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当下高级生物化学学科发展论文
第1篇:高级生物化学在工科院校的课程创新与实践
高级生物化学是生物工程相关专业研究生的一门基础课程，为培养生物技术专业人才的创新性和综合能力奠定理论基础。本文通过对该课程教学的探索，提出从教材的选择、教学模式的优化、网络资源的利用及开放式实践的有效开展四个方面进行改进，使该课程真正满足知识经济时代工科院校培养研究创新型人才的需求。
在工科院校中，“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程，是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华，又是研究生阶段“分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识，多角度地认识生物化学的基本原理和现象，并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力，为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中，“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来，生物化学领域的新进展、新发现层出不穷，高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校，高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生，培养善于理论学习，长于工程实践，勇于集成创新的应用型生物技术人才。
1教材中英文结合
目前高级生物化学学科发展迅速，新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》，①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等，偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学，生物化学课程的教材则很多，包括王镜岩主编的《生物化学》②（高等教育出版社，2002年出版），于晓虹主编的《生物化学》③（浙江大学出版社，2012年出版，面向21世纪精品课程教材，全国高等医药教育规划教材），刘国琴主编的《生物化学》④（中国农业大学出版社，2011年出版）等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面，讲解细致，一直作为本科教学的典范，在本科院校的生物化学课程中广泛采用，但作为工科院校的研究生教材，该教材一来与本科教学重复，二来内容过于基础，缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》，内容着重阐述人体基础生物化学知识，为远程专升本教材，内容与本科教材有所区别，编写着重符合这专升本学生的需要，不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材，内容包括三部分：首先，重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系，同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点；其次，对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍；最后，主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处，适合选作生物学专业和生物技术专业教材，也适合生命科学相关学科，如医药、食品、农林等领域本科生使用。
除了以上教材，DavidHames编著，王学敏等翻译的《生物化学》⑤（第3版·中译版）全书共13章，分别是：细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书，是国外畅销教材，该书结构新颖，视角独特，重点明确，脉络分明，图表简明清晰，适合作为工科院校研究生教材。同时，由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求，因此还可配合英文版作为课外阅读教材，也便于双语教学和国外客座教授的讲学。
2教学模式以启发式引导为主线
高级生物化学是一门抽象的学科，因此在教学中加入形象生动的flash动画，使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入；同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答，通过案例进行启发教学的模式，在此环节，提问可引发学生自主思考，通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容，该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中，摒弃传统的以教为主的模式，把学放在首位，对特定原理的学习采用探究式教学的方法。
在老师讲解基础知识的基础上，引入课堂讨论环节，议题与生物化学基本理论和概念充分结合，与本学科的发展与应用紧密联系，通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性，为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节，老师可安排讨论的题目供学生选择，也可由学生根据兴趣自由选题，然后公开宣讲，老师和同学既是听众，也是讨论的参与者，通过提问、讨论和解决问题，拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评，一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力，一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力，同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。
与此同时，将学术报告引进课堂，每个班级的生物化学课程均邀请1～2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告，既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展，又让学生有了学术交流的机会，还可培养学生的科研思维和科学精神。
3充分利用网络资源
高级生物化学的发展日新月异，互联网累积了海量的.生物信息资源，将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性，通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲，在课堂教学过程中，对常用数据库进行介绍，提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如，目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到，其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ等，这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息，方便学生从中获得需要的知识。另外，蛋白分析专家系统ExpertProteinAnalysisSystem（简称ExPASy，http：//www.expasy.ch，隶属于瑞士生物信息学研究所，国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心）可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此，在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法，再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法，并通过布置课后作业，使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。
