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當下高級生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展論文
第1篇:高級生物化學(xué)在工科院校的課程創(chuàng )新與實(shí)踐
高級生物化學(xué)是生物工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的一門(mén)基礎課程，為培養生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的創(chuàng )新性和綜合能力奠定理論基礎。本文通過(guò)對該課程教學(xué)的探索，提出從教材的選擇、教學(xué)模式的優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò )資源的利用及開(kāi)放式實(shí)踐的有效開(kāi)展四個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，使該課程真正滿(mǎn)足知識經(jīng)濟時(shí)代工科院校培養研究創(chuàng )新型人才的需求。
在工科院校中，“高級生物化學(xué)”是微生物學(xué)、發(fā)酵工程和生化與分子生物學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生的重要基礎課程，是連接“生物化學(xué)”和“分子生物學(xué)”的橋梁。它既是本科“生物化學(xué)”課程的提高和深華，又是研究生階段“分子遺傳學(xué)”、“分子生物學(xué)”等課程的基礎。課程的目的是強化和拓寬研究生生物化學(xué)的基本理論知識，多角度地認識生物化學(xué)的基本原理和現象，并在此基礎上強化生物化學(xué)的實(shí)驗理論、技能和分析能力，為研究生研究實(shí)驗設計的合理性奠定基礎。在工科院校中，“高級生物化學(xué)”課程主要涉及蛋白質(zhì)結構功能、蛋白質(zhì)穩定性、蛋白質(zhì)合成與運輸、基因與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等章節的內容。近年來(lái)，生物化學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新發(fā)現層出不窮，高級生物化學(xué)成為生命科學(xué)領(lǐng)域極其活躍的帶頭學(xué)科。對于一些應用型的工科院校，高級生物化學(xué)課程將蛋白質(zhì)化學(xué)和組學(xué)相關(guān)的基礎理論及前沿進(jìn)展傳授給學(xué)生，培養善于理論學(xué)習，長(cháng)于工程實(shí)踐，勇于集成創(chuàng )新的應用型生物技術(shù)人才。
1教材中英文結合
目前高級生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，新知識新技術(shù)不斷更新?lián)Q代。目前唯一的高級生物化學(xué)教材是李關(guān)榮主編的高等學(xué)校規劃教材《高級生物化學(xué)》，①內容涉及蛋白質(zhì)結構、功能、尋靶、基因與染色體、基因技術(shù)、生物膜與跨膜轉運、生物信息轉導、基因表達調控、代謝調節策略等，偏重理論知識的講授。相對高級生物化學(xué)，生物化學(xué)課程的教材則很多，包括王鏡巖主編的《生物化學(xué)》②（高等教育出版社，2002年出版），于曉虹主編的《生物化學(xué)》③（浙江大學(xué)出版社，2012年出版，面向21世紀精品課程教材，全國高等醫藥教育規劃教材），劉國琴主編的《生物化學(xué)》④（中國農業(yè)大學(xué)出版社，2011年出版）等。王鏡巖主編的《生物化學(xué)》內容全面，講解細致，一直作為本科教學(xué)的典范，在本科院校的生物化學(xué)課程中廣泛采用，但作為工科院校的研究生教材，該教材一來(lái)與本科教學(xué)重復，二來(lái)內容過(guò)于基礎，缺乏前沿性。于曉虹主編的《生物化學(xué)》，內容著(zhù)重闡述人體基礎生物化學(xué)知識，為遠程專(zhuān)升本教材，內容與本科教材有所區別，編寫(xiě)著(zhù)重符合這專(zhuān)升本學(xué)生的需要，不適合作為研究生的教材。劉國琴主編的《生物化學(xué)》是面向生物學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生編寫(xiě)的理科教材，內容包括三部分：首先，重點(diǎn)討論了蛋白質(zhì)、核酸、酶、糖類(lèi)和脂質(zhì)等生物大分子的結構、功能以及結構與功能之間的關(guān)系，同時(shí)介紹了這些生物大分子的重要生物化學(xué)性質(zhì)及相關(guān)分離、分析技術(shù)的基本原理和應用特點(diǎn)；其次，對糖類(lèi)、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸的分解代謝和合成代謝及其代謝調節進(jìn)行了系統、概要介紹；最后，主要以原核生物為例討論了從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的遺傳信息流的分子機制。