環(huán)境類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下生物化學(xué)教學(xué)改革

寇瑩瑩 任相浩 岳冠華

摘要：我校環(huán)境類專業(yè)是新的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)專業(yè)，注重學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對(duì)本校環(huán)境專業(yè)特點(diǎn)，我校從教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)思路的設(shè)計(jì)、教材的選取、教學(xué)內(nèi)容的取舍和教學(xué)方法的調(diào)整等方面著手實(shí)施教學(xué)改革，構(gòu)建具有專業(yè)特色的創(chuàng)新型生物化學(xué)教學(xué)模式，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高環(huán)境類專業(yè)生物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，為切實(shí)提高課堂效率和培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的深入研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才培養(yǎng);生物化學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）43-0109-03

我校環(huán)境類專業(yè)是以培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才為目標(biāo)的新型專業(yè)，符合我國(guó)教育部公布的高校轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略里面的增強(qiáng)高校學(xué)生應(yīng)用技能培養(yǎng)，與用人單位接軌，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研融合、與企業(yè)合作等，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型高層次技術(shù)人才的要求。大家都知道，教育的根本點(diǎn)是教學(xué)，所以教學(xué)的改革也就勢(shì)在必行，教師的教學(xué)理念、教學(xué)思路，學(xué)生所扮演的角色，教師的教材選取、教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)方法的調(diào)整，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式等多方面的改革，促使整個(gè)教學(xué)活動(dòng)向著適應(yīng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的方向發(fā)展。

近年來(lái)，隨著全球環(huán)境污染問(wèn)題的日益加劇，生物技術(shù)由于具有安全、無(wú)毒害、效果好等優(yōu)點(diǎn)，不斷滲入到環(huán)境生物監(jiān)測(cè)、工業(yè)廢棄物處理和城市生活垃圾處理等方面，在環(huán)境中污染物的治理和資源化回收利用中起著舉足輕重的作用。生物化學(xué)是生物學(xué)和化學(xué)交叉的一個(gè)邊緣學(xué)科，是環(huán)境專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)環(huán)境類專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程例如環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。由于生物化學(xué)內(nèi)容多，跳躍性大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)抓不到重點(diǎn)，不僅覺(jué)得很難真正掌握與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，又不知道如何針對(duì)自己的專業(yè)需要進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果，使學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)能夠較好地、全面系統(tǒng)地掌握與專業(yè)相關(guān)的生物化學(xué)知識(shí)，為以后相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，我們從教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)思路的設(shè)計(jì)、教材的選取、教學(xué)內(nèi)容的取舍和教學(xué)方法的調(diào)整等方面著手實(shí)施教學(xué)改革，構(gòu)建具有專業(yè)特色的創(chuàng)新型生物化學(xué)教學(xué)模式，以期取得更好的教學(xué)效果。

一、教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

教學(xué)理念是教師從事教學(xué)活動(dòng)的信念，正確的教學(xué)理念能很好地指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行?，F(xiàn)代大學(xué)教育提倡以學(xué)生為主體，關(guān)注學(xué)生的思維和能力的提高，老師們要樹(shù)立“一切為了學(xué)生”的思想，拋開(kāi)了“學(xué)生”，就談不上“教學(xué)”。以生物化學(xué)這門(mén)課程為例，在“一切為了學(xué)生”這樣的理念主導(dǎo)下，教師要多引導(dǎo)學(xué)生注意學(xué)科的交叉和融合，充分理解交叉學(xué)科的概念，掌握交叉學(xué)科知識(shí)體系的整體構(gòu)建，使其能夠更好的與其他學(xué)科的學(xué)習(xí)相結(jié)合，以達(dá)到其實(shí)用的目的，在這樣的理念下教學(xué)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)就得到了實(shí)際體現(xiàn)。

二、教學(xué)思路的設(shè)計(jì)

教學(xué)思路的設(shè)計(jì)是教師在分析了教學(xué)需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定解決教學(xué)問(wèn)題的方案設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)生和同行評(píng)價(jià)來(lái)檢驗(yàn)方案實(shí)施的效果，并進(jìn)一步修訂和完善方案，以優(yōu)化教學(xué)的一種規(guī)劃過(guò)程操作。教學(xué)思路的設(shè)計(jì)要求必須遵循教學(xué)過(guò)程的基本規(guī)律，選擇好教學(xué)目標(biāo)，以解決教什么的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)教師的教學(xué)目標(biāo)，意在開(kāi)發(fā)學(xué)生的才能。為了創(chuàng)新型應(yīng)用人才的培養(yǎng)，在教師授課時(shí)，適當(dāng)減少像堿基分子的結(jié)構(gòu)、核酸分子的構(gòu)象、核酸分子等電點(diǎn)計(jì)算等記憶性的東西，讓學(xué)生了解堿基、核酸的功能，以穿插案例的方式著重讓學(xué)生掌握堿基、核酸分子的化學(xué)組成、性質(zhì)、分析測(cè)定方法和生物功能，這樣不僅降低了學(xué)習(xí)的難度，而且大大增加了應(yīng)用性和實(shí)用性。

