《生物化学》在制药工程专业教学中的改革与实践.docx

生物化学在制药工程专业教学中的改革与实践 摘要：生物化学课程既有很强的理论性，又有很强的实践性，内容繁多。在面对我校制药工程专业的生物化学教学中，针对少学时的特点，以提高学生学习主动性、强化教学效果为目标，对教学内容、教学手段、试验开设方式进行了改革与实践，构建了生物化学课程的多媒体教学与传统教学相结合、试验教学基础性与创新性并重的教学模式，取得了良好的教学效果。 关键词：生物化学；教学改革；教学模式 中图分类号：G642.3 文献标记码：A 文章编号：1674-932410-0018-02 生物化学是从分子水平揭示生命现象与化学本质的一门学科，是我校制药工程专业的一门重要专业基础课，它不仅为后继专业课程奠定基础，而且对于学生今后的职业生涯和攻读探讨生将起着重要作用。生物化学的特点是分子构象繁多，代谢途径错综困难，须要记忆、理解的内容多，学生普遍感到抽象难懂，学习爱好不高。为提高教学效果，激发学生的学习主动性，在近十年的教学实践中，对课程的教学内容、教学模式以及实践环节进行了探讨与探究，取得了良好的效果。 一、构建学问框架，优化教学内容 我校生物化学的课程设置存在着学时少、内容多的问题，要在有限的时间内完成大纲规定的教学任务，就须要精选教学内容，依据学生的学问背景和专业特点科学构建课程学问模块。制药工程专业学生已经学习过有机、无机、分析、物化四大基础化学课程，拥有较强的化学理论基础，对于生物分子式和相关的生化反应较易驾驭，但涉及生物大分子的空间结构、错综困难的代谢途径以及须要记忆的抽象概念，就会感到纷繁芜杂，无从下手。为引导学生由浅入深、变被动为主动地学习，以教材为蓝本1，将整个生物化学的教学分为四大学问模块来进行。模块1：生物化学探讨进展；模块2：生物大分子的结构与功能；模块3：代谢及其调控；模块4：分子生物学及其在制药工程领域中的应用。 1.激发学习热忱。现代生物化学是一门飞速发展的学科，高校生对最新的科研成果有着深厚的爱好。在教学过程中，找寻本学科与生物化学之间的交叉点，列举科学家在生命科学领域中做出的巨大贡献，如美国化学家博耶等人运用化学方法阐明白ATP合成酶的功能机制，于19101年获得诺贝尔奖；美国科学家莱马克里斯南、施泰茨和以色列科学家阿尤纳斯对“核糖体的结构和功能”的探讨，有助研制针对细菌的新型抗生素，获得2022年诺贝尔化学奖等。介绍本学科在分子水平上探讨病因、发病机理以及开发基因治疗药物的最新成就及发展前景。另外，通过阶段性理论教学与专题探讨的形式组织课堂教学，调动学生课下查阅资料、课堂发表观点、畅所欲言。这样，拓展了学习的视野，使学生相识到在学科交叉渗透的今日，学习生物化学的重要性，大大提高了学生的学习爱好和求知欲望。 2.突出重难点。在生物化学课程的教学中，重点在于使学生理解每种生物大分子的结构、功能、代谢特点及其相互联系；难点在于，如何记忆众多的抽象概念、困难的代谢历程和能量改变，理解微观的分子生物学内容。对于相应的学问点，采纳的方法是：困难过程简洁化：如对各代谢的生化途径分段讲解，刚好总结其特点，引导学生按要点记忆，就较简单将整个反应历程贯穿在一起。理论联系实际：通过案例教学法，拉近书本学问与实际生活和生产的距离；联系本系老师的科研工作，使学生加深对生物化学学问的理解。抽象内容形象化：采纳现代化多媒体教学手段，通过大量图表、动画素材的运用，使微观世界宏观化、文字叙述图片化、平面内容立体化、静态模式动态化、难点内容简洁化。 3.理论联系实际。理论教学中，强调生物化学原理在制药工程领域中的应用，注意培育学生分析问题和解决问题的实力。例如：RNA的复制与AIDS药物的设计，疯牛病的发病机理与蛋白质空间构象的关系，夜盲症、脚气病、坏血病与各种维生素的关系等。用理论说明实际问题，使学生感觉到生物化学并不枯燥，课堂效率大大提高。 二、改革教学方法和手段，提高教学效果 在总结传统教学阅历的基础上，采纳先进的教化教学方式，对生物化学的教学方法和教学手段进行了改革。 