基于科研能力培養的高級生物化學研究生平臺課教學

李關榮

（西南大學 農學與生物科技學院，重慶 400716）

基于科研能力培養的高級生物化學研究生平臺課教學

李關榮

（西南大學 農學與生物科技學院，重慶 400716）

本文簡述了研究生平臺課“高級生物化學”的性質、地位和作用，總結了課堂教學中培養學員的科研能力、科研素質、科研思維及科學精神的一些實踐探索成果。對將此課程建成研究生優質平臺課程有著重要的意義和作用。對其他相關研究生課程建設也具有重要的指導意義。

研究生平臺課；高級生物化學；科研能力和素質培養

一、高級生物化學課程的性質、地位和作用

本科生物化學或基礎生物化學是生物類和相關專業課程體系中最重要、最抽象的專業（基礎）課之一。其原理、技術和方法已廣泛滲透到了眾多其他相關學科，并日益推進這些學科的發展和進步。研究生平臺課高級生物化學是介于生物化學和分子生物學之間的一門平臺基礎課。它既是本科（基礎）生物化學的提高和深化，又是分子生物學、分子遺傳學等的基礎。課程旨在讓學員在已有生物化學及相關知識基礎上，進一步強化和拓寬生物化學的基本理論，高層面、多方位地認識生物化學的基本原理、事實和現象，強化生物化學實驗理論、技能、分析能力。促進學員相關研究的合理實驗設計，提高其科研素質，培養其良好科學精神。隨著建設創新型國家的推進，研究生教育日益發展，生物化學在相關學科中的不斷滲透，其研究手段日益普及，愈來愈多的研究生專業培養方案將“高級生物化學”課程列入專業必修課和選修課。開設研究生高級生物化學課程的高校和專業也越來越多，研究生收益面愈來愈大。目前，高校科學研究的主體是研究生群體。大多數研究工作都是在導師指導下由研究生具體實施研究完成的。研究生的能力、水平和科研素質直接影響科研的發展。因此，在研究生高級生物化學的課程教學中，如何以科研能力培養為導向，強化其科研素質，是本課程教學的重點和難點，也一直是我們多年高級生物化學平臺課教學實踐中積極關注、思考并不斷實踐探索的問題。

二、高級生物化學課程中科研能力培養

1.課程內容選擇的基本原則。在課程內容的選擇上，我們確定了三個基本原則。①根據學員基礎確定教學大綱，目前，西南大學每年選修高級生物化學課程的研究生（主要為碩士生，少數博士生和海外留學生）約240人。涉及西南大學12個學院和研究所近20個專業。學員來源背景多樣，基礎差異較大，專業差異對課程要求不同，因此我們根據學員的基礎生物化學知識背景確定了切實可行、符合實際的教學大綱。②優選內容，自成體系，當前國際公認的生物化學權威教材是《Lehninger Principles of Biochemistry》（David L. Nelson and Michael M. Cox Eds）和《Biochemistry》（Lubert Stryer Eds）。前者主要是本科生教材，后者主要為研究生教材?？紤]到實際情況，我們從這兩本教材中精選內容，主編出版了《高級生物化學》中文教材（李關榮，王貴學，西南師范大學出版社，2009），并制作了相應的英文教學課件。內容設置了5個模塊：蛋白質結構、功能及研究技術模塊、基因結構及研究技術模塊、生物膜、跨膜轉運與信號轉導模塊、基因表達與代謝調控模塊，以及機動專題模塊。設置前兩個模塊，是因為生物重要大分子核酸（基因）和蛋白質結構和功能研究是生物學研究的重大而永恒的主題，而本科生物化學講得很膚淺，在理論和技能上都不能很好地滿足研究生從事相關科學研究的需要；第三個模塊的選擇，主要是因為在本科階段對生物膜結構及跨膜運輸沒有系統講述，信號轉導很少觸及，而這部分內容與生物對逆境的響應、抗逆性的形成密切相關，也是逆境、抗性生理等的主要研究方面；第四個模塊的基因表達與代謝調控是非常復雜而綜合性很強的內容，學員在本科階段沒能很好理解；機動專題模塊旨在補充最新進展或靈活擴展教學內容，主要反映生物化學的迅猛發展，針對學員的具體情況和發揮任課教師的創造性的開放性方面。五個模塊的內容相互關聯，自成體系。經近些年的使用，效果很好，頗受學員歡迎。③在本科生物化學基礎上實現“補缺”、“提升”、“納新”、“系統”和“雙語”，“補缺”指的是補充那些在本科生物化學（包括實驗）教學中由于課時限制沒有學習而又很重要的內容，如蛋白質尋靶、生物膜和跨膜轉運、生物信號轉導、蛋白質研究技術等章；“提升”指的是對本科生物化學中粗淺涉獵的重要內容進行拓展和強化，如蛋白質的結構、蛋白質功能等章；“納新”指的是納入新的生物化學知識，如代謝調節策略、生物信號轉導等；“系統”指的是整個課程教學內容的關聯性以及每章內容的系統性；“雙語”指的是教材為中文，課堂展示為英語，講授為雙語，使學員能夠用雙語學習、雙語思維，培養其閱讀英文科技文獻的能力。這些特點使得高級生物化學有別于本科基礎生物化學。

