生物化學與分子生物學教學中學生創新意識培養研究

孫 琳，樊慧杰，弓 強，霍海霞，李佳慧，柴 智

（山西中醫藥大學，山西 晉中 030619）

生物化學與分子生物學作為一門生命科學的基礎課程，對醫學生的學習及未來的臨床工作有重要的理論支撐作用。隨著生命科學的飛速發展，特別是21世紀以來，基因診斷的廣泛深入研究及基因治療的臨床實施，需要醫學生掌握更多與醫學分子生物學相關的基本理論及發展動態[1-2]。因此，高等學校必須改革生物化學與分子生物學課程和教學體系，培養學生的創新意識及實踐能力，以使學生成為適應時代發展的合格的醫學人才[3]。將我校2106級藥學班、中醫1班、中醫2班3個班作為實驗班進行本課題研究。

1 通過改進教學方法培養創新意識

隨著科學的不斷發展，生物化學與分子生物學知識點逐漸增多，教師若仍采用“滿堂灌”“填鴨式”教學形式進行授課，學生被動接受，很難滿足教學發展的需要。為了在教師主導下，最大限度地調動學生學習的積極性和主動性，培養學生的創新意識，在教學過程中，需不斷改進教學方法。

1.1 啟發式教學

教師授課從形式上講是以知識為載體向學生傳授具體的科學知識，但其真正內涵則是想通過激發學生的學習欲望和學習興趣，使其變被動思考為主動思考，進而培養創新意識。所以需將傳授型教學方法向啟發式教學方法轉變。啟發式教學就是在教學過程中善于引導學生思考，按照提出問題—分析問題—解決問題的思路，激發學生學習興趣，培養學生分析和解決問題的思維方式與方法，給學生提供主動思考、表現創新才能的機會，而不是為了應付考試而學習。提出的問題既包括課前布置的問題，也包括課中提出的問題。課前布置的問題是為了學生能夠預習課本，如此聽課才會思路清晰，學得快，記得牢。教師在課中提問的設計中，除了對學生需要記憶的知識進行考查外，還要引導學生對新問題積極思考，思考過程往往比結論更重要，因為只有學會思考，學生才能掌握獲取知識的本領，才能找出相關知識的內在規律，并加以概括，從而取得舉一反三的效果。這樣學生不但能靈活掌握知識，而且記憶深刻。這種啟發式教學法使學生的參與意識和主動性大大增強，學習興趣和自覺性也得到提高，更重要的是大大提高了創新意識。比如在講到核酶時，可以先提問為什么有的生物的rRNA在沒有任何蛋白酶參與的情況下，仍能發生剪接，然后提示說明rRNA可能發生了自我剪接。然后進一步提問，rRNA為什么能發生自我剪接，待學生思考后，教師引導學生回答，說明RNA本身具有酶的活性，而具有催化活性的RNA就是我們今天要講的新內容——核酶，由此學生對核酶的概念就會理解深刻。再進一步啟發學生思考核酶如何能應用到疾病的治療中，學生回答后教師總結，因為核酶能夠使RNA發生剪接、降解，因此利用核酶的結構合成人工設計的核酶，可以破壞病原微生物如艾滋病病原體以及破壞不利于人類的某些基因如過度表達的癌基因，可見人工設計的核酶可以用于基因治療。通過這種啟發式教學，學生不僅牢固地掌握了專業知識，而且也鍛煉了學生的創新思維能力。

1.2 討論式教學

生物化學與分子生物學涉及許多復雜的化學結構和化學反應式，內容抽象復雜，難懂易忘，尤其在三大營養物質代謝這一章中，糖、脂類、氨基酸代謝的反應步驟繁多，是生物化學與分子生物學知識體系中的難點之一。另外，學生對于作為基礎學科的生物化學與分子生物學在臨床醫學上的重要性缺乏直觀認識（如它在疾病的病因、發病機制、診斷及治療中的作用等），從而導致對生物化學與分子生物學課程學習熱情不夠高。針對這些問題，為了建立教師授課—學生自學，以及教師—學生互動式教學模式，我們采用了大班上課與小班討論相結合的形式進行教學。針對教學內容的難點和重點增加專題討論課，實行參與式教學。將小班專題討論課作為大班授課的必要補充。教師提前將討論題目告知學生，讓學生自由組合分組結合課堂所學知識，查找有關資料，做好準備。在討論課上，由教師引導，各組選代表上臺主講，學生就自己的準備結果各抒己見，由教師和其他同學發問和爭論，最后由教師進行總結與點評。這種思維方式的培養對學生創新意識的培養尤為重要。如：我們在物質代謝及其調節章節講授完之后，設計了一次階段性討論課進行專題討論。討論的內容是根據一個糖尿病病人的臨床癥狀以及臨床檢驗中各項指標的改變分析胰島素分泌異常對糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝的影響。我們用一種疾病將糖、脂類、氨基酸代謝的每一條途徑有機聯系起來，并將這些代謝途徑與臨床疾病發生的生物化學機制等方面知識聯系起來。這樣不僅加深了學生對各條代謝途徑間關系的理解和記憶，加強了學生對三大物質代謝重要性的認識，而且將生物化學與分子生物學理論與臨床知識銜接起來，大大激發了學生的學習主動性，提高了學生的創新意識。

