生物化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的研究

桓聰聰

摘 ? 要：生物化學(xué)是自然科學(xué)中的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科，是對生命現(xiàn)象、生命活動規(guī)律的研究，生物化學(xué)結(jié)論的得出均建立在實驗基礎(chǔ)之上。生物化學(xué)有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并在構(gòu)建專業(yè)的生物化學(xué)知識體系、提高學(xué)生科學(xué)思維能力方面發(fā)揮著重要作用。首先分析當(dāng)前教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀，介紹生物化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要意義，并就如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提出相應(yīng)的對策，以培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展需要的高素養(yǎng)應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);科學(xué)素養(yǎng);培養(yǎng)和提高;對策

生物化學(xué)（Biochemistry）是研究生物體的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)以及生命活動過程中化學(xué)變化的基礎(chǔ)生命科學(xué)。生物化學(xué)是從分子水平上研究生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，故被稱為生命的化學(xué)。隨著21世紀(jì)高校素質(zhì)教育的開展與推進(jìn)，培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)已經(jīng)成為教學(xué)中的一項重要內(nèi)容，特別是對生物化學(xué)教學(xué)來說，更應(yīng)重視提高和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1 ? ?當(dāng)前大學(xué)生生物化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 ?生物化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的概念

生物化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)是指學(xué)生參加社會、經(jīng)濟、生產(chǎn)實踐及個人決策等活動所必須具備的科學(xué)概念與科學(xué)探索能力，具體包括科學(xué)知識、技能、方法及科學(xué)品質(zhì)。在生物化學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，對于培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需求的生物化學(xué)人才起著至關(guān)重要的作用[1]。

1.2 ?當(dāng)前大學(xué)生生物化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀

首先，生物化學(xué)專業(yè)的學(xué)生對專業(yè)科學(xué)技術(shù)有著濃厚的興趣，基礎(chǔ)知識扎實，對生物化學(xué)技術(shù)的發(fā)展持積極肯定的態(tài)度。但由于對前沿科學(xué)技術(shù)知識、研究方法了解甚少，實踐技能薄弱，學(xué)生對于生物化學(xué)科研精神的理解不夠深刻。從相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)學(xué)生雖然知道生物化學(xué)的特點，但對高新技術(shù)的應(yīng)用與研究認(rèn)識不足。有將近50%的學(xué)生盲目地跟隨專家或者他人的觀點，在探索求知上缺少自己的看法，視野狹窄、目光短淺，受科學(xué)功利主義影響大，缺少實驗、實踐求證精神。高校教學(xué)只重視生物化學(xué)的常規(guī)教學(xué)，科研活動少，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)技能的課程設(shè)置比較少，學(xué)生參與度低，很難提高科學(xué)技能，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實踐能力。

其次，生物化學(xué)的科學(xué)結(jié)論建立在實驗基礎(chǔ)之上，在實驗過程中，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)問題包括3個方面：

（1）普遍存在抄襲他人實驗報告結(jié)果的現(xiàn)象。例如，在生物化學(xué)教學(xué)的關(guān)于血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（Alanine Amino Transferase，ALT）活性測定的實驗中，在一個班級中，幾近50%的學(xué)生出現(xiàn)實驗報告數(shù)據(jù)類似或相同的現(xiàn)象，實驗結(jié)果盲目接近理論值;對于實驗中出現(xiàn)的問題，學(xué)生不知道如何分析，沒有真正理解實驗原理，只是一味地重復(fù)實驗操作。當(dāng)前，在中國學(xué)術(shù)界中，剽竊風(fēng)氣和抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。有的學(xué)生抄襲部分內(nèi)容，甚至全部抄襲，將別人的文章拿來，署上自己的名字和單位后直接發(fā)表。學(xué)術(shù)界的抄襲行為與實驗教學(xué)中的抄襲現(xiàn)象有很多相似性，這種抄襲行為嚴(yán)重打擊了學(xué)生的創(chuàng)新動力，不僅影響學(xué)生人生觀、價值觀的形成，也影響國家科技水平的提高[2]。

