高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)教學(xué)模式探討

時(shí)間:2022-03-26 02:51:45

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高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)教學(xué)模式探討

摘要:高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)是畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品科學(xué)等相關(guān)專業(yè)碩士研究生的核心課程,在研究生課程教學(xué)體系中占有重要地位。筆者就該課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、課程教學(xué)形式、考核方式、教學(xué)思路和方法以及突破的教學(xué)難題等方面進(jìn)行了整體介紹,以期為相關(guān)高校專業(yè)教師提高教學(xué)質(zhì)量及研究生提高學(xué)習(xí)效果提供參考。

關(guān)鍵詞:高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué);研究生課程;教學(xué)模式;科研創(chuàng)新能力;教學(xué)改革

隨著我國(guó)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)步伐的加快,研究生教育的發(fā)展也日漸迅速。近年來,研究生隊(duì)伍不斷擴(kuò)大,如何提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量是各高校及相關(guān)教師關(guān)注的重點(diǎn)。高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程是相關(guān)畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)、食品等學(xué)科研究生教育的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及天津農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院的教學(xué)實(shí)際,以提升研究生的科研創(chuàng)新能力為教學(xué)導(dǎo)向,就該課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、課程教學(xué)形式、考核方式、教學(xué)思路和方法以及突破的教學(xué)難題等方面進(jìn)行了整體介紹。

1課程性質(zhì)及地位

高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)是相關(guān)涉農(nóng)高校、師范院校及綜合性高校研究生課程體系中的一門重要專業(yè)課,是畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品科學(xué)等相關(guān)專業(yè)碩士研究生的核心課程。該課程是對(duì)本科基礎(chǔ)生物化學(xué)課程教學(xué)的提高和深入,又是研究生學(xué)好分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)、分子生物學(xué)、分子病理學(xué)、分子病毒學(xué)等課程的前期基礎(chǔ)[1-2]。該課程的學(xué)習(xí)對(duì)提高研究生的科研素質(zhì)、培養(yǎng)其科學(xué)精神和創(chuàng)新能力都有重要作用。天津農(nóng)學(xué)院在2007年獲得碩士學(xué)位授予權(quán),從那時(shí)起就開始為“基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)”“預(yù)防獸醫(yī)學(xué)”“臨床獸醫(yī)學(xué)”“動(dòng)物源性食品安全與營(yíng)養(yǎng)學(xué)”“水產(chǎn)養(yǎng)殖”和“漁業(yè)資源”等二級(jí)學(xué)科的碩士研究生開設(shè)高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程,至今已有11年的歷史。從最初的每屆20多名研究生,到現(xiàn)在的每屆60多名研究生,高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)作為這些專業(yè)的核心學(xué)位課程,在天津農(nóng)學(xué)院研究生培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重大作用。在多年的高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程教學(xué)過程中,課程組教師逐步完善了教學(xué)內(nèi)容體系,數(shù)年前課程組教師編印《高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)講義》(內(nèi)部印刷),對(duì)本課程的教學(xué)起到了重要推動(dòng)作用。2011年至今,課程組教師進(jìn)一步完善和提升了課程相關(guān)教學(xué)工作,期間進(jìn)一步編制完善了教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃等有關(guān)材料,制作了高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)的多媒體課件,形成了適應(yīng)新時(shí)期研究生教學(xué)要求的教學(xué)內(nèi)容體系,大幅度調(diào)整和更新了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,尤其是增加了高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)學(xué)科前沿相關(guān)內(nèi)容,教學(xué)形式也更加靈活,注重挖掘和鍛煉研究生自身的科研潛力等。通過一系列教學(xué)改革,使該課程的教學(xué)質(zhì)量及研究生的創(chuàng)新能力得到明顯提升。