該教材內容上和王鏡巖主編的《生物化學(xué)》有相似之處，適合選作生物學(xué)專(zhuān)業(yè)和生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)教材，也適合生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科，如醫藥、食品、農林等領(lǐng)域本科生使用。
除了以上教材，DavidHames編著(zhù)，王學(xué)敏等翻譯的《生物化學(xué)》⑤（第3版·中譯版）全書(shū)共13章，分別是：細胞結構與成像、氨基酸與蛋白質(zhì)、酶、抗體、生物膜與細胞信號、DNA的結構與復制、RNA合成與加工、蛋白質(zhì)合成、重組DNA技術(shù)、糖代謝、脂質(zhì)代謝、呼吸和能量、氮代謝。該書(shū)屬于精要速覽系列叢書(shū)，是國外暢銷(xiāo)教材，該書(shū)結構新穎，視角獨特，重點(diǎn)明確，脈絡(luò )分明，圖表簡(jiǎn)明清晰，適合作為工科院校研究生教材。同時(shí)，由于研究生教學(xué)對于英語(yǔ)的閱讀能力也具有較高要求，因此還可配合英文版作為課外閱讀教材，也便于雙語(yǔ)教學(xué)和國外客座教授的講學(xué)。
2教學(xué)模式以啟發(fā)式引導為主線(xiàn)
高級生物化學(xué)是一門(mén)抽象的學(xué)科，因此在教學(xué)中加入形象生動(dòng)的flash動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生對生物化學(xué)相關(guān)蛋白質(zhì)、核酸等結構與功能的關(guān)系、分子作用機理等概念的理解更為深入；同時(shí)通過(guò)大量生物化學(xué)相關(guān)小電影的優(yōu)美畫(huà)面引起學(xué)生對該課程的濃厚興趣。在課堂教學(xué)導入部分采用老師提問(wèn)學(xué)生回答，通過(guò)案例進(jìn)行啟發(fā)教學(xué)的模式，在此環(huán)節，提問(wèn)可引發(fā)學(xué)生自主思考，通過(guò)學(xué)生的各種答案教師引出需要講授的內容，該方法可大大調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性。在整個(gè)課堂教學(xué)中，摒棄傳統的以教為主的模式，把學(xué)放在首位，對特定原理的學(xué)習采用探究式教學(xué)的方法。
在老師講解基礎知識的基礎上，引入課堂討論環(huán)節，議題與生物化學(xué)基本理論和概念充分結合，與本學(xué)科的發(fā)展與應用緊密聯(lián)系，通過(guò)對前沿問(wèn)題的討論可激發(fā)學(xué)生的興趣并發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，為進(jìn)一步的深入學(xué)習奠定良好的基礎。在課堂討論環(huán)節，老師可安排討論的題目供學(xué)生選擇，也可由學(xué)生根據興趣自由選題，然后公開(kāi)宣講，老師和同學(xué)既是聽(tīng)眾，也是討論的參與者，通過(guò)提問(wèn)、討論和解決問(wèn)題，拓寬學(xué)生的眼界和思路。老師應及時(shí)對討論過(guò)程進(jìn)行點(diǎn)評，一方面充分肯定學(xué)生顯示的創(chuàng )造性思維能力，一方面對思維中的不足進(jìn)行糾正。課堂討論環(huán)節可培養學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )造、分析解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也促使老師自我知識不斷豐富和補充。
與此同時(shí)，將學(xué)術(shù)報告引進(jìn)課堂，每個(gè)班級的生物化學(xué)課程均邀請1～2位國內外生物化學(xué)領(lǐng)域的知名專(zhuān)家為研究生做學(xué)術(shù)報告。這些多樣的學(xué)術(shù)報告，既讓研究生了解了生物化學(xué)學(xué)科的前沿進(jìn)展，又讓學(xué)生有了學(xué)術(shù)交流的機會(huì )，還可培養學(xué)生的科研思維和科學(xué)精神。
3充分利用網(wǎng)絡(luò )資源