三、教材的選擇

就目前階段來(lái)說(shuō)，想找到專門(mén)針對(duì)環(huán)境類專業(yè)的生物化學(xué)教材很難，由于本課程是一門(mén)16學(xué)時(shí)的短課時(shí)教學(xué)，我們經(jīng)過(guò)比較各類生物化學(xué)教材，最終選取了張洪淵等主編的《生物化學(xué)》。此教材主要面對(duì)工科類院校，以現(xiàn)代生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為主線，用在食品、醫(yī)藥、環(huán)境等許多領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用作為實(shí)例，并且適當(dāng)介紹了最新的發(fā)展趨勢(shì)及成就。整本教材知識(shí)結(jié)構(gòu)由淺入深，由易到難，知識(shí)講述通俗易懂，簡(jiǎn)明流暢，文字?jǐn)⑹鲚^少，圖表豐富，比較適合環(huán)境類專業(yè)學(xué)生使用。

四、教學(xué)內(nèi)容的刪減

作為教學(xué)改革的核心之一，教學(xué)內(nèi)容的改革也是至關(guān)重要的。針對(duì)本課程的特點(diǎn)，結(jié)合我校環(huán)境類專業(yè)對(duì)生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的要求，教師需要合理刪減教學(xué)內(nèi)容，要構(gòu)建完整的知識(shí)框架體系，內(nèi)容詳略得當(dāng)，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出。根據(jù)教材內(nèi)容，我們知道生物化學(xué)課程內(nèi)容主要分為三個(gè)方面：各生命大分子的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其生物學(xué)功能（靜態(tài)生物化學(xué)），生命體內(nèi)各物質(zhì)的化學(xué)變化及其與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的規(guī)律（動(dòng)態(tài)生物化學(xué)），重要生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能（功能生物化學(xué)）。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)課程內(nèi)容量大，難度也高，學(xué)生往往感到內(nèi)容雜亂，無(wú)從學(xué)起。而我校環(huán)境專業(yè)的生物化學(xué)課學(xué)時(shí)量少，如果講授全部?jī)?nèi)容顯然學(xué)時(shí)不夠，而且也沒(méi)有必要。這時(shí)就需要教師對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行刪減。因此，針對(duì)此情況，結(jié)合環(huán)境類專業(yè)性質(zhì)及后續(xù)專業(yè)課程需要，在備課的過(guò)程中我們充分參考了各種版本的教材資料，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)化、優(yōu)化、補(bǔ)充，突出知識(shí)主線及專業(yè)特點(diǎn)。在講述靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從掌握各種生物大分子的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)組成開(kāi)始，逐漸過(guò)渡到對(duì)復(fù)雜構(gòu)像的認(rèn)識(shí)，這些內(nèi)容主要以學(xué)生記憶為主，但是又屬于生物化學(xué)的基本知識(shí)要求學(xué)生必須掌握，所以可以快速講述，穿插一些實(shí)際應(yīng)用案例以便于學(xué)生記憶。而動(dòng)態(tài)生物化學(xué)則要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中明確四種生物大分子——糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸各自的代謝途徑，它們之間既相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系，可采用精講一個(gè)，其他簡(jiǎn)化的講述模式。例如在講述酶化學(xué)時(shí)，補(bǔ)充增加酶在環(huán)境污染與治理中的實(shí)際應(yīng)用。由于四大物質(zhì)代謝緊密相關(guān)，可通過(guò)一定的中間產(chǎn)物相互聯(lián)系起來(lái)，所以可以在重點(diǎn)講授糖代謝的基礎(chǔ)上，縮減其他物質(zhì)代謝的學(xué)時(shí)。另外，教師不僅要熟練掌握教材內(nèi)容，還要注意將生物化學(xué)的最新研究成果補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，使教學(xué)內(nèi)容不僅重點(diǎn)突出，而且具有實(shí)用性和先進(jìn)性，既符合教學(xué)要求，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，又能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。

