生物化学科研创新成果融入本科实验教学的研究

1、生物化学科研创新成果融入本科实验教学的研究摘要：生物化学研究成果日新月异，许多高校的实验教学内容却还停留在较低水 平，这种与发展水平脱节的现状严重制约创新人才的培养。基于实际工作中的探 索，提出了科研创新成果融入本科实验教学的必要性，分析了影响科研成果向实验 教学内容转化的限制因素，并从构建和完善实验教学平台，加强政策导向，调动教 师编写教材的积极性，以及具体实施这种转化过程等方面开展了研究并提出了 建议。关键词：生物化学；科研成果；融入；本科生；实验教学Study on the Integration of Innovative Achievements in BiochemistryRes

2、earch into Undergraduate Experimental TeachingAbstract: Biochemical research achievements are progressing with each passing day. However, the experimental teaching contents are still at low level in many universities, which seriously restricts the cultivation of innovative talents. Based on the expl

3、oration in the process of actual work, this paper puts forward the significance of integrating the innovative achievement in scientific research into undergraduate experimental teaching, analyzes the limiting factors that affect the transformation of scientific research achievements into experimenta

4、l teaching content. The paper also studies the construction and improvement of experimental teaching platform，in order to strengthen policy guidance，arouse teachersenthusiasm in compiling textbooks and the specific implementation in the process of the integration.Key words： biochemistry; scientific

5、research achievements; integration; undergraduate; experimental teaching0引言我校是国家首批“双一流”建设大学，生命科学学 院立足“国家基础学科人才培养基地（1993年”“国 家生命科学与技术人才培养基地（2003年）”和“国家 级实验教学示范中心（2007年）”，努力创建创新人才 培养平台。生物化学是生命科学最重要的主干基础课 程之一，在分子水平阐明生命的本质，是一门以实验为 基础的实践性与理论性很强的学科，是生物学、医学、 药学、农林科学、草业科学、环境科学等学科必需的基 础科学知识。将科研创新成果融入本科生物化学实验

6、 教学是新时代赋予的责任，也是我校长期提倡的做法。 生物化学家通过对该领域大量的课题研究，展开实验 观察、研究试制及辩证思维活动，取得了具有学术创新 意义的丰硕成果,其最新科研成果代表着当代生物化 学最前沿的知识产品，这是人们通过复杂的智力劳动 取得的为了成为我国新一代生物化学家,大学生 肩负着既要学习已取得的科研成果，又要为知识创新 积蓄技能的责任。因此，在生物化学基础教育阶段，如 何培养大学生的创新意识、创新精神和创新能力为基 本价值取向的创新教育是一个亟须正确面对的问种类型,虽然分工明确，教师可以根据个人特长选择工 作岗位，提高工作效率，集中精力获取更大的成果种类型,虽然分工明确，教师可

7、以根据个人特长选择工 作岗位，提高工作效率，集中精力获取更大的成果A。 但是，其弊端是，由于对科研岗位教师的教学要求不 高,使得高水平科研人员缺乏将本领域的前沿科研成 果及时转化为教学内容的意识和动力，阻碍了科学研 究与教学活动的有效接轨。再者，由于实验教学工作 量有系数折算，绩效奖励等待遇远远不如课堂教学人 员,导致教师参与实验教学的积极性更加低落,即使参 与其中，在实验教学中的投入也严重不足。没有在一 线积极参与实验教学，也就没有编写新实验教材的思 路源泉。1.3科研论文与大学教材的特点不同现代生物学研究论文是侧重某一研究领域开展的 科研工作的总结，以学术成果为表述对象，以学术见解 为论文

8、核心,揭示生命发生、发展、变化的客观规律，探 索生物领域中的客观真理,体现与前人不同的新思维、 新方法、新成果，推动生命科学的发展。一项科研工作 需要投入大量的时间，甚至长期的艰苦探索。而大学 生物实验教材应该具有概念明确、命题正确、推理合乎 逻辑、论证符合规律、层次分明、简洁流畅、定性定量实 验结果明显的属性,有利于学生拓宽基础，承上启下， 形成合理的知识结构，全面提高知识素养网。教材要 兼顾知识的系统性、完整性、可自学性,要贯穿生命物 质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对 立统一、生物进化等观点。经过一个个精心编排的实 验项目训练,激发学生探求生命科学的强烈兴趣，成为 今后从事

