本需求,教學效果可想而知。此外,還有一些多媒體課件忽視了視覺障礙對教學的影響,如選擇的字號過小,文字排列的間距較密,界面色彩搭配不當等,以致距離講臺較遠的學生很難看清屏幕所展示的內容,從而影響教學效果。部分青年教師錯誤地認為將多媒體課件制作越復雜,效果就會越好,而忽視對教學內容的熟悉和教學方法的靈活應用,使學生的注意力主要集中在多媒體技術的各種展示技巧上,而忽視了真正需要理解掌握的知識內容。
2.教師個性化教學水平的發揮受到影響
利用傳統教學方法授課時,盡管教師的教學水平存在著高低差別,每位教師授課時的語言表達方式、肢體動作、聲調的高低以及與學生相互交流時的眼神等都有其自身特點。而多媒體課件通常是同一教研室內多位教師共同參與制作的,凝聚多位教師的教學經驗和心得體會。每位教師都使用相似的課件,在課堂上只注重了內容的復述,忽視個人特點的發揮,失去了自身的教學風格,在一定程度上淡化了課堂教學效果。
3.師生間缺乏有效的互動交流
課堂教學過程是一個以教師為主導,學生為主體的活動,教師與學生之間的相互交流是任何多媒體課件都不可能替代的。在教學過程中有些教師一味追求信息量大,把主導地位讓給了“大屏幕”,教學課件成了教師的電子替代物,教師變成了計算機操作員,造成了“教師圍著電腦轉,學生瞪著眼睛看”的現象。極個別教師課前不充分備課,課上將多媒體當成“電子黑板”,完全“照屏”宣科,自己充當“播音員”角色,學生則幾乎完全被動地接受知識,整個課堂氛圍顯得陳悶乏味,無法激起學生求知的欲望。教師搞不清學生在通過學習后有何反應,師生不再互動,這種呆板的機械式的教學模式,使教師原來的主動式教學變成了由電腦控制的被動式教學,形成了實際上的教、學分離。與其他課程相比,動物生物化學課程內容更加抽象難懂,教師與學生間相互交流的時間減少,這使得學生更難以理解和掌握,有些學生甚至產生了厭煩和排斥心理,無法培養學生的創造性思維能力。
二、提高多媒體課堂教學質量的方法
1.制作高質量的多媒體課件
教師可以從網絡上搜集到許多與動物生物化學相關的圖片、動畫以及視頻等資料,結合動物醫學專業和動物科學專業的差異及教師教學實踐經驗,對這些資料進行歸納和整理,為制作高質量的多媒體課件提供豐富的素材庫。此外,教師還要投入大量時間和精力學習制作多媒體課件所需的軟件,目前最常用的是powerpoint軟件,具有易學易用且視聽效果較好的特點。在積累了大量的多媒體資料并掌握了課件制作相關技術的基礎上,教師就可以依據動物生物化學課程教學內容和教學大綱來制作課件。
2.加強師生間的課堂互動交流
在授課時教師應該盡可能走到學生中間去,邊講邊用激光筆遙控屏幕顯示內容,隨時觀察學生的聽課反應,根據其理解狀況適當調整課堂教學節奏與進度。這樣既可近距離接觸到學生,同時也使得教師與學生之間的交流互動增強,從而產生良好的教學效果。教師要按照提出問題、分析問題和解決問題的思路組織教學。如講解糖酵解途徑時,可以先提出“體育課中l000米體能測試后為什么渾身肌肉感到酸痛”的問題,通過學習這部分內容,學生就會明白肌肉酸痛是由于產生乳酸而引起的,進而掌握了糖酵解途徑知識。在學習糖異生途徑和三羧酸循環時,可以先提出“肌肉酸痛的感覺為什么經過幾天后消失”的問題。在課堂上教師通過提出問題,既能激發學生的求知欲望,培養學生科學思維的能力和發現問題的能力,使學生認識到所學知識在生活中的實用性,因而學習的積極性就提高了,最終取得較好的教學效果。教師在教學活動中起主導作用,但學生是認知活動的主體。