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新就业形势下生物化学教学改革初探

2011-04-08谢珍玉郭伟良

关键词:生物化学教学方式教学内容

谢珍玉,郭伟良

(海南大学海洋学院,海南海口,570228)

新就业形势下生物化学教学改革初探

谢珍玉,郭伟良

(海南大学海洋学院,海南海口,570228)

围绕“以学生为中心,教师为辅导”的原则,结合教学方式和教学手段改革,以教学内容为核心,初步探讨了本科生物化学教学改革.在教学内容方面,不仅强调系统性,而且更强调突出重点内容,讲授生物化学的蛋白质、酶、核酸和糖代谢等重要特异性内容,满足立志考研的学生的学习愿望,同时,与实践结合,满足立志基层就业学生的学习要求;教学方式从传统的灌输式转向讲解式、引导式、启发式、举例式、互动交流式、任务驱动式、竞赛式或多种方式结合的形式;教学手段朝多样化方向发展,由简单的板书教学转为多媒体教学、示教片教学、实验教学、网络教学等.通过教学改革,培养了学生的学习兴趣、调动了学生学习的积极性,充分发挥了学生的主观能动性,培养和提高了学生自主学习的能力,从而使学生能更好地适应竞争日益激烈的“考研热”和就业基层化的新形势.

生物化学教学改革;教学内容;教学方式;教学手段

随着经济体制改革的深化和经济结构的战略性调整,就业的竞争压力日益激烈化,对高校学生的能力素质提出了更高的要求[1].传统的单纯基础理论灌输式教学,已经难以满足社会经济发展对人才培养的要求,培养出的学生难以适应就业的新形势.面对严峻的就业压力,学生往往没有足够的准备,能力素质与社会单位的要求脱节,于是大学毕业生出现了前所未有的2个就业新现象,一是“考研热”,据教育部统计,全国报考2010年学历硕士研究生的人数达到140万人,较2009年增加13%,是2001年报考总数的3倍,也是2001年以来硕士研究生报考人数最高的一年,在没有足够就业的准备下,很多学生选择了继续接受教育的路线,这部分同学对基础理论课程的学习积极性较高;二是“就业基层化”,由于传统教学方式培养出的学生缺少基础的实验、实践和实训训练,因此难以适应从学习到工作的转换过程,只适宜从基层从业起步;另一方面,尽管目前就业压力不断增大,广大农村等基层单位的人才还严重匮乏,这些基层单位成了当代大学生就业的重要去路.选择到基层就业的这部分学生,对于深入的基础理论课程的学习积极性较低,他们更多地关注与生产实践结合紧密的技术型知识的学习.

生物化学是运用化学的原理及方法研究生命活动化学变化的学科,是生物学专业的基础课程之一,与植物学、动物学、遗传学、分子生物学和细胞生物学等生物学课程有着密切的联系[2].由于生物化学是基础学科,其研究范围涉及到所有生物体(动物、植物和微生物等),知识多样、内容庞杂、抽象、难以理解;另外,随着创新型人才培养模式的建立和学生减负的推进,生物化学的授课学时日益减少.因此,在当前新的就业形式下,以传统的教学方法施教传统的生物化学内容,立志考研的学生无法“学透”,准备基层就业的学生难以转变兴趣,学生学习积极性普遍不高[3-4],生物化学的教学改革势在必行.本文从教学内容、教学方式和教学手段等方面入手,阐述以学生为中心的生物化学教学改革,特别是教学内容的改革,旨在培养新就业形式下的学生对生物化学的学习兴趣,使学生由被动学习转变为主动学习,充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性,提高学生掌握专业知识的水平.

1 教学内容的改革

生物化学知识囊括整个生命体的化学物质组成和变化的内容,分静态生物化学和动态生物化学2个主要部分,内容庞大而复杂,近年来,在建立创新型人才培养模式和学生减负的教学改革中,强调加强应用实践课程的教学,而专业基础课程的课时逐年减少,如水产养殖学专业的生物化学教学学时仅44个课时,不足精英教育时代的三分之一,而生物化学知识量在日益增加,如何利用这有限的课时,让学生掌握更多更高层次的生物化学知识是生物化学教学工作者所遇到的主要难题之一.这就需要有机地选择生物化学教学内容并充分培养学生的自主学习能力.为此,笔者就这些方面提出了生物化学教学内容改革的建议.

