時間:2023-03-24 15:21:25
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1資料和方法
1.1一般資料
本研究選取本校2014級中醫八年制專業的138名學生作為PBL教學研究對象,授課教材使用中醫藥出版社《生物化學》第7版唐炳華主編教材,
1.2教學方法
目前我校針對中醫專業特點,將中醫專業生物化學授課內容整體優化后劃分為三大版塊,即物質化學、物質代謝和肝膽生化與疾病。物質代謝版塊包括生物氧化、糖代謝、脂類代謝、氨基酸代謝四個部分。肝膽生化與疾病是第三版塊。在有限的學時內,全程展開PBL教學有一定的困難。因此,我們結合中醫專業特點,精選適合PBL教學的物質代謝版塊和肝膽生化與疾病版塊內容,選擇合適的臨床病例,在課堂中以微視頻形式播放并講解相關的具體臨床病例情況并提供患者資料,要求學生針對此患者基本情況,利用網絡查閱相關資料,分組討論疾病的可能發病機制、目前中、西醫臨床治療方案,并比較不同臨床治療方案之間的優劣,以促進學生從分析解決臨床問題的角度理解生物化學物質代謝和肝膽生化版塊授課內容,激發學生學習積極性,提高教學效果。例如:采用微課小視頻在課堂展示以物質代謝紊亂引起的疾病如脂肪肝、多并發癥糖尿病、動脈粥樣硬化、膽結石和黃疸等疾病相關的臨床病例,要求學生針對上述疾病從生物化學知識角度討論疾病發生的機制及目前中、西醫臨床治療方案,促進中醫八年制學生從物質代謝角度理解并討論疾病發生的具體機制以及中西醫治療差異,培養他們分析、解決臨床問題的能力。
2評價和分析
PBL教學效果學生以小組為單位在固定的時間內對課堂中提到的問題,每組出一名學生代表回答問題。學生通過多種途徑如電子版教材、網絡精品課程視頻、網絡微課、慕課教學平臺、手機移動百度搜索等搜集資料,進行分組討論并在課堂中搶答積極討論。鑒于課時的關系,有些復雜問題留給學生放在課后討論。授課老師針對學生在討論過程中出現的帶有共性的問題進行講解,并結合授課內容強調重點、難點。在整個過程中,教師應把控課堂討論氣氛,引導學生積極思考。在學生回答問題方面,結合目前我校實施的形成性評價考核進行評價。學生的形成性評價考核成分由期末考試成績(70%)、平時成績(20%)和實驗成績(10%)三部分構成。平時成績占20分(由課堂討論回答問題情況構成)。在PBL教學模式中,每組學生在回答問題方面的表現是平時成績的組成部分。對于回答問題較好的每組同學給予更高的平時成績。同時,教師對學生回答問題情況(問題回答的正確性,問題回答的深度和廣度)進行點評,引導學生反思在解決和分析問題的過程中存在的不足。通過反思做出總結,鞏固自己學到的知識。同時,也可讓學生在課后整理自己以及本組在討論過程中出現的問題、錯誤。教師根據學生在討論中的表現做出客觀的評定。當然,在PBL教學過程中,教師也可根據學生的反饋發現自己的不足,從而進一步拓寬自己的知識面,作出及時而有效的調整,使教和學雙方面同時得到提高。采用PBL教學方法實施教學后,筆者對參加PBL教學的中醫班學生發放問卷調查進行效果評價。調查內容包括臨床問題分析能力、自主學習能力,對生物化學授課內容的理解能力,對本課程的學習興趣、師生互動、課堂氣氛、學習的積極性和主動性、學習思路開拓、知識的記憶能力等方面。此問卷主要評測中醫八年制學生對生物化學課程物質代謝相關知識的掌握及對PBL教學方法在中醫八年制生物化學課堂教學中實施的合適度等,共發放調查問卷138份,回收138份,應答率100%。調查的具體結果見表1。從以上問卷調查結果看出,在中醫八年制生物化學教學中實施PBL教學法,82.60%學生認為提高了他們對生物化學課程的學習興趣,85.50%學生認為PBL教學增強了他們對生物化學授課內容的理解,80.43%學生認為PBL教學提高了他們對生物化學授課內容的記憶能力。此外,調查結果還顯示PBL教學活躍了中醫班生物化學課堂氣氛,在結合臨床疾病發病機制和治療方案基礎上提高了中醫八年制學生分析和解決臨床問題能力。PBL教學開拓了學生思維,使學生在分析主觀題時思路更廣闊,能夠引用其他學科知識,體現出較強的綜合能力,尤其是在培養中醫學生臨床思維能力、綜合分析能力和探索創新精神方面。
3討論
PBL教學法的特色是以問題為基礎,以學生為中心,以具體病例為切入點提出問題,以討論這些問題為手段來激發和啟迪學生的思維,培養學生臨床思維能力[3-4]。在中醫八年制生物化學PBL教學模式中,教師在課堂中采用微視頻展示相關病例情況,介紹患者的具體情況并提出問題,學生圍繞教師提出的問題,利用當今發達的網絡資源進行深入思考并展開討論。針對學生回答問題的積極程度和準確度,以給予平時成績的形式對學生回答問題的表現情況進行形成性評價。通過結合PBL教學方式,在中醫八年制班級中以討論形式講授物質代謝與疾病相關內容,充分調動學生積極性,在中醫班形成了輕松愉悅的生物化學學習氛圍。調查報告結果還顯示,PBL教學促進中醫專業學生對物質代謝中復雜代謝途徑知識的理解和掌握,提高了學生臨床思維和綜合分析能力,有利于培養適應新時代的創新性的卓越中醫人才。例如:教師通過以臨床真實病例為出發點引導中醫八年制學生對“不同類型糖尿病發病機制和中醫臨床治療策略”和“肝性腦病的發病機制和中醫臨床治療策略”等問題進行思考和分析,從分析臨床問題角度充分挖掘中醫八年制學生臨床思維潛能。盡管PBL教學提高了中醫八年制學生臨床思維和生物化學教學效果,但是在順利開展需要解決以下問題。首先,教師應結合理論知識精選臨床病例,學生應對物質代謝授課內容十分熟練,并配合老師積極查閱相關資料熟悉臨床疾病發病機制和臨床治療方案,才具備解決和分析臨床問題能力。其次,在中醫八年制班級生物化學中實施PBL教學,要求教師掌握豐富的中醫中藥理論知識和臨床經驗,具備一定的中醫中藥知識背景,憑臨床和教學經驗來分析教學內容,密切聯系臨床病例。再次,教師還應掌握醫學最新發展動態,密切關注臨床疾病發病動態和各種臨床治療方案,將生物化學代謝知識領域的最新研究成果與中醫臨床疾病防治緊密結合,才能對學生給予正確引導,保證教學活動順利進行。
作者:陶懷 張波 周賽男 宋嵐 胡梅 單位:湖南中醫藥大學醫學院生物化學與分子生物學教研室
參考文獻
[1]宋嵐,胡梅,張波,等.在中醫學臨床拔尖班生物化學教學中培養學生科研素質的探討[J].科教文匯,2016(19):73-74.
