創(chuàng)新能力培養(yǎng)導(dǎo)向的“藥學(xué)生物化學(xué)”教學(xué)改革

［摘 要］ 推動(dòng)創(chuàng)新教育與課堂教學(xué)緊密結(jié)合，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在人才培養(yǎng)中的主渠道作用，有效提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力，已成為當(dāng)前高校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)之一?！八帉W(xué)生物化學(xué)”是藥學(xué)類本科專業(yè)的核心必修課程，將創(chuàng)新教育融入該課程的教學(xué)體系中，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升具有重要的意義。“藥學(xué)生物化學(xué)”課程教學(xué)改革有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體現(xiàn)在三個(gè)方面：開展基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)；設(shè)計(jì)適應(yīng)普通高校學(xué)情特點(diǎn)的課程教學(xué)過程；在課程教學(xué)評(píng)價(jià)方面，突出學(xué)習(xí)過程所占的比重。上述方面在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提升課程教學(xué)效果的同時(shí)，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

［關(guān)鍵詞］ 創(chuàng)新能力培養(yǎng)；藥學(xué)生物化學(xué)；課程教學(xué)體系

［基金項(xiàng)目］ 2021年度中南民族大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)教研項(xiàng)目“創(chuàng)新能力培養(yǎng)導(dǎo)向的民族院校藥學(xué)生物化學(xué)系列在線課程群的建設(shè)與研究”（JYZD21035）

［作者簡(jiǎn)介］ 舒廣文（1984—），男，湖北武漢人，博士，中南民族大學(xué)藥學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事藥學(xué)生物化學(xué)課程教學(xué)及與傳統(tǒng)藥物相關(guān)的化學(xué)生物學(xué)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）07-0053-04 ［收稿日期］ 2022-04-16

引言

2018年6月，在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上，時(shí)任教育部部長(zhǎng)的陳寶生同志在講話中明確要求：推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育緊密結(jié)合。在此以后，教育部辦公廳在2019年3月下發(fā)的《關(guān)于做好深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校2019年度建設(shè)工作的通知》中強(qiáng)調(diào)：“挖掘和充實(shí)各類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，將專業(yè)知識(shí)傳授與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練有機(jī)融合，提升學(xué)生的專業(yè)研發(fā)興趣和能力，為學(xué)生從事基于專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)夯實(shí)基礎(chǔ)?！保?］課堂教學(xué)是高校人才培養(yǎng)的主渠道。通過教學(xué)改革將創(chuàng)新教育融入課程教學(xué)體系，從而實(shí)現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效提升，已成為當(dāng)前高校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)之一［2-3］。

“藥學(xué)生物化學(xué)”課程是藥學(xué)類各本科專業(yè)的核心必修課程之一，其教學(xué)內(nèi)容包括生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，以及糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸等生物分子在生物體內(nèi)的主要代謝過程。這些內(nèi)容可以幫助學(xué)生從微觀視野形成對(duì)生命系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的形成具有重要意義。值得注意的是，該課程教學(xué)內(nèi)容具有一定的難度，其基本概念的抽象程度高，知識(shí)體系復(fù)雜，難以基于日常生活經(jīng)驗(yàn)形成深刻的理解。普通本科高校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)整體弱于重點(diǎn)高校學(xué)生，同一教學(xué)班中學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在一定的不均衡現(xiàn)象［4］。基于普通本科高校的基本學(xué)情，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)方式三個(gè)方面變革“藥學(xué)生物化學(xué)”課程教學(xué)體系，既有利于提升課程的教學(xué)效果，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