首先,在生物化学教学伊始,全面系统地介绍生物化学的研究内容、目的及应用,让学生对生物化学有一个完整的基本了解,以便于学生针对生物化学重点和难点内容进行选择性学习.其次,教师需将所用教材与本专业其他课程教材作深入细致的比较,其他课程中所涉及的内容,尽量在生物化学教学中不讲授或只作简单的特征性介绍,也就是说,尽量利用有限的教学时间,讲授生物化学中的重要特异性教学内容,这有利于学生应对研究生入学考试.一般将生物化学的整体知识内容分成3个层次:一是重点内容,为必须理解掌握的内容,这部分内容既是生物化学的精髓,也是研究生入学考试中的最主要内容;二是需要理解的内容,也是研究生入学考试中生物化学的重要内容或在其他课程中会详细讲解的内容;三是需要了解的内容.如静态的生物化学中介绍生命体内的物质组成主要包括生物大分子(蛋白质、酶、核酸、多糖、脂肪及其复合物)和生物小分子(氨基酸、核苷酸、脂肪酸、维生素、激素和抗生素).而在动态生物化学中则需要学习以上生命体的基本物质在生物体内的化学转化过程,即各物质的转化过程及其伴随的能量代谢过程.蛋白质、酶和核酸可作为静态生物化学需重点理解和掌握的内容,其中蛋白质是生命的结构组成、生命活动与表征的体现者;酶是生命活动的高效、专一催化剂;核酸是生命体遗传信息载体,是生命活动的根本控制者.这些内容是静态生物化学的精髓,也是其他课程中基本没有提及或仅简单提及的内容.以上3类物质的定义、化学组成、物理和化学性质、结构特征、生物学功能、鉴别和分离纯化分析方法等需要掌握,在教授这部分内容时,应采用深入浅出的方法详细讲解相关内容的重要知识点,强调这3类物质的学习思路、方法和技巧.同时,应结合水产专业学生的专业特点,在酶章节中可增加介绍石斑鱼、罗非鱼等不同食性鱼类消化道中酶的主要类型及其作用,揭示不同食性鱼类的酶学生化基础,提高立志基层就业的学生的学习兴趣.糖类和脂类物质可划为需要理解的知识内容,这2类物质的相关知识点在学生之前学过的《有机化学》中最为详尽,可通过布置作业的形式,让学生按照核酸、蛋白质和糖类物质的学习思路和方法进行学习,如此可以考察学生举一反三的自学能力.与此类似,动态生物化学中的生物能学、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢和核酸代谢为理解掌握的知识内容,不过,各类物质有多种代谢途径,应选择最典型的代谢途径,如糖类的葡萄糖发酵、丙酮酸脱羧、三羧酸循环、磷酸已糖旁路、糖异生、脂肪酸的β-氧化、脂类的合成代谢、尿素循环等进行详细讲解.为了提高学生在今后研究生入学考试中的应试能力和对生物化学代谢途径的自学能力,应特别强调这些典型代谢途径发生的场所、物质转化过程、关键酶、限速步骤和能量代谢,对于丙酮酸脱羧还应详细讲解丙酮酸脱氢酶复合体的工作过程,以加深对静态生物化学中多酶复合体知识的理解,而其他途径,如酒精发酵、甘油发酵、脂肪酸的α-氧化、脂肪酸的ω-氧化、氨基酸的脱氨基作用、氨基酸的转氨基作用、联合脱氨基作用、脱羧基作用、氨基酸的合成代谢、核酸的酶促降解、嘌呤核苷酸的分解与合成、嘧啶核苷酸的分解与合成过程等,可列为需要理解的知识内容.对于静态生物化学和动态生物化学的其他章节的知识内容,可让学生在《免疫学原理》、《分子生物学》、《微生物学》和《遗传学》等课程中学习,这些内容可划为需要了解的内容,可充分利用网络教学平台将教学课件、教学大纲、重要习题(尤其是与研究生入学考试难度相当的习题)、学习要领等展示给学生,由学生自己选择学习即可.总之,完整的特异性生物化学知识体系和突出的重点内容,有利于立志考研学生的深造;与实践结合的内容,可满足立志基层就业的学生的学习要求.

