師范院校生物化學(xué)課程的教學(xué)改革探討

單樹(shù)花，董惠文，高惠仙

(太原師范學(xué)院 生物系， 山西 太原 030012)

生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的原理及方法來(lái)研究生命活動(dòng)化學(xué)變化規(guī)律的一門(mén)科學(xué)，是生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。［1］

生物化學(xué)課程特點(diǎn)是:研究范圍廣，學(xué)科交叉知識(shí)點(diǎn)較多，教學(xué)內(nèi)容較抽象，代謝反應(yīng)過(guò)程多而復(fù)雜，名詞概念繁多，實(shí)踐性較強(qiáng)。因此，學(xué)生普遍反映難以理解和全面掌握，部分基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生對(duì)本課程存在恐懼心理，再加上師范類(lèi)院校生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程必修科目較多，所以生物化學(xué)課程分配的課時(shí)有限。為了在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到更多的知識(shí)，同時(shí)也為了克服學(xué)生的畏懼心理，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，筆者從生物化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一系列改革，取得了良好的教學(xué)效果。

一、生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革

1.選用合適的教材，提高教學(xué)效率

教材是進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的基本工具，是傳遞教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識(shí)載體。［2］教材的正確使用對(duì)于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，它對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高等學(xué)校人才培養(yǎng)任務(wù)起著重要的作用。對(duì)于生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)，生物化學(xué)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，為了保持教學(xué)內(nèi)容的合理性、前沿性，同時(shí)也為了學(xué)生能夠?qū)W到更全面的知識(shí)，故選用王鏡巖主編的“面向21世紀(jì)課程教材”——《生物化學(xué)》(上、下冊(cè))。我們知道這本書(shū)內(nèi)容全面，知識(shí)系統(tǒng)，知識(shí)點(diǎn)詳細(xì)，信息量大，并且介紹了國(guó)內(nèi)外生物化學(xué)研究的最新動(dòng)向，但我們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)它存在一些問(wèn)題，例如:教材內(nèi)容繁多，但課時(shí)有限;知識(shí)全面，講解詳細(xì)，但核心內(nèi)容不好把握，學(xué)生普遍反映知識(shí)點(diǎn)太多，不知道如何著手去學(xué)?；谝陨蠁?wèn)題，我覺(jué)得這套書(shū)對(duì)于我們師范類(lèi)院校來(lái)講，作為教材不太合適，但不失為一本好的參考書(shū)。因此，我們準(zhǔn)備改用王鏡巖等主編的“十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，普通高等教育精品教材”——《生物化學(xué)教程》。這本書(shū)是在《生物化學(xué)》(第三版，上、下冊(cè))的基礎(chǔ)上精簡(jiǎn)、更新、改寫(xiě)而成，注重生物化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性和基礎(chǔ)性，同時(shí)還注重內(nèi)容的精煉，使學(xué)生容易掌握核心內(nèi)容，學(xué)起來(lái)重點(diǎn)一目了然，更符合目前的教學(xué)要求。

2.生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的核心之一。生物化學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)課，其最大特點(diǎn)是知識(shí)更新速度快，而且與后續(xù)課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系緊密，所以在內(nèi)容整合的過(guò)程中，我們?cè)趶?qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，更加重視前沿知識(shí)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)的滲透，既做到在有限的時(shí)間內(nèi)講完所有的基礎(chǔ)知識(shí)，又做到注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。為了在有限課時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)能夠了解前沿領(lǐng)域，同時(shí)也為了避免課程之間教學(xué)內(nèi)容的相互重復(fù)與脫節(jié)，我們教研室對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行分析、討論，濃縮基礎(chǔ)內(nèi)容，突出前沿主線:(1)適當(dāng)調(diào)整生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)比重。生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容與遺傳學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)的內(nèi)容密切相關(guān)，學(xué)科交叉較多，學(xué)起來(lái)也比較抽象、難懂。所以應(yīng)根據(jù)后續(xù)課程對(duì)生物化學(xué)的要求增加與之聯(lián)系的研究?jī)?nèi)容，如生物膜的研究、遺傳信息表達(dá)傳遞、基因表達(dá)調(diào)控等，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。(2)協(xié)調(diào)傳統(tǒng)知識(shí)與前沿知識(shí)的教學(xué)比例?？s減傳統(tǒng)生化知識(shí)的教學(xué)比重，如生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的靜態(tài)生化部分和以新陳代謝為主的動(dòng)態(tài)生化部分，增加生物化學(xué)領(lǐng)域的前沿知識(shí)，如:蛋白質(zhì)組學(xué)及研究技術(shù)，物質(zhì)代謝的相互調(diào)控與疾病;生物活性功能分子與疾病等。這樣不但能夠突出生物化學(xué)學(xué)科的自身特色，而且使得教學(xué)內(nèi)容達(dá)到整體優(yōu)化，使學(xué)生能夠及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外最新研究動(dòng)態(tài)，緊跟科學(xué)前沿，為將來(lái)研究生的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)也能夠帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、生物化學(xué)教學(xué)方法的改革

