“以學(xué)生為中心”的生物化學(xué)課程教學(xué)范式之初探

楊艷會(huì) 崔柳青 伊艷杰

摘要：生物化學(xué)作為河南工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的核心課程，在學(xué)生完成本專(zhuān)業(yè)后續(xù)所修的其他課程學(xué)習(xí)和將來(lái)進(jìn)一步的深造中具有舉足輕重的作用。針對(duì)該課程理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)繁多、比較抽象等特點(diǎn)，秉承“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，在教學(xué)觀(guān)念、授課內(nèi)容與教學(xué)模式上進(jìn)行了初步探討，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)觀(guān)念;生物化學(xué);教學(xué)范式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2020）22-0350-02

一、引言

生物化學(xué)是從分子水平上揭示生命現(xiàn)象與化學(xué)本質(zhì)相結(jié)合的一門(mén)學(xué)科，它是河南工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)本課程不僅為學(xué)生后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，而且對(duì)學(xué)生今后攻讀研究生及其職業(yè)生涯均起著奠基性作用。本課程的特點(diǎn)，一是知識(shí)點(diǎn)繁多而瑣碎，涉及的生物大分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其代謝過(guò)程中的反應(yīng)數(shù)量多、途徑長(zhǎng)，而且也涉及較多專(zhuān)業(yè)名詞和表征手段;二是生物化學(xué)是一門(mén)知識(shí)更新較快的前沿學(xué)科，因此，學(xué)生普遍感到抽象難懂，考試不及格現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)習(xí)興趣不高，部分學(xué)生對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生畏懼心理。如何將這些枯燥無(wú)味的理論知識(shí)、深?yuàn)W難懂的代謝機(jī)理和錯(cuò)綜復(fù)雜的代謝反應(yīng)轉(zhuǎn)變成淺顯易懂、形象化和具體化的知識(shí)傳授給學(xué)生，是每一位生物化學(xué)教師不斷探索的問(wèn)題。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中，秉承“以學(xué)生為中心”的教育理念，從教學(xué)觀(guān)念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等層面對(duì)傳統(tǒng)的、單一的“填鴨式”教學(xué)范式轉(zhuǎn)向多元化的教學(xué)范式進(jìn)行了初步探討。

二、教學(xué)觀(guān)念的革新

（一）培養(yǎng)學(xué)生從被動(dòng)型向主動(dòng)學(xué)習(xí)的探究型轉(zhuǎn)變

生物化學(xué)的本質(zhì)是用化學(xué)的方法去揭示生物體內(nèi)各種生命活動(dòng)的現(xiàn)象，它與人類(lèi)日常生活和科研息息相關(guān)。由于其理論知識(shí)復(fù)雜深?yuàn)W，學(xué)生難以理解，容易失去學(xué)習(xí)的興趣。因此，在講授重要知識(shí)點(diǎn)前，教師可以事先結(jié)合一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的具體案例，讓學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)工具查閱文獻(xiàn)，以問(wèn)題的形式去預(yù)習(xí)即將講授的知識(shí)點(diǎn)。例如，在講授脂類(lèi)代謝章節(jié)前，提出“目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的減肥藥是由哪些成分組成，它們能使人體重下降的原因是什么”的問(wèn)題，讓學(xué)生在課前查閱資料進(jìn)行思考，在課堂上針對(duì)提出的案例分組討論，然后每組選一位代表，進(jìn)行專(zhuān)題匯報(bào)，并按“優(yōu)、良、中、差”不同等級(jí)給予打分，記入平時(shí)成績(jī)。教師串講相關(guān)知識(shí)后，讓學(xué)生再重新理解這些問(wèn)題，接著進(jìn)行師生互動(dòng)式討論，最后教師再逐一或重點(diǎn)解答與總結(jié)，給學(xué)生造成一種“原來(lái)如此”的深刻印象，增強(qiáng)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)的積極性。每章結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生在課后設(shè)計(jì)一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，鞏固重要知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生對(duì)科研的熱情。