（2）偽造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象比較多。在血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）活性測定實驗中，需要以實驗結(jié)果展示實驗，很多學(xué)生通過各種方式獲取測量值的標(biāo)準(zhǔn)范圍，并以此為依據(jù)推出實驗檢測數(shù)據(jù)。在當(dāng)前生物化學(xué)實驗之前，學(xué)術(shù)界部分人員就已經(jīng)預(yù)設(shè)了實驗?zāi)繕?biāo)，如果實驗數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)目標(biāo)不相符，實驗人員可能會以預(yù)設(shè)目標(biāo)為基準(zhǔn)，修改實驗中的數(shù)據(jù)，確保實驗體系的完整性和所發(fā)表文章的良好影響。這種偽造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象一般不會被發(fā)現(xiàn)，但會對其他科研人員產(chǎn)生誤導(dǎo)，對生物化學(xué)科學(xué)的研究與探索產(chǎn)生不利影響。

（3）部分學(xué)生為了獲得高分，在實驗課中與老師拉近關(guān)系。在學(xué)術(shù)界，有的人為了評職稱或者立項評獎，不惜通過請客、送禮的方式達(dá)到目的。如果不能及時制止這種風(fēng)氣，培養(yǎng)的所謂“科技人才”也是不合格的。

2 ? ?生物化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要意義

2.1 ?有助于培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能和解決問題的能力

生物化學(xué)教學(xué)的主要方向是為社會發(fā)展培養(yǎng)綜合性技術(shù)人才，重視培養(yǎng)學(xué)生的實戰(zhàn)技能，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，讓學(xué)生能夠運用理論知識和科學(xué)方法發(fā)現(xiàn)和解決實際應(yīng)用中存在的問題。

提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主要是培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)方法不斷創(chuàng)新、判斷和決策的能力，最終為社會發(fā)展培養(yǎng)合格的人才。

2.2 ?有助于創(chuàng)新和改進(jìn)教學(xué)方法

隨著素質(zhì)教育的推進(jìn)發(fā)展，生物化學(xué)教學(xué)越來越重視培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，對此，要求教師摒棄傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方式，積極創(chuàng)新教學(xué)觀念，設(shè)置新的教學(xué)模式，制定科學(xué)合理的教學(xué)規(guī)劃。在生物化學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)濃厚有趣的教學(xué)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生合作交流，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索創(chuàng)新的能力。

2.3 ?有助于加深學(xué)生對現(xiàn)代社會需求變化的認(rèn)識

信息化社會科技突飛猛進(jìn)，知識創(chuàng)新與應(yīng)用日益凸顯，生物化學(xué)專業(yè)的學(xué)生想要更快地融入社會、更好地勝任崗位需求，就必須正確認(rèn)識現(xiàn)代化社會需求的變化，全面提高科學(xué)素養(yǎng)。社會經(jīng)濟快速發(fā)展，現(xiàn)代社會不斷提出新的科學(xué)研究課題，迫切要求高校生物化學(xué)專業(yè)為科學(xué)界培養(yǎng)所需的人才，學(xué)生只有認(rèn)識科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的關(guān)系，具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，才能順應(yīng)時代發(fā)展需求，在激烈的市場競爭中脫穎而出[3]。

2.4 ?有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，增強就業(yè)競爭力

提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就是讓學(xué)生秉承科學(xué)探索精神，以科學(xué)探究的精神學(xué)習(xí)，除了學(xué)好生物化學(xué)知識外，還能夠幫助學(xué)生更好地認(rèn)識自我、自然和社會環(huán)境，在未來的就業(yè)中具備科學(xué)探索精神，才能夠在市場競爭中脫穎而出。

3 ? ?生物化學(xué)教學(xué)中如何提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

關(guān)于生物化學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，主要從以下幾個方面開展。

3.1 ?課堂教學(xué)中加強理論知識與實際生活的融合

生物化學(xué)是從分子水平作研究，研究對象非“實物”，理論知識內(nèi)容晦澀難懂，代謝反應(yīng)復(fù)雜錯綜，知識體系專業(yè)性強且更新迅速，在教學(xué)中教師可以將深奧抽象的內(nèi)容與日常生活中學(xué)生熟悉有趣的生活場景或者具體事例相聯(lián)系，使抽象的內(nèi)容具體化、形象化、動態(tài)化，激發(fā)學(xué)生不斷探索研究的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在生物化學(xué)中講解“蛋白質(zhì)”這一內(nèi)容時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生由細(xì)胞組織聯(lián)想到人類社會，細(xì)胞中的各類蛋白質(zhì)遍布細(xì)胞的各種膜區(qū)和組分，參與到人體生命活動中，發(fā)揮著重要的作用，細(xì)胞蛋白質(zhì)的分選就像人與社會的關(guān)系，社會生活與工作中，每個人基于自身特點在不同的工作崗位發(fā)揮自己所長，共同推進(jìn)社會主義經(jīng)濟建設(shè)[4]。