2基于科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)形式以及考核方式等方面,課程組教師在調(diào)研國(guó)內(nèi)同類高校教師有關(guān)高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的基礎(chǔ)上,結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際,并綜合考慮課程的“邏輯性、系統(tǒng)性、前沿性、創(chuàng)新性、興趣性”的五性要求,提出了天津農(nóng)學(xué)院高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的四大模塊,即機(jī)體代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)模塊、組學(xué)模塊、生物化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論模塊和生物化學(xué)學(xué)科前沿進(jìn)展模塊,以便更好地適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,旨在為培養(yǎng)具有扎實(shí)科研創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專業(yè)人才及提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮積極作用。2.1機(jī)體代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)。模塊動(dòng)物的健康生長(zhǎng)取決于機(jī)體代謝的有條不紊,進(jìn)一步加深對(duì)動(dòng)物機(jī)體代謝聯(lián)系和調(diào)節(jié)機(jī)理的理解和認(rèn)識(shí),對(duì)培養(yǎng)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的理論素養(yǎng)具有重要意義,因此該課程專門設(shè)置了這一重要模塊。該模塊包括5個(gè)專題,即血液生物化學(xué)、肝臟生物化學(xué)、物質(zhì)代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)、基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞信息傳遞。專題一“血液生物化學(xué)”重點(diǎn)介紹血液的基本成分與功能、血漿蛋白質(zhì)、紅細(xì)胞代謝、白細(xì)胞代謝、鐵的代謝等;專題二“肝臟生物化學(xué)”重點(diǎn)介紹肝臟在物質(zhì)代謝中的作用、生物轉(zhuǎn)化作用、膽汁酸代謝、膽色素代謝與黃疸等;專題三“物質(zhì)代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)”重點(diǎn)介紹物質(zhì)代謝的特點(diǎn)、代謝途徑間的聯(lián)系、物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等;專題四“基因表達(dá)調(diào)控”重點(diǎn)介紹基因表達(dá)概述、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、真核基因表達(dá)調(diào)控等;專題五“細(xì)胞信息傳遞”重點(diǎn)介紹信息傳遞體系、信息傳遞途徑、信息傳遞途徑間的交互聯(lián)系、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)、信息傳遞與疾病等。2.2組學(xué)模塊。組學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科研究的熱點(diǎn)和前沿,對(duì)揭示生命現(xiàn)象的分子機(jī)理有重要作用,因此課程設(shè)置組學(xué)模塊以利于研究生追蹤分子生物學(xué)理論前沿,有助于培養(yǎng)研究生的科研興趣和創(chuàng)新思維。該模塊包括4個(gè)專題,即蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、糖組學(xué)、人類基因組計(jì)劃。專題一“蛋白質(zhì)組學(xué)”重點(diǎn)介紹蛋白質(zhì)組學(xué)概述、常規(guī)蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)、應(yīng)用等;專題二“基因組學(xué)”重點(diǎn)介紹基因、基因組、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)等;專題三“糖組學(xué)”重點(diǎn)介紹糖組學(xué)的背景及研究意義、糖組學(xué)的研究策略、糖組學(xué)研究技術(shù)進(jìn)展等;專題四“人類基因組計(jì)劃”重點(diǎn)介紹人類基因組計(jì)劃產(chǎn)生的歷史背景和發(fā)展歷程、解讀生命的“天書”———人類基因組序列圖、人類基因組計(jì)劃對(duì)未來醫(yī)學(xué)的重大影響、人類基因組計(jì)劃研究的倫理問題等。2.3生物化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論模塊。掌握扎實(shí)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是學(xué)好高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程的基礎(chǔ),因此課程組教師在教學(xué)安排上專門設(shè)置了核心實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論模塊[3-4]。該模塊包括5個(gè)專題,即功能基因組學(xué)主要研究技術(shù),高通量篩選概況,核酸提取及常見問題分析,PCR常見問題、原因分析及其對(duì)策,Western-blot的問題與對(duì)策。專題一“功能基因組學(xué)主要研究技術(shù)”重點(diǎn)介紹生物芯片技術(shù)、轉(zhuǎn)基因和基因敲除技術(shù)、RNA干擾技術(shù)等;專題二“高通量篩選概況”重點(diǎn)介紹高通量篩選發(fā)展歷程、定義、特點(diǎn)及組成、模型及其評(píng)價(jià)、常用檢測(cè)方法及原理、中藥篩選中的應(yīng)用、部分儀器、相關(guān)分子生物學(xué)軟件、我國(guó)研究概狀及存在問題等;專題三“核酸提取及常見問題分析”重點(diǎn)介紹核酸提取及常見問題分析、原因分析及其對(duì)策,DNA提取方法,DNA提取常見問題,、原因分析及其對(duì)策,RNA提取方法,RNA提取過程等;專題四“PCR常見問題、原因分析及其對(duì)策”重點(diǎn)介紹PCR技術(shù)簡(jiǎn)介,PCR常見問題、原因分析及其解決方案,提高PCR反應(yīng)特異性的策略,以及RT-PCR常見問題、原因分析及其對(duì)策等;專題五“Western-blot的問題與對(duì)策”重點(diǎn)介紹Western-blot方法選擇、檢測(cè)系統(tǒng)比較、檢測(cè)方法、影響Western-blot成功的要素、常見問題分析與對(duì)策等。2.4生物化學(xué)學(xué)科前沿進(jìn)展模塊。生物化學(xué)學(xué)科涉及面廣,理論及實(shí)驗(yàn)特色均較明顯,學(xué)科發(fā)展日新月異,課程設(shè)置該模塊旨在通過查閱、講解本學(xué)科最新的前沿文獻(xiàn),豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,挖掘?qū)W生自身科研潛能,鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力等,重點(diǎn)體現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容的前沿性、開放性特點(diǎn)。課程采用教師課堂講授和研究生上臺(tái)講解相結(jié)合的方式,突出培養(yǎng)研究生的文獻(xiàn)查閱、PPT制作、語(yǔ)言表達(dá)、提煉科學(xué)問題、解決科學(xué)問題等科研創(chuàng)新能力。該模塊內(nèi)容根據(jù)每年生物化學(xué)學(xué)科的發(fā)展變化,教師和研究生分別對(duì)有關(guān)前沿文獻(xiàn)進(jìn)行講解交流。