2 教学方式的改革

生物化学因其知识量大、理论性强,大多采用高速的讲授式开展,在教学过程中,师生都可能觉得乏而无味,尤其是定位于基层就业的学生,更无心倾听这种填鸭式的教学方式,教学效果难尽人意.根据几年的教学经验,提倡现行新形势下的生物化学教学方式如下:首先,应结合生活实际案例和学生专业知识背景,根据不同的教学内容,单独或结合采用讲解式、引导式、启发式、举例式等不同的教学方式开展教学,加深学生对抽象知识的理解.例如,在介绍生物化学这个学科的概念时,首先采用讲解式进行基本讲解,此时学生可能仍是一知半解,这时就可以采用生活中涉及到的简单有趣的例子进行说明,如为什么吃猪肉要比吃青菜扛饿?然后通过例子进行引导,猪肉和青菜的营养成分有何不同?猪肉和青菜都是生命体,那它们的组成具体区别在哪?这就是静态生物化学研究的内容,为什么吃了以后会有不同的效果?这是因为人体也是生命体,不同成分进入人体后有不同的变化和功效,这便是动态生物化学的内容,通过这一个过程,可将生物化学内容进行总结性地完整介绍,从而激发学生的求知欲望.又如在讲解酶的内容时,可结合吃饭时,咀嚼时会感到有甜味,淀粉遇到碘时会呈蓝色,可淀粉溶液中加少许唾液时,过一会儿再滴加碘淀粉却不会变蓝,这是由什么原因引起的?其次,不要照本宣科,应将课本上相关知识点融会贯通、有机结合来进行讲授,将书本上的点状知识结构形成线形知识结构或网状知识结构,加深记忆.如在讲二硫键的作用时,可从提问头发烧焦的气味开始,引导角蛋白中硫的存在,接下来可提问硫元素在角蛋白中的存在形式是什么?引导学生回想到半胱氨酸,进一步引导出胱氨酸中的二硫键,最后结合实际讲解卷发的生化原理,使学生充分认识二硫键在稳定蛋白质高级结构中的作用.再者,针对学生知识面的实际,适时开展互动交流式教学,加深学生对所学知识的记忆、理解与应用,开阔学生的思维.如讲授酮体生成与意义时,可结合近年来发生的汶川地震及其救助情况,提前让学生准备人类在未进食的情况下目前确定的最长生存时间有多长?被救幸存者有哪些症状?都要做哪些后期治疗?然后通过交流讨论的方式,首先肯定生糖氨基酸等可通过糖异生转化成糖来维持血糖浓度,同时引导出脂肪酸β-氧化的产物——乙酰CoA可以转化为酮体,酮体可通过血脑屏障及肌肉毛细管壁,长期饥饿,糖供应不足时,酮体可以代替葡萄糖,成为脑组织及肌肉的主要能源.不过,当长期饥饿引起酮体生成超过肝外组织的利用能力时,可引起血中酮体升高,导致酮病、酸(乙酰乙酸、β-羟丁酸)中毒,引起酮尿,这些都是被救幸存者的重要症状,需要一段时间的治疗.最后,充分利用学生的成就心理,对需要理解或了解的一些主要内容开展任务驱动式或竞赛式教学.通过举办趣味性竞赛或是辩论会,让学生自主收集资料进行学习,拓展学生知识面、开拓新的思路和培养自主学习能力,这既符合立志考研学生的要求,又提高了立志基层就业学生的思维能力、操作能力和学习兴趣.总之,多种教学方式的结合,可激发学生对生物化学的学习积极性,也可加强学生对课程的理解和掌握,培养学生对生物化学的自学能力和思维方式,从而达到良好的教学效果.

3 教学手段的改革

随着科学技术的发展,教学仪器设备日益完善,教学手段也更加科技化和多样化,目前,常见的现代教学手段主要有多媒体教学、示教片教学、实验教学、网络教学等.其中,多媒体教学融入了图形、文字、影像、声音、动画、视频等多种媒体,实现了多样化文字和图片的展现,这有利于突出重点和难点,同时还能调动学生的感官功能,激发学生的学习兴趣,维持较长时间的学习注意力,充分提高学生的学习积极性和教学效率,此外,还使授课方式更为方便、快捷,节省了教师授课的大量板书时间,可有效提高课堂教学内容的知识量[5-6].示教片教学可以将预先制备或准备好的VCD等素材通过大屏幕展示给学生,可以使课本“活化”,使教室成为“电影院”,可大大减轻学生的厌学情绪.实验教学是一切自然科学的基础,也是生物化学理论教学的重要辅助手段,通过对不同生化过程与现象的观察和试验,进行科学知识学习、技能训练、实践能力和创新精神培养的教学形式,具有获取生物化学知识、培养技能和情商的多重功能,是学习的能动过程,突出了学生的主体地位,能引发学生的创造性思维,同时也推动了学生探究性学习和合作性学习,是提高不同就业愿望学生的独立思考能力和实际操作能力的有效手段.网络教学是基于建构主义学习理论的一种新的教学手段,强调主体在学习过程中的主动性和重要性,是实现学生自主学习的有效实践环境和条件[7].