2.強調研究技術的原理、方法和用途。①強化生物化學實驗技術理論的教學，如開設蛋白質研究技術、基因研究技術兩章，設置重組DNA技術一章供學員自學。在生物膜和跨膜轉運一章中，介紹了膜研究技術和酶學技術在膜轉運中的應用等。②編制中英對照《高級生物化學習題詳解》，編制了《高級生物化學習題詳解》，含110多道復習思考題，以供學員復習思考，強化基礎理論和基本技術知識。③采用興趣教學法，聯系生活和研究生研究實際，生物化學內容復雜、抽象，激發學生學習興趣至關重要。我們在課堂教學中，適時、適量地列舉反映生物化學基礎知識的生活事例，幫助學生理解知識難點，取得了很好的效果。教學過程中還積極關注學員研究中出現的問題，積極幫助學員分析研究中出現的疑難問題和某些實驗現象，指出可能的解決辦法。

三、強化學員科學研究思維，培養學員科學精神

1.注重生物化學發展史的教學。特設生物化學重要人與事（Biochemistry：Key Events and Personages）一章內容。系統介紹了近80位對生物化學做出重要貢獻的生物化學家（大都是Nobel獎得主）的生平、科研經歷、主要貢獻等。增進了學員對生物化學重要原理的理解，培養了學員的科學思

維和科學精神。

2.巧用課程論文，引導學員閱讀學科前沿文獻。根據多年高級生物化學課程教學的積累，課程組制作了《生物化學前沿研究導讀論文集》，共收集近5年國際權威刊物上發表的學術論文200余篇（PDF），供學員根據自己的專業需求和興趣選讀，指導學員閱讀前沿研究英文近刊，了解學術前沿，培養其英文文獻閱讀能力，彌補其在大學階段專業英語的不足，為今后撰寫高水平的學術論文奠定基礎。

3.嘗試將學術報告引進課堂。適當將學術報告引進高級生物化學課堂，是我們一貫堅持的做法。根據具體情況，每年我們都邀請相關學術專家對當年學員做1次學術報告。如2011年邀請了英國University of Bristol 的病理學和微生物學Xiaoli Xiong博士為190余位學員做了題為“Structures of Fluoroquinolone Resistance Protein Qnr and its Mechanistic Implication：Conserved Loops Directing Its Protection Activity”的精彩的學術報告；又如2012年邀請了加拿大McGill University的Huangquan Zheng教授對學員進行了題為“From root hairs to corticospinal neurons：The tubular ER network and directional cell growth”的學術報告；再如2013年邀請了加州大學Davis分校知名教授、法國科學院外籍院士William J Lucas做了題為“Series Lectures on Research Paper Writing for High-ranking Journals”的報告。主要內容包括Scientific Journals & YOU，Ethics in Scientific Research & Publishing，Code of Conduct & Ethical Principles in Science，Misconduct in Research，Preparing to Write Your First Manuscript：Things You Should Not Do，等等。這些多樣的學術報告，既讓學員了解了學科前沿知識，又讓學員得到了學術交流鍛煉，還培養了學員的科研思維和科學精神，效果顯著，學員反響強烈。

4.專設高級生物化學機動專題模塊，以適應生物化學的迅速發展。如先后特設“螺旋與生命”（Helix and life）、“大腸桿菌對生物化學的貢獻”（The Contribution of E. coli to Biochemistry）、“從孟德爾到莫里卡”（From Mendel to Monica）、“現代生物技術對人類社會生活的沖擊”（Impact of Modern Biotechnology on Human Society and Life）、“生物化學重要人與事”（Biochemistry：Key Events and Personages）等?？蛇x擇這些內容與學員探討，或供學員自學思考。

在受益面大的研究生平臺理論課高級生物化學的教學過程中，著重培養研究生的科研能力和素質，是課程的重要任務之一。根據學員的知識背景和專業需求制定切合實際的教學大綱，優選教學內容，彌補和拓展學科知識，自成體系；強化課程的實驗技術理論的解析，有針對性地引導學員閱讀學科前沿文獻，適當將學術報告引進課堂，對于培養學員的科學思維能力、學術交流能力和科研設計能力至關重要。這些課程教學改革，有助于正在成長的青年科學家良好學術道德、科學規范和求真務實的科學精神的習成。

G642.0

A

1674-9324（2014）13-0215-02

本文受到重慶市教育委員會第二批研究生優質教育課程建設資助。

李關榮，男，西南大學教授，長期從事研究生“高級生物化學”課程的教學工作。