1.采用多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

多媒體的英文單詞是Multimedia，多媒體就是多重媒體的意思，可以理解為直接作用于人感官的文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音和視頻等各種媒體的統(tǒng)稱(chēng)，即多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式。［3］170多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過(guò)程，以多種媒體信息(錄像、CAI課件、PPT課件、動(dòng)畫(huà)等)作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，使學(xué)生在最佳的學(xué)習(xí)條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)的活動(dòng)。［4］152生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的原理和方法來(lái)揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門(mén)科學(xué)，也就是運(yùn)用化學(xué)的語(yǔ)言去揭示生命現(xiàn)象，該課程研究?jī)?nèi)容抽象、復(fù)雜，研究知識(shí)面較廣，很多內(nèi)容用單一的語(yǔ)言很難描述清楚，比如生物分子的立體結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、多種代謝途徑等。所以，我們?cè)诙嗄甑慕虒W(xué)改革中從網(wǎng)絡(luò)上獲取大量的信息資源，根據(jù)實(shí)際情況制作了適合本專(zhuān)業(yè)的生物化學(xué)課件。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，利用多媒體教學(xué)可以在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生學(xué)到更多的知識(shí)，并且能夠使抽象復(fù)雜的理論知識(shí)變得簡(jiǎn)單化、生動(dòng)化。例如在講到蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)時(shí)，插入逼真的三維圖像和多媒體動(dòng)畫(huà)，最大限度地展示生物分子的立體結(jié)構(gòu)，給予學(xué)生多方位的感官刺激，使得復(fù)雜抽象的結(jié)構(gòu)變得更加直觀。在講代謝途徑時(shí)，將復(fù)雜凌亂的代謝網(wǎng)絡(luò)用多彩的動(dòng)畫(huà)和系統(tǒng)的圖表生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)，這樣不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)各種代謝路徑及反應(yīng)過(guò)程的理解，達(dá)到事半功倍的效果。

動(dòng)畫(huà)是一種藝術(shù)，其表現(xiàn)手法生動(dòng)有趣、流暢自然、耐人尋味;動(dòng)畫(huà)能把復(fù)雜的內(nèi)容、抽象的概念，用高度集中、簡(jiǎn)化、夸張等手法加以形象化，它能準(zhǔn)確、深刻、形象、具體表達(dá)現(xiàn)象的本質(zhì)，啟迪人們思考、開(kāi)拓人的智力、激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望。［5］在講到逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活史時(shí)，通過(guò)插入動(dòng)畫(huà)來(lái)演示其生活周期，把病毒如何侵入宿主細(xì)胞，病毒RNA如何在宿主細(xì)胞內(nèi)通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄方式合成雙鏈cDNA，然后與宿主的DNA整合進(jìn)而通過(guò)轉(zhuǎn)錄翻譯出新的逆轉(zhuǎn)錄病毒釋放出來(lái)去浸染新的宿主細(xì)胞，整個(gè)過(guò)程展現(xiàn)得淋漓盡致，給學(xué)生以光、形、色、動(dòng)等視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)多方位的刺激，培養(yǎng)學(xué)生從理論到空間想象力的轉(zhuǎn)換，收到了良好的教學(xué)效果。

2.采用專(zhuān)題研討式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，讓學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣

專(zhuān)題研討式教學(xué)法源于早期的德國(guó)大學(xué)，現(xiàn)已成為西方發(fā)達(dá)國(guó)家高校中的一種主要教學(xué)方法。［6］研討式教學(xué)是以解決問(wèn)題為中心的教學(xué)方式，由教師提出問(wèn)題，然后師生共同查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)生分組總結(jié)、PPT匯報(bào)、全班討論、教師歸納總結(jié)補(bǔ)充，使學(xué)生通過(guò)自己的勞動(dòng)來(lái)掌握知識(shí)和技能的一種學(xué)習(xí)模式——研討型教學(xué)法在生物藥物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探索。［7］傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，一貫的模式是教師自導(dǎo)自演，而學(xué)生始終作為觀眾的角色，而專(zhuān)題研討式教學(xué)在實(shí)施過(guò)程中，教師和學(xué)生的角色有了質(zhì)的變化，施者教師成為專(zhuān)職導(dǎo)演，受者學(xué)生由觀眾升級(jí)為演員，兩方的配合及準(zhǔn)備工作決定了課堂效果好壞。這種教學(xué)方法重在啟發(fā)、促進(jìn)自學(xué)，一方面能夠刺激學(xué)生的自學(xué)潛能和學(xué)習(xí)欲望，提高學(xué)生解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力;另一方面，學(xué)生從獲取知識(shí)的過(guò)程中體會(huì)到勞動(dòng)的樂(lè)趣。

