汪天明,馬克龍,李 璐,宋 航,蔡 標(biāo)

安徽中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院,安徽合肥,230031

科教融合,即科學(xué)研究和教育教學(xué)相結(jié)合,已成為高校培育人才的重要手段和路徑之一,對(duì)于培養(yǎng)高等教育人才來(lái)說(shuō)具有重要意義。在當(dāng)前“雙一流”建設(shè)的背景下,科教融合已經(jīng)成為世界一流大學(xué)的核心辦學(xué)理念[1]。以一流的科研支撐一流的本科教學(xué)和專(zhuān)業(yè)建設(shè),教學(xué)支撐科研,科研反哺教學(xué),相互融合、相互支撐,使師生形成學(xué)術(shù)共同體,讓教學(xué)與科研相互促進(jìn)、相輔相成[2]。2019年10月,教育部發(fā)布《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》,明確提出高等學(xué)校要強(qiáng)化科研育人的功能,科研助力、反哺教學(xué),激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的興趣[3]。

生物化學(xué)是高等醫(yī)藥院校一門(mén)核心課程,是研究生物體分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)以及遺傳信息傳遞的分子基礎(chǔ)與調(diào)控規(guī)律,用化學(xué)的原理和方法研究生命現(xiàn)象的學(xué)科。通過(guò)對(duì)生物高分子結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行深入研究,揭示了生物體物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮、激素作用、免疫和細(xì)胞間通信等許多奧秘,使人們對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)躍進(jìn)到一個(gè)嶄新的階段。生物化學(xué)是在醫(yī)藥學(xué)學(xué)科門(mén)類(lèi)中發(fā)展最為迅速一門(mén)學(xué)科,安徽中醫(yī)藥大學(xué)積極探索面向新時(shí)代的生物化學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革需求,在生物化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展科教融合具有很強(qiáng)的操作性和現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí)也是貫徹教育部提出“科教融合”理念具體舉措和現(xiàn)實(shí)需求。

1 生物化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

生物化學(xué)是醫(yī)藥學(xué)院校學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,也是與臨床、藥學(xué)、醫(yī)技、影像等各學(xué)科聯(lián)系最為緊密的一門(mén)課程。醫(yī)藥學(xué)院校學(xué)生掌握一定的生物化學(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本技術(shù),為其后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和勝任未來(lái)崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,醫(yī)藥學(xué)院校各專(zhuān)業(yè)都將生物化學(xué)設(shè)置為核心基礎(chǔ)課程。但是,由于生物化學(xué)課程本身知識(shí)體系龐大,內(nèi)容太過(guò)復(fù)雜抽象,難以理解和識(shí)記,知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜、邏輯性強(qiáng),并且本學(xué)科發(fā)展非常迅速,新的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法不斷涌現(xiàn),新的研究領(lǐng)域和其他學(xué)科交叉融合不斷拓展,學(xué)生對(duì)于這些內(nèi)容要么不知所措,要么死記硬背、照搬硬套,不能清晰地將知識(shí)內(nèi)化構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),最終造成對(duì)這門(mén)醫(yī)藥學(xué)基礎(chǔ)課程理解不透徹,效果往往不理想,不能為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2 生物化學(xué)課程科教融合教學(xué)面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

2.1 教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng),科教融合的理念缺乏

現(xiàn)階段,各類(lèi)規(guī)劃教材種類(lèi)繁多,但很多教材邏輯架構(gòu)不清晰,不能深入淺出,教材內(nèi)容相對(duì)滯后、零散,課程之間內(nèi)容重復(fù),缺乏系統(tǒng)化,教材創(chuàng)新程度不夠,沒(méi)有將最新科研成果吸納寫(xiě)進(jìn)教材,高水平的材料不多。且在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多數(shù)院校設(shè)置為一些驗(yàn)證類(lèi)的基礎(chǔ)性操作或重復(fù)實(shí)驗(yàn),通常安排學(xué)生按照教材或者教師講義中的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作,完全體現(xiàn)不出實(shí)驗(yàn)的探究性和創(chuàng)新性,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的意義不大,收效甚微,起不到培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目的。

2.2 教學(xué)模式單一,科教融合的教學(xué)手段不夠豐富

目前,生物化學(xué)課程教學(xué)方法大多以教師輔助PPT講授為主,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)時(shí)間短,且教師上課PPT課件翻動(dòng)較快,學(xué)生對(duì)于一些較為抽象概念的理解很不到位,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣,教學(xué)效果大打折扣。另外,傳統(tǒng)的教學(xué)模式中實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于從屬地位,不太重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)教師學(xué)歷配備不高,忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的結(jié)合。殊不知好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的強(qiáng)有力支撐,并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一,多數(shù)學(xué)生主要以完成課堂任務(wù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,缺乏探索性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),也就很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。