[2]張麗娜,金國琴,張學禮,等.提高中醫藥院校生物化學教學質量有效途徑的探索[J].上海中醫藥大學學報,2015,29(2):8-10.
關鍵詞:生物化學;糖類;實驗教學
生物化學的教學工作一般從糖類、蛋白質、核酸等物質的結構和理化性質開始講授,隨后再介紹這些生物大分子的物質代謝和能量代謝,同時,理論教學和實驗教學分開,不但使教學工作相對枯燥難懂,而且學生也不易掌握生物化學的知識結構和重點內容。許多專家學者在課堂教學方法和理念上對生物化學的教學方面做了很多改革和創新[1-4],也有許多教學工作者在實驗教學方面進行了探討[5-7],為生物化學的教學提供了很多值得借鑒的地方,但如何將生物化學的部分實驗合理的融入教學課堂,將理論教學和實驗教學恰當的融為一體,此類教改文獻較少。本文以糖類教學過程為案例。
一構建糖類的知識結構體系
學習生物化學之前,學生已經學習過《有機化學》課程中關于糖類的章節,對重要的單糖、二糖及多糖并不陌生。但《有機化學》和《生物化學》中的糖類講授側重點并不完全相同,后者的講述要為糖代謝的章節做好鋪墊,而糖代謝則是糖的化學的延伸。雖然課程設計上是先講完糖類、蛋白質、脂類、核酸、酶等物質的結構和理化性質后,再講述糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝。但教師不能按照教材孤立糖的化學和糖代謝的關系。因此,圍繞糖類一章要為糖代謝章節服務的思路,重新構建《生物化學》中糖類的知識體系,做到重點突出、邏輯清晰。在講完糖的概念和分類后,由“最簡單的糖是什么”的問題導入,通過介紹甘油醛過渡到同分異構的講解,重點介紹D/L構型。在此基礎上,讓學生思考,如果每延長一個碳,會增加多少同分異構體的同時,引出重要的單糖,如葡萄糖、核糖等。針對性的介紹單糖的化學性質,為糖代謝做鋪墊。如葡萄糖半縮醛羥基上可發生酯化反應,形成葡萄糖的磷酸酯,而葡萄糖的磷酸酯是生物體內糖代謝的重要中間產物。在從α-D-葡萄糖如何形成糖苷鍵轉變為學生所熟知的麥芽糖開始,講述二糖及多糖,最后介紹多糖的化學性質。
二課堂教學中加入演示實驗
生物化學實驗教學和理論教學相結合可加深理解專業知識,通過課堂演示實驗可將抽象的生物化學理論以可視化的方式展現出來,使學生產生興趣,引發學生思考這些化學現象背后的本質,從而產生認知沖突,增強學生的主觀能動性,有助于學生對理論知識的掌握和理解。而在常規的教學過程中,往往理論和實驗分離,教師普遍認為演示實驗簡單,培養不了學生動手操作的能力,從而忽視演示實驗在教學過程中的作用。然而,演示實驗在課堂教學中的實際效果在提高學生興趣方面起到了至關重要的作用。以在課堂教學中引入糖的演示實驗為例,課堂氣氛明顯活躍,學生對糖的一些化學性質比傳統的講授記憶更為深刻。如在講糖類的還原作用方面,教師在上課前可提前準備好斐林試劑和本尼迪特試劑、葡萄糖溶液、果糖溶液、蔗糖溶液、麥芽糖溶液和淀粉溶液、試管、加熱設備等。通過實驗,向5支試管中加入菲林試劑,再分別加入上述五種糖溶液(10g/L),置沸水中加熱數分鐘,取出冷卻后觀察顏色變化[8]。這樣可直觀的觀察不同的糖類顏色有何不同,讓學生思考造成這種顏色差異的原因。引出還原糖和非還原糖的概念。即加深了概念的理解,又對糖官能團進行了直觀的講解。學生課堂反饋積極,可明顯感覺到老師與學生間的溝通和互動是有效的。
三啟發學生設計綜合性試驗
化學實驗通常分為演示性實驗、驗證性實驗和綜合性實驗。然而本科生教學過程中,很少涉及到綜合性實驗,由于教師培養學生創造精神方面缺乏主動性,加上學生自身知識水平所限,綜合性實驗在實施方面存在諸多困難。綜合性實驗帶有一定的綜合應用性質或部分設計性任務。它要求學生在充分理解生物化學基本原理的基礎上,綜合運用所掌握的基礎理論、實驗技能以及各種檢測手和實驗方法,自行設計實驗方案、確定實驗方法、選用配套儀器設備、獨立進行實驗、記錄實驗數據并進行數據的整理和分析、最后寫出比較完整的實驗報告或學術論文[9]。為了進一步使學生熟悉和掌握糖的化學,在演示實驗的基礎上,詳細講解糖的化學性質及這些化學性質和什么官能團相關后,嘗試讓學生自己設計實驗并加以完成。如還原糖因含有自由的醛基或酮基,在堿性條件下,還原糖可與黃色的3,5-二硝基水楊酸(DNS)共熱,被氧化成糖酸和其他物質,3,5-二硝基水楊酸則被還原成棕紅色的3-氨基-5-硝基水楊酸。棕紅色的深淺和糖的含量成正比,用分光光度計在540nm波長下測定溶液的吸光度并查標準曲線,可求出樣品中還原糖的含量。由此,讓學生自己查找資料,結合糖類的化學性質,思考并設計其它的測定還原糖的實驗方案,并在實驗室中完成。不管實驗方案是否可行,實驗是否進行順利,鼓勵學生大膽嘗試,這樣的引導和啟發不但培養了學生獨立思考和設計實驗的能力,也使學生對糖的化學有了更深刻的理解和認識。
四總結
以實驗為導向,結合課堂教學的教學方法,不但使抽象的生物化學學習變得具象化,也容易引發學生興趣,通過自己設計實驗,增強學生成就感的同時,也鍛煉培養了學生一定的獨立學習和思考的能力。
作者:吳震洋 邱嵐 李麗 單位:銅仁學院
參考文獻
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[2]楊志偉,張瑋瑋,陳志玲,等.生物化學探究式教學的設計和實施[J].生命的化學.2013,33(01):105-108.
