康寧，顧志敏，王威，彭雁飛

天津中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院　(天津　300193)

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生物化學(xué)教學(xué)中融入科研思維的重要性

康寧*，顧志敏，王威，彭雁飛

天津中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院(天津300193)

摘要生物化學(xué)作為中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，對(duì)提升學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力具有重要的作用。分析生物化學(xué)在中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的地位，指出以往教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及考核方式中存在的不足，提出將科研思維融入教學(xué)的改革方法，即運(yùn)用科研的內(nèi)容、思路及方式激活教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，轉(zhuǎn)變考核思路，以期形成具有自身特色、適合于創(chuàng)新性、研究型中藥學(xué)人才培養(yǎng)的生物化學(xué)課程教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞生物化學(xué)；教學(xué)改革；科研思維；創(chuàng)新能力；中藥學(xué)

在推動(dòng)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”國(guó)家戰(zhàn)略的時(shí)代背景之下，改變大學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式，促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育系統(tǒng)化，以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高大學(xué)生創(chuàng)新能力是大學(xué)教育的重要任務(wù)[1]。科研思維以其綜合性、先進(jìn)性及創(chuàng)新性等特點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力以及培育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

生物化學(xué)是生命的化學(xué)，是研究生物體化學(xué)組成和生命過(guò)程中變化規(guī)律的一門科學(xué)[2]，是生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科和前沿學(xué)科。它具有實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容豐富、知識(shí)更新快等特點(diǎn)，尤其是與科研的緊密結(jié)合是其學(xué)科發(fā)展的重要內(nèi)容。生物化學(xué)與中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)各門專業(yè)課程之間有諸多的交叉，是中藥藥理學(xué)、藥物代謝動(dòng)力學(xué)、分子生藥學(xué)及中藥資源學(xué)等專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，并且，學(xué)好生物化學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力有非常大的幫助。

筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析生物化學(xué)在中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)課程中的地位以及教學(xué)過(guò)程中的不足之處，闡述將科研思維引入到生物化學(xué)教學(xué)改革中的方法，構(gòu)建了具有中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)特色的生物化學(xué)教學(xué)模式，最終激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的科研思維和創(chuàng)新能力。

1生物化學(xué)與中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)之間的關(guān)系

生物化學(xué)是中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。回顧生物化學(xué)的發(fā)展史，中藥學(xué)的發(fā)展與之有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，例如，源于夏朝的釀酒術(shù)、北魏賈思勰利用酒曲的濾液制曲以及唐代藥王孫思邈應(yīng)用豬肝治療夜盲癥等[3]。古往今來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，生物化學(xué)進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的時(shí)代，生物化學(xué)的理論與技術(shù)廣泛分布、交叉、內(nèi)化于中藥學(xué)相關(guān)學(xué)科研究的各個(gè)層面[4]，例如，在種質(zhì)品系鑒定[5]、藥用植物遺傳育種[6]、次生代謝產(chǎn)物生物合成[7]、藥物體內(nèi)過(guò)程[8]以及藥理作用機(jī)制等[9]領(lǐng)域，生物化學(xué)都有著廣泛的應(yīng)用。尤為重要的是，生物化學(xué)的研究范圍從分離鑒定出生物體的化學(xué)組成，到闡明物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換途徑，再到生物體的信息代謝[2]，其源于社會(huì)實(shí)踐與科學(xué)研究的學(xué)科性質(zhì)對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型中藥學(xué)人才有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此，在生物化學(xué)教學(xué)中融入科研思維，聯(lián)系中藥學(xué)相關(guān)學(xué)科知識(shí)，會(huì)將枯燥無(wú)味的理論知識(shí)賦予鮮活的生命力，更加清晰、立體地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓他們?cè)谥R(shí)的融合與學(xué)科的交叉中探尋生物化學(xué)的魅力，為將來(lái)從事中藥學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2生物化學(xué)教學(xué)中存在的不足

作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，生物化學(xué)理論課的課時(shí)相對(duì)較多。在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的需求，不能很好地利用生物化學(xué)這門課程的教學(xué)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，訓(xùn)練他們的創(chuàng)新能力。其中的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1教學(xué)模式單一