2.3 教學(xué)熱情不足,科教融合的程度不夠

目前,部分高校在培育、建設(shè)“雙一流”過(guò)程中過(guò)度強(qiáng)調(diào)科研,存在“重科研、輕教學(xué)”的嚴(yán)重現(xiàn)象,破除“五唯”力度不夠,科學(xué)研究與人才培養(yǎng)融合緊密的程度不高,教育教學(xué)質(zhì)量提升空間有待進(jìn)一步努力[4]。在教師實(shí)際操作方面,如少數(shù)青年教師為了評(píng)定職稱和聘期考核,因而將工作重點(diǎn)放在做基金、做項(xiàng)目研究以及高水平SCI論文的發(fā)表等有顯示度的工作上面,用在指導(dǎo)大學(xué)生開(kāi)展科研的時(shí)間必然受到擠壓,而不愿意將精力放在本科生教學(xué)上,教學(xué)內(nèi)容上的創(chuàng)新基本沒(méi)有,一直沿用教研室老教師的PPT,甚至于出現(xiàn)不搞科研的老師就不是好教師的不正確認(rèn)識(shí)現(xiàn)象;有些教授不再承擔(dān)指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和本科生課程教學(xué)。在學(xué)生方面,醫(yī)藥院校課程本來(lái)就很繁重,大學(xué)期間創(chuàng)新訓(xùn)練機(jī)會(huì)本身也較少,部分學(xué)生以能夠順利畢業(yè)為目標(biāo),本著科研能不參加就不參加的態(tài)度,參加科研活動(dòng)的主觀能動(dòng)性不足,造成科研意識(shí)淡薄,創(chuàng)新能力不足[4],科研與書(shū)本知識(shí)學(xué)習(xí)出現(xiàn)一定程度的分離和脫節(jié),科教融合程度不夠。

3 生物化學(xué)課程教學(xué)科研融合實(shí)施的策略和建議

生物化學(xué)作為生命科學(xué)的重要組成部分,是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)學(xué)科,也是新成果集中體現(xiàn)的前沿學(xué)科[5]。在重視學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的背景之下,科教融合的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。該教學(xué)模式吸收了多種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn),可以有效推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)掘問(wèn)題、探索思路和解決問(wèn)題[6],扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)以教師講授為主、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的局面,實(shí)現(xiàn)師生的有機(jī)結(jié)合,即實(shí)現(xiàn)教師作為引導(dǎo)主體和學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的良性互動(dòng)[6]。高校內(nèi)涵式發(fā)展的根本在于培養(yǎng)高水平人才,探索科教融合是高校特色發(fā)展的必經(jīng)之路[7],也是“雙一流”學(xué)科和專(zhuān)業(yè)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求。將科學(xué)研究最新成果轉(zhuǎn)化為最新的教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)科教融合,不僅是高校自身學(xué)科發(fā)展的需要[8],更是創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的需要。

3.1 科技前沿與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,提升學(xué)生的創(chuàng)新熱情

生物化學(xué)的科學(xué)研究發(fā)展迅速、日新月異,如果只停留于課本的現(xiàn)有知識(shí)體系,難以達(dá)到較高的教學(xué)期望。因此,筆者建議如下:

第一,對(duì)于教師教案設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí),明確要求有科教融合的內(nèi)容和案例,在教學(xué)綜合評(píng)價(jià)中,從同行、教學(xué)督導(dǎo)以及學(xué)生等方面開(kāi)展關(guān)于科教融合評(píng)價(jià),從教學(xué)制度方面為科教融合做好保障。

