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高健
[摘要]文章分析了工科生物化学课程开设的情况,并针对工科的特点,对生物化学所用的教材、教学方法、实验教学及课程考核改革等进行了一系列的探讨,旨在寻求一套适合工科生物化学的教学模式,从而全面提高工科生物化学的教学质量。
[关键词]工科 生物化学 教学改革
[作者简介]高健(1973-
),男,江苏建湖人,盐城工学院讲师,硕士,研究方向为生物化学教学、生物活性物质提取、海洋藻类等。(江苏 盐城 224003)
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2007)03-0113-01
生物化学是一门很重要的教学课程,课程体系严谨,理论知识较难,发展速度很快,新知识、新成果层出不穷。对许多开设了生物化学课程的工科院校来讲,学生底子薄、基础差,掌握好该课程还存在一定的难度。这让教学工作者面临着严峻的挑战,既要使教学紧跟学科发展的步伐,突出工科特色;又要使学生在系统学习生物化学基础理论知识的同时,及时掌握生物化学领域内的最新理论成果和应用技术,以全面培养学生的创新能力和综合素质。为此,我们对有利于提高教学质量的各个环节进行了分析探讨,旨在进一步实现培养综合性应用人才的目标。
一、结合实际,选择合适的教材和参考书
生物化学教材较多,从目前高校使用的实际情况来看,主要有三种,分别是王镜岩主编的《生物化学》(第三版)、聂剑初主编的《生物化学简明教程》(第三版)、郑集主编的《生物化学》。这三种教材均为高等教育出版社发行,是公认的比较优秀的教材,各有特色。
王镜岩主编的《生物化学》理论体系全面、翔实,反映学科发展的新内容较多,许多学科前沿的理论知识也有所涉及。但是这本分为上、下两册的权威教材相对而言难度较大,要求讲解的课时也比较多,所以这套教材比较适宜作为重点高等院校的理科教学教材。而聂剑初主编的《生物化学简明教程》,内容简明扼要、文字精练、层次清楚、使用面广,实用性强①,所以这套教材非常适合工科院校师生使用,学生容易接受,同时能满足不同学科不同学时的要求。郑集主编的《生物化学》相对这两套教材而言也自有其特色,不少高校也将其作为本科生教材使用。
综上所述,笔者认为,工科院校使用聂剑初主编的《生物化学简明教程》作为教材比较适宜,同时辅以王镜岩主编的《生物化学》和郑集主编的《生物化学》作为教学参考书。
二、不同专业教学内容的侧重点不同
生物化学作为必修课程,绝大多数专业将其作为专业基础课要求,如生物工程、食品科学与工艺、染整专业等;也有部分专业将其作为专业选修课要求,如化学工程等。不同专业要求不同,教学内容的侧重点就会有所不同。
作为专业基础课来要求的专业,生物化学的授课时间要多些,除了强调基础理论知识的讲解外,还需对具体章节有所侧重。比如,食品科学与工艺专业一些后续课程与糖结构及糖代谢关联比较大,还经常接触酶的有关知识与应用,所以这些相关章节的知识就需多花些精力,而有关分子方面的理论就并非重点。
作为专业选修课来要求的专业,必须强调其应用性,这对授课者来讲要求更高,既要通晓各章节理论知识,还须侧重具体实践应用。如在讲解酶的竞争性抑制时,要联系磺胺药的发现,以及酶的抑制作用在制药行业和农药等行业的应用。充分做到理论联系实际,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
三、把握规律,深入浅出地开展理论教学
生物化学是介于生物与化学之间的边缘学科,是利用化学的理论和方法研究生物的一门学科
②。《生物化学简明教程》上半部分主讲蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素结构与性质,下半部分主讲这几类物质的代谢,包括能量代谢和物质代谢。全书结构层次分明,条理性很强,先讲结构与性质,后讲代谢,结构决定性质,而各种代谢之间又相互贯通。在讲授教材的上半部分内容时,一定要把握课程体系的规律性。具体讲解时要善于总结归纳,让学生能认识到这种规律性,学习时能举一反三,融会贯通。