9、科学研究的动力源泉。所以，科研论文与实 验教材之间在呈现方式、目的原理、研究对象、实验设 计、实验周期、数据分析、结果处理等方面存在着极大 的差别，而这种区别正是生物科研成果向实验教学内 容转化的制约因素之一。2科研成果向实验教学内容转化必备的外部 环境2.1构建和完善实验教学平台学科支撑、师资队伍、专业定位、创新人才培养体 制、资源保障等构成“双一流”大学的实验教学平台。 其中，人才培养体制和资源保障是实现科研成果向实 验教学内容转化的基本条件。可以从以下4方面入手 来完善实验教学平台建设:紧紧围绕“双一流”大学 建设目标，牢固树立以学生为中心的理念，在传授基本 知识和基本技能的同时，要因材

10、施教,注重学生的个性 化发展，培养学生具备接受和消化由科研成果转化而 来的实验能力，提高学生的主观能动性和创新意识。 打破二级学科内实验教学设置的条块分割或各自为政, 实验中心布局上突出资源共享，提高实验仪器设备的利 iisir用率。向大学生开放科研平台的高精尖仪器设备，为题。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体, 是进行教学的基本工具,是教学改革与教学研究成果 的体现。从教育学而言，精编教材是解决大学生知 识拓展过程中知识总量之巨大与个人接受能力有限这 对矛盾的重要手段，将抽象的基本原理、经典的操 作技术与最新的研究成果融合为知识精华，按照一定 的教育目标,遵循相应的教学规律，优化设计、转

11、化、组 织成为科学、系统的知识体系，使之成为高等教育人才 培养的直接媒介和核心教学资源。1影响科研成果向实验教学内容转化的制约 因素1.1科学研究与实验教学的平台不同科研平台是科技创新体系的重要组成部分。高水 平的科研平台面向国际竞争，往往依托于学校的重点 学科、特色优势学科而建设，提供优化的运行环境和基 础保障，为相关学科的交叉融合开创有利条件,提供充 分资源。由此可见，科研平台旨在增强科技储备和 原始创新能力，侧重于高精尖，以满足学科建设的需 要。而实验教学平台有着完全不同的定位。近年来, 培养创新性人才呼唤高校实验教学改革，许多高校通 过整合生命科学类专业的实验条件，构建一个功能集 约、

12、资源优化、开放充分、运行高效的国家级实验教学 示范中心，为培养应用型、复合型、创新型人才创造有 利条件。这一公共实验平台搭建以来，秉持“厚基础、 重实践”的教学理念，在人才培养方面切实取得了一 些可喜的成绩。但是与科研平台相比，更侧重于基础， 倾向于满足实验教学的基本需求，以提高学生的动手 能力。加之，异地办学阻碍了大学生感受科研的氛 围，即使有大学生科研创新训练项目，由于地域和时间 限制，师生隔空对话,无法进入导师研究室刃。显然, 要把科研成果转化为实验教学内容在硬件上存在着 差距。1.2教师对发表科研论文与编写实验教材的积极性 不同长期以来,我国高校工作的重要性排序是科研、课 堂教学、实验

13、教学,大学把主要精力放在抓科研、争课 题、筹经费、上名次方面。诚然,一所大学的科研水平 是其办学水平和综合实力的反映，高校涌现一批学术 大师和重大科研成果，学校的声誉、排名、影响力名列 前茅，各种资源源源不断囱。然而，评价学校和教师 时,过于强调科研成果、科研水平，忽视教师的教学水 平,把发表科研论文作为晋升、提职、评奖的首要条件, 而教学看重的是工作量，不是质量。这就导致教师宁 愿投入大量时间与精力发表科研论文,不愿意编写教 材。此外,高校现行的教师岗位分类管理制度,将教师Flit 划分为教学型、教学科研型、科研型、实验教学型等多科研成果向实验教学内容转化创造必要的硬件条件。 学生在教师的指

