生物化學教學改革與實踐分析

時間:2022-06-24 04:31:57

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生物化學教學改革與實踐分析

摘要:根據(jù)當前國內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育現(xiàn)狀,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入生物化學教學改革實踐中。對生物化學課程的教學內(nèi)容和教學重點進行整合,強化學生解決實際問題的能力;構(gòu)建教師指導學生學科(科技)競賽的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學模式,搭建科研項目驅(qū)動的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺,打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學團隊。實踐結(jié)果表明:生物化學教學的改革激發(fā)了學生的學習興趣,解決了生物化學課程內(nèi)容與解決實際問題脫節(jié)的問題,提升了學生的創(chuàng)新能力和科學研究能力。

關(guān)鍵詞:生物化學;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);教學改革;教學實踐

近年來,隨著社會的發(fā)展,對人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提出了更高的要求,為適應社會需求,培養(yǎng)具有深厚理論知識和技能和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的“雙創(chuàng)型”高素質(zhì)人才是當今高等教育的發(fā)展趨勢[1-3]。2014年9月總理提出了“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”、以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的國家戰(zhàn)略,引領(lǐng)了全國各普通高等院校的雙創(chuàng)教育改革新方向[4-5]。常州大學是具有“產(chǎn)學研”辦學特色的高等院校,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、責任意識、專業(yè)素養(yǎng)、協(xié)作品質(zhì)、國際視野的適應社會發(fā)展需要的高級應用型人才的重要基地,在國內(nèi)加強雙創(chuàng)教育的背景下,常州大學制藥與生命科學學院生物工程、制藥工程和藥學三個專業(yè)調(diào)整了培養(yǎng)方案,將教學目標從傳統(tǒng)單一的知識講授轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和解決實際問題的能力與素養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)變,增加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)培訓模塊,做到理論與實踐相銜接。生物化學是生物學及生物技術(shù)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學科,也是一門涉及到化學、微生物學、生理學、分子遺傳學和分子生物學的一門交叉學科。生物化學作為常州大學制藥與生命科學學院生物工程、制藥工程與藥學專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課以及石油化工學院化學工程與工藝、應用化學、能源化工、食品專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在分子水平上探索與解釋生物體生長發(fā)育與遺傳等復雜現(xiàn)象,具有內(nèi)容抽象難懂、知識體系復雜、學習難度較大等特點[6],同時,生物化學是現(xiàn)今發(fā)展最為活躍的學科,新的理論、技術(shù)與方法不斷涌現(xiàn),并支撐其他學科的發(fā)展,因此,在生物醫(yī)藥類及生物化工類專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系中占有舉足輕重的地位[7]。在國內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學改革的大環(huán)境下,立足于我校的實際情況,促進生物化學課程的教學實踐與改革,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才奠定基礎(chǔ)。

1以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導向的生物化學課程教學改革探索

1.1整合教學內(nèi)容與教學重點。在生物化學的教學內(nèi)容中一共包括三大模塊:一是生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能,包括糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸、酶、激素、維生素及抗生素等,叫做結(jié)構(gòu)生物化學或靜態(tài)生物化學;二是這些生物分子在生物體內(nèi)的代謝過程及調(diào)控方式,叫做代謝生物化學或動態(tài)生物化學;三是核酸等生物大分子的功能、結(jié)構(gòu)特征、生物信息傳遞及基因的表達與調(diào)控,叫做分子生物學。在生物醫(yī)藥類專業(yè)的培養(yǎng)方案中有分子生物學課程,兒生物化工類課程對分子生物學知識依賴較少,因此,將原來生物化學課程中分子生物學部分并入分子生物學課程當中,這樣避免了講授內(nèi)容的重復性,在同樣的課時下可以對結(jié)構(gòu)生物化學與代謝生物化學的教學內(nèi)容進行深入講解,此外,重點突出蛋白質(zhì)化學、酶化學與代謝化學的教學內(nèi)容,這部分教學內(nèi)容更加貼切生物化學的特點,強化學生解決實際問題的能力。1.2以“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式促進學生接觸學科前沿。在傳統(tǒng)的教學模式中,學生在教學過程中主要是知識的接收者,學生作為“學”的主要執(zhí)行者,學的效果直接反應教學成效,因此學生才是教學活動的主體,教師應該在教學活動中充當主導作用,但現(xiàn)今的教學模式卻是以教師為主體,無法充分調(diào)動學生學習的積極性?!胺D(zhuǎn)課堂”的教學模式可以充分發(fā)揮學生的主體地位,調(diào)動學生的學習熱情,在學習的過程中,由教師布置有關(guān)生物化學的學科前沿的學習內(nèi)容,學生利用課外時間查找、收集相關(guān)資料并制作成PPT,在課堂上進行講解和匯報,并與教師和同學進行討論。一方面,在課堂上通過教師與同學討論的方式可以掌握學生的學習情況,同時可以充分調(diào)動學生的學習的主觀能動性;另一方面,學生通過自學生物化學方面的學科前沿可以充分將理論知識與實際的科研與應用相聯(lián)系,更加了解學習生物化學的重要性,同時可以提高學生查閱文獻的能力、創(chuàng)新能力與科學研究能力,為學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定理論基礎(chǔ)。1.3理論與實踐相結(jié)合。生物化學是一門實踐性很強的課程。一方面,教師根據(jù)我校專業(yè)培養(yǎng)方案與學生的就業(yè)方向,編撰適合我校專業(yè)學生使用的生物化學實驗指導手冊,并且合理安排相對應的實驗,使學生在生物化學實驗操作中加強對理論知識的理解,同時提升學生的動手操作能力;另一方面,我校制藥與生命科學學院生物工程專業(yè)開設(shè)“生物工程創(chuàng)新實驗”課程,該課程共3學分,要求學生須在大三結(jié)束之前由相應教師進行指導完成課題項目,并在大三學期結(jié)束時進行答辯,由專業(yè)課教師根據(jù)學生完成課題情況進行打分,可將生物化學課程與該課程進行有機結(jié)合,指導學生完成酶、代謝等方面的研究內(nèi)容,從而使學生深入對書本知識的理解,通過參加科學研究可以讓學生了解基礎(chǔ)知識對科研的重要性,成功的實驗結(jié)果也會加強學生的成就感,增加學生對科研的興趣,進一步激發(fā)學生的學習熱情,通過科研來反哺教學。