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[4]朱素琴,季本華.生物化學教學改革的實踐與探索[J].微生物學通報.2010,37(08),1238-1242.
[5]舒樂新,苗戎,楊琳,等.改革生物化學實驗教學,提高實驗教學質量[J].實驗室科學.2013,16(05):53-55.
[6]程馳.生物化學綜合設計性實驗教學模式探討[J].教育教學論壇.2012,(24):242-244.
[7]史鋒,周楠迪,田亞平.淺談生物化學實驗教學在高校生物化學教學中的作用[J].教育教學論壇.2011,(21):247-248.
1.1確定教學目標
教學大綱中核苷酸代謝章節安排了2學時,教師與學生通過課前溝通,明確本章節教學目標:(1)掌握核苷酸合成的原料及主要合成過程、嘌呤和嘧啶的分解產物;(2)掌握核苷酸拮抗物抑制核苷酸合成的機理;(3)熟悉各類核苷酸的相互轉變及核苷酸代謝的反饋調節;(4)理解核酸的降解過程以及降解的酶類。其中核苷酸拮抗物抑制核苷酸合成的機理和嘌呤的分解代謝是本章節的重、難點,這部分內容雖然比較抽象、知識點多,但與臨床聯系比較緊密,可以通過提出問題激發學生的學習興趣,引導他們看書和查閱資料,培養學生自主學習能力。
1.2設計問題,引導學生自主學習
圍繞教學大綱及臨床相關病例,核苷酸代謝章節設計如下問題:(1)從核苷酸代謝角度分析核酸營養品有效嗎?(2)嘌呤和嘧啶核苷酸的合成方式有幾種?簡述其合成原料、組織定位、關鍵酶、調節以及生理意義。(3)脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸之間是如何轉變的?(4)一碳單位如何將氨基酸代謝和核苷酸代謝聯系起來?(5)簡述肝細胞中氨基甲酰磷酸的來源和去路。(6)嘌呤核苷酸分解代謝的產物和關鍵酶是什么?試從生化角度解釋痛風癥的預防、發病病因以及治療原理。(7)嘌呤和嘧啶核苷酸分解代謝產物的最大差別是什么?(8)嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的抗代謝物有哪些?分別與核苷酸合成過程中的哪些原料結構類似?(9)簡述6-巰基嘌呤的抗腫瘤機理。(10)簡述5-氟尿嘧啶(5-Fu)的抗癌機理。(11)簡述甲氨喋呤的抗癌機理。(12)簡述氮雜絲氨酸的抗癌機理。這些問題都是圍繞本章節內容展開,逐步引出重、難點。首先提出生活中的保健品核酸營養品是否有效(問題1),接著分析核苷酸的合成途徑(問題2和3),這個過程涉及原料的來源,由此引出物質代謝之間是存在聯系的,例如一碳單位將氨基酸代謝和核苷酸代謝聯系起來(問題4),再如氨基甲酰磷酸是尿素合成和嘧啶核苷酸合成的原料,但是有什么區別呢(問題5);其次分析核苷酸的分解途徑(問題6和7),由此引出嘌呤核苷酸分解代謝有關的疾病痛風癥,并分析其病因和治療原理;最后從整個核苷酸代謝過程來分析合成是如何受到調節的,有哪些臨床上使用的藥物是通過影響核苷酸代謝過程來達到抗腫瘤生長的療效(問題8~12)。通過這些啟發式的問題,讓學生的自主學習具有邏輯性,從而更好地激發其學習興趣。
1.3組織學生小組討論,回答問題
課前將設計的問題發給學生,學生課外自主學習后,課堂上分組討論,并選出一名代表回答問題,或者對問題進行擴展性闡述,同時接受其他組成員的提問。教師在這個過程中只起引導作用,除幫助學生掌握教學大綱要求的內容外,還要注意引導學生思考和分析,培養學生的發散思維和解決問題的能力。
1.4教師總結歸納
學生將所有問題討論完后,教師對學生的表現作總體評價,并對一些知識點進行補充,最后對本章節內容作總結,幫助學生建立完整的知識框架,加深學生學習印象。
2教學效果評價
2.1提高學生綜合能力
學生普遍反映自主學習方式更能有效激發他們的學習興趣。通過自主學習與討論,體現學生的自主性,提高了課堂活躍度,提升了學生的參與度;通過對教學問題的思考,大大提高學生分析問題和解決問題的能力。而課堂的分組討論既培養了學生的團隊合作精神,又提高了個人的表達能力。
2.2實現“教”與“學”對等
自主學習使教師由主講者向引導者轉變,有利于教師從講授知識向傳授方法的轉變,實現“教”與“學”對等。課堂上引導學生回答問題和討論的過程,加強了師生之間的溝通,增進了師生感情,從而有效激發學生學習生物化學的興趣,培養學生思考、分析和解決問題的綜合能力。
3思考
開展案例教學最為關鍵的是案例的選擇。將健康體檢作為教學案例,其優勢在于:其一,常見。健康體檢與日常生活密切相關,隨著生活水平的提高,更是越來越普及,因此將健康體檢作為教學案例,能降低生物化學的神秘感,拉近其與學生的距離。其二,涵蓋面廣。健康體檢項目涵蓋生物化學中生物大分子結構與功能、三大物質代謝、肝膽生化等重要內容,還可以通過探究體檢新項目和新方法的研究進展,進而了解一些分子生物學和免疫學技術基礎。其三,精要。現代生物化學對臨床檢驗醫學現狀與未來發展所起的作用不可估量,可以說臨床檢驗醫學(尤其是生物化學檢驗方面)是生物化學理論得以具體應用的學科之一。健康體檢是臨床檢驗醫學的一部分,將一份簡單的健康體檢報告作為案例導入,并將生物化學相應知識點融入其中,在教師的指引下由學生自己運用所學的知識,在案例情境中發現、分析和解決問題,從而輕松掌握生物化學知識。因此,以健康體檢為案例開展生物化學教學,不僅可以將復雜的知識點簡單化、形象化,便于理解,還可以將繁雜的基礎知識串聯起來,便于記憶。