教師應根據課程進行的階段和內容不失時機地展開課堂討論,提出一些涉及多個知識點的綜合應用性問題,讓學生用學過的相應知識點全面剖析。如講授物質代謝的相互聯系時,結合前面講過的糖、脂、蛋白質及核酸代謝等內容。通過讓學生先開展課堂討論,然后逐步誘導學生得出結論,教師逐步呈現課件內容,這種組織教學方式不僅調動學生主動學習的積極性,提高綜合分析能力和聯系實際應用的能力,又調動了學生積極思維,培養了學生綜合分析能力和歸納總結能力,同時使課堂氣氛更加活躍,加強師生間的課堂交流與互動,進一步提高教學效果。
3.結合學生的綜合能力,實施因材施教
目前動物生物化學教學一般都是合班上課,人數較多,沒有充分考慮到學生個體間接受知識能力的差異,每個學生與教師交流時間明顯縮短,所以盡管教師認真授課,但是教學效果并不理想。為了提高教學質量,應該根據不同專業和層次及學生的基礎知識水平、接受能力,采用不同的教學手段,實施因材施教。對基礎知識和接受能力較差的學生,如筆者所在院校招收的部分少數民族學生,以傳統教學為主,有意識將講課速度與節奏放緩慢,讓學生重點掌握動物生物化學課程教學大綱中規定的主要內容;而對學習和接受能力較強以及有意向考研究生的學生,則應該以多媒體教學為主,在掌握教學大綱規定的內容基礎上,加強各知識點的歸納總結及其相互間的聯系,注重擴充知識,開啟思維。
三、總結
關鍵詞:生物藥物化學;課程建設;教學改革
生物藥物化學(Biologicalpharmochemistry)是隨著生物藥物的發展從藥物化學中逐漸獨立出來的一門分支學科。它不同于藥物化學[1],是在藥物化學的基礎上發展起來的專門針對生物藥物的學科。它也不同于生物藥物學[2-3],主要研究生物藥物的化學問題。它綜合利用藥物化學、生物化學、分子生物學、有機化學、生物藥劑學等基礎知識,研究生物藥物的化學結構、理化性質、制備方法、穩定性、構性構效關系、結構改造、體內代謝、新藥研發途徑和方法等。生物藥物化學當前還處于起步和發展階段,尚未形成一門成熟的學科。為了適應當前快速發展的生物醫藥產業對創新人才的需求,北京中醫藥大學依托國家生命科學基地,在全國中醫藥院校率先創建了生物制藥專業,嘗試開設生物藥物化學課。本校生物藥物化學課程以藥物化學為基礎[3],經歷了一個從無到有、從簡單到逐漸成熟的過程。筆者結合教學改革實踐,對構建生物藥物化學課程體系的經驗進行總結。
1課程定位
從課程設立伊始,筆者始終將生物藥物化學課程定位于生物制藥專業的一門專業基礎課。它以有機化學、無機化學、生物化學、分子生物學等基礎課為基礎,又構成了生物制藥專業必修課和選修課諸如生物制藥工藝學、生物藥物分析、基因工程制藥等課程的基礎。在學習專業課之前,學生需要具有生物藥物的結構、理化性質、制備和檢驗方法等基本知識儲備。生物藥物化學對于生物制藥專業的作用就相當于中藥化學對于中藥學和中藥制藥專業,藥物化學對于藥學專業的作用。生物藥物化學研究生物藥物的化學問題,通過本課程的學習,使學生系統掌握生物藥物的基本化學知識、生物藥物制備與優化的常用方法和原理,以及研發生物藥物的一般途徑和方法;熟悉生物藥物作用機制及制備方法的生物學和生理學基礎;了解生物藥物的發展簡史、發展趨勢與應用前景,為后續其他專業課的學習及畢業設計奠定必要的基礎。其主要任務是為正確、合理的臨床用藥奠定化學理論基礎;為生物藥物的生產、貯藏、檢驗、質量控制等提供依據;為創制新藥、探索開發新藥的途徑和方法提供指導。
2課程知識體系的構成