眾所周知，生物化學(xué)內(nèi)容多，體系龐雜。為了讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握全部?jī)?nèi)容，多年來(lái)，生物化學(xué)課程的教學(xué)模式一直是以“灌輸式”教學(xué)為主，這種單一的模式主要表現(xiàn)為教師講，學(xué)生聽(tīng)。雖然在教學(xué)中教師會(huì)利用提問(wèn)、互動(dòng)等環(huán)節(jié)引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生思考，盡可能讓學(xué)生參與到課程中，但是，這種單一的模式很難讓學(xué)生發(fā)揮主動(dòng)性，教師往往面對(duì)的是沉悶的課堂氛圍以及單調(diào)的教學(xué)環(huán)境。學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)點(diǎn)死記硬背，考試后便已在腦海中蕩然無(wú)存。生物化學(xué)的學(xué)習(xí)沒(méi)有對(duì)他們的專業(yè)基礎(chǔ)以及創(chuàng)新能力起到促進(jìn)作用，相反地，繁雜的知識(shí)卻增加了他們的課業(yè)負(fù)擔(dān)。

2.2教學(xué)內(nèi)容存在局限性

生物化學(xué)的理論體系包括糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、維生素等生物體內(nèi)基本物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能，還包括這些物質(zhì)在生命活動(dòng)中的代謝變化規(guī)律及復(fù)雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)。生物化學(xué)的知識(shí)抽象繁多、前后交錯(cuò)，學(xué)生很難系統(tǒng)地掌握，容易產(chǎn)生畏難情緒[10]。以往的教學(xué)中，由于教師沒(méi)能將生物化學(xué)的知識(shí)與中藥學(xué)各專業(yè)相關(guān)的研究?jī)?nèi)容相互結(jié)合，所以學(xué)生很難在生物化學(xué)中找到與自己專業(yè)相契合的方面，沒(méi)有起到舉一反三、觸類旁通的效果。學(xué)生對(duì)于本專業(yè)為何學(xué)習(xí)生物化學(xué)缺乏認(rèn)知，感到迷茫，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。另外，教師的授課內(nèi)容僅限于書本的知識(shí)，而生物化學(xué)知識(shí)的發(fā)展與更新極為迅速，并且其中的很多領(lǐng)域都是學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，授課教師不能及時(shí)捕捉最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容中有改變且已研究明確的知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有及時(shí)向?qū)W生傳授。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)能養(yǎng)成跟蹤研究熱點(diǎn)與觸摸學(xué)術(shù)前沿的學(xué)習(xí)習(xí)慣，無(wú)法形成主動(dòng)探索、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)精神。

2.3考核方式不完善

在現(xiàn)有的教學(xué)體制之下，考試成績(jī)一直作為考核評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)效果的核心內(nèi)容，除此之外的考勤、學(xué)習(xí)態(tài)度等平時(shí)成績(jī)所占比例為30%。這種考核方式不能完善地反映出學(xué)習(xí)效果，一方面體現(xiàn)了教學(xué)與考核模式的單一，學(xué)生的積極性、主動(dòng)性較低，另一方面讓學(xué)生養(yǎng)成了平時(shí)漫不經(jīng)心、考前死記硬背的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握不牢固、不靈活，體現(xiàn)在對(duì)于綜合性的問(wèn)題回答起來(lái)非常吃力。更為重要的是，這種考核方式?jīng)]能對(duì)學(xué)生起到激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的作用。

3科研思維融入教學(xué)的改革

針對(duì)以上生物化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，筆者認(rèn)為，將科研思維引入到教學(xué)中是一種很好的解決辦法。科研的內(nèi)容、性質(zhì)、思路及方式等對(duì)生物化學(xué)課程教學(xué)的深化改革具有重要的指導(dǎo)意義[11]。筆者結(jié)合所在學(xué)校中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的生物化學(xué)教學(xué)實(shí)踐，提出了以下教學(xué)改革方法。

