大學生物化學教學中培養學生科研興趣及創新能力的思考

王中山 張夢

摘 要 以生物化學教學為例，分析教學過程中培養學生科研興趣的方法與實踐，從教學內容、教學方法和教學評價等方面改革大學生物化學課程教學，拓寬學生知識面，培養學生進行科學研究的興趣，激發其創新思維。

關鍵詞 生物化學；實驗；教學評價；科學研究；創新能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）02-0107-02

1 前言

對于醫學院校相關專業的學生而言，大學生物化學課程的開展對于完善他們的知識構架、提高綜合素質，具有非常重要的作用，是大學生素質教育不可缺少的一環。生物化學作為一門基礎學科，對其重視程度往往不如專業課程，通常要求一個學期完成教學任務，這就導致教學效果不佳，一方面由于教學時間短，教學只能選擇基礎的知識且許多知識點往往一筆帶過；另一方面因為內容基礎，但是涉及的生命過程復雜，學生聽不懂，往往認為枯燥乏味。另外，實驗課程偏少，即便有，也多因經費和設備等的限制，無法體現生物化學學科的特色，導致學生不愿意學習，缺乏學習熱情，缺乏創新性精神[1-2]。

要完善大學生物化學課程教學，在學生掌握基本知識的基礎上進一步培養創新性思維和科研興趣，提高基本專業素養和創新意識，就需要對大學生物化學教學進行必要的改革。

2 更新教學內容，培養學生的科研興趣

濃厚的興趣是學習的巨大動力，濃厚的學習興趣又是創新的前提，調動起學生對生物化學學習的興趣，對于增強教學效果是必要的，豐富課堂教學內容，吸引學生的注意力，就顯得非常重要[3]。教材的知識點均是經過科學研究證實的，想要生動地講述生物化學知識，熟悉科研背景是必不可少的。知識來源于研究，而研究的過程往往是充滿趣味性的，通過科學研究的講述和實踐來培養學生學習的興趣和創造性思維，將會是非常有效的方法。在生物化學教學過程中，教師要時刻注意誘導學生主動學習，以科學研究為手段，督促學生去思考、創新，養成凡事喜歡研究的習慣，對待知識講究尋根問底。

生物化學知識點多，且多為理論知識，每一章節的內容都非常繁雜，要求學生記憶的信息量龐大，學生往往易產生畏難情緒。因此，專業課教師應當在課堂上為學生創造活躍的學習氣氛，引導學生發揮主觀能動性，和學生一起探索問題，發現生命過程的奧秘，領略探索和研究過程的奇妙，體會發現新知識的喜悅，喚起他們對科學研究的熱情，對創新的渴望。

增加學科科研前沿，讓科學深入學生頭腦 根據學生所學的專業，教學過程中應該將相關的前沿科研成果引入授課內容。雖然大學生物化學所教授的內容均為基礎知識，但是這些知識卻是科學研究的堅實基礎。教科書上的內容是知識的累積，較枯燥，而知識的發現過程和創新過程則充滿趣味性。在教學基礎知識的同時引申加入最新的科研成果，將勢必使教學過程事半功倍。這就要求任課教師閱讀大量中英文文獻，隨時關注最新的科研成果。

比如講到蛋白質的結構，可以引申目前最常用的蛋白質三維結構的解析方法，包括NMR（核磁共振）、X射線衍射和冷凍電鏡技術等，以及我國施一公教授等關于蛋白質三維結構的成果（如2015年具有劃時代意義的剪接體的三維結構），闡明這項研究的意義和可能存在的臨床價值，從而激發學生學習的熱情。這種創新和研究的觀點深入人心后，學生以后進入臨床或者科研領域也必將擁有更加廣闊的眼界，為醫學和科研事業添磚加瓦。

穿插科學故事，激發學生學習熱情 其實隨著科學研究的進行，教科書上的知識也一直在更新，現在看來是基礎的一些知識點，在其被發現的過程中也必然是有著種種故事的。講解知識點的同時，給學生穿插講述知識獲得的趣事，必然能夠增強學生學習的興趣[3]。比如：在教學蛋白質和氨基酸章節的時候，可以以牛胰島素為例，講述鈕經義、龔岳亭、鄒承魯、杜雨蒼、季愛雪、邢其毅、汪猷、徐杰誠等老一輩科學家如何披荊斬棘，克服重重困難，在當時惡劣的科研條件下利用化學合成的方法，在全世界范圍內首次成功合成牛胰島素的故事，這也是世界上首次人工合成蛋白質的案例；講述錢永健生在綠色熒光蛋白GFP的研究中的趣事，作為錢學森先生的堂侄，其研究必然引發學生的興趣；沃森和克里克發現DNA雙螺旋結構的過程也是充滿趣味性的，可以在教學核酸結構的時候講述。