總之，在生物化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)積極運用發(fā)散性思維，將抽象復(fù)雜的理論知識與生活實際相聯(lián)系，并采用多媒體手段，使抽象的內(nèi)容變得具象生動，更易于理解。

3.2 ?以創(chuàng)新發(fā)展的眼光，在教學(xué)中引入具有前沿性的學(xué)科內(nèi)容

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家的研究成果不斷創(chuàng)新發(fā)展，推動生物化學(xué)的快速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也不斷更新變化。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重引入具有前沿性的學(xué)科內(nèi)容和熱點，引進(jìn)國際上先進(jìn)的科學(xué)成果和科學(xué)技術(shù)。同時，以科研引導(dǎo)促進(jìn)教學(xué)發(fā)展，培養(yǎng)科學(xué)研究型人才，使學(xué)生在掌握生物化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容后，鍛煉其解決科研過程中遇到問題的能力。

教學(xué)中，將科研成果與理論教學(xué)相結(jié)合，以生動有趣的教學(xué)內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，啟迪創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研精神。

3.3 ?增加生物化學(xué)綜合性與設(shè)計性實驗的比例

不同于其他的實驗課，生物化學(xué)實驗是獨立于生物化學(xué)理論之外的一系列技術(shù)方法，涉及的許多實驗技術(shù)可以延伸到生命科學(xué)的眾多領(lǐng)域。利用這些技術(shù)方法甚至可以完成一個完整的科研項目，這是其他實驗課不具備的優(yōu)勢。然而舊的實驗教學(xué)模式往往忽視了這一優(yōu)勢，設(shè)計實驗過于單一，學(xué)生在整個實驗過程中，只是機械被動地按照實驗講義完成實驗，很少對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入的思考，學(xué)生參與度低。綜合性實驗注重知識的綜合應(yīng)用，具有較為復(fù)雜的實驗原理與實驗步驟，有助于學(xué)生更好地理解工作原理、正確使用實驗儀器，鍛煉學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。設(shè)計性實驗是學(xué)生基于實驗項目自主設(shè)計實驗方案，在這個過程中，實驗材料的準(zhǔn)備、實驗所需的試劑及實驗的進(jìn)程，都是基于自己的時間安排。設(shè)計性實驗?zāi)軌虺浞终{(diào)動學(xué)生的積極主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。

當(dāng)前，高校生物化學(xué)因為課時少、實驗條件有限，實驗主要是基本操作和驗證性實驗，綜合性實驗與設(shè)計性實驗的安排少，甚至沒有安排，這就不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力[5]。

3.4 ?遵循“科學(xué)性、可行性、實用性”的原則

在生物化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)按照相應(yīng)原則有計劃地提高綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例，確保選擇實驗材料的自主性，在綜合設(shè)計實驗中鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的理論知識和掌握的技術(shù)，并對實驗結(jié)果進(jìn)行歸納整理和分析，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力。采取“科學(xué)分組”的形式探討生物化學(xué)前沿知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在生物化學(xué)教學(xué)中，采取“科學(xué)分組”的形式將學(xué)生分成若干小組，針對生物化學(xué)的研究領(lǐng)域和應(yīng)用自由探討，組與組之間進(jìn)行交流互動，提高學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生了解生物化學(xué)的意義。針對一些綜合性實驗和設(shè)計性實驗，也采用分小組的形式，每個學(xué)生擔(dān)任不同的職務(wù)，共同完成課題工作目標(biāo)。例如，實驗課可以讓學(xué)生參與到實驗課的設(shè)計、準(zhǔn)備以及收尾工作中，即完成實驗設(shè)計后，小組成員按順序提前一天到實驗室進(jìn)行實驗準(zhǔn)備，在教師的指導(dǎo)下完成器材的配齊和清洗、實驗試劑的配制和分裝等準(zhǔn)備工作。實驗準(zhǔn)備是完成整個實驗過程中一個必不可少的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在這期間學(xué)到更多的統(tǒng)籌配置以及相關(guān)細(xì)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性?？茖W(xué)分組不僅實現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流與合作，還有助于拓展理論與實驗教學(xué)。