高級生物化學(xué)的發(fā)展日新月異，互聯(lián)網(wǎng)累積了海量的.生物信息資源，將對我們的教學(xué)工作起到非常重要的作用。在高級生物化學(xué)課程的教學(xué)中強調互聯(lián)網(wǎng)資源運用的重要性，通過(guò)學(xué)生網(wǎng)絡(luò )應用的親身體驗喚起學(xué)生的求知欲，在課堂教學(xué)過(guò)程中，對常用數據庫進(jìn)行介紹，提高學(xué)生信息收集和辨別的技巧和能力。例如，目前大多數的蛋白質(zhì)序列結構和功能方面的信息都可以直接從網(wǎng)絡(luò )公共數據庫中得到，其中最常用的核苷酸序列數據庫包括GenBank、EMBL、DDBJ等，這些數據庫中還同時(shí)包括了大量與序列直接相關(guān)的注釋信息，方便學(xué)生從中獲得需要的知識。另外，蛋白分析專(zhuān)家系統ExpertProteinAnalysisSystem（簡(jiǎn)稱(chēng)ExPASy，http：//www.expasy.ch，隸屬于瑞士生物信息學(xué)研究所，國際上蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)分子模型研究中心）可為用戶(hù)提供大量蛋白質(zhì)信息資源。因此，在高級生物化學(xué)的教學(xué)中首先詳細介紹一些數據庫的使用方法，再通過(guò)具體舉例使同學(xué)掌握基本的查詢(xún)方法和結果分析方法，并通過(guò)布置課后作業(yè)，使學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)踐更好地掌握數據庫的運用方法。
4開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)貫穿始終
高級生物化學(xué)的理論知識相對比較抽象，對于初涉該專(zhuān)業(yè)的研究生而言較難理解，在理論教學(xué)中穿插大量實(shí)例是達到良好教學(xué)效果的必由之路。首先在教學(xué)過(guò)程中加入教師親身經(jīng)歷的實(shí)驗事例，例如根據工科院校背景重點(diǎn)講解酶制劑的分子改造實(shí)例，使學(xué)生通過(guò)實(shí)例學(xué)習更好地掌握該課程的精髓，提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
在實(shí)踐教學(xué)方面，由于在本科階段生物化學(xué)課程的講授中已按排了生物化學(xué)基本單元操作實(shí)驗，如蛋白質(zhì)的兩性反應和等電點(diǎn)的測定、凝膠過(guò)濾層析測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、總含氮量的測定—微量凱氏定氮法、紫外分光光度法測定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的測定及、酶作用的專(zhuān)一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物濃度對酶活性的影響—蔗糖酶米氏常數的測定、蛋白酶活力的測定、酵母蔗糖酶的純化及其酶性質(zhì)的研究等。因此在高級生物化學(xué)的實(shí)踐教學(xué)中，不再安排單獨的實(shí)驗單元操作，而采取開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式，即選定相關(guān)學(xué)院生物化學(xué)方面相關(guān)老師所在的實(shí)驗室作為開(kāi)放實(shí)驗室，對有興趣的學(xué)生進(jìn)行時(shí)間、空間、內容和方法均開(kāi)放的培訓，通過(guò)一些小實(shí)驗的自我設計和驗證激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，以達到更好的教學(xué)效果。同時(shí)通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗，使研究生對于整個(gè)實(shí)驗的設計和操作更為理解，可為研究生進(jìn)一步的課題選擇奠定基礎。
5結語(yǔ)
高級生物化學(xué)是生物工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)碩士研究生的一門(mén)基礎課程，為培養生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的創(chuàng )新性和綜合能力奠定理論基礎。該課程涉及生物化學(xué)的抽象理論，同時(shí)和實(shí)踐常識相關(guān)里，對于培養學(xué)生的創(chuàng )新性和開(kāi)拓精神是非常有幫助的。通過(guò)對教材、教學(xué)模式等方面的改革，可在教學(xué)過(guò)程中把最新的信息、方法向學(xué)生展示，從而開(kāi)拓學(xué)生的視野；還可以通過(guò)互動(dòng)教學(xué)，充分調動(dòng)學(xué)生積極性，培養了學(xué)生的綜合能力。同時(shí)通過(guò)實(shí)驗內容將理論知識變?yōu)楦行灾R，充分提高學(xué)生的學(xué)習興趣。