在教學(xué)內(nèi)容中融入創(chuàng)新活動(dòng)成果及獲得創(chuàng)新成果的過程，對(duì)于在課程教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有積極意義［5-6］。與“藥學(xué)生物化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的一些領(lǐng)域正處于飛速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，教師可將這些學(xué)科前沿融入課程教學(xué)內(nèi)容中。近年來，我國(guó)科研工作者發(fā)現(xiàn)，檸檬酸循環(huán)中間產(chǎn)物α-酮戊二酸可作為第二信使激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)NF-κB信號(hào)通路。激活的NF-κB可上調(diào)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)，并代償性地增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的葡萄糖攝入，從而維持腫瘤細(xì)胞在糖匱乏條件下的存活［7］。這一學(xué)科前沿可與《糖代謝》一章“檸檬酸循環(huán)”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容融合起來。此外，教師還指導(dǎo)學(xué)生將創(chuàng)新活動(dòng)產(chǎn)生的成果融入課程教學(xué)內(nèi)容中。例如，教師在前期指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)作品中，涉及利用十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）技術(shù)分析蛋白質(zhì)樣品的組成成分的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這時(shí)可以融入《蛋白質(zhì)》一章“蛋白質(zhì)的分離、純化與分結(jié)構(gòu)析”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。將往屆學(xué)生在教師指導(dǎo)下取得的創(chuàng)新成果融入教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于在普通高校開展“藥學(xué)生物化學(xué)”課程教學(xué)具有特殊的意義。這些成果來自學(xué)生身邊，對(duì)學(xué)生更加具有吸引力，對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生具有很強(qiáng)的鼓舞作用。在教學(xué)過程中使用這些素材，有利于在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí)拉近學(xué)生與課程教學(xué)內(nèi)容的距離，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提高其學(xué)習(xí)自信心。

高等院校的思想政治教育可以增強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、塑造大學(xué)生的創(chuàng)新人格和優(yōu)化大學(xué)生的創(chuàng)新思維，對(duì)于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有積極的意義［8-9］。因此，課題組將進(jìn)一步嘗試把相關(guān)的思政元素融入課程教學(xué)內(nèi)容中。例如，結(jié)晶牛胰島素的人工合成是新中國(guó)成立之初我國(guó)科研工作者在黨的領(lǐng)導(dǎo)下克服重重困難，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間曲折努力才取得的重大科研成果，其中蘊(yùn)含著十分豐富的思政元素，這時(shí)可以與生物化學(xué)課程中和胰島素相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容相融合。此外，課題組還可以把開展創(chuàng)新活動(dòng)所必需的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能整合到課程群內(nèi)的實(shí)驗(yàn)課程中。以上教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)，為學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中樹立創(chuàng)新意識(shí)、了解創(chuàng)新范例、掌握創(chuàng)新思維、磨礪創(chuàng)新意志、訓(xùn)練創(chuàng)新技能奠定了必要的基礎(chǔ)。

二、適應(yīng)普通高校學(xué)情特點(diǎn)的教學(xué)過程設(shè)計(jì)

學(xué)好教材上的知識(shí)是開展創(chuàng)新能力、培養(yǎng)導(dǎo)向的“藥學(xué)生物化學(xué)”課程教學(xué)的基礎(chǔ)要求。然而，“藥學(xué)生物化學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容多，基本概念理解難度大，一直以來，學(xué)生對(duì)這門課程都較為畏懼，普遍反映讀懂教材有難度。針對(duì)普通高校學(xué)生的實(shí)際情況，教師對(duì)課程基礎(chǔ)內(nèi)容的教學(xué)過程進(jìn)行了優(yōu)化。首先，對(duì)邏輯層次較深、理解難度較大的教學(xué)內(nèi)容按層次進(jìn)行劃分，從而降低了學(xué)生理解單個(gè)層次教學(xué)內(nèi)容的難度。比如，糖原合成與分解代謝的協(xié)同調(diào)節(jié)涉及因子多、調(diào)控層次復(fù)雜、激素調(diào)控和神經(jīng)調(diào)控交織等問題，這些都是本課程的難點(diǎn)。盡管教材中這一內(nèi)容所占的篇幅不足兩頁紙，但是多數(shù)學(xué)生認(rèn)為，讀懂教材中對(duì)這一問題的敘述是相當(dāng)有難度的。為有效破解這一難點(diǎn)，教師將此教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)層次。一是對(duì)糖原分解代謝關(guān)鍵酶——糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)，即磷酸化酶b激酶催化糖原磷酸化酶磷酸化并激活該酶，而磷蛋白磷酸酶1則催化糖原磷酸化酶去磷酸化并抑制其活性。二是對(duì)糖原合成代謝關(guān)鍵酶——糖原合酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)，即磷蛋白磷酸酶1催化糖原合酶去磷酸化并提升其活性，而蛋白激酶A（PKA）或磷酸化酶b激酶則催化糖原合酶磷酸化并降低其活性。三是胰高血糖素/腎上腺素的相關(guān)調(diào)節(jié)作用。胰高血糖素通過上調(diào)細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度激活PKA，PKA通過共價(jià)修飾調(diào)節(jié)激活磷酸化酶b激酶。激活的PKA和磷酸化酶b激酶即可對(duì)糖原合酶與糖原磷酸化酶施加調(diào)控作用。而腎上腺素的調(diào)節(jié)作用與胰高血糖素基本相同，只是作用的具體組織不一樣。腎上腺素作用于肌肉，而胰高血糖素作用于肝臟。四是胰島素的相關(guān)調(diào)控作用。其要點(diǎn)在于胰島素可以激活磷蛋白磷酸酶-1，從而通過磷蛋白磷酸酶-1介導(dǎo)的去磷酸化作用來協(xié)同影響糖原的合成與分解代謝。五是神經(jīng)沖動(dòng)的調(diào)節(jié)作用。在肌肉細(xì)胞中，神經(jīng)沖動(dòng)可以上調(diào)細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度，鈣離子對(duì)磷酸化酶b激酶具有別構(gòu)激活作用。通過以上五個(gè)層次的劃分，分散了學(xué)習(xí)的難度，學(xué)生可以由易到難、層層深入地學(xué)習(xí)各個(gè)因子對(duì)糖原合成與分解代謝的協(xié)同調(diào)控機(jī)制，再把整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)起來，從而收到較為理想的學(xué)習(xí)效果。