另外，教師在講授過(guò)程中，要結(jié)合日常生活與科研中常見(jiàn)的例子讓學(xué)生去思考并討論。例如：在講授糖類(lèi)這一章時(shí)，可以舉淀粉食品是如何進(jìn)行分解消化并吸收等方面的實(shí)例;人生病時(shí)輸液常用的葡萄糖是否可用其他的單糖或其衍生物代替。在講到DNA與RNA分子結(jié)構(gòu)時(shí)，可聯(lián)系到科研中提取實(shí)驗(yàn)材料RNA時(shí)，所用的器械與試劑為什么一定要進(jìn)行無(wú)RNA酶處理，而DNA卻不用。以上這些貼近生活與科研的案例均可以作為活躍課堂氛圍的小故事，通過(guò)師生之間互動(dòng)，既可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的拓展與探索熱情。

（二）培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科研精神

教師要塑造學(xué)生的科研精神，培育其正確的科研思維。教師在講課過(guò)程中，可穿插著介紹一些科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科研經(jīng)歷。例如，在講授核酸章節(jié)時(shí)，教師可以講解沃森和克里克建立DNA雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型的艱難歷程，促使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家們善于吸取別人的經(jīng)驗(yàn)和成果、合作探索的科研精神，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力和勇于探索的科研精神，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和科學(xué)研究的認(rèn)識(shí)，形成科學(xué)的自學(xué)習(xí)慣，從而使學(xué)生在今后的科研道路上，可以憑借自己的執(zhí)著更好地面對(duì)科研成敗。

三、整合與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

（一）注重各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的邏輯性，重點(diǎn)突出，詳略得當(dāng)

在教學(xué)內(nèi)容上，強(qiáng)調(diào)各章節(jié)之間連貫性與邏輯性，大綱中要求的核心知識(shí)重點(diǎn)講授，對(duì)只需要了解的內(nèi)容和非重點(diǎn)章節(jié)，可以將其融入重要章節(jié)里穿插著講解。例如，在講授酶章節(jié)時(shí)，酶的活性是該章的核心內(nèi)容，而維生素是非重點(diǎn)部分，教師可以將與能量代謝密切相關(guān)的一些酶及構(gòu)成這些酶的活性中心的維生素融入進(jìn)去;在講授糖代謝時(shí)，可將糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與分類(lèi)放到糖代謝的前面進(jìn)行講解，接著再講解糖代謝;在講到脂類(lèi)代謝時(shí)，可以先將脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能進(jìn)行講解，接著再講授脂類(lèi)代謝的氧化降解。通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)靜結(jié)合與互融，不僅可以增強(qiáng)各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的邏輯性，也能提高學(xué)生的接受能力。此外，能量代謝是動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的基礎(chǔ)，要放在糖代謝、脂代謝前面進(jìn)行重點(diǎn)講授，使學(xué)生能更好地理解后面幾類(lèi)大分子物質(zhì)代謝中能量代謝的協(xié)同進(jìn)行。

（二）關(guān)注科學(xué)前沿，拓展知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通

教師在備課時(shí)，要廣泛查閱文獻(xiàn)資料，追蹤科學(xué)前沿，將科研與實(shí)際生活的相關(guān)案例制作成視頻引入課堂教學(xué)中。各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)不能僅局限于書(shū)本，要進(jìn)行知識(shí)拓展與延伸，必須要活學(xué)活用、融會(huì)貫通。例如，在講授糖酵解中果糖-6-P的磷酸化反應(yīng)時(shí)，2，6-二磷酸果糖作為磷酸果糖激酶的強(qiáng)烈激活劑來(lái)調(diào)節(jié)糖酵解的整個(gè)過(guò)程，可引入相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道：利用小鼠模型增加2，6-二磷酸果糖的濃度后，發(fā)現(xiàn)小鼠的血糖降低，根據(jù)這一研究結(jié)果，目前科研工作者們正在開(kāi)發(fā)一種能適當(dāng)調(diào)節(jié)體內(nèi)2，6-二磷酸果糖水平的新藥物，來(lái)緩解或治療糖尿病和肥胖癥。通過(guò)展示相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)的注意力并增強(qiáng)其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解能力，使學(xué)生能夠在日常生活和科研工作中有效地思考與解決問(wèn)題。

