1不断改革教学方式
作为生命科学领域的专业基础课,对《生物化学》中的基本概念、基本原理要做到讲授清晰,简单易懂。对基础理论掌握的程度,直接影响学生对后续《细胞生物学》、《分子生物学》、《基因组学》等课程的学习。教师的教学方式、教学热情决定着学生的学习效果和从事生命科学研究的兴趣。所以教师任重而道远,需要不断改革教学方式,总结经验,与生化同行加强交流,发展教学特色,提高自我形象,这对激发学生的学习情趣,培养创新思维模式,培养生命科学研究人才至关重要。在探讨教学方式的改革中,有如下几点可以尝试:
1.1引入生活实例,加强记忆,便于理解
生物化学与我们的生活实际关系十分密切,在生物化学的教学过程中可以尝试多将一些生化原理知识与生活实际联系在一起。其实现实生活中的例子比比皆是,如烫发与直发;多吃西瓜相当于吃伟哥;为什么狗急跳墙,人急中生智;喝咖啡绿茶减肥;左旋肉碱能减肥吗;氰化钾中毒解毒原理与电子传递链;过夜的韭菜不能吃;路边的野蘑菇不要采;乳酸发酵和乙醇发酵的生物学意义;尝试自酿红葡萄酒等。大量引入生活中的实例,能够增加学生的学习兴趣,便于理解课本中的理论知识。同时也可以要求同学们自己寻找生活实例,并尝试用生化理论知识加以解释,对做的比较好的同学实行加分奖励。
1.2将复杂深奥的理论简单化、形象化
生物化学基本理论内容繁杂,加上时间紧张,因此生物化学一直是学生评论难度最大的课程。教师在授课过程中应该注重将复杂深奥的理论内容简单化,形象化,便于学生理解和掌握,并加深记忆。比如在讲授DNA的高级结构-超螺旋的产生时,可以应用电话线、女生用的螺旋圈发绳等形象比喻,在讲授过渡态稳定学说时以弯曲的即将扭断的铁丝比喻过渡态,把酶与自杀性底物的关系比作农夫与蛇的故事,等等,这些形象的比喻比比皆是,有助于将抽象的理论具体化,形象化。
1.3提问式,启发式,归纳法,互动式教学方式组合应用
在讲授过程中过度的依赖课件,照读PPT会使课堂教学变得乏味无趣。因此在授课过程中要注意引入多种教学方式,例如丰富生动的视频与图片,在课堂上多提问,多启发学生思考,增加互动式讨论,帮助学生归纳知识要点,等等,都将使课程氛围活跃,激发学生的积极性与主动性,培养学生浓厚的学习兴趣[1]。从以老师讲解为主向以学生的自学、主动学习为主转变、从以课堂教学为主向课内外结合转变、增加学生课外学习的考核力度与考核办法,从以单一的期末考试成绩评价为主向结果与过程评价结合转变。
1.4引入经典的科学故事
在《生物化学》的讲授中,对一些重大科学理论,如DNA双螺旋结构的发现,PCR的发明,Sanger测序法的发现等,要重视科学理论的发现、发展的历史,引导学生课外阅读这些经典的科学理论的发展历程,使学生不但了解相关科学理论发现的历史背景,更从科学家的科研之路上深受启发,还能有助于学生理解和掌握基础理论。这些著名的科学家如:吴宪、HansKrebs、JohnHop-kins、Sumner、Kendrew、Warburg、Anfinsen、Watson、Crick、Sanger、Cohen、Kornberg、Nire-nherg、Baltimore等。
2引入探究式教学,充分发挥学生学习的主动性
在教学过程中往往是教师的传授知识为主。教师能够将教材上的内容进行细致的讲解,教师经过多年的教学经验,不断改革多种教学方式,能够将生化知识系统、形象的传授。但是如果在全程教学中都是一成不变的模式,学生完全被动的接受生化知识和理论,这种单一的教学模式十分不利于培养学生的创新型思维,不利于学生科研能力的提升,而且会使学生产生厌倦的情绪,出现逃课等现象。学生认为不用参与课堂学习,只要课后看看老师的课件就够了。因此,在教学过程中必须发挥学生的主动性,引领学生积极思考。通过探究式教学方式,培养学生的自学能力,文献阅读能力,研究与交流能力,激发学生的学习兴趣,培养科学思维[2]。在教学过程中,由教师根据部分重要的教学内容,设计研究专题,由学生根据研讨专题,检索资料,制作PPT讲稿。然后教师讲评PPT稿件,选择优秀学生的PPT,并让学生在全班进行演讲和讨论。在教学过程中,我们引入如下专题,供学生进行学习和讨论。要求学生能够查阅资料,研读文献,对《生物化学》中的一些重大发现,前沿领域以及与人类健康和疾病相关的热点问题进行研讨。
3及时引进新知识,与世界前沿同步
