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当下高级生物化学学科发展论文 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（高等教育出版社年出版）于晓虹主编的生物化学（浙江大学出版社年出版面向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（中国农业大学出版社年出版）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（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12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ExPASyhttp：/.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 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 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