2體檢案例應用示例
2.1在靜態生物化學中應用
同一個知識點可能有一個到數個體檢指標與之聯系,而同一項目的不同方面也可對應不同的知識點,這就要求教學工作者在使用案例時有所選擇,在教學中做到有的放矢。就靜態生物化學(即生物大分子結構與功能)章節而言,重點需要關注的是“檢測方法與原理”。應該指出的是:現階段很多臨床檢驗已被自動化、一體化分析儀器所替代,如血常規和尿常規分別用血細胞分析計數儀和尿液分析檢測儀檢測分析。儀器檢測分析具有快速、精準的優勢,但就具體的生物化學教學而言,不應局限于對現有手段的簡單陳述,而應關注其檢測方法和原理,也可拓展到對多種替代方法的探究。體檢項目中很多都涉及蛋白質、酶、核酸等的檢測。在實踐中總結出兩條篩選案例的原則:其一,簡要,即檢測方法簡單典型,若能配合開展學生實驗就更佳。靜態生物化學是生物化學學習的開端,唯有遵循簡要原則,才能減輕學生的畏難情緒,調動學生的積極性,為后續學習打下基礎。如:蛋白質化學是生物化學中的開篇章節,同時也是極為重要的章節,其中蛋白質理化性質是本章的重點和難點之一。尿蛋白定性實驗在《全國臨床檢驗操作規程(第三版)》中有3種實驗方法:加熱乙酸法、磺基水楊酸法、試帶法。這些方法涉及蛋白質酸堿性、兩性解離和等電點等內容。可通過問題設置來引導學生自行分析實驗原理,主動掌握相關理論知識。除此之外,還可通過分析“何種情況會致假陰性或假陽性?“”操作時應注意些什么?”等問題,進一步使學生加深印象。尿蛋白定性實驗簡單易行,可配合開展實驗教學。另外,血清蛋白可用雙縮脲法和電泳法兩種方法測定,也可同時引入該檢測項目進行講解。其二,所含知識點豐富、可重復使用。如酶學章節是動態生物化學和靜態生物化學之間的橋梁,酶促反應的基本原理、反應速度的影響因素以及酶活性測定方法都是本章重點和難點,而大量的臨床檢驗是依托酶促反應來測定的,如何從眾多案例中選擇出典型案例?就酶學部分而言,我們選擇的是ALT的測定。ALT測定方法簡單,有比色法和連續監測法兩種,通過對其測定方法和原理的探究,可掌握酶學章節的重點和難點。同時,ALT指標的臨床意義涉及肝膽生化、氨基酸代謝,甚至維生素(ALT輔酶是維生素B6,若ALT偏低可能是磷酸吡哆醛缺乏癥)章節內容,因此ALT案例可串聯多個知識點,方便學生記憶,且該項目可配合實驗教學。
2.2在動態生物化學中應用
動態生物化學即物質代謝,是生物化學中的重點和難點。在教學實踐中我們發現,激發學生的學習興趣、使學生構建整體的知識框架是學好本部分的兩個必要前提。體檢案例在此部分應用較廣,與靜態生物化學聯系時,往往對應單個或數個知識點,而到了代謝部分,體檢案例可作為主線,整個部分教學可圍繞這個主線展開。應用案例教學時,一般分為導入案例、問題驅動、學習應用、拓展延伸4個環節。例如在代謝開篇之前,先讓學生看數份血糖血脂偏高的體檢報告單;接著由心腦血管疾病患者的數量、該類疾病死亡率等數據導出“什么是三高?”這一問題;然后從“三高指標是什么、什么是血糖、什么是血脂”開始,引導學生思考為什么血糖和血脂要穩定在一定的范圍內。由此引出糖代謝是調節血糖平衡、脂代謝是調節血脂平衡的概念,隨后循序漸進地進行代謝各章節的學習。以脂類代謝教學為例,讓學生閱讀血脂偏高報告單中的健康建議項目,并讓其帶著“為什么提出這些健康建議?”的問題來學習。在講具體代謝途徑時,結合預防高脂血癥的措施以及調血脂藥物的作用機制來討論;講血漿脂蛋白代謝時,結合血脂相關的4項指標來分析;講脂類代謝紊亂部分時,從高脂血癥的預防、疾病分型及特征、癥狀、治療措施等方面加以總結,這樣學生就能梳理出整個脂類代謝的要點。
2.3在分子生物學中應用
體檢案例不可能涵蓋生物化學所有的知識要點,但稍加拓展引申,就可擴大應用范圍,收到良好的教學效果。例如,生物化學中的分子生物學部分主要圍繞中心法則來講遺傳信息的流轉以及基因工程、蛋白質工程相關的一些基本技術。然而體檢項目中并沒有涉及此部分內容,但如果我們對某些體檢項目加以拓展,就可建立起它們之間的聯系。如:我們從血常規入手,如果白細胞數偏高,很可能預示細菌感染,那么現代臨床檢驗中就細菌鑒定可引入多種分子生物學檢驗技術:核酸探針技術、聚合酶鏈反應、指紋分析等,從而彌補了此部分內容缺失的不足。又如,健康體檢備選項目中有癌癥標志物的檢查,癌癥的早期診斷是現今的研究熱點,新項目指標、新檢測方法不斷涌現,可引導學生查閱資料,展開討論,學習相關分子生物學的基礎知識。
3結語