四、教學(xué)模式不斷更新

（一）向?qū)W生傳授學(xué)習(xí)技巧

生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁多，概念比較抽象，教師可以在每章授課開(kāi)始時(shí)，先介紹各個(gè)章節(jié)的重要知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)章節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)，教師可以向?qū)W生傳授各個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)方法。例如，在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)組件分子氨基酸時(shí)，20種氨基酸的分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同類(lèi)型氨基酸化學(xué)性質(zhì)又各具特點(diǎn)，學(xué)生容易混淆，教師可以把不同類(lèi)型氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)編成順口溜，增加趣味性又有助于學(xué)生記憶;對(duì)氨基酸、肽和蛋白質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，老師可以教學(xué)生使用對(duì)比式記憶法;對(duì)于糖代謝中ATP能量的計(jì)算，教師可以教學(xué)生用數(shù)字式記憶法;對(duì)于糖代謝反應(yīng)過(guò)程，教師可以教學(xué)生采用提綱式或者畫(huà)圖式記憶法。這些學(xué)習(xí)方法的傳授，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到良好的教學(xué)效果。同時(shí)在每次上課之前，教師可以通過(guò)提問(wèn)的方法對(duì)上節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行回顧;在每章課程結(jié)束時(shí)，用板書(shū)的方式呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖，以便對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提綱式總結(jié);在授課過(guò)程中，也要適時(shí)地對(duì)前面學(xué)過(guò)的知識(shí)與當(dāng)前涉及的知識(shí)進(jìn)行提問(wèn)與復(fù)習(xí)。通過(guò)多次的回顧總結(jié)，學(xué)生對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)主線(xiàn)的理解會(huì)逐漸清晰明了。

（二）教學(xué)手段多樣化

生物化學(xué)中許多知識(shí)點(diǎn)都非常抽象，難以理解。如蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、酶的活性中心、核酸的空間結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程等知識(shí)點(diǎn)，教師可以借助多媒體工具播放視頻短片，還可以用手工制作模型圖，或利用一些制圖工具形象地描述出一些動(dòng)態(tài)模型，從而使抽象的內(nèi)容形象化、簡(jiǎn)單化，使學(xué)生容易理解。同時(shí)，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立微信群或者QQ群，向?qū)W生推送一些視頻短片、最新科學(xué)前沿信息，布置重要知識(shí)點(diǎn)的課后練習(xí)題或者進(jìn)行課后答疑。

總之，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展，生物化學(xué)的知識(shí)體系在不斷改進(jìn)，同時(shí)也面臨著更多值得思考的新問(wèn)題。因此，在今后的教學(xué)中，教師要深刻領(lǐng)會(huì)生物化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，透徹地把握好各章節(jié)之間的邏輯聯(lián)系，合理整合教學(xué)內(nèi)容和拓展課外知識(shí)，不斷改進(jìn)“以學(xué)生中心”的教學(xué)范式，以適應(yīng)本課程日益發(fā)展的需要。

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Preliminary Study on the Teaching Paradigm of Student-centered Biochemistry Course

YANG Yan-hui， CUI Liu-qing， YI Yan-jie

（College of Biological Engineering， Henan University of Technology， Zhengzhou， Henan 450001， China）

Abstract： Biochemistry， as a core course for students majoring in life science in Henan University of Technology， plays an important role in students' subsequent study of other courses and further study in the future. In view of the characteristics of the course， such as being very theoretical， having a lot of knowledge points and being relatively abstract， and adhering to the student-centered teaching concept， this paper makes a preliminary discussion on the teaching concept， teaching content and teaching mode， so as to enhance students' interest in this course and improve students' learning effect.

Key words： teaching concept; Biochemistry; teaching mode

收稿日期：2020-01-16

基金項(xiàng)目：2019年河南工業(yè)大學(xué)本科教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（編號(hào)：JXYJ-K201925）

通信作者：楊艷會(huì)（1974-），女（漢族），河南省西峽縣人，博士，副教授，研究方向：生化與分子生物學(xué)。