生物化学是生命科学的基础和前沿,在生物相关专业的教学中处于中心地位。但是我国高等院校生物化学教学质量与国外尚有相当大的差距。不断向大学课堂引进现代知识是填补这一差距的主要途径[3]。目前,我国对新知识的引进表现出明显的滞后性。同步引进新知识需要教师在教学上做出巨大的付出,这种付出的前提是学院的大力倡导与鼓励。只有加强教学管理,强化科研型教学,才能使教师更加积极的投身于生化教学的教学改革中,否则生物化学的教学将永远落后于国外的一流教学。生物化学重点讲述内容包括蛋白质、核酸等生物大分子的基本结构与功能,及新陈代谢等。在课堂教学中,我们强调基本概念、基本理论,既然是基本的东西,常被认为一成不变的内容,这也是很多教师多年沿用一套教材、课件的主要原因。实际上,随着研究的深入,生物化学许多领域的概念、理论发生着深刻的变化,需要教师根据新的知识适时进行调整。要引进新的知识主要包括补充新的知识,用新知识取代陈旧的表述,以及删除陈旧的表述等。比如国内生物化学教材对20种基本氨基酸的性质主要给出pKa值,等电点数据,没有给出氨基酸侧链基团亲水性-疏水性指数。而这些指数对理解蛋白质的空间结构,蛋白折叠热力学以及蛋白质和与其他生物大分子之间的相互作用等,具有很大的作用。在酶的抑制动力学问题上,国内生物化学教材普遍把可逆抑制作用总结为竞争性抑制,非竞争性抑制和反竞争性抑制。而LehningerPrinciplesofBiochemistry第六版[4]重新把可逆抑制作用总结为竞争性抑制、反竞争性抑制和混合抑制三种类型,把非竞争性抑制作为混合抑制的一个特例。国外的教材更新及时,并且有丰富的网络资源可以利用()。LehningerPrinciplesofBiochemistry第6版给出了20种氨基酸的3D教程,肌红蛋白、血红蛋白与氧结合,限制性内切酶等等大量3D教程、模拟图。部分网络资源是付费内容,因此需要学院或教学团队组的支持与鼓励,获取国外的优质教材和课件资源。进一步加强本科科研训练体系的建设目前,国家对高素质创新型人才的需求日期增强。生命科学是实验性学科,仅仅具有理论基础的生命科学领域的本科人才已不能适应社会的发展需求。高素质的生命科学人才必须具备宽广的理论知识及一定的创新思维和实践能力。学生必须经过系统的科研活动和创新活动的锻炼,才能锻炼和提高学生提出问题,分析问题及解决问题的能力[5]。中国海洋大学海洋生命学院iGEM团队成立之初,曾经有本科生找我,说本科生中部分对生命科学研究具有浓烈兴趣和极大热情的学生,对理论课程和学校普通实验课程的设置存在“吃不饱”的现象。应该通过多种形式,建设丰富的本科科研训练体系,帮助学生树立科学研究意识,了解科学研究的基本途径和方法,开阔理论视野和科学学识,使学生得到科研能力和综合生命素养的全面培养,实现学生知识、能力和素质的协调发展。
4强化管理,全面提升学生的生命科学素养
优良的师资队伍是高素质本科人才培养的重要保障[6]。通过教学团队建设,开展教学研究活动,积极推动研究型教学,才能培养学生热爱生命科学,投身生命科学学习与研究的热情。高等学校最主要的功能是人才培养。然而,随着我国高等教育的快速发展,越来越多的大学把发展目标定位为研究型大学,对科研项目、科研成果更加重视,教学工作和教学管理在不同程度上被削弱了。但是从世界一流的发展历程来看,本科生的教育始终是高校发展的核心任务,是确定高校排名的关键所在。因此,在管理层面上应该进一步强化教学的中心地位,从教师的岗位聘任和工作薪酬等多方面保证教师教学的积极性和教学质量的稳步上升。在目前的高校体制中,大部分教师以科研项目组成相应的研究室,传统观念上的教研室组织已经不存在。在这种新形势下建立高效的管理体制是实施有效教学管理的重要措施。目前,为了加强师生互动,提升教学效果,大多数高校实施小班上课,有不同老师担任授课任务。由此而产生的问题是这些老师往往工作在不同的科研室,相互之间缺少交流和沟通。为此,有的高校建立了生物化学教学团队,由资深教授担任组长,负责组织协调工作,经常开展教研活动,围绕生物化学教学课件、教学内容、教学方式、考核方式以及教材的更新进行研究探讨。在师资队伍的建设中,要注重加强青年教师的培养,提高青年教师的教学能力和教学水平,增强创新意识,发挥青年教师的骨干教学作用。
作者:杨艳 刘晨光 单位:中国海洋大学海洋生命学院