教師職業道德修養不僅影響醫學教師的發展,也影響學生的學習和發展。高校醫學教師肩負著培養高級人才的重任,教學效果固然重要,但醫學教師的職業態度、思想道德和個人修養都會對學生的知識體系構建、世界觀的形成產生重大影響。除了積極參加單位組織的學習外,醫學教師更要自覺地了解名人傳記和模范事跡,自我鼓勵。在教育和教學實踐中,在處理師生之間、教師之間、教師與其他成員之間的關系中,才能辨明是非,才能辨別善惡,才能對照、發現和糾正自己的缺點和不足,從而培養自己良好的思想道德水平。目前,我校新聘教師要先后通過教研室、學院及大學不同層面嚴格的考核,最終選擇師德高尚、知識淵博的人才到教師崗位,革除忽視師德、只重學歷的弊端。建議:第一,師德的表現應與工資、崗位和職稱掛鉤。第二,建立監督制度,結合行政與社會監督力量,明察暗訪,并設立“師德信箱”,通過各種手段鼓勵教師嚴于律己,以達到較高的思想境界。
2始終重視提高教學能力
教師的首要任務是教學,教學能力的提高是對教師的基本要求。近年來,隨著大學招生規模的擴大和師資的新老更替,大批年輕教師被引進。由于缺乏教學經驗,知識儲備不足,難以厚積薄發,使得教學捉襟見肘,學生感到索然無味,存在青年教師的教學能力不足的現象。例如,本人所在教研室共17名在崗人員,其中35歲以下教師高達70%,因此,對于青年教師教學能力的培養應格外重視。看法如下:第一,現有培訓結束后每個人都會頒發一個證書,無關乎你培訓表現、出勤等,純屬“走過場”。因此,建議加強培訓制度法律化,通過立法的形式,把參加在職培訓作為醫學教師終身在職教育。第二,由年資高、經驗豐富的教師對青年教師進行“一對一”帶教,要從最基本的做起,如,針對實驗課的“基本操作及標準曲線法測定未知硫酸銅濃度”,不僅要指導青年教師的教學過程,還要“手把手”完成整個實驗。課后,青年教師要積極進行教育教學反思,如,寫反思日記、觀摩教學、討論教學等,再與帶教老師溝通,以便提高自己的教學能力。第三,青年醫學教師要努力提高專業水平,做好專業知識積累,保持與專業前沿同步。
3努力提高教師科研能力
課程體系和教學內容是“卓越計劃”指導思想和教育理念付諸實踐的橋梁。根據《卓越工程師教育培養計劃通用標準》對本科工程型人才知識、能力與素質的要求,我們提出構建生物化學實驗教學體系的基本思路是夯實專業基礎,提升實踐能力,拓展創新能力。在此思路上,優化整合原有實驗內容,將實驗分成驗證型和綜合設計型,根據學生能力發展進程將實驗內容分成基礎模塊、提升模塊、創新模塊。生物化學實驗多層次教學體系。生物化學實驗教學的第一階段為基礎模塊實驗,教學目標是使學生掌握扎實的實驗基礎知識,具備基本技能,規范實驗操作;第二階段為提升模塊實驗,教學目標是提升學生實驗能力,注重培養觀察、思維與動手能力,培養組織管理團隊協作能力,培養分析、提出方案并解決實際問題的能力;第三階段為創新模塊實驗,教學目標是培養學生的科研能力、創新能力、產品開發和設計能力。針對原先生物化學實驗教學中存在實驗教學內容與工程實際結合不夠緊密的問題,注重按工程問題優化教學內容,開設一些與企業生產密切相關的實驗項目,培養學生的工程實踐能力,如“皂化價的測定”“蛋白質濃度測定方法比較”“食品中粗脂肪的提取和含量測定”等實驗項目與食品生產過程中的產品開發和質檢標準等緊密相關。
2改革實驗教學方法與手段
充分利用現代化教學手段,將教學大綱、任務書、教案、多媒體課件、參考資料及實驗操作視頻等資料上傳到課程網站,并要求學生提前預習,寫好預習報告。在實驗教學中靈活運用多種教學方法,以“提問式”和“討論交流式”教學法為主,由以往教師講實驗、學生聽實驗的教學方法,改為教師提問學生回答、師生開展討論與交流的方法,加深學生對實驗原理和實驗操作過程的理解。在綜合設計型實驗中著力推動“基于項目的學習”,以學生為中心,強調小組合作學習,要求學生對現實生活中的真實性問題進行探究。下面以實驗項目“土豆中過氧化物酶的提取、純化與性質測定”為例,敘述“基于項目的學習”的開展過程。該實驗項目內容包括:粗酶液提取、粗酶的沉淀、粗酶的純化、分子量的測定、性質分析。粗酶液提取中,要求學生確定細胞破碎的方法、選擇合適的緩沖溶液、確定恰當的固液分離的方法;粗酶的沉淀中,要求學生確定合適的沉淀方法及沉淀條件;粗酶的純化中,要求學生根據過氧化物酶的理化性質,制定合理的純化方案;分子量的測定中,要求學生選擇恰當的測定方法;性質分析中,要求學生考察過氧化物酶的最適pH、最適溫度及金屬離子對酶活的影響。1)組織任務小組。實驗開始前兩周告知學生實驗項目信息,并將學生分成若干小組,每組5人,要求每位成員具體負責該實驗項目中的1項任務。另外指定一名責任心強、有一定領導能力的學生作為總負責人。2)制定項目任務。項目任務步驟為:小組集體討論,小組成員根據各自特長及興趣愛好確定具體實驗內容制定總體實驗方法和技術路線小組成員分頭完成各自實驗方案小組成員匯總集體協作完成實驗方案實施實驗方案,獲得實驗結果。上述任務步驟中,除實施實驗方案之外,其余步驟均需在實驗開始前完成。實驗方案實施過程中,要求各小組自行配制所需試劑,并在教師的指導下獨立使用勻漿機、離心機、層析柱、分光光度計等儀器設備。3)小組實驗方案及實驗結果匯報。完成實驗后,組織各小組以實驗報告的形式呈現他們的實驗方案及結果,并制作成幻燈片,在小組間交流討論。4)實驗方案及結果評價。評價內容包括:學生查閱文獻能力、提出問題能力、實驗方案設計及實施能力以及團隊合作技能。“基于項目的學習”改變了過去教師預先給學生配好實驗試劑,實驗前講授實驗步驟的做法,而讓學生自己設計實驗方案、配制試劑、實施實驗的全過程,促進了學生文獻查閱、實驗操作技能、團隊協作、工程實踐及創新能力的培養。