與藥物化學一樣,生物藥物化學分為總論與各論兩部分。總論部分包括概述與生物藥物化學基礎兩部分。概述部分介紹生物藥物及生物藥物化學的發展簡史、研究內容、目的與任務;藥物化學基礎部分包括生物藥物的命名、常用的生物藥物制備和檢驗方法、生物藥物的體內代謝、構性構效關系以及計算機輔助藥物設計等。各論部分是對各類生物藥物的分章節介紹。生物藥物的分類比較復雜,不像西藥可以按照其作用的系統進行分類,也不像中藥成分可以按照成分的類型進行分類。根據定義,生物藥物是利用生物體、生物組織或其成分,綜合應用生物學、生物化學、微生物學、免疫學、物理化學和藥理學的原理與方法進行加工制造而成的一大類預防、治療、診斷制品。主要包括生化藥品、生物制品及其他相關的生物醫藥產品[4]。生化藥品系指動物、植物和微生物等生物體中經提取分離、生物合成、生物-化學合成、DNA重組等生物技術獲得的一類防病、治病的藥物。主要包括氨基酸、核苷、核苷酸及其衍生物、多肽、蛋白質、酶、輔酶、脂質及多糖類等生化物質。生物制品系指以微生物、寄生蟲、動物毒素、生物組織作為起始材料,采用生物學工藝或分離純化技術制備,并以生物學技術和分析技術控制中間產物和成品質量制成的生物活性制劑,包括疫苗、菌苗、毒素、類毒素、血液制品、免疫血清、免疫球蛋白、抗原、變態反應原、細胞因子、酶、激素、發酵產品、單克隆抗體、DNA重組產品、體外免疫診斷制品等。由此可見,在內容上生物藥物的研究范疇包括從動物、植物、微生物等生物原料制取的各種天然生物活性物質及其人工合成或半合成的天然物質類似物[5],或者通過生物技術方法加工制得的成分。至于抗生素類是否應該歸屬于生物藥物的范疇,目前有不同的看法。從來源看,抗生素類確實是來源于微生物的代謝產物,并且現在一般通過生物發酵的方式進行生產。然而,抗生素大部分是小分子化合物,而且是藥物化學中所講授內容的主要組成部分,大部分經過半合成的方式制備。因此,有人主張將其歸入有機合成藥物的范疇。但是,僅根據分子量大小和制備方法對其歸類似乎不太合理。無論如何,抗生素究其根源是來源于微生物發酵,而且,一些抗生素類如放線菌素D,博萊霉素本身分子量就較大,分子中也含有由氨基酸構成的肽類成分。隨著生物技術的發展,抗生素的發現也會得到促進,因此,筆者認為像抗生素類這些通過生物發酵或生物轉化方法生產的藥物也應該歸為生物藥物的范疇。生物藥物還處在一個發展的過程之中,有些類型發展較快,應用較為成熟;有些類型發展較慢,其應用還處于探索階段。鑒于此,筆者在各論部分內容的選取上重點考慮了其臨床應用情況。例如,臨床應用比較廣泛的抗生素、細胞因子類、藥用酶和肽類占據了較大的篇幅,而相對發展不成熟的抗體類、核酸類以及其他學科也經常涉及的多糖類、維生素及輔酶類則居于次要位置。
3教材建設
教材是教學活動所依據的核心資料,是教師教和學生學的重要媒介。由于其發展現狀,生物藥物化學目前還沒有正式出版的成形教材。在設立這門課程之初,筆者借用藥物化學教材作為課堂教學用書,因為生物藥物化學是在藥物化學的基礎上發展而來,其基本原理與藥物化學相似,藥物化學的總論部分也基本上適用于生物藥物化學。但是,生物藥物化學畢竟不是藥物化學,尤其是其各論部分,現在還沒有現成的資料可以參考。因此,筆者以藥物化學教材為基礎,開展自編教材的探索工作。在各論部分,以中國藥典收載的生物藥物為依據選擇教學內容,通過搜集研究報道的各類生物藥物的相關資料自己編寫講義,并通過自身的科研活動進行有益的補充。經過幾年的積累和探索,目前已經基本固定了教學內容,并編寫了相對成熟的校內教材[6],為該課程的進一步成熟優化奠定了基礎。
4課堂教學