此外，在教學(xué)中，教師應(yīng)有計劃地將一些科研計劃介紹給學(xué)生，鼓勵學(xué)生參與到研究活動中，引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解研究思路和研究方法，鼓勵學(xué)生撰寫相關(guān)的文章。

3.5 ?培養(yǎng)學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度

生物化學(xué)研究范圍廣，與人類生活有著緊密的關(guān)系。對此，在教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活實際情況，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將教學(xué)內(nèi)容與社會發(fā)展相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、不斷探索創(chuàng)新的精神。

組織豐富的生物化學(xué)課外活動，通過組織學(xué)生參觀調(diào)查或者實習(xí)等途徑，讓學(xué)生深入自然和社會生活，積極探索與創(chuàng)新，并運用所學(xué)理論知識解決生產(chǎn)生活中存在的問題。

通過校企合作的方式，為學(xué)生創(chuàng)造參與實踐活動的機會，在實踐中積累經(jīng)驗，提升科學(xué)素養(yǎng)。

3.6 ?加強培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)道德

首先，在生物化學(xué)教學(xué)中，針對相關(guān)學(xué)術(shù)不端行為加強思想道德教育，強調(diào)生物化學(xué)這門學(xué)科對于生命科學(xué)的重要影響，既重視理論課程，也同等重視實驗課作為理論課的深化與延伸作用，加深學(xué)生對生物化學(xué)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。

其次，向?qū)W生宣傳和普及抄襲和偽造數(shù)據(jù)的危害，這種抄襲他人研究數(shù)據(jù)的行為嚴(yán)重危害到他人的權(quán)益，應(yīng)大力倡導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生意識到只有通過自己努力研發(fā)獲得成果，才能夠體會到成功的喜悅。

再次，嚴(yán)格管理實驗過程。第一，加強實驗過程的監(jiān)管，防止學(xué)生抄襲偽造實驗數(shù)據(jù);第二，加強對實驗數(shù)據(jù)記錄的管理，堅持處理數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，將原始數(shù)據(jù)一次性記錄在實驗記錄本中，避免抄寫過程中對原始數(shù)據(jù)的涂改;第三，書寫實驗報告時，重點強調(diào)實驗結(jié)果討論部分的內(nèi)容，對于實驗結(jié)果不理想的學(xué)生，認(rèn)真分析其實驗數(shù)據(jù)，幫助他們尋找和解決實驗中出現(xiàn)的問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)抄襲偽造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時，要及時批評和教育[6]。

最后，針對實驗課種類多、內(nèi)容單一、時間少的問題，積極改進(jìn)實驗課內(nèi)容，將相近的內(nèi)容整合簡化，以節(jié)省更多的實驗時間。同時，將實驗課的時間集中，給學(xué)生充足的時間完成實驗，為防止抄襲實驗數(shù)據(jù)，可以通過多樣化、差異化的實驗來測試樣品[7]。

4 ? ?結(jié)語

在生物化學(xué)教學(xué)中，需充分利用一切途徑向?qū)W生傳授科學(xué)的理論知識與研究方法，以學(xué)生為中心，提高學(xué)生的參與度，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)中，把前沿的知識傳授給學(xué)生，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生能夠擁有獨立的創(chuàng)新思維和獨立思考的能力及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。

本課題分析當(dāng)前教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀，指出學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要作用，并就如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提出具體的對策，以激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)生物化學(xué)綜合性應(yīng)用人才。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐 ?鑫，覃永華，余光輝，等.科學(xué)素養(yǎng)與科研為導(dǎo)向的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)方法探索—以中南民族大學(xué)為例[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報，2016（4）：421-425.

[2]黃 ?萱，付愛根，趙宇瑋，等.細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)的改革及創(chuàng)新[J].生物學(xué)雜志，2018（1）：125-128.

[3]楊聯(lián)河，趙煥東，申 ? 杰.面向科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)[J].生命的化學(xué)，2016（3）：409-412.

[4]陶志文，林燕飛.淺談生物化學(xué)教學(xué)[J].亞太教育，2015（35）：246.

[5]戎 ?紅，劉海濤，汪承潤.科研融入生化實驗教學(xué)以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2018（Z1）：117-118.

[6]王林玲，苗 ? 雪，龔娟娟，等.生物化學(xué)實驗教學(xué)改革與大學(xué)生科研能力培養(yǎng)的探索[J].課程教育研究，2014（4）：166-167.

[7]張 ?偉.注重生物實驗教學(xué)，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)[J].考試周刊，2016（78）：135.