通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的層次化分解，降低了學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容的難度。在此基礎(chǔ)上，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)模式，開展課程教學(xué)設(shè)計(jì)。研究發(fā)現(xiàn)，在“生物化學(xué)”課程教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂、問題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)、案例式教學(xué)等新教學(xué)模式，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升課程教學(xué)效果［10-12］。教學(xué)實(shí)踐表明，這些新教學(xué)模式存在一些薄弱之處。一方面，新教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和自學(xué)能力具有一定的要求。普通本科高校的部分學(xué)生，在課程學(xué)習(xí)的起始階段，其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和自學(xué)能力往往不能達(dá)到新教學(xué)模式的要求。另一方面，新教學(xué)模式需要占用學(xué)生較多的課下時(shí)間。當(dāng)課下時(shí)間并不寬裕的時(shí)候，學(xué)生往往疲于應(yīng)付，這樣就難以取得理想的教學(xué)效果。因此，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)來選擇合適的教學(xué)模式開展教學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)于概念性強(qiáng)、抽象程度高、新專業(yè)名詞出現(xiàn)比較集中的教學(xué)內(nèi)容，如課程基礎(chǔ)知識(shí)中較為困難的內(nèi)容，適合采用傳統(tǒng)講授模式開展教學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)于生動(dòng)活潑、拓展性好、趣味性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，如整合到課程教學(xué)內(nèi)容中的相關(guān)學(xué)科前沿，則適合采用新教學(xué)模式開展教學(xué)設(shè)計(jì)。這樣，可以在充分尊重高校實(shí)際學(xué)情的情況下，充分發(fā)揮各種教學(xué)模式的長(zhǎng)處，從而取得理想的教學(xué)效果。