第2篇:基于研究生創(chuàng )新能力培養的高級生物化學(xué)課程改革
文章基于我國學(xué)位與研究生教育中對創(chuàng )新能力的要求，針對研究生《高級生物化學(xué)》課堂教學(xué)內容培養目標不明確、課堂教學(xué)方法較為單一、教學(xué)內容相對落后等現狀，提出了新時(shí)期強化研究生《高級生物化學(xué)》課程教學(xué)效果的主要措施和做法。
《高級生物化學(xué)》課程是生物類(lèi)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)碩士研究生的必修課之一。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的21世紀，學(xué)科間的廣泛交叉和滲透，使得“高級生物化學(xué)”這門(mén)課程的內容越來(lái)越豐富，成為介于生物化學(xué)和分子生物學(xué)的一門(mén)學(xué)科。它需要研究生在已有生物化學(xué)及相關(guān)基礎知識上，進(jìn)一步加深和拓展生物化學(xué)的基本理論，更高層次地理解生物化學(xué)的原理、現象和發(fā)展。因此，如何在本科已有知識基礎上深化認知水平，提高研究生的綜合素質(zhì)與能力，改革現有教學(xué)方法，培養研究生自身創(chuàng )新能力，成為該門(mén)課程教育教學(xué)改革的重點(diǎn)。
2011年2月，國務(wù)委員劉延東在紀念《中華人民共和國學(xué)位條例》實(shí)施30周年紀念大會(huì )上強調：研究生教育質(zhì)量的提高，以增強其創(chuàng )新能力為核心，主要方法是靠實(shí)施研究生教育創(chuàng )新計劃，加強科研和實(shí)踐環(huán)節改革，創(chuàng )新研究生培養模式。研究生教育是我國最高層次的學(xué)歷教育，擔負著(zhù)向國家經(jīng)濟主戰場(chǎng)和科研領(lǐng)域培養高層次專(zhuān)門(mén)人才的重任。研究生培養的根本目的是創(chuàng )新能力的培養。一所高校的學(xué)科及科研能力的高低，在一定程度上取決于所培養研究生創(chuàng )新能力的高低。筆者長(cháng)期從事研究生“高級生物化學(xué)”課程的教學(xué)工作，嘗試將課程教學(xué)與提高研究生的實(shí)際能力相結合，實(shí)現課堂主體由教師抽象灌輸知識向學(xué)生主動(dòng)攝取知識轉變，從而探索與研究生創(chuàng )新發(fā)展需要相匹配的教學(xué)新方法。
1.傳統的“高級生物化學(xué)”課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題
1.1教學(xué)模式陳舊，教學(xué)材料和教學(xué)方法單一。
“生物化學(xué)”課程在很多院校的農、理本科專(zhuān)業(yè)中已有教授，也是研究生入學(xué)考試中的考試科目，一些院校不能理解研究生教育的內涵，對該門(mén)研究生課程僅冠以“高級”二字而已，不管是課程大綱還是教學(xué)內容、實(shí)驗手段僅是本科階段的重復，教學(xué)課件只是在本科可見(jiàn)的最后增加一些參考文獻、國內外較新的研究進(jìn)展，實(shí)驗內容仍然是基礎的離心、層析、電泳及蛋白質(zhì)分離、純化、鑒定，迫于課程學(xué)時(shí)安排，最多涉及一到兩個(gè)生理生化大實(shí)驗，或者生化與分子生物學(xué)聯(lián)合實(shí)驗，完全無(wú)法體現該門(mén)課程的系統性和前瞻性。傳統教學(xué)模式中主客體的顛倒，成為生化、分子生物學(xué)這類(lèi)抽象、復雜的課程完全成了死記硬背的記憶內容。
1.2教學(xué)計劃對研究生動(dòng)手能力、查閱文獻等綜合能力培養關(guān)注不夠。
傳統的教學(xué)模式，教師重理論講解，學(xué)生疲于應試，一定程度上制約了研究生創(chuàng )新能力的培養與提高。傳統的“高級生物化學(xué)”課程設置中理論部分一般占據2/3左右，多采用多媒體課件講解一些抽象的理論和模型，試驗部分多是教師安排實(shí)驗，示范操作后，由學(xué)生重復。也沒(méi)有考慮到課后研究生應該查閱文獻、參與學(xué)術(shù)報告，主動(dòng)探索新知識與新內容。這種灌輸式的教學(xué)方法，使很多研究生喪失了提出問(wèn)題的能力，更別說(shuō)能真正解決實(shí)際問(wèn)題了，有的學(xué)生甚至產(chǎn)生了厭學(xué)、畏學(xué)的情緒，完全沒(méi)有達到培養高層次人才的目的。
2.新的探索模式
2.1教師隊伍建設是研究生教學(xué)改革的關(guān)鍵。
教師是教學(xué)改革的主體，在研究生教學(xué)過(guò)程中起主導作用，提高教師的自身素質(zhì)，是搞好教學(xué)改革的前提。依靠課程改革培養研究生的創(chuàng )新能力，首先要轉變授課教師的思想觀(guān)念，提高他們的專(zhuān)業(yè)素養。