3基于科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)形式改革

采取教師課堂講授和研究生上臺(tái)講解相結(jié)合。研究生教學(xué)不同于本科生教學(xué),本科生教學(xué)重在知識(shí)傳授,注重授課教師的課堂講解,而研究生教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)研究思維、創(chuàng)新意識(shí)等綜合科研創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)[5]。因此,高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程改變以往以授課教師講解為主的課堂教學(xué)形式,由授課教師主講課程的前3個(gè)模塊(機(jī)體代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)模塊、組學(xué)模塊、生物化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論模塊),在第四模塊(生物化學(xué)學(xué)科前沿進(jìn)展模塊)中采取教師主講1篇或2篇最新的生物化學(xué)學(xué)科前沿文獻(xiàn),為研究生做示范,之后安排研究生上臺(tái)講解自己查閱的前沿文獻(xiàn)。通過這種具體的課堂展示實(shí)踐培養(yǎng)研究生的科學(xué)素養(yǎng)和研究思維。

4基于科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程考核方式改革

課程組教師注重研究生科研創(chuàng)新能力的多元評(píng)價(jià)模式。一改傳統(tǒng)的“一錘定音”的考試方式,采用上課出勤情況、查閱文獻(xiàn)的新穎程度及科學(xué)價(jià)值、PPT的制作水平、講解文獻(xiàn)的能力表現(xiàn)、回答師生提問的能力、提出科學(xué)問題及分析問題的能力等方面進(jìn)行綜合考核,平時(shí)記錄這些單項(xiàng)成績(jī),期末將這些單項(xiàng)成績(jī)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì),最后給出綜合成績(jī)。這種考核方式激發(fā)了研究生的主動(dòng)學(xué)習(xí)潛能,鍛煉了研究生的英文文獻(xiàn)查詢、閱讀及思考科學(xué)問題的能力,使學(xué)生更易結(jié)合導(dǎo)師的研究方向,較早地找到自己的科研興趣點(diǎn),為之后的課題研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5基于科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)思路和方法改革