3改革實驗考核方法
過去對生物化學實驗成績的考核主要是依據學生的實驗報告,導致很多學生不重視實驗操作,有些學生實驗中不愿意動手操作,甚至出現抄襲報告等不正常現象,這嚴重影響了實驗教學效果,更不利于卓越計劃的實施。近年來,我們改變了以往只重實驗報告的考核方式,探索了適合考查學生學習能力及實驗過程的考核方法。考核過程中采取平時考核與期末考核相結合的方式,兩者各占總成績的50%。平時成績中,實驗紀律占10%、操作技能占60%、實驗報告占30%。每次實驗均作考勤,缺席者不得參加期末考試。實驗紀律的考核內容包括學生在實驗期間是否遵守實驗室規章制度、安全與衛生情況。操作技能考核內容包括操作是否規范、團隊協作及解決實際問題能力等。實驗報告考查內容包括實驗報告是否詳細、完整,有無實驗結果及分析,凡實驗報告抄襲者一律重寫。期末考核為開卷考試,試卷內容涵蓋本課程開設的所有實驗項目,考查內容包括實驗原理及方法、操作注意事項,以及針對某個具體問題進行綜合分析并設計實驗方案。新的考核方式使教師能夠對每個學生做出客觀、公正的評價,激發了學生的實驗操作積極性,提升了學生自主學習能力,促進了學生創新精神和實踐能力的培養。
4優化師資隊伍
要實現基于“卓越計劃”的生物化學實驗教學改革,必須建立一支高素質的能夠滿足卓越工程師培養所需的生物化學實驗教師隊伍。徐州工程學院近年來,尤其在成為卓越工程師培養高校之后十分重視教師隊伍建設,大力提升教師專業素質,積極引進高水平教授和優秀博士,鼓勵校內教師到海內外作訪問學者、攻讀博士學位進修;組織“教授公開課”和“青年教師講課比賽”,促進教師提高教學水平;有計劃地選送教師到企業工程崗位工作,積累工程實踐經驗;從企業聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員擔任兼職教師。目前徐州工程學院生物化學實驗教學團隊的年齡、學歷、職稱與專業結構如圖1所示。從圖中可以看出生物化學實驗教師隊伍的現狀是:1)年齡組成以年輕教師為主,并注重老中青相結合;2)學歷學位普遍較高,博士學位占大多數;3)職稱組成較高,以副教授職稱為主;4)專業組成多樣,大部分教師具有生物學方面的理學知識,除此之外,還具有食品科學與工程、化學工程與技術、環境安全與工程等工程知識與經驗。綜上所述,徐州工程學院生物化學實驗教學隊伍是一支高學歷、年齡及職稱結構合理、專業組成多樣的團隊,能夠滿足卓越工程師培養的需要。
5結語
文科生和理科生基礎不同,生物化學相關知識不能很好地銜接,因此,學校主要采取小班式教學。將文科生放在一個班,教師可以放慢進度,將與授課內容有關的高中基礎知識補充講解,方便學生理解后續授課內容,然而目前大學生物化學課普遍存在內容多但課時少的矛盾,使一些教師不注重教法探討和學法研究,往往忽視學生主體,大多利用多媒體技術,以講授法為主,實施灌注式、填鴨式教學策略[5]。對于文科生和理科生的教學內容方法區別不大,雖然教學任務完成了,但是教學效果差,學生短時間無法掌握,學習難度大,每次上課感覺在聽“天書”,久而久之便產生厭學情緒,逆反心理,沒有信心學好生物化學,因此,在有限的學時內,如何積極開展輕松愉快的課堂教學,形成和諧的學習氛圍,提高課堂教學效率是需要生物化學教師共同思考和探討的問題。
2生物化學教學策略的改進
2.1幫助學生陪養興趣,增強學習的信心和動力
“態度決定一切”“興趣是最好的老師”“自信是邁向成功的第一步”……從這些耳熟能詳的名言錦句可以得到啟示,做好一件事,態度是關鍵、興趣是動力、信心必不可少。要想學好生物化學這門課,這三要素同樣不可或缺。首先,學生要明確學科重要性,樹立正確的學習態度。緒論課是一門課程的縮影和向導,是引發學生習興趣、明確學科重要性、樹立良好的學習態度的重要開端,第一節課學生好奇心都較強,應利用這一特點,精心設計有效引導,使學生從“要我學”的被動狀態轉變為“我要學”的主動狀態。隨著多媒體的普及,利用網絡開拓生物化學知識領域成為提高學習興趣的有效途徑。教師可利用課間播放一些生物化學的影視資料,學生可在課后充分利用網絡查閱資料,觀看生物化學相關視頻。另外,學生可利用圖書館資料讀一些相關的課外書籍。從多個方面讓學生感受生物化學的神奇與奧秘,激發學生的求知欲[6-7]。生物化學教材中的物質代謝部分是重點也是難點,涉及多步化學反應以及多種酶,內容較為抽象,難懂易忘,若僅用化學結構式和反應方程式來講解內容難免枯燥乏味,如何讓學生易于接受呢?首先,概述三大物質代謝,其次章分節詳細講解,最后總結三大物質之間的代謝聯系。整個教學采取總-分-總的教學策略,注重理論和實際結合,例如:講解糖代謝時可結合學生體內1d的糖代謝變化分析,掌握血糖的三大來源四大去路。講解三大物質代謝之間的相互轉化關系時,以高糖高脂高蛋白飲食、肥胖患者、三高人群為例。教師在講解過程中要密切結合學科前沿知識、最新研究進展、科學家趣事、臨床實例、日常生活實例等,來增加講解的生動性和趣味性,提高學生的學習興趣[8-9]。心理學家布魯姆提出的“掌握學習”理論在教學實踐中取得了顯著成效,該理論告訴教師一定要對自己的教學充滿信心,并努力創設條件和機會促進每位學生增強自信心,引導文科生從心理上消除畏難情緒。在教學過程中,教師要把握文科生的接受能力,由簡到難、由淺到深的授課,精選教學內容,減輕學生負擔,切不可“滿堂灌”。另外,通過情感教育激勵學生,關愛學生,引導學生敢想、敢說、敢問,逐步培養學生發現問題、提出問題及解決問題的能力[10]。