要建設一支教學(xué)能力強、學(xué)術(shù)水平高、知識結構和年齡結構又比較合理的高素質(zhì)教師隊伍，需要本課程的主講教師至少是副教授以上，并配備同樣能力和責任心都比較強的輔導教師參與高級生物化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)，保證本課程教學(xué)目標的順利實(shí)施。研究生課程的開(kāi)展，需要任課教師具有扎實(shí)的相關(guān)分子生物學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、遺傳學(xué)等知識的教育科研能力，需要任課教師善于利用現代手段進(jìn)行多媒體獲取新知識、不斷改革和總結教學(xué)方法，以及具有高度的責任心、使命感和溝通表達能力。提高教師整體教學(xué)水平，學(xué)校還應積極創(chuàng )造條件，加強地區、國際間的交流與合作，使教育體系與更高水平接軌。
2.2明確課程性質(zhì)和培養目標，完善教學(xué)計劃和課程內容是組織教學(xué)的基礎。
要培養創(chuàng )新型高水平科學(xué)人才，必須改革傳統的教學(xué)觀(guān)念，由注重專(zhuān)業(yè)知識，轉向拓展已有知識，了解學(xué)科前沿；由學(xué)習和掌握現成的知識，轉向從深度和廣度綜合掌握知識體系；由過(guò)去統一模式、統一標準要求研究生，轉向注重個(gè)體特性，因材施教，提高個(gè)人動(dòng)手能力、思考能力和解決問(wèn)題的能力。
研究生教育不是簡(jiǎn)單的本科教育的延續，需要引導學(xué)生主動(dòng)思考，成為教學(xué)主體；積極創(chuàng )新與改革教學(xué)方法，改變過(guò)去死記硬背或的考核方法，使學(xué)生能靈活運用所學(xué)知識，解決生產(chǎn)、科研中的實(shí)際問(wèn)題；應建立學(xué)習型組織，培養研究生的團隊精神。
研究生專(zhuān)業(yè)水平的培養是依靠一系列課程完成的。合理的研究生課程體系不僅起到構建合理的.知識結構，打下扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎的作用，而且有利于研究能力的培養�！案呒壣锘瘜W(xué)”課程應突出學(xué)生的實(shí)驗操作動(dòng)手能力，一次實(shí)驗學(xué)時(shí)應占到一半左右；培養學(xué)生按照參考資料，研讀外國文獻，查閱最新資料的能力；鼓勵學(xué)生經(jīng)常參加學(xué)術(shù)講座，定期組織心得匯報；改革過(guò)去只一次考試的陳舊考核方式，采取靈活多樣的考核方式，可以把課前討論、課后讀書(shū)筆記、心得匯報甚至實(shí)驗設計都列為教學(xué)評價(jià)體系的一部分。
2.3構建綜合性實(shí)驗教學(xué)，是提高研究生創(chuàng )新能力的根本。
為提高教學(xué)質(zhì)量，培養學(xué)生的綜合應用生物化學(xué)理論，應對實(shí)驗課程的設置進(jìn)行適當調整，大幅度增加綜合性實(shí)驗課程的比例。將生物化學(xué)與孤立的幾個(gè)實(shí)驗相關(guān)知識，如：分子生物學(xué)、植物或者動(dòng)物生理內容串在一起，形成綜合性實(shí)驗設計。如蛋白質(zhì)定量分析，包括考馬斯亮藍法、凱氏定氮法、Folin一酚試劑法、紫外分光光度法、雙縮脲法等，在教師系統介紹了各方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)后，由學(xué)生根據幾種不同的實(shí)驗情況自行選擇實(shí)驗方法。
從實(shí)驗設計到實(shí)驗材料收集，都由學(xué)生安排，一定程度上強化了學(xué)生的團隊配合意識和自我思考能力，極大程度上激發(fā)了研究生們的學(xué)習熱情。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐，自采取這種靈活的綜合性實(shí)驗教學(xué)方法以后，學(xué)生自己設計實(shí)驗、解決問(wèn)題的能力都有所提高，最主要的是學(xué)生理論課時(shí)的學(xué)習氣氛也有了較大改變。
3.結語(yǔ)
高級生物化學(xué)是生物相關(guān)學(xué)科碩士研究生重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，涉及分子結構的抽象理論，培養學(xué)生的創(chuàng )造性和開(kāi)拓精神是學(xué)好這門(mén)課程的重要因素，只有在實(shí)踐中不斷調整和補充教學(xué)內容，改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性，才能達到預期目的。
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