在課堂教學中,筆者始終貫徹學以致用的原則。與藥物化學和中藥化學不同,生物藥物的化學規律的總結還處于探索階段,有很多理論和概念都不成熟。再者,生物藥物的結構復雜,同類藥物的結構差別都很大,要求學生記憶其中的具體細節很不現實。這樣,與其教授一些科學性不確定,學生需要死記硬背,學習效果也不好的內容,還不如選取一些比較實用的學生感興趣的內容,幫助學生理解生物藥物的化學本質。因此,在保證基本教學內容的基礎上,拿出一部分課時,鼓勵學生自己選取感興趣的各類生物藥物,通過查閱資料,總結與生物藥物相關的化學規律,例如與各類生物藥物作用機制有關的藥物結構特點、理化性質及其臨床應用注意事項等,在課堂上以PPT講演的形式介紹給全班學生,并針對感興趣的問題展開討論。這樣,既調動了學生學習的積極性,又使學生了解了當前生物藥物的發展趨勢。通過幾年的探索和積累,既理順了教學思路,又發現了學生的興趣所在,并且培養了學生獨立學習、歸納總結的能力,起到教學相長的作用。
5課外輔導
除了課堂教學之外,課外輔導也是學生獲取知識的重要途徑。針對社會對培養復合型人才的需求,結合學校進行的大學生科研招標項目,參考兄弟院校的成功經驗,組建了多種興趣小組[7-9],開展了諸如各類生物藥物例如尿激酶的制備、計算機輔助藥物設計、分子對接技術預測藥物的作用靶點等課題研究。在幾年的科研興趣小組實踐中,有多個小組獲得北京市或者校級科研課題的資助,有的研究成果發表在國內核心期刊雜志上,有的成果甚至申請了專利。實驗課的內容也采取靈活的方式,由學生根據興趣自己選擇實驗內容,在教師的指導下自編實驗講義,自定實驗步驟,增強實驗的探索性。最后的實驗成績評定不以成敗論英雄,注重實驗過程,注重思路的新穎性,設計的合理性和操作的細致性。這樣,有意識地培養了學生理論聯系實際的能力和動手能力,并激發了學生對科研工作的興趣。與以往教條式的實驗課相比,學生更加勤于思考,不畏艱險,團結協作精神進一步增強。
6成績評定
學習成績一直是學生比較關心的問題,成績評定方式對學生的學習有很大影響。為了充分調動學生主動學習的積極性,筆者在考核方式上進行了改革。首先,提高平時成績與實驗成績的比例,降低期末考試成績的比重,減輕學生期末考試的壓力,并鼓勵學生在課題討論,課外興趣小組和實驗課設計方面多下功夫,培養其創造力。其次,期末考試的內容也更加注重考察學生的綜合實踐能力,發揮其主觀能動性,減少記憶型題目的比例。例如,針對某類藥物的結構特點或者理化性質,設計方案進行提取分離,人工合成,或者通過基因工程的方法進行生產等。總之,使學生認識到這門課注重學習知識和鍛煉能力,考試只是對平時積累的一種檢驗。
7結語
作為21世紀最具希望和最有發展潛力的新興高技術產業,生物醫藥產業不僅對國民經濟的發展具有巨大的拉動作用,并且在人類預防和戰勝重大疾病、保障身體健康的進程中發揮著越來越重要的作用[10]。雖然被寄予厚望,但是生物藥物的發展還處于初級階段,相對于化學合成藥物來說還很不成熟[11]。目前,能發揮特殊臨床療效的生物藥物的種類還很少,對其本質的認識還有待加強。這些都依賴于生物藥物化學的發展,也給生物藥物化學的發展提出了更高要求。雖然生物藥物化學對于生物制藥專業的藥學教育來說必不可少,但是其在教學內容和教學形式上還有待深入探索,需要隨著生物藥物的發展,在教學實踐過程中不斷積累經驗,以便更好地為藥學教育服務,為生物醫藥產業服務。
參考文獻
[1]孫凌志.藥物化學優秀課程建設的實踐與體會[J].時代教育,2016,(9):44-45.