1.多媒体与传统教学有机结合。生物化学涉及到微观世界的内容，理论抽象，反应过程困难，难以理解，这是老师在传统教学中的难点。采纳多媒体现代化教学手段，赐予老师和学生一种全新的感受。例如，通过观看二维、三维的彩色图片，有助于理解蛋白质空间构象，驾驭蛋白质高级结构的概念；借助动画演示酶的活性中心与必需基团、呼吸链的组成和氧化磷酸化过程、蛋白质的生物合成等，达到微观内容宏观化、抽象内容形象化的效果。此外，视频播放一些生物化学的经典试验，如证明DNA是遗传物质的噬菌体试验和肺炎双球菌试验、遗传密码破译的体外翻译试验等，增加了课堂的活跃气氛。CAI课件的运用，使整个教学过程有更强的直观性、现实性、趣味性，加深了学生的理解和记忆，提高了教学质量。 虽然多媒体课件具有很多传统方式无法比拟的优势，但在教学实践中也存在一些比较突出的问题。例如，信息量大，教学节奏较快，简单导致部分学生跟不上老师的思路；页面的切换还简单造成学生对某一个学问点缺乏整体的相识和思索过程。因此，对于生物化学这一基础课程，不宜用多媒体教学完全替代传统的板书教学。在基础内容的讲解上，如酶促反应动力学米氏公式的推导，采纳板书更能强化学生的理解和记忆。 2.联系实际进行案例教学。借鉴华东理工高校的教学阅历2，采纳案例教学法提出问题，引导探讨。典型案例包括：酶的竞争性抑制机理与药物分子设计：以磺胺类药物和有机磷农药为例绽开探讨。脂代谢与健康减肥产品的开发：通过对目前热点减肥产品“左旋肉碱”瘦身的机理探讨，而引出“脂肪酸的-氧化”内容。酶的修饰与抗癌药物的开发等。实践证明，案例教学可提高学生的学习效率，并能做到活学活用。 三、多样化实践环节，培育综合素养 由于课时所限，课程中没有包含试验内容。为弥补实践环节的不足，将生物化学基本技能试验设置在高校化学基础试验选修课模块中，由学生依据自己的爱好自愿选做。开设的试验内容有：牛奶中酪蛋白质的提取与制备、氨基酸的纸色谱分别鉴定、维生素C的定量测定、卵磷脂的提取等。学生通过详细试验，能够娴熟驾驭生化基本试验技能、提高动手实力和分析解决问题的实力，加深对相关生化原理的理解。 系统性综合试验以开放性试验形式面对学生开设，将所学的分散学问点有机地综合起来，使以往所做零散单一的试验内容及操作相互连接，培育了学生完整的科学试验思维方法。结合本系老师在酶学探讨上的优势，开设了酶学方面的综合性试验，包括：淀粉酶水解淀粉制备饴糖，蛋清溶菌酶的提取及其活性测定，纤维素酶动力学性质分析等，涵盖了主要的酶学性质探讨及其分析方法。 借助我校开展的高校生各类课外科技活动，结合理论教学组织学生主动参与创新性试验，参加老师的科学探讨。近年来，开设出20余项创新性试验，如生物农药Bt毒蛋白的合成及其杀虫活性鉴定、纤维素酶降解秸秆的条件优化、火棘果中精氨酸的提取与鉴定、豌豆中谷胱甘肽还原酶的提取及其活性分析、葛根中葛根素的提取及纯化等。创新性科学探讨为学生们供应了一次系统的熬炼机会，使他们提前进入科研角色，为毕业论文的开题、撰写奠定了基础，不少学生在省挑战杯、校高校生科技活动中获奖。经过实践，极大地激发了学生对生物化学课程的学习主动性，不仅对基本理论和概念理解驾驭较好，综合分析问题及解决问题的实力也大大提高，考研率逐年上升。 总之，在多年的生物化学教学实践中，更新观念、开拓思路，突破传统的教学模式，在教学内容和手段上进行改革与探究，注意基础与前沿相结合、理论与实践相结合，激发了学生的学习主动性，培育了综合素养，收到了良好的效果。 参考文献： 1郭蔼光.基础生物化学M.北京：高等教化出版社，2001. 2李素霞，欧伶，俞建瑛，等.工科院校中生物化学教学模式探讨J.微生物学通报，2022，34：816-818. 基金项目：西安理工高校教学探讨项目。 作者简介：田萍，女，北京人，本科，副教授、硕士生导师，主要探讨方向：生物技术。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页