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大学生物化学教学中培养学生科研兴趣及创新能力的思考

时间:2022-11-28 12:40:06 来源:网友投稿

摘 要 以生物化学教学为例,分析教学过程中培养学生科研兴趣的方法与实践,从教学内容、教学方法和教学评价等方面改革大学生物化学课程教学,拓宽学生知识面,培养学生进行科学研究的兴趣,激发其创新思维。

关键词 生物化学;实验;教学评价;科学研究;创新能力

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2018)02-0107-02

1 前言

对于医学院校相关专业的学生而言,大学生物化学课程的开展对于完善他们的知识构架、提高综合素质,具有非常重要的作用,是大学生素质教育不可缺少的一环。生物化学作为一门基础学科,对其重视程度往往不如专业课程,通常要求一个学期完成教学任务,这就导致教学效果不佳,一方面由于教学时间短,教学只能选择基础的知识且许多知识点往往一笔带过;另一方面因为内容基础,但是涉及的生命过程复杂,学生听不懂,往往认为枯燥乏味。另外,实验课程偏少,即便有,也多因经费和设备等的限制,无法体现生物化学学科的特色,导致学生不愿意学习,缺乏学习热情,缺乏创新性精神[1-2]。

要完善大学生物化学课程教学,在学生掌握基本知识的基础上进一步培养创新性思维和科研兴趣,提高基本专业素养和创新意识,就需要对大学生物化学教学进行必要的改革。

2 更新教学内容,培养学生的科研兴趣

浓厚的兴趣是学习的巨大动力,浓厚的学习兴趣又是创新的前提,调动起学生对生物化学学习的兴趣,对于增强教学效果是必要的,丰富课堂教学内容,吸引学生的注意力,就显得非常重要[3]。教材的知识点均是经过科学研究證实的,想要生动地讲述生物化学知识,熟悉科研背景是必不可少的。知识来源于研究,而研究的过程往往是充满趣味性的,通过科学研究的讲述和实践来培养学生学习的兴趣和创造性思维,将会是非常有效的方法。在生物化学教学过程中,教师要时刻注意诱导学生主动学习,以科学研究为手段,督促学生去思考、创新,养成凡事喜欢研究的习惯,对待知识讲究寻根问底。

生物化学知识点多,且多为理论知识,每一章节的内容都非常繁杂,要求学生记忆的信息量庞大,学生往往易产生畏难情绪。因此,专业课教师应当在课堂上为学生创造活跃的学习气氛,引导学生发挥主观能动性,和学生一起探索问题,发现生命过程的奥秘,领略探索和研究过程的奇妙,体会发现新知识的喜悦,唤起他们对科学研究的热情,对创新的渴望。

增加学科科研前沿,让科学深入学生头脑 根据学生所学的专业,教学过程中应该将相关的前沿科研成果引入授课内容。虽然大学生物化学所教授的内容均为基础知识,但是这些知识却是科学研究的坚实基础。教科书上的内容是知识的累积,较枯燥,而知识的发现过程和创新过程则充满趣味性。在教学基础知识的同时引申加入最新的科研成果,将势必使教学过程事半功倍。这就要求任课教师阅读大量中英文文献,随时关注最新的科研成果。

比如讲到蛋白质的结构,可以引申目前最常用的蛋白质三维结构的解析方法,包括NMR(核磁共振)、X射线衍射和冷冻电镜技术等,以及我国施一公教授等关于蛋白质三维结构的成果(如2015年具有划时代意义的剪接体的三维结构),阐明这项研究的意义和可能存在的临床价值,从而激发学生学习的热情。这种创新和研究的观点深入人心后,学生以后进入临床或者科研领域也必将拥有更加广阔的眼界,为医学和科研事业添砖加瓦。

穿插科学故事,激发学生学习热情 其实随着科学研究的进行,教科书上的知识也一直在更新,现在看来是基础的一些知识点,在其被发现的过程中也必然是有着种种故事的。讲解知识点的同时,给学生穿插讲述知识获得的趣事,必然能够增强学生学习的兴趣[3]。比如:在教学蛋白质和氨基酸章节的时候,可以以牛胰岛素为例,讲述钮经义、龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰诚等老一辈科学家如何披荆斩棘,克服重重困难,在当时恶劣的科研条件下利用化学合成的方法,在全世界范围内首次成功合成牛胰岛素的故事,这也是世界上首次人工合成蛋白质的案例;讲述钱永健生在绿色荧光蛋白GFP的研究中的趣事,作为钱学森先生的堂侄,其研究必然引发学生的兴趣;沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的过程也是充满趣味性的,可以在教学核酸结构的时候讲述。