課程組教師在實(shí)際教學(xué)過程中,結(jié)合不同模塊教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),參照參考文獻(xiàn)[6-8]采取靈活多樣的教學(xué)方法、方式及策略來加強(qiáng)研究生對(duì)課程的學(xué)習(xí)及其科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。重點(diǎn)突出以下5種教學(xué)思路和方法。5.1采用“案例教學(xué)法”,密切聯(lián)系學(xué)生日常生活及科研實(shí)際為調(diào)動(dòng)研究生課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,在課堂講授有關(guān)模塊專題時(shí),課程組教師將學(xué)生學(xué)習(xí)的生化理論知識(shí)和研究生日常生活實(shí)際及將來可能開展的科研項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合,加強(qiáng)研究生對(duì)高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握[5]。如在講授“物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)”這一模塊時(shí),教師會(huì)將脂肪代謝的理論知識(shí)和日常生活中常見的高血壓、高血脂、高血糖緊密聯(lián)系,和研究生一起討論交流分析,如“三高”發(fā)生的原因和生化機(jī)理是什么?“三高”發(fā)生和脂肪代謝有什么關(guān)系?日常體檢中測(cè)定的血液指標(biāo),如低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇的高低與高血壓的發(fā)生又有什么關(guān)系?肥胖人群為什么心腦血管疾病發(fā)生的概率增加?為降低“三高”的發(fā)生,在日常飲食方面應(yīng)注意哪些問題?通過這些有趣問題的交流探討,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了其積極思考的意識(shí),提高了其提出問題、分析問題和解決問題的能力,課堂教學(xué)效果明顯提升。5.2嘗試將前沿高水平學(xué)術(shù)報(bào)告引進(jìn)高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課堂在課程教學(xué)實(shí)踐中,課程組教師積極邀請(qǐng)本市及國(guó)內(nèi)外生物化學(xué)學(xué)科同行專家走進(jìn)課堂,為研究生展示動(dòng)物生物化學(xué)學(xué)科的前沿進(jìn)展,讓學(xué)生聆聽到先進(jìn)的學(xué)科理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣,同時(shí)也學(xué)習(xí)優(yōu)秀學(xué)者及科學(xué)家的科研精神,真正認(rèn)識(shí)到科研的價(jià)值及意義,樹立學(xué)生將來從事科研的文化自信[3,9]。同時(shí),這種專家學(xué)術(shù)報(bào)告也在很大程度上豐富了課堂教學(xué)形式。5.3引導(dǎo)研究生積極閱讀國(guó)內(nèi)外學(xué)科前沿文獻(xiàn)查閱最新的專業(yè)學(xué)術(shù)文獻(xiàn),提煉科學(xué)問題,搜索最科學(xué)的試驗(yàn)研究技術(shù),解決科學(xué)問題并撰寫英文學(xué)術(shù)論文,這些都是研究生必備的學(xué)術(shù)能力[3]。根據(jù)多年高級(jí)動(dòng)物生物化學(xué)課程教學(xué)的積累,課程組教師收集整理了上百篇生物化學(xué)方面的國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)論文,相關(guān)專業(yè)研究生可以根據(jù)自己的科研興趣進(jìn)行選閱,學(xué)生通過這些高水平英文學(xué)術(shù)論文的研讀,既能增強(qiáng)其英文文獻(xiàn)的閱讀能力,彌補(bǔ)其在本科學(xué)習(xí)階段專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的不足,又能開闊其科研視野,熟悉英文學(xué)術(shù)論文的寫作規(guī)范,為今后撰寫英文論文打下基礎(chǔ)。5.4注重研究生科研思維的強(qiáng)化,塑造其科學(xué)精神在第四模塊“生物化學(xué)學(xué)科前沿進(jìn)展”中,特設(shè)“生物化學(xué)發(fā)展史中的重要人與事”這一專題[3,5]。該專題比較系統(tǒng)地介紹了國(guó)內(nèi)外近現(xiàn)代史上對(duì)生物化學(xué)學(xué)科做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,如獲得生命科學(xué)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)得主,這些科學(xué)家的生平、重要科研經(jīng)歷、標(biāo)志性科研成果、主要科學(xué)貢獻(xiàn)等。通過對(duì)生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展進(jìn)程中重大歷史事件的介紹,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)學(xué)科重要原理的把握和理解,培養(yǎng)塑造了研究生的科研思維和科學(xué)精神。5.5及時(shí)更新多媒體課件內(nèi)容,不斷提高課程教學(xué)效果近年來,隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)的快速發(fā)展,動(dòng)物生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展步伐也迅速加快,課程組教師及時(shí)將畜牧獸醫(yī)理論及生產(chǎn)實(shí)踐創(chuàng)新成果補(bǔ)充到課堂教學(xué)中,并結(jié)合自身的科研工作,及時(shí)將最新的科研成果充實(shí)到課堂內(nèi)容中,每學(xué)年都及時(shí)更新多媒體課件的內(nèi)容,對(duì)教學(xué)課件不斷修改完善,使課程教學(xué)效果逐年提升。

6課程教學(xué)改革解決的難題

6.1解決了以往課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置混亂,系統(tǒng)性、邏輯性差的難題新的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置有利于培養(yǎng)研究生的科學(xué)精神、科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí),有利于研究生綜合科研能力的培養(yǎng)。6.2解決了教師主體單一授課致使課程枯燥、學(xué)生興趣性差的難題新的“教師講授和研究生上臺(tái)講解相結(jié)合”的教學(xué)形式激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)生動(dòng)力,為學(xué)生創(chuàng)造了展示個(gè)人科研潛質(zhì)的機(jī)會(huì),非常利于研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。6.3解決了以往“一錘定音”式考核不利于評(píng)價(jià)學(xué)生理論素養(yǎng)及其創(chuàng)新能力的難題新的考核方式突出多元綜合評(píng)價(jià),從學(xué)生課堂互動(dòng)交流情況、文獻(xiàn)講解情況、出勤情況、期末試卷答題情況等多角度進(jìn)行考查,最終給出綜合成績(jī),這樣更有利于客觀反映研究生的科研創(chuàng)新素質(zhì)。

作者:李留安 于曉雪 徐 軍 金天明 單位:天津農(nóng)學(xué)院