三、強(qiáng)化過程考核的教學(xué)評(píng)價(jià)方式改革

《教育部關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》（教高函〔2018〕8號(hào)）要求：要切實(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程考核，加大過程考核成績(jī)?cè)谡n程總成績(jī)中的比重。《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革 全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》（教高〔2019〕6號(hào)）強(qiáng)調(diào)：完善過程性考核與結(jié)果性考核有機(jī)結(jié)合的學(xué)業(yè)考評(píng)制度。為落實(shí)以上要求，學(xué)校對(duì)于課程考核的成績(jī)構(gòu)成出臺(tái)了一系列規(guī)范。按照上級(jí)要求，綜合已有的過程評(píng)價(jià)方式［13］，設(shè)計(jì)了一套突出過程考核的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。在這套評(píng)價(jià)體系中，期末卷面成績(jī)占總成績(jī)的50%，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的50%。平時(shí)成績(jī)由平時(shí)測(cè)驗(yàn)、平時(shí)作業(yè)、交流討論與考勤四部分組成，所占比例分別為45%、30%、15%和10%。平時(shí)測(cè)驗(yàn)一學(xué)期安排3次，檢驗(yàn)學(xué)生5～6周的階段性學(xué)習(xí)效果。平時(shí)作業(yè)每周安排1次，幫助學(xué)生了解自己對(duì)本周課程教學(xué)內(nèi)容的掌握程度。平時(shí)測(cè)驗(yàn)和平時(shí)作業(yè)依托學(xué)校提供的在線教學(xué)平臺(tái)來開展。客觀題由系統(tǒng)自動(dòng)批改，主觀題主要采取學(xué)生互評(píng)的方式批改。學(xué)生在批改他人答卷的同時(shí)，鞏固了自己對(duì)相關(guān)問題的理解。交流討論要求學(xué)生就教師提出的問題進(jìn)行討論，主要是依托在線課程平臺(tái)進(jìn)行。教師將相關(guān)素材與具體討論問題發(fā)送到“課程論壇”板塊。學(xué)生以發(fā)帖、回帖的形式參加交流討論，也可以在課間時(shí)間與教師當(dāng)面討論。在學(xué)習(xí)過程成績(jī)?cè)u(píng)定的各環(huán)節(jié)，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升。在“交流討論”環(huán)節(jié)，教師從與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科前沿中選取相關(guān)素材，凝練成討論問題，供學(xué)生討論研究。在“平時(shí)作業(yè)”和“在線測(cè)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，各引入一部分具有啟發(fā)性的問題。這些問題能夠幫助學(xué)生在理解現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上獨(dú)立思考，提出教材上沒有的新見解或解決問題的新方案。同時(shí)，通過合理利用現(xiàn)代教育技術(shù)，發(fā)揮在線教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，平時(shí)測(cè)驗(yàn)和作業(yè)均能及時(shí)批改與歸檔保存，這樣既能幫助學(xué)生及時(shí)掌握自身學(xué)習(xí)情況，又能有效保存學(xué)習(xí)過程的痕跡，從而提升學(xué)習(xí)過程考核的公信力。教學(xué)實(shí)踐表明，多數(shù)學(xué)生認(rèn)可這套過程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系。

“藥學(xué)生物化學(xué)”課程是藥學(xué)類本科專業(yè)學(xué)生從微觀水平對(duì)生命系統(tǒng)形成理解和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的形成與提升，具有舉足輕重的作用。為了幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)教材經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的有效提升，教師開展了三方面的課程教學(xué)改革。一是將相關(guān)的前沿性科研成果，以及獲得這些科研成果的過程轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生樹立創(chuàng)新精神，了解創(chuàng)新方法。二是開展層次分明、教學(xué)內(nèi)容難度階梯遞進(jìn)、教學(xué)模式與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生筑牢知識(shí)架構(gòu)，打好創(chuàng)新基礎(chǔ)。三是構(gòu)建合理有效的融入創(chuàng)新元素的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)效果，樹立創(chuàng)新意識(shí)。從學(xué)?！皩W(xué)評(píng)教”系統(tǒng)反饋的信息來看，以上舉措得到了大部分學(xué)生的認(rèn)可。

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Reform of the “Pharmaceutical Biochemistry” Course Directed by Cultivation of Innovative Abilities

SHU Guang-wen

（School of Pharmaceutical Sciences， South-Central Minzu University， Hubei， Wuhan 430074， China）

Abstract： It has become one of the important tasks of personnel training nowadays in colleges and universities that enhancing the close integration of innovation education with classroom teaching and making full use of classroom teaching which is the main channel of personnel training to effectively improve the innovation abilities of college students. “Pharmaceutical biochemistry” is a core compulsory course for all undergraduate majors in pharmacy. Integrating innovative education into the teaching system of this course has the capacity of exerting an extraordinary positive significance for the improvement of innovative abilities of undergraduate students. The teaching reform of “pharmaceutical biochemistry” in the following three aspects is conducive to the cultivation of students innovative ability. First of all， carry out the reconstruction of teaching content according to the cultivation of innovative ability. Second， design the course teaching process to adapt to the learning characteristics of ordinary undergraduate colleges and universities. Finally， in terms of learning evaluation， highlight the proportion of learning process. Those aforementioned measures not only stimulate learning enthusiasm and improve the teaching effect， but also effectively improve their innovation abilities.

Key words： cultivation of innovative abilities; pharmaceutical biochemistry; course teaching system