3.1運(yùn)用科研方法，激活教學(xué)模式

科研的靈魂在于創(chuàng)新，而增加學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的關(guān)鍵也在于創(chuàng)新教學(xué)模式。運(yùn)用科研的方式，筆者將以往單一的教學(xué)模式進(jìn)行了改進(jìn)。第一，在學(xué)期中安排每個(gè)學(xué)生分小組進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)合課本查閱資料后準(zhǔn)備PPT或者視頻等課件，進(jìn)行答辯式的講解，其余學(xué)生自發(fā)地對(duì)主講學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，然后學(xué)生對(duì)主講者評(píng)分；第二，以生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容作為基礎(chǔ)，提出一些與專業(yè)、實(shí)踐相關(guān)的主題，舉辦學(xué)術(shù)沙龍或者論壇，以學(xué)生為主體將自己的調(diào)研結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，并邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的教師或者研究生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生在此過(guò)程中增進(jìn)交流，融匯思想，形成濃厚的探索氛圍；第三，讓學(xué)生自主選題，提出與專業(yè)相關(guān)的生物化學(xué)方面的科研問(wèn)題，書寫綜述或者小論文。此外，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與申報(bào)院、校本科生“創(chuàng)新基金”課題，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生利用課余時(shí)間自主進(jìn)行課題選題、書寫標(biāo)書，運(yùn)用相關(guān)生物化學(xué)知識(shí)解決中藥學(xué)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)這些環(huán)節(jié)訓(xùn)練學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，最大限度地激發(fā)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。

3.2融入科研思維，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

生物化學(xué)是充滿活力的一門學(xué)科，相關(guān)的科學(xué)研究不斷地完善并更新著相關(guān)理論，因此，作為教師，需要跟蹤學(xué)術(shù)前沿發(fā)展，結(jié)合自己所從事的研究領(lǐng)域，將近年來(lái)與課本相關(guān)的研究熱點(diǎn)引入教學(xué)內(nèi)容，深入淺出地講解其學(xué)術(shù)背景、創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用[12]。比如，眾所周知，腫瘤的治療一直是世界性難題，備受生物化學(xué)與分子生物學(xué)家關(guān)注。Nature雜志上曾發(fā)表一篇文章，闡述病毒可以治療腫瘤[13]，即利用病毒與腫瘤細(xì)胞具有同樣的旺盛增殖能力，將病毒基因?qū)氲侥[瘤細(xì)胞，使其合成大量病毒從而破壞腫瘤細(xì)胞，而對(duì)正常細(xì)胞則沒(méi)有影響。在講解啟動(dòng)子的作用及特點(diǎn)時(shí)，筆者將Nature上的這篇文章介紹給學(xué)生，提到該篇文章采用腫瘤細(xì)胞特異性的啟動(dòng)子與病毒基因相連，將其導(dǎo)入機(jī)體中，由于啟動(dòng)子存在細(xì)胞特異性，則病毒基因只能在腫瘤細(xì)胞中起始轉(zhuǎn)錄，而在正常細(xì)胞中該啟動(dòng)子不被識(shí)別，病毒基因不能表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)了病毒對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性殺傷作用。由于將腫瘤治療這類與生物化學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題引入課堂，并將課堂上抽象難懂的理論知識(shí)與科研實(shí)際相結(jié)合，便于理解，加深印象，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在啟發(fā)學(xué)生科研思維的同時(shí)培養(yǎng)了他們的國(guó)際化學(xué)術(shù)視野。

此外，在教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)盡量引入與中藥學(xué)專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，比如三羧酸循環(huán)是動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，是三大物質(zhì)代謝的樞紐，而中草藥的小分子活性成分的生物合成與三羧酸循環(huán)之間存在密切的關(guān)系，生物堿和萜類等化合物都是以三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物乙酰CoA等為原料經(jīng)歷不同的代謝過(guò)程合成的[14-15]；又如，DNA條形碼技術(shù)在中藥鑒定領(lǐng)域的應(yīng)用等[16]。教師在課前多與其他專業(yè)課教師溝通，以了解生物化學(xué)在其他學(xué)科中的應(yīng)用，或者也鼓勵(lì)不同學(xué)科教師之間進(jìn)行互換教學(xué)，增加學(xué)科交叉，最終拓展學(xué)生的知識(shí)層面，讓學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的知識(shí)有更加立體的認(rèn)識(shí)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，為將生物化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于中藥學(xué)研究領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。