3 改革教學方式方法，培養學生科研興趣

巧用多媒體，讓知識“可視化” 隨著多媒體在大學教學中的普及，教學方法也變得多元化，而制作精美、生動形象且有趣的教學動畫往往能夠很大程度上提高學生學習的興趣，讓“干巴巴”的理論知識變得“豐滿”起來，而且由于視頻的特殊表現方法，語言和畫面能夠完美融合，加深學生記憶。如在講解蛋白質合成過程的時候，動畫能夠很直觀和形象地告訴學生：核糖體如何以mRNA為模板合成蛋白質，轉運RNA如何識別mRNA密碼子，P位在哪里，A位在哪里，氨基酸之間肽鍵是如何形成的。一個美觀的、簡短的動畫視頻，不僅能夠讓學生深入理解所學習的知識，而且能在腦海中形成直觀的印象，讓知識融入記憶。當學生在腦海中構建起知識的架構以后，教師可以提出動畫和課本所表述不清的內容，或者目前研究還未闡明的問題，進一步激發學生學習和研究的興趣。

巧設實驗課，激發學生科研和創新熱情 實驗課是生物化學教學一個非常重要的環節，作為一門實驗性很強的基礎學科，做好實驗課教學，是做好生物化學教學的必要補充[4]。為了培養學生的科研興趣和實驗技能，設計一系列連續的生物化學實驗是非常有必要的。如結合課堂教學所提及的GFP蛋白質，可以設計學生從其編碼DNA的克隆開始，到GFP蛋白質的表達，到蛋白質的純化，到免疫印跡等，在一整套的研究過程中培養學生的興趣和解決科學問題的態度與能力[5]。

4 改革教學評價體系，促進學生參與科研活動

教學內容和教學方法的改進能夠激發學生學習的熱情，但是學生才是教學活動的主體，學生學習的最終效果往往更依賴于其參與教學的積極性。豐富的教學內容和多元的教學方法固然能夠營造出適合學生學習的環境，誘發學生產生科學的思考，但是仍然需要一個有效激發其主觀能動性，主動進行學習與研究的措施。傳統的考核方式主要是期末考試，然而單純從成績上很難全面反映學生對知識的把握情況，因為學習不僅僅是課堂的，學生課外對科學問題的思考，通過一些小實驗驗證所學知識的體驗等，都是學習成績的一部分，應該引起重視。

在教學過程中可以適當調整考核方式，加大學生平時成績的比重，如調整期末考試占比到55%，而平時成績（參加科研活動、提出問題的能力、課堂活躍度、考勤等）可以提高到45%，課后引導學生多閱讀科學文獻，針對某一個或一些有意思的題目，可以鼓勵學生組成科研興趣小組，通過實驗室實驗、檢索相關文獻、歸納總結，寫出自己的論文，有條件的甚至可以將出色的論文投稿到雜志社，由教務處資助學生發表并給予適當獎勵，充分調動學生學習和科研的積極性。

相較于單純的看期末成績的評價體系，這種結合課外和課堂的評價學生學習效果的方法，將能夠更加全面地反映學生學習的情況。這一考核方式的調整，一方面能夠提高學生對大學生物化學教學過程的參與度，另一方面也使得教師對學生的評價更加客觀和全面，更能夠反映學生的學習和科研情況，從而對學生進行有針對性的引導。教學活動獲得理想的效果，也幫助學生了解了科學研究，有助于學生提高科研興趣和創新能力。

5 結束語

在學生培養過程中，不僅要培養學生掌握專業知識，還要注重培養學生學習的興趣、創新的意識和科研的能力，這樣培養出來的學生才能夠更符合現代社會優秀人才的標準。本文以大學生物化學為例，探討教學過程中教學內容、教學方法和教學評價等方面的一些思考，提出更新教學內容、增加教學趣味性、靈活使用多種教學方法、改善教學評價體系，從而激發學生的學習和科研興趣，培養學生思考問題、提出問題和解決問題的能力。這一教學改革已經初步取得一定的成果，該課程面向的醫學生對科研興趣較大，多名學生有強烈意愿加入科研興趣小組，并獲得大學生創新計劃的資助，而畢業的學生也有很大一部分考取了相關專業的研究生。隨著課程的開展，相信會有更多更好的成果涌現。

參考文獻

[1]石小東.研究生科研創新能力的培養[J].中國教育技術裝備，2015（8）：103-104.

[2]徐圓，陳亞麗.淺談研究生科研創新能力的培養[J].科教文匯，2013（25）：106-107.

[3]邢萬金，莫日根.在遺傳學課堂教學中培養本科生科研素質[J].遺傳，2016，38（11）：1030-1038.

[4]闞慕潔，金玉芬，張紀周，等.案例教學法在生物化學實驗課：血清脂蛋白電泳教學中的應用[J].中國實驗診斷學，2017，21（2）：379-381.

[5]彭安，向本瓊，張根發.研究型大學本科生科研訓練模式和機制探討[J].高等理科教育，2010（2）：75-79.