[2]王春曉,欽傳光,張朝燕.生物制藥專業之生物藥物學課程的改革探索[J].教育教學論壇,2016,(14):61-63.
[3]王如峰,張小華,王靈芝,等.中醫院校開設藥物化學課的實踐和體會[J].藥學教育,2011,27(1):29-31.
[4]樊保平,黨昶永,侯斌,等.生物藥物與生物制藥業發展現狀[J].漢中師范學院學報(自然科學),2002,20(2):89-92.
[5]李珍.生物藥物分析課程教學探討[J].中國校外教育旬刊,2012,10:94.
[6]王如峰,王靈芝主編.生物藥物化學[M].北京中醫藥大學自編教材,2013.
[7]吳旻,劉煜.以工程實踐和科研創新能力為核心的生物制藥卓越工程師人才培養模式探索[J].教育教學論壇,2017,(2):121-123.
[8]王永中,孔小衛,張敏.建立高校生物制藥人才創新培養平臺的途徑[J].藥學教育,2016,32(4):1-6.
[9]薛健飛,張揚,周鴻立,等.生物制藥專業生產實習的探索與實踐[J].吉林化工學院學報,2016,33(8):70-73.
[10]阿麗塔,穆鑫,唐小利,等.1984-2014年治療性生物藥物發展歷程及展望[J].中國藥理學通報,2015,31(10):1356-1362.
一、生物專業分類
生物學專業是有著較長歷史的專業之一,人們在生物學的基礎上,通過不斷與其他學科相交又而誕生了很多新的專業,比如生物科學、生物技術、生物工程、生物化學、生物信息學、生物醫學、食品科學與工程、海洋生物科學、海洋生物工程、畜牧生物等。
為了便于對這些專業進行區分,大致把他們劃分成如下六類:
第一類生物科學專業
生物科學專業旨在培養具有扎實的生物科學理論基礎,掌握本學科的基本理論和基本技能,具有一定的科學研究能力和創新精神的生物學專門人才。
第二類生物工程專業(相近專業:生物技術專業、生物工藝專業)
生物工程也叫生物工藝、生物技術,是以生物科學為基礎,運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料。例如,基因重組技術、DNA和蛋白質序列分析技術、蛋白質工程、細胞工程、酶工程、染色體工程等工程的誕生和發展,已在工業、農業和醫療衛生等方面得到了廣泛應用,并取得許多突破性進展。
第三類生物信息學專業(相近專業:基因信息學專業)
生物信息學是近年來發展并完善起來的熱門交叉學科,最初常被稱為基因組信息學。生物學是生物信息學的核心和靈魂,數學與計算機技術則是它的基本工具。廣義地說,生物信息學是用數理和信息科學的觀點、理論和方法去研究生命現象、組織和分析呈現指數增長的生物學數據的一門學科。
第四類生物食品專業(相近專業:食品科學與工程專業)
生物食品專業是培養具有化學、生物學、食品工程和食品技術知識,能在食品領域內從事食品生產技術管理、品質控制、產品開發、科學研究、工程設計等方面工作的高級科學技術人才的學科。
主要專業課程:生物學、生物化學、分子生物學、生物統計學、數據庫、計算機軟件基礎、生物信息學、蛋白質組學、基因芯片技術、生命系統建模等。
第五類生物醫學工程專業(相近專業:醫學生物技術專業)
