生物化学技术论文(2)
生物化学技术论文篇二
《生物化学》教学内容改革探索
摘要:
生物化学是关于生物和化学两者之间的一门综合性学科,它主要运用化学的理论和方法研究生物体的化学组成、结构及其生命活动过程中的一切化学变化。目前,生物化学教学过程中常用的教材为王镜岩等编著的《生物化学》第三版(2002年出版)、郑集等编著的《普通生物化学》第四版(2007年出版)、贾弘禔主编的《生物化学》第三版(2005年出版)等,这些著作系统、翔实地讲解了生物化学课程的基本内容,满足各专业的需要。然而,随着自然科学的飞速发展,知识更新速度也日益加快,加上生物化学与分子生物学的交叉和融合,造成许多新的理论和科研技术手段未能及时在教材中体现。为弥补教材中部分相对陈旧的知识点,完善基础理论知识,了解科学研究动态,加强理论教学的效果,作者在对生物化学课程的教学内容进行改革探索,以期培养的学生能够更好地适应社会发展的需要。
有研究人员估计:“今天一个科学家,即时夜以继日地工作,也只能阅览有关他自己这个专业的世界上全部出版物的5%”。上述经典的生物化学教材所涵盖的知识点量多、面广,而本科教学课程的授课时间有限,一般高等学校为64课时,因此,如何在有限的时间内讲解生物化学课程内容,成为该课程教学过程中首要解决的问题。生物化学课程内容必须依据所教授学生的专业,经过严格、精心的选择,遵循完整、适时、量力原则。
1 完整原则
生物化学课程内容在选择时,要根据学生的专业,保证基本知识点涵盖的广度,课程内容逻辑上的连贯,以及基本原理讲解的深度。作者选用郑集等编著的《普通生物化学》(第四版)作为授课教材,授课内容主要分为三大块:生物分子(包括:糖类化学、脂质化学、蛋白质化学、核酸化学、酶化学、维生素化学、激素化学、生物膜与细胞器)、物质代谢及其调节(包括:代谢总论、糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢、核酸的降解和核苷酸代谢、生物氧化、物质代谢的相互联系和调节)、遗传信息的传递和表达(包括:DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达的调控)。
根据授课专业的不同调整授课内容的侧重点。对生物工程专业的学生,作者侧重于“物质代谢及其调节”和“遗传信息的传递和表达”方面的讲解,满足学生对生物工程的基础理论、技术和方法的学习,同时为生物相关专业的考研需求打下基础。对于食品科学和食品质量安全专业的学生,作者侧重于“生物分子”和“物质代谢及其调节”方面的讲解,对于这些基础生物大分子的背景介绍和代谢过程的学习有助于学生较好地认识食品工业、发酵工业、酿造工业等的基础理论,培养学生在食品新产品开发、资源利用、食品质量检验检疫等方面的兴趣。
2 适时原则
适时原则是指课程内容必须跟上时代发展的步伐,尽可能减少、避免陈旧的内容,包括具体知识的老化和学科研究范式的过时。自然科学的飞速发展导致知识更新速度始终快于教材出版速度,为反映生物化学的最新进展和研究成果,作者在授课过程中适时增加某些知识点在国内外期刊中的研究报道,并每年开辟0.5~1个课时专门介绍当年诺贝尔奖的研究内容及其贡献。
范式是指研究群体所公认的一套学科信念、研究要素,以及有关该学科的基本概念、原理、方法规范及工具。多学科研究范式有助于在生物化学授课中,解决传统的理论、观点、方法难以解决的理论与实践问题,为生物化学授课提供方法论指导。生物化学学科是由不同子学科所构成的一门综合性学科。作者采用多学科研究范式,通过整合不同子学科内容,构建一条教学主线:首先介绍各类生物大分子如“糖、脂质、蛋白质”等的结构、性质、功能和重要性;其次对这些大分子物质在体内的代谢过程逐个进行阐述;接着安排“生物氧化”章节的学习,对上述代谢途径中发生物质变化时所伴随的能量变化进行阐述;然后学习“物质代谢的相互联系和调节控制”章节,不仅总体性的将各个代谢过程进行联系,同时阐述代谢过程的调控机制;最后介绍“遗传信息的传递和表达”,以“中心法则”为骨架,叙述遗传信息的复
制、转录、翻译事件及其基因的表达调控对蛋白质生物学活性的影响,进而影响代谢过程中关键酶的活性从而起到对代谢过程的调控作用。生物化学作为一门交叉性强的学科,非常有必要采用跨学科研究范式,使得各相关子学科的思想、方法等有机融合,更好地服务该学科的 发展。
3 量力性原则
量力性原则是指选择出来的课程内容应在学生力所能及的范围之内,难度适中,便于学习、理解和记忆,在课堂教学过程中包括新知识讲授的量力性和课堂容量的量力性。
新知识讲授的量力性体现在根据不同专业的学生所掌握的研究基础,设计不同的授课提纲,在新知识的授课过程中选择不同层次的重点和难 点,从而有针对性地为学生在各自专业的发展方向上提供帮助。比如为食品工程专业的学生讲授“糖化学”时,“多糖”部分是重点,其中的“淀粉、糖原、纤维素、琼脂、果胶”等知识点与食品工业密切相关,而“基因表达的调控”作为一般性掌握;但是在生物工程专业的学生中则恰恰相反。
课堂容量的量力性体现在讲授知识的扩展和延伸要结合学生对已有知识掌握的程度。比如“蛋白质化学”章节中的“蛋白质的结构与功能”是该章重点,尤其以“蛋白质的一级结构与生物功能的关系”的内容最为重要。在授课过程中,一方面选取学生都掌握的高中课本例子“镰刀细胞贫血病血红蛋白”,病人中血红蛋白上一个氨基酸的改变导致该蛋白质的一级结构发生改变,进而改变该蛋白质的高级结构,最后影响到蛋白质的功能;另一方面选取细胞色素c对物种进化的影响为例子,选取多个不同分类界元的物种细胞色素c的蛋白质序列,接着采用生物信息学软件Mega4计算物种的亲缘关系,最后阐述蛋白质的一级结构序列与生物进化之间的关系。由于后者涉及“进化生物学”中的相关知识,而这些内容是学生在上生物化学课程前没有系统学习过的,但结合大家都知道的达尔文“进化论”作为切入点,则可引起学生想象的空间。因此,对于此类全新知识点作为重点和难点在讲解时,要从学生的知识现状出发,把握好要点,寻找好的突破点来延伸,这是量力性原则所需要把握的重要内容之一。
参考文献
[1] 周玲. 高等 教育研究的方法论反思——多学科研究范式的引入与高等教育立场的坚守[J]. 高等教育研究, 2005, 26(2): 68-72.
[2] 江立成. 量力性原则与大学教学[J]. 娄底师专学报, 1990, 3: 33-36.
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