五、教學(xué)方法的調(diào)整

1.以引導(dǎo)啟發(fā)為主，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。以引導(dǎo)啟發(fā)為主，就是在遵循客觀規(guī)律的情況下，有目的、有內(nèi)容地啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)。古語(yǔ)云：“授人以魚(yú)，只供一飯之需;教人以漁，則終生受用無(wú)窮?！币龑?dǎo)啟發(fā)式教學(xué)法就是要授學(xué)生以“漁”，使他們終生受用。例如，在講述蛋白質(zhì)的元素組成時(shí)，可以“三聚氰胺”事件為例講述。在課堂上，引導(dǎo)同學(xué)思考三聚氰胺所引發(fā)的毒奶粉事件和蛋白質(zhì)的元素組成有什么聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力。在課堂上與學(xué)生進(jìn)行小組討論，這樣下課后，同學(xué)們不僅深化了知識(shí)點(diǎn)——蛋白質(zhì)的元素組成特點(diǎn)，同時(shí)也深入了解了學(xué)科以外的知識(shí)。將引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)方法貫穿于教學(xué)活動(dòng)全過(guò)程，并靈活運(yùn)用，對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義。

2.利用多媒體教學(xué)手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。生物化學(xué)課程的特點(diǎn)是抽象、難懂、難學(xué)、難教，由于本課程沒(méi)有設(shè)置實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)成為其主要渠道。多媒體教學(xué)是當(dāng)前教學(xué)中一種普遍存在的教學(xué)手段，其優(yōu)勢(shì)在于圖文并茂、直觀易懂，能將復(fù)雜抽象的內(nèi)容形象化、具體化，化繁為簡(jiǎn)、化難為易，還可以制作圖片、動(dòng)畫(huà)，超級(jí)鏈接一些課外知識(shí)，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。但是多媒體教學(xué)也存在著一些不足，例如，學(xué)生不再主動(dòng)記筆記了，所學(xué)知識(shí)不連貫，只對(duì)有趣的圖片感興趣，捕捉不到重點(diǎn)。因此，教師要在多媒體教學(xué)中融入恰當(dāng)?shù)陌鍟?shū)，幫助學(xué)生把知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。制作多媒體課件時(shí)應(yīng)以所選教材為主線，根據(jù)大綱要求將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)用不同顏色、大小的字體顯示，每頁(yè)幻燈片要求盡量做到少而精，并且圖文并茂，可以應(yīng)用Flash動(dòng)畫(huà)，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，以便于學(xué)生課后自學(xué)和復(fù)習(xí)。如講課中將離子交換層析、凝膠過(guò)濾、雙向電泳、透析及DNA、RNA的生物合成等相關(guān)內(nèi)容以Flash動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行演示，使得學(xué)生對(duì)抽象概念更容易理解，同時(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，此外還有助于提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，教學(xué)效果良好。再加上授課時(shí)教師將每節(jié)課的主要內(nèi)容以板書(shū)的形式寫(xiě)在黑板左側(cè)，也方便學(xué)生系統(tǒng)地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。另外，下課前再抽出10分鐘歸納總結(jié)本次課所學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)難點(diǎn)，以便學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的掌握，布置一些問(wèn)題，讓學(xué)生課后去查資料、自學(xué)討論。然后在下次上課時(shí)先抽出10分鐘提問(wèn)、討論，這樣既是對(duì)學(xué)生前面所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)鞏固，又充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，保證了良好的教學(xué)效果。

3.穿插案例教學(xué)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。生物化學(xué)是一門(mén)與人們的生產(chǎn)生活關(guān)系最為密切的學(xué)科之一，很多生物化學(xué)知識(shí)都可以運(yùn)用到企業(yè)或生活中來(lái)。例如，許多制藥公司在生產(chǎn)過(guò)程中所用到的大多是與生物化學(xué)密切相關(guān)的知識(shí)，目前較常見(jiàn)的“糖尿病”就是人體中激素的調(diào)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致的疾病。這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，讓學(xué)生走出課堂，將學(xué)到的知識(shí)靈活運(yùn)用到生產(chǎn)生活中來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力，使學(xué)生感覺(jué)所學(xué)的東西不再是抽象、空洞的理論知識(shí)，而是能運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的，從而大大提高教學(xué)效果。