第二,強(qiáng)化高校的生物化學(xué)課程教學(xué)與科研融合,可將生物化學(xué)前沿研究融合到日常教學(xué)中,例如,在講授生物化學(xué)緒論章節(jié)內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生自主梳理出諾貝爾獎(jiǎng)中生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)中與生物化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,并且做專(zhuān)題講解,既學(xué)習(xí)了經(jīng)典理論知識(shí)和經(jīng)典生物化學(xué)技術(shù)方法,同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用教師直接講授或者翻轉(zhuǎn)課堂等方法,使學(xué)生接觸到學(xué)科前沿、開(kāi)闊視野、激發(fā)科研和課程興趣[7],例如,在學(xué)習(xí)核酸章節(jié)時(shí),充分介紹背景知識(shí),讓學(xué)生了解生物化學(xué)之父費(fèi)歇爾(Emil Fischer)在研究核酸時(shí),最初是從嘌呤化合物尿酸入手,逐個(gè)地確定了嘌呤化合物的組成和結(jié)構(gòu),然后合成了其母體化合物——嘌呤及其許多衍生物,并且制備了當(dāng)時(shí)尚未被認(rèn)識(shí)的天然的嘌呤衍生物,其中包括他發(fā)現(xiàn)的安眠藥——二乙基巴比妥酸。隨后,他又探索了嘌呤類(lèi)化合物與糖類(lèi)及磷酸的結(jié)合,指出由它們能夠得到構(gòu)成細(xì)胞的主要成分——核酸,從而為生物化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這一物質(zhì)代謝相互聯(lián)系科學(xué)理念影響深遠(yuǎn),為生物化學(xué)的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。又比如,在講解三羧酸循環(huán)時(shí),要及時(shí)補(bǔ)充非典型三羧酸循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其在細(xì)胞命運(yùn)決定中的作用[9],又比如,在學(xué)習(xí)糖代謝內(nèi)容巴斯德效應(yīng)以及Warburg效應(yīng)時(shí),讓學(xué)生了解最新研究成果:癌細(xì)胞可以利用Warburg代謝通過(guò)乳酸脫氫酶A(LDHA)代謝酶來(lái)維持PI3K信號(hào)通路的活性,從而確保癌細(xì)胞的持續(xù)生長(zhǎng)和分裂,這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了教科書(shū)上長(zhǎng)期以來(lái)的觀點(diǎn)[10]。能夠及時(shí)將最新研究進(jìn)展引入課堂教學(xué),強(qiáng)化科研追蹤最新研究進(jìn)展的意識(shí),并且強(qiáng)調(diào)科研學(xué)習(xí)中要有挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)精神。

第三,為進(jìn)一步推進(jìn)科教融合,學(xué)?？膳e辦相關(guān)專(zhuān)題講座、學(xué)術(shù)交流會(huì)、開(kāi)設(shè)選修課,邀請(qǐng)專(zhuān)家、科研人員、企業(yè)相關(guān)人員分別做學(xué)術(shù)報(bào)告、產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目介紹等,生物化學(xué)系的教師和學(xué)生聆聽(tīng)學(xué)習(xí),以此類(lèi)交流為契機(jī),多層次、多方位了解學(xué)科領(lǐng)域現(xiàn)狀和發(fā)展[11]。例如,邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)代謝領(lǐng)域研究有一定影響力的專(zhuān)家,有針對(duì)性地在糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等代謝與疾病相關(guān)研究方面開(kāi)展專(zhuān)題講座,這樣,學(xué)生既掌握基礎(chǔ)知識(shí)又學(xué)習(xí)了本領(lǐng)域科研前沿知識(shí),在把握科研方向上做到“既頂天又立地”,也可以用來(lái)指導(dǎo)課堂理論學(xué)習(xí),真正做到科教融合。

3.2 科研平臺(tái)向本科生開(kāi)放,提升學(xué)生創(chuàng)新思維

推動(dòng)科研平臺(tái)向本科生開(kāi)放,為學(xué)生提供參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的條件,鼓勵(lì)學(xué)生展開(kāi)自主創(chuàng)新、積極參與生物化學(xué)專(zhuān)業(yè)的科研賽事等,助力高校高質(zhì)量本科人才培養(yǎng)[12]。

第一,構(gòu)建生物化學(xué)與分子生物學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是踐行“科教融合”教學(xué)理念的必備條件,通過(guò)優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容能夠使得學(xué)生對(duì)于理論概念有更深入的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)科學(xué)研究的思維和習(xí)慣?？梢蚤_(kāi)設(shè)較為相對(duì)綜合一點(diǎn)的生化與分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增目的基因,質(zhì)粒DNA的分離、純化及鑒定,目的蛋白的生物學(xué)活性測(cè)定等生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和科研動(dòng)手能力。