2.2布置課前預習,提高教學質量,考察學習效果
教師應要求學生課前預習,通過圖書館、網絡等渠道查閱相關資料,了解背景資料及熟悉一些專有名詞,不求深入,初步做到課前心里有底,這樣才能跟上老師的“節奏”,課堂上,學生才能收到良好的效果,例如:核酸的結構和功能這一章,涉及核糖核酸、脫氧核糖核酸、核苷酸、堿基、戊糖、磷酸等名詞術語和它們之間的包含關系,學生通過多讀多查,熟悉定義,理順關系,那么聽課過程中會很輕松,克服了生物化學教學課時少但內容多的矛盾。在授課過程中,教師應將內容分為了解、熟悉、掌握三個層次。授課層次清晰,重難點突出,利于學生把握生物化學的主線[11]。教學大綱要求了解的內容,教師可將該內容布置為課后作業,培養學生自學能力。要求熟悉和掌握的教學內容,教師需注重學習思路、學習方法和學習技巧的講授。生物化學教學中,教師通常利用多媒體與黑板相結合的手段授課,多媒體教學既能將抽象的內容、復雜的代謝過程直觀生動地表達出來,動畫、視頻等元素又能增加生物化學教學的趣味性,同時很重要的一點是可以縮短教師板書的時間,達到事半功倍的效果,例如講授DNA的復制過程時可通過動畫短片,生動地展現各種酶、引物、底物及其他蛋白質因子的動態變化,從而使枯燥乏味的課堂內容變得生動有趣。多媒體在當代教學中發揮十分重要的作用,但是這種手段有一定的缺點,使用不當反而效果大打折扣。教師一定要在幻燈片制作上下功夫,在教學中掌握技巧,不能完全依賴于多媒體。要將多媒體與板書、教材有機結合,才能提高教學效果[12-13]。生物化學教學方式種類繁多,如講解式、引導式、啟發式、舉例式、探究式等[14]。教師可根據不同的教學內容或教學章節靈活選用,一堂高質量的生物化學課往往運用了多種教學法。生物化學知識點繁多、大多需要理解識記,教師要引導學生把無意識記和有意識記巧妙地結合起來,對于需要記憶的內容不要“死記”,而要“巧記”。利用諧音、順口溜、小詩歌記憶法幫助學生記憶[15]。例如可以利用諧音:“假設來借一兩本書”,記憶8種必需氨基酸———甲硫即蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸。另外以理解為基礎才能記得牢記得準。文科生大多具有思維活躍、理解力強、擅長記憶等優點,因此,利用文科生的長處,方法得當,肯下功夫,相信每個文科生都能學好生物化學。為了督促學生學習,教師可通過課間提問、組織學生進行課堂討論,實踐表明,課堂提問可增進師生交流、活躍課堂氣氛、集中學生注意力、激發學習興趣、開拓學生思路、啟迪學生思維、獲得信息反饋、提高教學質量。開設討論課不僅有助于加強學生對基本理論知識的理解,而且可以激發學生的創新思維能力和綜合學習能力。課后,布置作業,督促學生鞏固已學內容,鼓勵學生利用郵件、QQ、微信等現代通訊手段,相互討論,共同學習[16]。
3結束語
1.1克服交流障礙
留學生上課積極性高,只要是不明白的問題他們都會提出,這就要求教師有扎實的專業基礎知識和較好的英語聽說能力。而目前我們國家培養出的人才大多會遇到這樣的尷尬局面,他們會進行流暢的閱讀,卻在“聽、說”這兩個環節能力較差,更具有挑戰性的是巴基斯坦和印度學生具有濃重的口音,而且語速較快。面對這樣艱難的狀況,我們教師除了提高自身專業英語的修養外,還利用假期參加本校英語培訓班;這樣就有機會與外教交談,提高英語表達能力。同時,筆者認為可以添加留學生的微信或QQ,經常與他們語音聊天,這樣既可以了解他們的想法和文化,而且溝通逐漸順暢。有了溝通能力上的提高,則足以勝任留學生生物化學實驗課程全英語教學的工作。
1.2扎實備課
在生物化學實驗教學中,由于生物化學實驗的實踐性特點,主要是通過加入幾種試劑來驗證蛋白質、糖或脂類的性質。因此實驗原理以及實驗過程中產生的現象等解釋工作尤為重要。這就要求教師必須認真準備,掌握專業的英文詞匯,能夠準確發音,還應該具備規范的解釋能力。畢竟解答疑問不是機械地背誦課本,而是要根據具體內容用適當的語言講解表述,授課教師應在備課時有意識地豐富自己的詞匯量,準備用一種以上的方式講解所授內容。有資料顯示,中文教學的備課與授課時間比例是5∶1,而英文教學的備課與授課時間比是20∶1[4]。備課質量的好壞決定著實驗教學的成敗,為了保障英語授課的流暢進行,教師必須對所授內容爛熟于心,除了明確授課的重點難點,做到講課內容層次分明外,還可以嘗試書寫英文講稿理清講課思路,通過反復練習,達到脫稿講課的程度[5]。
2教學內容和教學過程