生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程技術學的交叉學科,也是運用自然科學和工程技術的原理與方法,研究與揭示人體的生命現象,并從工程角度解決人體醫療問題的一門綜合性高技術學科。生物醫學工程專業是目前國際上發展極為迅速的交叉學科和邊緣學科,旨在利用現代工程技術的手段解決生物醫學上的檢測、診斷、治療、管理等問題以及進一步探索生命系統的各種運動形式及其規律性,是21世紀生命科學的重要支柱,共有21所高校開設了生物醫學工程專業。
主要專業課程:模擬與數字電子技術、微機原理、數字信號與處理、工程生理學、醫學成像與圖象處理、生物傳感技術、細胞生物學、生物化學、遺傳分子生物學等。
第六類海洋生物技術專業(相近專業:海洋漁業科學與技術專業、水產養殖專業等)
這類專業培養具有堅實的現代海洋生物科學和現代生物技術基礎知識和基本技能的人才。他們能在科研、生產及教學等部門從事海洋生物基礎理論研究、高新技術研究和生物制品開發及相關管理。
主要專業課程:細胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白質工程、生物工程下游技術、生物技術大實驗、生物信息學、發育生物學、發酵工程設備等。
二、專業學習的苦與樂生物學是一門涉獵多種基礎學科的專業,在大學期間需要學生學習多種基礎型學科,如:高等數學、無機化學、有機化學、生物化學、物理、英語、計算機等等,幾乎涵蓋了理工科的全部基礎學科。
不過,大家不要被以上這些艱澀的數理化英課程嚇到,當你接觸到生物專業課時,一個色彩斑斕的趣味世界就此向你敞開。通過動物學的課程,你會感嘆造物主的神奇,從最低等的原生動物到最高級的哺乳動物,每個物種都有其獨特的適應自然界的特點。學了微生物,你便了解了冬蟲夏草為何又是蟲又是草,也學會了如何在沒有冰箱的情況下保存食物。在遺傳學課堂上,你可以跟同學們熱烈探討轉基因食物到底是好是壞,先有雞還是先有蛋。等你了解了分子和細胞學之后,你便可以和朋友們侃侃而談,人為什么會生老病死。
作為一門實驗學科,除了理論知識的學習,生物學還要求很強的動手能力。化學是生物的基礎,在一開始的各種化學試驗中,要求大家能夠精確地配置試劑,調節pH值,在茶葉中提取咖啡因,在雜質中提煉萃取某種純凈物……當然,最讓其他專業同學羨慕也最受同學歡迎的是各種生物大實驗。比如動物學實驗:同學們總是一邊內心默默為那些為科學獻身的小動物們垂淚哀悼,一邊又摩拳擦掌躍躍欲試:“庖丁解牛”一般地解剖蝗蟲并臨摹它的各種器官;親手淹死了一只白鴿,然后再給鴿子做“人工呼吸”吹鼓它的嗉囊;用電流刺激破壞了腦神經的青蛙尸體觀察反應……植物學實驗,制作豌豆根尖的壓片標本,再在顯微鏡給它們畫一幅寫真。除此之外,生物學專業還有為期一周左右的野外實習,同學們會進入某一個自然保護區,在與大自然親密接觸的同時,也不忘了利用自己的專業知識,分析當地的生態狀況和資源,采集制作各種動植物標本,最后匯總成一份圖文并茂的實踐報告。
一個生物學家,一定是一個兼具動手動腦能力的博物學家。作為小小的生物學子,經過幾年的科學訓練,你rE--定成為了朋友圈中的Mr,Knowall。
三、就業與發展
據調查了解,生物學畢業的同學大致上可以有幾個方向去發展。
1.讀研與出國