第二,學(xué)校科研實(shí)驗(yàn)中心可以舉辦本科生科研素質(zhì)提升以及實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)班,此類(lèi)培訓(xùn)也是提升本科生教學(xué)質(zhì)量的重要舉措,邀請(qǐng)學(xué)校知名教授結(jié)合自身科研經(jīng)歷,詳細(xì)培訓(xùn)本科生如何進(jìn)行科研選題、如何開(kāi)展科研、如何分析數(shù)據(jù)、如何撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文以及實(shí)驗(yàn)室安全等方面內(nèi)容,激發(fā)參訓(xùn)同學(xué)的濃厚科研興趣。

第三,積極開(kāi)放安徽中醫(yī)藥大學(xué)新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽省中醫(yī)藥研究與開(kāi)發(fā)等省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心等科研平臺(tái)向本科生開(kāi)放,鼓勵(lì)學(xué)生在老師指導(dǎo)下承擔(dān)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、全國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校中醫(yī)藥創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)在上述平臺(tái)上開(kāi)展科研活動(dòng),教師在學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上提出具體問(wèn)題和解決方案,形成課題,學(xué)生跟著指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)寫(xiě)標(biāo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、結(jié)題報(bào)告以及形成論文或者其他成果,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面起到積極作用,也為今后學(xué)生能成為一名科研型教師奠定基礎(chǔ),年參與人數(shù)達(dá)1 100余人次,有效促進(jìn)了科教融合。

另外,依托學(xué)校產(chǎn)學(xué)研合作基地帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué),通過(guò)暑期三下鄉(xiāng)活動(dòng)、暑期見(jiàn)習(xí)活動(dòng)、工廠小學(xué)期見(jiàn)習(xí)等在各基地的實(shí)踐活動(dòng),提升創(chuàng)新實(shí)踐能力,更新創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)教研協(xié)同育人。

3.3 科研項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)教學(xué)及畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))相結(jié)合,提升學(xué)生創(chuàng)新能力

高校教學(xué)不僅使學(xué)生具備一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí),更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用、探索、創(chuàng)新知識(shí)。本科生早期接觸科研是助力高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育事業(yè)的重要舉措,是提升本科生教學(xué)質(zhì)量的重要抓手。第一,本課題組團(tuán)隊(duì)每年在藥學(xué)院二年級(jí)本科生中選取2～3名本科生,漸進(jìn)式參與課題組固定的中藥抗感染與免疫研究方向,形成有梯隊(duì)式科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在導(dǎo)師組的帶領(lǐng)下,既掌握了生物化學(xué)中基本的實(shí)驗(yàn)方法,如色譜分離提純、Western blot、免疫熒光、ELISA、掃描電鏡、激光共聚焦以及分子對(duì)接等生化技術(shù)和方法,又學(xué)會(huì)了科研思維。隨著年級(jí)的提高,讓更多的大學(xué)生選擇與生物化學(xué)相關(guān)的研究課題,直接參與到教師的相關(guān)科研活動(dòng)與項(xiàng)目中。第二,在學(xué)生學(xué)習(xí)了PCR相關(guān)知識(shí)后,在其參與課題組進(jìn)行的中藥干預(yù)潰瘍性結(jié)腸炎的研究中,實(shí)際操作在藥物干預(yù)下某些致病性基因的轉(zhuǎn)錄水平的變化,既促進(jìn)了對(duì)PCR概念的理解掌握,同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科研的興趣,一舉兩得,事半功倍。并將參與內(nèi)容以畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的方式體現(xiàn),這是直接有效的科教融合途徑。在征集學(xué)生意愿的基礎(chǔ)上推行導(dǎo)師制,由導(dǎo)師在育人過(guò)程中負(fù)責(zé)生物化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的管理和培養(yǎng),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新指導(dǎo)。在此過(guò)程中,學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)書(shū)本基礎(chǔ)知識(shí),還要對(duì)導(dǎo)師的項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)過(guò)程有所了解。這在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)科歸屬感,積累了相應(yīng)的科研能力[13-14]。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)科教融合戰(zhàn)略規(guī)劃的推廣實(shí)施,要求生命學(xué)科,尤其是高等醫(yī)藥院校的教師在生物化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,在注重傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上,不斷豐富和更新自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí),緊盯相關(guān)領(lǐng)域的前沿進(jìn)展,將最新的科技成果有機(jī)地結(jié)合到自己的課堂教學(xué)中,提高學(xué)生提出科學(xué)問(wèn)題及參與科學(xué)研究的熱情,提供學(xué)生更多更新的科研平臺(tái),唯有如此,才能真正做到通過(guò)科教融合培養(yǎng)出新世紀(jì)復(fù)合型創(chuàng)新性人才。