4开放式实践教学贯穿始终
高级生物化学的理论知识相对比较抽象，对于初涉该专业的研究生而言较难理解，在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例，例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例，使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓，提高分析解决实际问题的能力。
在实践教学方面，由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验，如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中，不再安排单独的实验单元操作，而采取开放式实践教学模式，即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室，对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训，通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情，以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验，使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解，可为研究生进一步的课题选择奠定基础。
5结语
高级生物化学是生物工程相关专业硕士研究生的一门基础课程，为培养生物技术专业人才的创新性和综合能力奠定理论基础。该课程涉及生物化学的抽象理论，同时和实践常识相关里，对于培养学生的创新性和开拓精神是非常有帮助的。通过对教材、教学模式等方面的改革，可在教学过程中把最新的信息、方法向学生展示，从而开拓学生的视野；还可以通过互动教学，充分调动学生积极性，培养了学生的综合能力。同时通过实验内容将理论知识变为感性知识，充分提高学生的学习兴趣。
第2篇:基于研究生创新能力培养的高级生物化学课程改革
文章基于我国学位与研究生教育中对创新能力的要求，针对研究生《高级生物化学》课堂教学内容培养目标不明确、课堂教学方法较为单一、教学内容相对落后等现状，提出了新时期强化研究生《高级生物化学》课程教学效果的主要措施和做法。
《高级生物化学》课程是生物类及其相关专业硕士研究生的必修课之一。在科学技术高速发展的21世纪，学科间的广泛交叉和渗透，使得“高级生物化学”这门课程的内容越来越丰富，成为介于生物化学和分子生物学的一门学科。它需要研究生在已有生物化学及相关基础知识上，进一步加深和拓展生物化学的基本理论，更高层次地理解生物化学的原理、现象和发展。因此，如何在本科已有知识基础上深化认知水平，提高研究生的综合素质与能力，改革现有教学方法，培养研究生自身创新能力，成为该门课程教育教学改革的重点。
2011年2月，国务委员刘延东在纪念《中华人民共和国学位条例》实施30周年纪念大会上强调：研究生教育质量的提高，以增强其创新能力为核心，主要方法是靠实施研究生教育创新计划，加强科研和实践环节改革，创新研究生培养模式。研究生教育是我国最高层次的学历教育，担负着向国家经济主战场和科研领域培养高层次专门人才的重任。研究生培养的根本目的是创新能力的培养。一所高校的学科及科研能力的高低，在一定程度上取决于所培养研究生创新能力的高低。笔者长期从事研究生“高级生物化学”课程的教学工作，尝试将课程教学与提高研究生的实际能力相结合，实现课堂主体由教师抽象灌输知识向学生主动摄取知识转变，从而探索与研究生创新发展需要相匹配的教学新方法。
1.传统的“高级生物化学”课程教学中存在的主要问题
1.1教学模式陈旧，教学材料和教学方法单一。
“生物化学”课程在很多院校的农、理本科专业中已有教授，也是研究生入学考试中的考试科目，一些院校不能理解研究生教育的内涵，对该门研究生课程仅冠以“高级”二字而已，不管是课程大纲还是教学内容、实验手段仅是本科阶段的重复，教学课件只是在本科可见的最后增加一些参考文献、国内外较新的研究进展，实验内容仍然是基础的离心、层析、电泳及蛋白质分离、纯化、鉴定，迫于课程学时安排，最多涉及一到两个生理生化大实验，或者生化与分子生物学联合实验，完全无法体现该门课程的系统性和前瞻性。传统教学模式中主客体的颠倒，成为生化、分子生物学这类抽象、复杂的课程完全成了死记硬背的记忆内容。
1.2教学计划对研究生动手能力、查阅文献等综合能力培养关注不够。
传统的教学模式，教师重理论讲解，学生疲于应试，一定程度上制约了研究生创新能力的培养与提高。传统的“高级生物化学”课程设置中理论部分一般占据2/3左右，多采用多媒体课件讲解一些抽象的理论和模型，试验部分多是教师安排实验，示范操作后，由学生重复。也没有考虑到课后研究生应该查阅文献、参与学术报告，主动探索新知识与新内容。这种灌输式的教学方法，使很多研究生丧失了提出问题的能力，更别说能真正解决实际问题了，有的学生甚至产生了厌学、畏学的情绪，完全没有达到培养高层次人才的目的。
2.新的探索模式
2.1教师队伍建设是研究生教学改革的关键。
教师是教学改革的主体，在研究生教学过程中起主导作用，提高教师的自身素质，是搞好教学改革的前提。依靠课程改革培养研究生的创新能力，首先要转变授课教师的思想观念，提高他们的专业素养。
要建设一支教学能力强、学术水平高、知识结构和年龄结构又比较合理的高素质教师队伍，需要本课程的主讲教师至少是副教授以上，并配备同样能力和责任心都比较强的辅导教师参与高级生物化学的实验教学，保证本课程教学目标的顺利实施。研究生课程的开展，需要任课教师具有扎实的相关分子生物学、植物学、动物学、遗传学等知识的教育科研能力，需要任课教师善于利用现代手段进行多媒体获取新知识、不断改革和总结教学方法，以及具有高度的责任心、使命感和沟通表达能力。提高教师整体教学水平，学校还应积极创造条件，加强地区、国际间的交流与合作，使教育体系与更高水平接轨。
2.2明确课程性质和培养目标，完善教学计划和课程内容是组织教学的基础。
要培养创新型高水平科学人才，必须改革传统的教学观念，由注重专业知识，转向拓展已有知识，了解学科前沿；由学习和掌握现成的知识，转向从深度和广度综合掌握知识体系；由过去统一模式、统一标准要求研究生，转向注重个体特性，因材施教，提高个人动手能力、思考能力和解决问题的能力。
研究生教育不是简单的本科教育的延续，需要引导学生主动思考，成为教学主体；积极创新与改革教学方法，改变过去死记硬背或的考核方法，使学生能灵活运用所学知识，解决生产、科研中的实际问题；应建立学习型组织，培养研究生的团队精神。
研究生专业水平的培养是依靠一系列课程完成的。合理的研究生课程体系不仅起到构建合理的.知识结构，打下扎实的专业基础的作用，而且有利于研究能力的培养。“高级生物化学”课程应突出学生的实验操作动手能力，一次实验学时应占到一半左右；培养学生按照参考资料，研读外国文献，查阅最新资料的能力；鼓励学生经常参加学术讲座，定期组织心得汇报；改革过去只一次考试的陈旧考核方式，采取灵活多样的考核方式，可以把课前讨论、课后读书笔记、心得汇报甚至实验设计都列为教学评价体系的一部分。
2.3构建综合性实验教学，是提高研究生创新能力的根本。
为提高教学质量，培养学生的综合应用生物化学理论，应对实验课程的设置进行适当调整，大幅度增加综合性实验课程的比例。将生物化学与孤立的几个实验相关知识，如：分子生物学、植物或者动物生理内容串在一起，形成综合性实验设计。如蛋白质定量分析，包括考马斯亮蓝法、凯氏定氮法、Folin一酚试剂法、紫外分光光度法、双缩脲法等，在教师系统介绍了各方法的原理及优缺点后，由学生根据几种不同的实验情况自行选择实验方法。
从实验设计到实验材料收集，都由学生安排，一定程度上强化了学生的团队配合意识和自我思考能力，极大程度上激发了研究生们的学习热情。经过一段时间的教学实践，自采取这种灵活的综合性实验教学方法以后，学生自己设计实验、解决问题的能力都有所提高，最主要的是学生理论课时的学习气氛也有了较大改变。
3.结语
高级生物化学是生物相关学科硕士研究生重要的专业基础课，涉及分子结构的抽象理论，培养学生的创造性和开拓精神是学好这门课程的重要因素，只有在实践中不断调整和补充教学内容，改进教学方法，提高学生主观能动性，才能达到预期目的。
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