生物學快速發展的特點決定了對它的研究在大學四年期間的學習是遠遠不夠的。因此,生物專業畢業生選擇繼續深造的比例比其他專業要高出很多,這也是生物學本科就業率低的部分原因。在很多“985”院校的生命學院,保送研究生甚至保送碩博連讀的比例也相對較高。另外,生物專業也一直是最容易出國的熱門專業,拿獎學金也相對容易。
2.公務員或者事業單位
在報考公務員和事業單位時,生物學專業的選擇面確實相對比較窄,但仍然有一些不錯的選擇。比如待遇較好的藥檢所和疾控中心,這兩個單位一個與藥廠發展息息相關,一個主管公共衛生事業,都是國家非常重視的單位。
另外,高校和中學也是屬于事業單位,畢業后留校發展或到中學任教也是不錯的選擇。高校內有很多研究所,如健康工程研究院,水生所、組織免疫所、生殖中心之類,一些中小學的自然或生物老師,本
科生便可以勝任。
3.投身科學研究行業
生物專業可以到各大企業從事與生物技術有關的應用研究和技術開發,大致有三個方向。
外企:在中國設立了研發中心的知名外企,一般是醫藥企業和日化企業,比如拜耳、寶潔、高露潔等。他們的職位多是進行高端研究的,設備精良,待遇豐厚。
國企:中糧基團下屬的中糧研究院,有涉及轉基因研究、微生物發酵、生物能源研究這幾類:中煙工業,評價煙和研究煙產品。中國生物技術公司。是我國歷史最為悠久的從事疫苗和血液制品研究及生產的專業機構,據說里面的研究掌握著中國的生物產業發展方向。
私企:有人說,一個碩士拿著一疊自己的簡歷去廣州科學城轉一天,肯定能找到工作。這里的私人生物企業或者是合資企業數不勝數,一般選擇專業對口的畢業生。其中發展迅速和規范較大的要屬華大基因,它是中國最大最先進的基因測序公司,也為很多高校學生提供獎學金和各種實習就業機會。
4.非研發的技術支持崗位
如果你不愿意做實驗,還有很多生物技術公司的非研發崗位可供選擇。生物技術公司是專門為生物學研究服務的企業,他們提供科研所需的各種高科技儀器、試劑以及其他的專業實驗。這類公司的非研發崗位包括銷售代表、技術支持、市場專員、客服代表、工程師等。這些崗位要求從業者具備生物專業背景知識以及良好的溝通能力。
四、報考指南
開設生物類專業的院校有兩百多所,大致可以按綜合性大學、師范類院校和特色專業院校分類。
作為理學的一個重要門類,生物學在綜合性院校往往能得到較好的發展。國內頂尖水平的國家重點學科數量,被當作衡量高校科學研究實力的最關鍵參數之一。而雄厚的財力是與科研實力成正比的,所以我國首批評選的生物學一級重點學科,就包括清華大學、北京大學、復旦大學、武漢大學這幾所著名高校。另外。四川大學,中山大學,浙江大學,上海交通大學等老牌高校也有生物學二級重點學科。
作為理學類的基礎性學科,生物學專業在師范類院校的開設比較普遍。在全國217所招收生物學碩士研究生的大學中,師范類院校占了36所。師范院校一般以培養生物學教師為主要目的,但隨著大學生就業市場的開放,一些實力較強的師范院校開始培養科研技術人才,其中優勢學科單位有5所,分別是東北師范大學、北京師范大學、華東師范大學、湖南師范大學和南京師范大學。
由于主要學科與生物學的聯系緊密,一些農林、醫科、海洋等專業院校也會招收生物學專業的碩士研究生。這些院校的生物學專業極具特色,在與主要學科的交叉中獲得了良好的發展。比如中國農業大學、西北農林科技大學、首都醫科大學和中國海洋大學,就是其中的佼佼者。