留學生生物化學理論90課時,實驗45課時。開設實驗共14個。實驗教學是讓學生對理論知識產生直觀認識,從而增強對理論知識的理解,熟悉并掌握一定的藥理學實驗方法。所以,一般是理論講授在前、實驗緊跟其后。這樣有利于學生全面、深入、準確地掌握理論知識。我們根據留學生的學習水平選擇具有代表性、經典的驗證性實驗,本著以掌握基礎知識和基本技能為主,培養學生提出、分析及解決問題能力為輔的原則,開設了14個實驗。要求教學內容淺顯易懂,講授時間不宜過長,否則學生會分散注意力。教材是傳授教學內容的工具,是學生獲取知識的重要來源,深入鉆研教材認真備課是提高教學質量的前提。目前,國內尚無留學生生物化學實驗合適的教材。結合我室多年實驗教學經驗以及留學生的具體情況,本教研室組織多名教授和實驗教學一線的教師,編寫了實驗手冊,采用經典的藥理實驗作為教學內容,每個實驗均包含Principle、Reagents、Procedure、Precaution、PracticalQuestion等項,內容詳實,語言深入淺出,具有一定的系統性和實用性。這樣有利于留學生理解實驗內容,減少了交流的困難,同時留學生也可以根據講義內容,避免操作中的失誤,受到了留學生的歡迎。另外,要把握實驗節奏,避免學生產生厭煩情緒,利用等待實驗結果的時間,就實驗內容、實驗過程、實驗細節及相關學科知識向學生提出問題,使他們帶著問題做實驗,提高其實驗興趣[6]。實驗教學在理論教學基礎上,主要用英語講授實驗目的、原理、方法和步驟等內容。為便于留學生掌握實驗內容和熟悉實驗過程,帶教教師示范操作過程,讓學生準確把握實驗內容及方法,有利于實驗的順利完成。由于留學生較重視動手操作,在實驗過程中,他們會就實驗內容或實驗現象提出各種問題,教師可以先進行啟發性提示,如果學生還是沒有回答正確,再去告訴他正確答案。學生分組實驗時,不斷提醒操作次序和注意事項并及時糾正錯誤操作。最后讓學生匯總實驗結果,與預測結果比較,解釋實驗現象,總結實驗經驗,下課前教師用英語講授正確的實驗結果[6]。
3教學方法
(一)提高學生對知識的理解度
采用生活化教學策略,可以將那些難以理解的抽象深奧的物理知識轉化成現實生活中學生看得見、摸得著、感受得到的具體物象,能夠將理論與實際結合在一起。這樣學生可以從直觀的生活事物與現象中來獲取感性認知由此上升為理性認知,這樣更加利于學生對物理知識的理解,同時學生又可以將知識與實踐結合起來,這樣才不會死記硬背、機械套用,而是達到本質性的理解與創造性的運用。
(二)實現以人為本的教育
以人為本這是現代教學的主要教學理念,就物理教學而言我們不僅要讓學生掌握基本的物理知識與技能,還要促進學生的長遠發展,提高學生的生活與生存能力。物理教學生活化,將學生的生活經驗與物理教學結合起來,讓學生運用已有的生活經驗來展開物理學習,并且能夠用所學物理知識來指導今后的學習與生活,使物理學習成為學習生活的重要部分。這正是新形勢下我們所倡導的以人為本的教育觀。
二、初中物理教學生活化的實踐
(一)導入生活化
良好的開端是成功的一半。導入的成敗直接關系到學生興趣的激發,關系到教學的成敗。新穎巧妙、富有趣味性與藝術性的導入,可以激起學生強烈的好奇心與探究欲,使學生將注意力與思維集中于特定的內容上,從而推動學生產生積極的學習行為,這樣更能取得事半功倍的效果。采用生活化的導入,以學生所熟知的生活現象來引入新知,可以避免直接講述知識的突兀性,大大增強了教學的熟悉感,這樣不僅可以喚起學生的生活經驗,而且可以激起學生濃厚的學習興趣與強烈的探究熱情,真正實現從生活走進物理。如在學習物體的運動和靜止時,我是這樣導入的,先為學生講述發生在一戰期間的一個小故事,一名法國飛行員在2000米高空飛行時,發現臉旁有一個小東西在游動,他敏捷地將它抓住,卻驚訝地發現不是小昆蟲,而是一顆德國子彈。子彈是飛行著的,如果是你能抓住嗎?你在現實生活中有沒有遇到過這樣的情況。這樣以學生所熟悉的現象來導入,更能激起學生學習的激情。
(二)教學活動化
整個教學過程在課堂教學中處于重要環節。在整個教學過程中如果只是單純地語言描述,很難將知識點講清講透,學生自然也很難理解。要想讓學生主動構建知識、深入理解,就必須要將學生的認知活動置于特定的活動或場景之中。因此,在教學中我們要立足學生的生活,為學生構建以活動為主的教學過程,讓學生在活動構建、掌握、體驗、感受與領悟。實驗在整個物理教學中占有重要作用,既是重要的教學內容,同時又是主要的學習方法。我們要在做好教材所安排的實驗的基礎之上,充分挖掘現實生活中的實驗素材,讓實驗更加貼近學生的生活,更具操作性,這樣更加便于學生理解這些抽象的知識。兩只手互擊產生痛感可以證明力作用的相互性;雙手用力互搓發熱證明摩擦生熱。這些現象都是所常見的生活現象,但其中卻包含著重要的物理信息。通過這些來進行知識的講解,可以讓學生真正參與到教學中來,更加利于學生的理解;而且可以讓學生認識到物理與生活的關系,認識到物理的實用價值,增強學生的學習動機。
(三)作業活動化
作業是課堂教學的外延,是鞏固課堂所學、進行實踐運用與開拓學生創新的重要手段,是將教學與生活聯系起來的重要途徑。為此在作業的布置中要改變以往單一的書面練習,要設計多樣化的作業形式,在生活與作業之間建立聯系。如調查類作業,培養學生收集、分析與整理信息能力是新課改下教學的一個重要目標。在學完相關的知識后可以讓學生進行調查類作業,這樣可以將學生所學與現實生活結合起來。讓學生從物理學的角度來現實生活中尋找相關的信息,從中發現問題、解決問題,這樣既可以使學生對知識真正理解,又可以提高學生獲取信息的能力。
三、結語