1.3 其他教學方法

除了以上兩種教學方法，在教學過程中我們還根據具體講授內容采用其他教學方法。課堂教學形式不拘一格，重在教師啟發式地“教”，重點講思路、講方法，引導學生通過探索進行學習。將傳統的以教師為中心的課堂教學模式轉變為以學生為主體的教學模式，實行了參與式教學，鼓勵學生獨立思考、大膽質疑，引導學生多方位、多角度發現問題和解決問題，教師與學生最后一起提煉、總結，得到規律和結果，調動了學生學習的積極性，培養了學生的形象思維和創新意識。

2 通過增授教學內容培養創新意識

2.1 增授前沿知識

在課堂教學內容上強化基礎，拓寬知識，優化知識結構，處理好“少而精”與“廣而新”的關系，不僅讓學生學習“有用”的醫學基礎知識，也讓學生了解當今研究的最新進展，注重及時將前沿科學和基因工程技術等現代分子生物學技術的發展動態引入教學，拓寬學生視野，擴大學生知識面，培養學生的創新意識。

2.2 增授諾貝爾獎史

20世紀以來，隨著科技的不斷進步，生物化學與分子生物學發展迅速，新技術、新成果不斷涌現，成為生命科學領域最具活力的學科。從事生物化學和分子生物學研究工作的科學家獲得諾貝爾醫學或生理學、化學獎的比例越來越高，其中不乏華裔科學家。研究一下獲得諾貝爾獎的華裔科學家的個人簡歷，可以發現他們大都接受過中西兩種教育。與本土培養的科學家相比，創新是他們的長處。我國高校過多強調學生的書本知識，而對學生的創新精神培養不足，這種教育模式培養出來的學生無法滿足21世紀科學發展的需要。雖然學生對生物化學與分子生物學課程的興趣不高，但在以往教學中發現，每當介紹諾貝爾獎時，學生抱有濃厚的興趣，注意力特別集中。所以，我們加大了對諾貝爾獎史的講解，向學生介紹了諾貝爾獎的獲獎信息，讓學生了解諾貝爾獎獲得者的個人簡歷和開拓性研究成果，重點強調他們的創新意識，以此說明創新意識的重要性，培養學生的創新精神和對科學研究的興趣。比如，在講授核酸化學章節時，穿插向學生介紹諾貝爾生理醫學獎獲得者沃森和克里克兩位科學家的研究經歷及發現DNA雙螺旋結構的故事。在講授基因工程章節時，介紹諾貝爾化學獎獲得者穆里斯獨特的個性及發明PCR的背景。正是因為有了這種創新性的思維和研究，使得在當時看來不可思議的科學難題一個個被攻破，有力推進了生命科學的發展。

3 加強實驗教學

實驗教學是生物化學教學中的重要組成部分。通過實驗教學，不僅能使學生加深對生物化學基本理論的理解，掌握基本實驗方法和操作技能，而且還能培養學生理論和實踐相結合的能力，嚴謹的科學態度及發現問題、分析問題與解決問題能力和科研創新意識[4-5]。因此在實驗教學中，首先，教師不僅要積極引導學生主動、獨立地完成實驗操作，培養學生獨立解決實際問題能力，更重要的是引導學生對實驗結果進行分析和討論，要求學生運用創造性思維，獨立思考，認真完成，最后教師引導學生歸納、總結。其次，鼓勵學生在完成生物化學與分子生物學固有的實驗項目的同時，自主設計實驗，并提供條件幫助其完成，以此培養創新意識和科研思維。

4 結果評價

在試題難易相當的基礎上，與同年級其他班級學生相比較，通過問卷調查和學習成績的比較分析，考察實驗班學生的創新意識和學習成績有無提高。結果顯示，經過一學期的教學方法等改革實驗，實驗班期末考試成績比其他班平均高出12個百分點。而且學生的創造性思維能力、綜合分析能力、自學能力、動手能力等均明顯強于其他班級學生。在山西省教育廳大學生創新創業項目申報時，3個實驗班每班均成功獲批一項。問卷調查結果也顯示學生對該課程的教學滿意度明顯提高。這些說明我們的教學改革取得一定實際效果。