生物化学中的物质组成、结构、代谢过程都是微观内容,看不见摸不着,大多数理论知识相对抽象、难以理解,传统的板书教学手段常导致大多数学生产生严重厌学情绪.激发学生的学习兴趣、维持较长时间的注意力和提高学习的主观能动性是实现生物化学高效教学的重要因素.因此,笔者认为,简化传统板书教学,充分利用好当今的现代教学手段可以有效提高生物化学的教学效果.具体做法及其优势如下:第一,利用多媒体教学、示教片教学等可将各生命组成物质的特异立体结构、代谢过程中物质构象或拓扑结构变化等直观展示,形象直观地展现蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,DNA的双螺旋结构和三股螺旋结构,RNA的特异性二级结构和三级结构,酶与底物的识别和结合过程,DNA的复制、转录和翻译过程等;第二,多媒体教学、示教片教学可将生命体中物质的合成、转运、转化、调控等过程,如酶的催化过程、糖酵解过程、呼吸链中电子传递与ATP生成过程等,通过动画的形式将本来抽象难以理解的内容形象化、直观化,使内容更加生动有趣,有利于学生理解和记忆,从而激发学生的学习兴趣;第三,示教片演示、实验操作教学等,可使氨基酸和蛋白质的基本性质、酶活及其影响条件、DNA的复制、核酸序列特异性等理论知识、酶定义发展历程等学科发展史的相关内容和一些经典试验具体化、实际化和应用化,如PCR扩增可在体外证实和检验DNA的复制过程,加强学生对生物化学知识的理解和记忆;第四,充分利用网络教学平台,可为学生提供本课程的相关学习资料,尤其是对于那些与需要掌握内容相关性较强但课堂上没有时间讲授的内容和那些仅需要了解的内容的课件、学习要点、复习题等,在课堂上只要给出相应网址,以供准备考研的这部分学生课外学习,同时,当学生在进行回顾复习而遇到不太理解的知识点时,可在网络平台上找到相关资料进行补充学习;第五,利用网络教学平台还可加强师生之间的沟通,即通过网络平台实现发问与留言,讨论和交流学生在预习或复习过程中遇到的问题以及学生对重要内容的不同看法,实现教师答疑等,以此作为学生课内学习的重要补充,如此有利于教师实时掌握每堂课的实际教学效果,真正实现了“教学相长”.

4 结语

在目前就业压力日益激烈的新形势下,笔者从教学内容、教学方式和教学手段三方面初步探讨了本科生物化学的教学改革.在教学内容改革方面,力求突出重点、形成体系、结合实践,在教学方式和教学手段改革方面,力求以学生为中心,发挥学生主观能动性.总之,围绕“以学生为中心,教师为辅导”的原则,既要将重点内容讲“透”,又要注重生物化学特异性知识体系的系统性;既要满足立志考研学生的学习要求,又要满足立志基层就业的学习要求;最终培养和激发新就业形势下两类不同要求学生的学习兴趣,提高学生对生物化学知识掌握能力,以期促进生物化学教学的大发展.

[1]谭世贵.持续推进教育教学改革 着力提高人才培养质量[J].海南大学学报:人文社会科学版,2005,23(1):1-6.

[2]张庭延,李恩,刘慧君.生物化学教学与课程建设的体会[J].生物学杂志,2008,25(1):69-71.

[3]沈永杰,蒋凯.生物化学教学改革初探[J].2009,2:174.

[4]贾若凌,李丽.高等院校生物化学教学的改革与探讨[J].广东化工,2010,37(4):241-242.

[5]刘春凌,王鹏,王贵喜.多媒体教学的利弊透析[J].河北北方学院学报,2010,26(3):74-76.

[6]郑剑.多媒体辅助生物化学教学研究[J].安徽农学通报,2009,12(24):128-12.

[7]王哲先.浅析网络教学与传统课堂相结合的新型英语教学模式[J].沈阳工程学院学报:社会科学版,2008,4(4):579-581.

Discussion on the Reformation of Biochemistry Teaching in New Occupational Situation

XIE Zhen-yu,GUO Wei-liang

(College of Marine Sciences,Hainan University,Haikou 570028,China)

To culture high-quality students in new occupational situation,based on the principle of“student is the core,teacher is the assistant”,combined with the reformation of teaching method and teaching means,teaching content was used as the key to discuss the reformation of biochemistry teaching.Compared with the traditional teaching content,the reformed one not only emphasized the systematicness,but also lay stress on the key points such as protein,enzyme,nucleic acid and carbohydrate metabolism,which was suit for the students who would take part in the entrance examination for master degree,and the content should be associated with the specialty,which was fit for the students who would work in the basic unit.Teaching method extended to various methods,which include inductive teaching,heuristic lecturing,illustrational lecturing,communication,task driving method,competition and the combining of above mentioned methods.Teaching means were developed into diversification,which were transformed from the only blackboard writing into multimedia,teaching film,experimental teaching,network teaching.Via reformation above,the study interest of the students were aroused,the enthusiasm of the students were mobilized,the subjective initiative of the students were brought into full play,the self studying abilities of the students were improved,and all of which comprehensively elevate the students quality to adapt the new occupational situation which was the craze for graduate school and getting a job in basic unit.

reformation of biochemistry teaching;teaching content;teaching method;teaching means

G 434 < class="emphasis_bold">文献标志码:A

A

1004-1729(2011)03-0289-05

2010-12-27

水产养殖学国家级高等学校特色专业建设点资助(TS10477)

谢珍玉(1974-),男,江西吉水人,海南大学海洋学院副教授.

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