另外,國家在一些重點高校中還設立了生物學基地班,全國只有19個,屬于國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地。基地班實行“本―碩―博分流連讀制”,經費方面有專門撥款,在實驗條件、導師設置和保研名額上都有政策的傾向性,所以門檻也相對較高。
食品營養學是食品科學與工程專升本專業考查課,為了提高教學質量,使學生更好地掌握這門課程,達到食品科學與工程專升本專業人才培養目標。為此,課程組對《食品營養學》課程理論教學內容、教學方法、考核方式等進行改革探索。
一、梳理教學內容,使課程內容具有連貫性和整體性
按照教學大綱和保證課程連貫性要求,食品營養學安排在專業基礎課程《食品生物化學》《食品化學》之后,《食品生物化學》《食品化學》《食品營養學》三門課程內容均涉及六大營養素內容,如果每課程都分別詳細講授會造成教學資源浪費,增加教師備課負擔。為此,我們組織教學經驗豐富的教師對專業課程內容進行研討,加強課程間的融合、交叉、銜接,減少重復。對涉及重復交叉內容,結合課程自身特點,如《食品生物化學》可以側重講授六大營養素的結構,《食品化學》講授其化學性質及在食品中應用,《食品營養學》講授其生理功能、食物來源、需要量和缺乏與過量導致的相關疾病等方面。這樣從不同角度,不同側重點對內容進行傳授,使知識點具有連貫性,系統性的傳授給學生,使學生學習起來容易理解,增強了學生學習的自信心,營造了全新的學習氛圍。
二、改進教學手段,創新教學方法
傳統教育多采用傳授法為主的教學方法,主要向學生傳授知識,卻忽視了教學方法中的主體――學生的主觀能動性、個性發展的多樣性以及綜合素質的提高,導致教師和學生間成為純粹的傳授與被接受的關系,降低了學生學習的積極性和主動性的發揮,造成學生學習興趣低下。因此,改革教學手段,創新教學方法,提高學生的興趣,發揮其主觀能動性,是教學改革的重點。
在教學方法上,改變傳統“填鴨式”教學方法,樹立“教為主導,學為主體”的觀念,強調學生是學習的主人,強調教學是教與學的雙邊活動,強調教為學服務。在食品營養學課程的教學中采用啟發式、討論式、互動式、PBL等教學方式。如講解營養素時候,可以設置“抗氧化的維生素有哪些?”“出現營養性貧血和哪些營養素相關呢”“出現口角炎只與維生素B2有關嗎?”“為什么說營養性肥胖是一口一口吃出來的呢”等問題,激發學生的興趣,活躍課堂氣氛,使學生積極主動參與學習過程。在教學過程還嘗試PBL教學,將學生分成小組,每組推舉1名組長,負責協調組內分工,課下通過教材、文獻和互聯網等媒介分頭查找資料,獲取相關知識,然后相互交流,這樣不僅能提高學生的學習積極性,引導學生對知識的探索,培養學生的分析問題、解決問題的能力和語言表達能力,而且還能活躍課堂氣氛。
在教學手段上,采用教學效果更加形象、直觀的多媒體進行教學,如在課件上插入蛋白質缺乏時,“阜陽奶粉事件”視頻、圖片;礦物質缺乏時,佝僂病、骨質疏松、大骨節病、克山病圖片;維生素缺乏時,干眼病、壞血病、地圖舌圖片;這樣的多媒體中圖形并茂,形象生動,信息量大,提高學生興趣和注意力,加深學習印象。
通過教學方法和教學手段的改革,學生的學習興趣提高了,課堂氣氛非常活躍,教學質量明顯改善,學生滿意度大大提高。
三、改革考核制度,綜合評價教學質量