教師設(shè)計(jì)一些具有代表性的熱點(diǎn)論題，既結(jié)合所學(xué)生物化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，又能和人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題相結(jié)合，使學(xué)生感到所學(xué)知識(shí)能夠?qū)W以致用，能喚起學(xué)生的求知欲望。比如在《生物化學(xué)》的DNA復(fù)制一章中，講到真核生物染色體末端復(fù)制問(wèn)題時(shí)，以“端粒、端粒酶與腫瘤的研究現(xiàn)狀”為論題，我們知道，近年來(lái)端粒與端粒酶的研究已成為國(guó)際腫瘤分子生物學(xué)的研究熱點(diǎn)，該選題內(nèi)容涉及端粒、端粒酶的結(jié)構(gòu)，端粒、端粒酶的生物學(xué)功能;端粒、端粒酶與腫瘤的關(guān)系;端粒、端粒酶與人類(lèi)細(xì)胞衰老的關(guān)系;端粒、端粒酶的進(jìn)一步研究方向等。讓學(xué)生通過(guò)查閱、總結(jié)這方面文獻(xiàn)資料，使其在牢牢掌握書(shū)本知識(shí)的同時(shí)，能夠了解該領(lǐng)域最新研究進(jìn)展，緊密跟進(jìn)科學(xué)前沿。在講《生物化學(xué)》的酶一章中，介紹酶抑制劑的教學(xué)過(guò)程中，可以以“與腫瘤相關(guān)酶抑制劑的研究現(xiàn)狀”為論題，這個(gè)選題涉及的文獻(xiàn)及信息量很豐富，是學(xué)生獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或圖書(shū)館查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，整理總結(jié)，制作 PPT，然后在課堂上匯報(bào)、討論，教師最后作出總結(jié)。通過(guò)上述學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生主要在以下方面受益匪淺:(1)課本知識(shí)得到加深，通過(guò)閱讀文獻(xiàn)不僅拓寬了知識(shí)面，而且了解了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，為將來(lái)繼續(xù)深造奠定了良好的基礎(chǔ)。(2)學(xué)生的自學(xué)能力得到大幅度的提高，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(3)師范類(lèi)院校將來(lái)的工作崗位主要是教師，所以學(xué)生收集資料、制作PPT的過(guò)程相當(dāng)于備課的過(guò)程，進(jìn)行匯報(bào)相當(dāng)于進(jìn)行一次講課的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，這為他們將來(lái)就業(yè)并最終走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。

3.穿插科學(xué)故事，增加趣味性

科學(xué)故事能夠使抽象的內(nèi)容變得具體，易于接受，從而有效地幫助學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)。同樣，一些模糊不清的原理、理論在閱讀科學(xué)故事的過(guò)程中可能會(huì)變得生動(dòng)而清晰。［8］《生物化學(xué)》這門(mén)課程的特點(diǎn)是抽象難懂，枯燥無(wú)味。生動(dòng)形象的科學(xué)故事通?？梢允箤W(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中受到啟發(fā)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和遷移。所以我們?cè)谥v課的過(guò)程中，如能穿插一些科學(xué)故事，不但能活躍課堂氣氛，還能夠使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解深刻。例如:在《生物化學(xué)》“核酸的分子結(jié)構(gòu)”一章中講到“DNA的分子結(jié)構(gòu)”時(shí)，我們把DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史給學(xué)生進(jìn)行了詳細(xì)介紹:當(dāng)時(shí)主要有三組科學(xué)家，幾乎同時(shí)在研究DNA分子模型。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室是倫敦國(guó)王學(xué)院的威爾金斯、弗蘭克林實(shí)驗(yàn)室，他們用X射線衍射法研究DNA的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)X射線照射到生物大分子的晶體時(shí)，晶格中的原子或分子會(huì)使射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)得到的衍射圖像，可以推測(cè)分子大致的結(jié)構(gòu)和形狀。但這個(gè)小組由于不懂生物遺傳方面的知識(shí)，未能最早提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)室是加州理工學(xué)院的大化學(xué)家萊納斯·鮑林(Linus Pauling)實(shí)驗(yàn)室。在此之前，鮑林已發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的a螺旋結(jié)構(gòu)。第三個(gè)是waston和crick實(shí)驗(yàn)室，23歲的年輕遺傳學(xué)家waston于1951年畢業(yè)后從美國(guó)到劍橋大學(xué)和crick一起研究DNA分子結(jié)構(gòu)，waston具有遺傳知識(shí)背景，而crick精通X射線晶體衍射學(xué)方面的知識(shí)。正是他們不同的知識(shí)背景，再加上Waston和Crick具有良好的人際關(guān)系，在DNA雙螺旋模型建立過(guò)程中，他們與多位科學(xué)家進(jìn)行廣泛的接觸和交流，最終發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這充分體現(xiàn)了學(xué)科交叉和科學(xué)交流的重要性。教師通過(guò)講述這個(gè)故事，一方面強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的深刻理解，更重要的是讓學(xué)生明白學(xué)科交叉和互相合作在科學(xué)研究中的重要性。

總之，師范院校生物化學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容改革方面，要力求突出重點(diǎn)、重視前沿知識(shí)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)的滲透，使知識(shí)體系更加完善;在教學(xué)方法改革方面，采用多種教學(xué)手段輔助教學(xué)，不但能提高教學(xué)質(zhì)量，而且充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。我們教學(xué)改革的宗旨緊緊圍繞“以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)”的原則，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。我們?cè)趥魇谥R(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)和將來(lái)走上工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。

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