2以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目為導向的生物化學教學實踐改革探索

2.1教師指導大學生學科(科技)競賽。通過開放省級高校重點實驗室等科研平臺,促進學生開展科技創(chuàng)新活動,由教師指導學生參加學科競賽,如全國大學生生命科學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽和創(chuàng)業(yè)計劃大賽、全國大學生生命科學競賽、全國“藥苑論壇”等競賽活動。教師指導學生制定合理的實驗方案、實驗流程,指導學生撰寫項目申報書,并及時提供詳細的修訂意見,對學生進行系統(tǒng)化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓。2.2科研項目驅(qū)動的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學。生物化學是生物醫(yī)藥類及生物化工類專業(yè)的基礎(chǔ)學科,與之相關(guān)的科學研究、產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)都需要生物化學理論知識為支撐,學生通過參加科學研究,可以加深對理論知識的理解,并應用于實際的科研中去。學生可以通過加入教師的研究室,從事相關(guān)項目的科研工作,同時,學生也可以根據(jù)自己的興趣愛好,在專業(yè)教師的指導下開展科研項目,在實驗過程中利用課堂中所學理論知識解釋實驗現(xiàn)象,分析實驗結(jié)果,使學生達到生物化學理論知識與實踐相銜接。同時鼓勵學生根據(jù)科研成果撰寫科技論文、申明專利,教師提供詳細的修訂意見,提高學生的科研能力及創(chuàng)新能力。2.3打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學團隊與輔助教學團隊。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學團隊與教輔教學團隊是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)鍵。通過搭建由專任教學、學長及企業(yè)家共同指導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動模式,增加學生的學習興趣,充分調(diào)動學生自主學習的能力,激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激情,促使生物醫(yī)藥類專業(yè)學生形成創(chuàng)新計劃與創(chuàng)新項目。同時,我院生物醫(yī)藥類專業(yè)以中國工程教育專業(yè)認證標準為基礎(chǔ),結(jié)合社會發(fā)展需求,組建了由專任教學、學長及企業(yè)家參與的教學工作委員會,定期修訂培養(yǎng)方案,符合具有鮮明創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)特色的人才培養(yǎng)目標,滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求。2.4教學成效。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下,生物化學的教學取得了部分成效。生物化學的理論教學改革激發(fā)了學生學習生物化學的興趣,并將理論應用于解決實際問題中,解決了生物化學教學內(nèi)容與實踐相脫節(jié)的問題。生物化學實踐教學內(nèi)容的改革提升了學生的實踐能力、創(chuàng)新能力及科研能力。近年來,學生發(fā)表的各類研究論文30余篇,申請發(fā)明專利20余項,在“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽、“創(chuàng)青春”全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽及全國大學生生命科學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等省級以上體現(xiàn)學生實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大賽中獲得各類獎20余項,2名同學獲得國外知名高校全額獎學金攻讀博士學位,顯著提升生物醫(yī)藥類專業(yè)及生物化工類人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3結(jié)語

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入生物化學教學改革激發(fā)了學生學習生物化學的興趣,解決了生物化學課程教學內(nèi)容與實踐相脫節(jié)的問題,提升了學生的創(chuàng)新能力和科學研究能力,并取得了一定成果。開展高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,對于培養(yǎng)適應社會發(fā)展的高素質(zhì)“雙創(chuàng)”人才具有重要作用,有利于提升就業(yè)質(zhì)量,促進社會經(jīng)濟可以持續(xù)發(fā)展。

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作者:郭靜 蔡志強 滿在偉 卿青 單位:1.常州大學制藥與生命科學學院 2.常州大學石油化工學院與食品學院