3 改革教学方式方法,培养学生科研兴趣

巧用多媒体,让知识“可视化” 随着多媒体在大学教学中的普及,教学方法也变得多元化,而制作精美、生动形象且有趣的教学动画往往能够很大程度上提高学生学习的兴趣,让“干巴巴”的理论知识变得“丰满”起来,而且由于视频的特殊表现方法,语言和画面能够完美融合,加深学生记忆。如在讲解蛋白质合成过程的时候,动画能够很直观和形象地告诉学生:核糖体如何以mRNA为模板合成蛋白质,转运RNA如何识别mRNA密码子,P位在哪里,A位在哪里,氨基酸之间肽键是如何形成的。一个美观的、简短的动画视频,不仅能够让学生深入理解所学习的知识,而且能在脑海中形成直观的印象,让知识融入记忆。当学生在脑海中构建起知识的架构以后,教师可以提出动画和课本所表述不清的内容,或者目前研究还未阐明的问题,进一步激发学生学习和研究的兴趣。

巧设实验课,激发学生科研和创新热情 实验课是生物化学教学一个非常重要的环节,作为一门实验性很强的基础学科,做好实验课教学,是做好生物化学教学的必要补充[4]。为了培养学生的科研兴趣和实验技能,设计一系列连续的生物化学实验是非常有必要的。如结合课堂教学所提及的GFP蛋白质,可以设计学生从其编码DNA的克隆开始,到GFP蛋白质的表达,到蛋白质的纯化,到免疫印迹等,在一整套的研究过程中培养学生的兴趣和解决科学问题的态度与能力[5]。

4 改革教学评价体系,促进学生参与科研活动

教学内容和教学方法的改进能够激发学生学习的热情,但是学生才是教学活动的主体,学生学习的最终效果往往更依赖于其参与教学的积极性。丰富的教学内容和多元的教学方法固然能够营造出适合学生学习的环境,诱发学生产生科学的思考,但是仍然需要一个有效激发其主观能动性,主动进行学习与研究的措施。传统的考核方式主要是期末考试,然而单纯从成绩上很难全面反映学生对知识的把握情况,因为学习不仅仅是课堂的,学生课外对科学问题的思考,通过一些小实验验证所学知识的体验等,都是学习成绩的一部分,应该引起重视。

在教学过程中可以适当调整考核方式,加大学生平时成绩的比重,如调整期末考试占比到55%,而平时成绩(参加科研活动、提出问题的能力、课堂活跃度、考勤等)可以提高到45%,课后引导学生多阅读科学文献,针对某一个或一些有意思的题目,可以鼓励学生组成科研兴趣小组,通过实验室实验、检索相关文献、归纳总结,写出自己的论文,有条件的甚至可以将出色的论文投稿到杂志社,由教务处资助学生发表并给予适当奖励,充分调动学生学习和科研的积极性。

相较于单纯的看期末成绩的评价体系,这种结合课外和课堂的评价学生学习效果的方法,将能够更加全面地反映学生学习的情况。这一考核方式的调整,一方面能夠提高学生对大学生物化学教学过程的参与度,另一方面也使得教师对学生的评价更加客观和全面,更能够反映学生的学习和科研情况,从而对学生进行有针对性的引导。教学活动获得理想的效果,也帮助学生了解了科学研究,有助于学生提高科研兴趣和创新能力。

5 结束语

在学生培养过程中,不仅要培养学生掌握专业知识,还要注重培养学生学习的兴趣、创新的意识和科研的能力,这样培养出来的学生才能够更符合现代社会优秀人才的标准。本文以大学生物化学为例,探讨教学过程中教学内容、教学方法和教学评价等方面的一些思考,提出更新教学内容、增加教学趣味性、灵活使用多种教学方法、改善教学评价体系,从而激发学生的学习和科研兴趣,培养学生思考问题、提出问题和解决问题的能力。这一教学改革已经初步取得一定的成果,该课程面向的医学生对科研兴趣较大,多名学生有强烈意愿加入科研兴趣小组,并获得大学生创新计划的资助,而毕业的学生也有很大一部分考取了相关专业的研究生。随着课程的开展,相信会有更多更好的成果涌现。

参考文献

[1]石小东.研究生科研创新能力的培养[J].中国教育技术装备,2015(8):103-104.

[2]徐圆,陈亚丽.浅谈研究生科研创新能力的培养[J].科教文汇,2013(25):106-107.

[3]邢万金,莫日根.在遗传学课堂教学中培养本科生科研素质[J].遗传,2016,38(11):1030-1038.

[4]阚慕洁,金玉芬,张纪周,等.案例教学法在生物化学实验课:血清脂蛋白电泳教学中的应用[J].中国实验诊断学,2017,21(2):379-381.

[5]彭安,向本琼,张根发.研究型大学本科生科研训练模式和机制探讨[J].高等理科教育,2010(2):75-79.

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