3.3結(jié)合專業(yè)特色，轉(zhuǎn)變考核思路

中藥學(xué)、中藥資源與開(kāi)發(fā)、中藥制藥等中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)各具特色，但都存在與生物化學(xué)結(jié)合緊密的知識(shí)點(diǎn)。所以，考核思路的轉(zhuǎn)變包括考試內(nèi)容的轉(zhuǎn)變以及考核模式的轉(zhuǎn)變。首先，在考試內(nèi)容上，可考慮最后一道討論題應(yīng)在緊密結(jié)合中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)的不同設(shè)置題目。其次，在考核模式上，綜合評(píng)定學(xué)期表現(xiàn)，將平時(shí)答辯式、論壇式以及撰寫小論文等各個(gè)方面學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)分，按照一定的比例計(jì)入考試成績(jī)，全面提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，固化學(xué)生的科研思維，綜合評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.4科研反哺教學(xué)，教學(xué)科研相長(zhǎng)

科研反哺教學(xué)，是指將科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì)，從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量全面提高[17]。在生物化學(xué)教學(xué)方面，有科研課題的教師，可將課題中與教學(xué)內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)的部分引入教學(xué)環(huán)節(jié)，深入講解課本的內(nèi)容與具體的科研項(xiàng)目之間的知識(shí)融合與拓展，讓學(xué)生真切地感觸到該門學(xué)科的知識(shí)及技術(shù)等在科學(xué)研究中的應(yīng)用。例如，中藥藥理學(xué)相關(guān)的科研課題中普遍應(yīng)用的PCR、Western bolt及酶聯(lián)免疫反應(yīng)等方面的實(shí)驗(yàn)與生物化學(xué)知識(shí)結(jié)合緊密，是科研進(jìn)入課堂教學(xué)的上佳案例。此外，結(jié)合各專業(yè)的不同特點(diǎn)，鼓勵(lì)本科生進(jìn)入教師的研究團(tuán)隊(duì)，讓他們身臨其境的學(xué)習(xí)、感觸生物化學(xué)的研究思路在中藥學(xué)相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。而學(xué)生們多角度，大范圍的閱讀和思考并提出相應(yīng)問(wèn)題，也會(huì)反過(guò)來(lái)督促教師隨時(shí)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，深入學(xué)習(xí)并提高，形成良性循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的“教學(xué)科研相長(zhǎng)”。

4教學(xué)改革效果

應(yīng)用上述生物化學(xué)教學(xué)改革方法，主要目的是通過(guò)改革提高學(xué)生的參與性、主動(dòng)性與積極性，讓學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)、靈活與鉆研的學(xué)習(xí)習(xí)慣。實(shí)踐結(jié)果表明改革后的生物化學(xué)教學(xué)體系有效提高和加強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維和科研能力，同時(shí)不斷激發(fā)了學(xué)生潛能，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性、研究型中藥學(xué)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，所培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段或?qū)嶋H工作中均成為相關(guān)領(lǐng)域中的佼佼者。同時(shí)，學(xué)生對(duì)生物化學(xué)任課教師教學(xué)質(zhì)量反映良好，在歷次學(xué)生評(píng)估中平均分在98分以上，優(yōu)秀率占授課教師的90%。

科技發(fā)展靠創(chuàng)新，在以后的教學(xué)中，筆者將進(jìn)一步探索融入科研思維的教學(xué)模式，豐富其內(nèi)涵，在保

證學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)上，著力提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，為中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和國(guó)際化培育出更多過(guò)硬的優(yōu)秀人才。

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Importance of Integrating Scientific Thinking in the Teaching of Biochemistry

KANG Ning*,GU Zhimin,WANG Wei,PENG Yanfei

(SchoolofIntegrativeMedicine,TianjinUniversityofTraditionalChineseMedicine,Tianjin300193,China)

Abstract:As a compulsory basic course in the field of Traditional Chinese Medicine,Biochemistry plays an important role in improving the professional competencies as well as innovative abilities of students. This paper analyzes the status of Biochemistry in the cultivation of innovative talents in the field of TCM. Consequently,some of the problems which existed in past teaching modes and contents as well as evaluation methods are pointed out. In order to improve the teaching mode of the Biochemistry curriculum which is suitable for the cultivation of innovation and research TCM talents,the authors use the scientific thinking approach to guide the teaching reform. It means that the teaching contents and evaluation ideas should be optimized and changed by the use of integrating scientific thinking in the teaching of Biochemistry.

Key words:Biochemistry;Teaching reform;Scientific thinking;Innovative abilities;Chinese Medicine

收稿日期:2015- 04-15。*通信作者: 康寧,E-mial：kangndd@163.com。