在讲解教材的下半部分物质代谢和能量代谢时,要将几类生物大分子的代谢相互贯穿起来,发现其中的规律性,并能让学生认识这种规律性,从而简化和加深对课程内容的理解和掌握。代谢过程实际上就是化学反应,只不过是在常温和常压下进行的,而所用的催化剂是酶,酶在几类生物大分子物质代谢过程中起关键作用,而酶作为催化剂往往离不开辅酶和辅基,这些辅酶和辅基常常就是由维生素充当的,这样就可以将酶、维生素与生物大分子代谢过程有机结合起来。这种采用启发式、讨论式、提问式等的教学方式,不但提高了课堂教学效果,而且还启发了学生的创新思维,改善了学生的学习方法。
四、注重实践,加强生物化学实验教学改革
生物化学是一门很重要的专业基础课,对学生动手能力、实践能力和创新能力的培养非常重要
③。但目前工科院校普遍存在专业基础课和专业课的教学课时被压缩的现象,出现了重理论轻实验的倾向,这与培养应用型综合人才的目标背道而驰,必须给予纠正。在压缩总课时的前提下,要确保教学任务顺利完成,更要优先确保实验课时。
生物化学实验课以制订的实验教学大纲来实施。首先要提高实验课与理论课的比例,同时也要调整实验内容。一改以往的验证性实验,加重综合性实验的比例,更好地将理论和实验有机结合、融会贯通,全面培养学生的观察能力、动手能力、思维能力和创新能力。在实验教学过程中必须严格规范每一环节。每次实验前都要求学生必须预习实验内容,明确实验目的,熟悉实验原理和实验步骤。并要求学生将预习内容记录在专门的实验笔记本上,实验前,通过老师检查,合格的才能开展实验。在实验过程中还必须强调操作的规范性。除此以外,在实验中,常常会出现一些不同的实验现象,要引导学生仔细观察,善于分析问题,找出原因。通过这些训练,不仅能培养学生的动手能力,还可以培养学生的创新思维。
对实验结果的记录要十分详细,应记录实际观察到的实验现象而不是照抄实验书所列应观察到的实验结果,还应记录实验现象的所有细节。如只报告在一个特殊实验中生成一种红色沉淀是不够的,沉淀的真实颜色是什么:粉红、砖红、深红或其他?沉淀是少?是多?是颗粒状还是胶状?什么时候形成沉淀?立即生成、缓慢生成、热时生成还是冷却时生成?所有这些似乎显而易见,但经常被忽视
④。在实验结束后,除了要求学生对实验过程中记录的数据能正确分析和处理,还要提出思考题,加深学生对实验内容的理解。只有通过严格化和规范化,才能培养学生严谨的学习态度,有利于学生将来走上工作岗位后,能在生产一线独立地进行各项操作。
五、全面测评,改革课程的考核方法
生物化学是一门理论为主、应用实践性很强的课程。传统教学以授课为主,配合适当的实验教学,平时很少布置作业,授课结束后,出一份试卷,最终以卷面成绩决定学生的学习好坏
⑤。这种方式既不能客观公正地反映学生的学习掌握情况,也不能激发学生的学习热情,更不利于培养学生的创新能力。为此,应当对生物化学课程的考核方式进行改革,这主要体现在优化考试的成绩比例,期末考试成绩最多占60%、作业占10%、平时测验占10%、实验占20%。在平时作业的设置上多一些理解型、应用型强的题目。比如,关于氨基酸等电点知识,可以给出三种氨基酸的混合溶液,并提供三种氨基酸的等电点,让学生设计一种简单方法分离这三种氨基酸。这样的题型可以锻炼学生的思维能力和分析问题的能力。平时小测验既要考已学的基础理论知识,也要适当加入些综合性的题目。比如,关于蛋白质的性质,可以考学生这样的题目:蛋白质的变性与沉淀有何联系与区别,并谈谈具体的一些应用。这样既考查了学生对概念的理解情况,同时也考查了学生比较与分析问题的能力。通过这些改革,有利于培养学生的创新能力和综合分析问题的能力,也有利于全面客观地评价学生的学习掌握情况。
[注释]
①聂剑初,等.生物化学简明教程(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1999:1.
②周桂,黄在银,邓光辉,等.面向21世纪生物化学工程教学改革初探[J].广西民族学院学报(自然科学版),2002(2):210-212.
③朱龙华.生物化学工程研究进展[J].中国计量学院学报,2002(3):225-228.
④王秀奇,秦淑媛,等.基础生物化学实验(第2版)[M].北京:高等教育出版社,1999:12-13.
⑤周建刚,王步匀,黄运平,等.生物化学考试改革的初步研究[J].武汉科技学院学报,2006(4):93-95.
[参考文献]
王镜岩,朱圣庚,徐长法.生物化学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2002. |