生物化學(xué)中很多生化機(jī)理和概念非常抽象、而且枯燥難懂，因此在授課過(guò)程中穿插一些生活中的實(shí)際案例，或盡量和環(huán)境專業(yè)相結(jié)合，采用引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，也就是先提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，然后再進(jìn)行系統(tǒng)講解的教學(xué)方法。這種方法既加深了學(xué)生對(duì)生物化學(xué)基本理論知識(shí)的理解掌握，又可以為學(xué)生日后學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。例如，講到酶化學(xué)時(shí)，教師可以首先向?qū)W生提出“羊能吃草而人為什么不能”，各種動(dòng)物要吃的食物也不盡相同，從而引導(dǎo)學(xué)生思考。然后給出答案“因?yàn)檠蝮w內(nèi)有一種能消化、水解纖維素的酶，而人體內(nèi)沒(méi)有此酶，因此人不能像羊一樣吃草;各種動(dòng)物要吃的食物不盡相同也是同理”[6]。講到氨基酸的特殊反應(yīng)——茚三酮顯色反應(yīng)時(shí)，可以告訴學(xué)生公安機(jī)關(guān)采集指紋時(shí)就是用這個(gè)顯色反應(yīng)來(lái)辨別顯示;講到生物膜時(shí)可以補(bǔ)充環(huán)境污水處理中的膜技術(shù)等。還有很多生活中的實(shí)例，如高溫可以滅菌消毒、缺乏一些維生素會(huì)生病、激素內(nèi)分泌失調(diào)會(huì)生病等。這樣可以使原本復(fù)雜抽象的生物化學(xué)機(jī)理變得非常生動(dòng)有趣，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)知識(shí)的理解掌握記憶也更加深刻，同時(shí)也鍛煉和提升了學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

六、展望

綜上所述，現(xiàn)在各個(gè)高校都在不斷進(jìn)行教學(xué)改革，改革的方式都是將以教師“填鴨式”講授為主的課堂轉(zhuǎn)換成以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心的課堂。改革之后我們將多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)相結(jié)合，中間穿插許多實(shí)際生活案例，多講生物化學(xué)應(yīng)用到環(huán)境專業(yè)的實(shí)例、案例。這樣使學(xué)生對(duì)生物化學(xué)課程的興趣得到了很大提高，讓學(xué)生能夠較容易地掌握生物化學(xué)的基本理論知識(shí)，并且能夠?qū)W以致用，大大提高了課堂的教學(xué)質(zhì)量。

“授之以魚(yú)不如授之以漁”，大學(xué)生在四年大學(xué)的學(xué)習(xí)生活中會(huì)接觸到很多不同的課程，如果能夠使學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)自己學(xué)習(xí)的課程產(chǎn)生興趣，真正做到喜歡學(xué)習(xí)，那么將會(huì)為他們以后的學(xué)習(xí)和人生發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢賽鵬，陶梅生.應(yīng)用技術(shù)型本科高校師資隊(duì)伍體系構(gòu)建研究——基于“產(chǎn)教融合和校企合作”的視角[J].職教論壇，2014，（29）：4-8.

[2]孫黎，石峰，朱新霞，等.生物化學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2014，28（B12）：92-94.

[3]陳麗華，曹可生，馬威，等.應(yīng)用型人才培養(yǎng)在生物化學(xué)課程教學(xué)改革中的體現(xiàn)[J].廣州化工，2016，44（4）：162-164，166.

[4]白卯娟，李玲玲.環(huán)境類專業(yè)《生物化學(xué)》課程教學(xué)改革[J].廣州化工，2014，42（10）：233-234.

[5]劉杰，王保莉，劉華偉，等.“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”下基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐革[J].黑龍江教育·理論與實(shí)踐，2016，3（10）：66-67.

[6]黃建國(guó)，李鐘.生物化學(xué)課堂教學(xué)管理探究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2008，26（2）：55-56.

On the Teaching Reform of Biochemistry in the Cultivation Mode of Environmental Innovation Talents

KOU Ying-ying，REN Xiang-hao，YUE Guan-hua

（School of Environment and Energy Engineering，Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China）

Abstract：Evironmental profession of our school is a new creative experimental profession which focuses on the cultivation of students' ability of independent innovation. Therefore，according to the professional characteristics of the school environmental profession，we started the implementation of the teaching reform from the change of teaching idea，teaching idea of design，materials selection，the choice of teaching content and adjustment of teaching methods. So we construct the professional characteristics of innovative biological chemistry teaching mode;fully arouse the students' interest in learning and improve the teaching quality of biochemistry course of the experimental profession. In order to improve the efficiency of classroom teaching and to cultivate innovative talents，it lays a solid foundation for further research.

Key words：cultivation of innovative talents;biochemistry;teaching reform