14、导下动手操作精密仪器,提高学生对实 验的兴趣，使学生更直观地感受到先进仪器设备对科研 发展的促进作用。进一步加强实践教学，通过科研训 练培养学生的创新精神和实践能力，促进大学生知识储 备与科研能力，引导学生尽早融入科学前沿。2.2加强政策导向，调动教师编写教材的积极性编著者的学术水平、教学经验、编写积极性，以及 经费投入是编写高质量实验教材的关键因素,需要有 力的政策支持和有效的激励机制。一方面，编著者兼 备较高学术水平和丰富的教学经验是编写高质量教材 的基本条件。要鼓励学术造诣深，科研水平高，专业知 识扎实，了解本学科前沿的教师承担本科教学,深入到 实验教学第一线，积累教学经验，掌握教学规律

15、，及时 地根据学科发展充实、更新和改革教学内容，使本科生 的知识结构得到更好的整合与优化。另一方面，科研 成果转化为实验教学内容是高校教师的一种创造性劳 动成果，应形成长效激励机制，努力搭建平台，鼓励教 师积极从事教材编写工作。众所周知，教材编写工作 周期长、工作量大、难度高、见效慢、收益少皿，那些水 平高、经验丰富的中老年教师往往担负着繁重的教学、 科研任务，没有足够的时间和精力从事这项工作；加 之，出版教材易被盗印、盗版，辛辛苦苦出版的教材得 不到版权保护。针对这些情况,学校可以制定相应政 策，对编写并开出创新实验项目者予以政策倾斜，用加 权的方法纳入教师工作量考核,提高编写教材的稿酬，

16、适当减免其他工作任务。对自主研究设计出综合性、 创新性实验项目的教师,评职称时可作为重要评聘条 件询。禁止采用盗印、翻印教材，保护作者的正当权 益。提高教材建设经费的投入,解决出书难的问题。 定期组织教材评奖,促进广大教师编写教材的积极性, 提高出版教材的质量,避免所编教材东拼西凑,质量低 劣的现象。3科研成果向实验教学内容转化的实施途径3.1可转化的科研成果的来源科研成果通常表现为科研论文、学位论文、科研项 目、专利研究报告等。科研论文属于学术论文,它是论 述科研领域中具有创新意义的理论性、实验性、观测性 的新成果、新发现和新知识，或者是总结某种已知原理 应用于实践所取得的新方法、新技术和新

17、产品的科技 文献成。学位论文是攻读学位者撰写的研究报告或 科学论文,其中博士论文质量最高,是具有一定独创性 的科学研究著作。科研项目是开展科学技术研究的一 系列独特的、复杂的并相互关联的活动。专利文件记 载了发明创造的内容。这4种科研成果都有向实验教 学内容转化的潜能。3.2收集、甄别、提炼教学素材明确了教学计划和教材编写目的之后，应多渠道 收集本领域的科研成果,并从庞杂的素材中甄别、提炼 出适合生物化学实验的新理念、新方法、新内容。通 过各种数据库、期刊、网络、图书馆等信息平台，从科研 论文、学位论文、专利报告、专业书籍，或自己从事的科 研项目中收集相关素材。收集到的信息量大,涉及面 宽，形

18、式多样，且不直观、不系统，操控性差。需要花 费大量的时间和精力将收集、汇总的资料按需要进行 梳理、甄别和归类。具体来讲，生物化学实验素材可以 按照以下两种方式归类：1按照研究对象分类,大致分 为糖类、脂质、氨基酸、蛋白质、酶、核酸、激素、维生素 等生命物质，然后在某一门类内就具体内容再细化成 实验原理、实验材料、操作方法、结果处理等,尽可能做 到细致入微。2按照研究方法分类，按照蒸馏、离心、 滴定、分光光度比色、薄层层析、凝胶层析、离子交换层 析、亲和层析、气相色谱、高效液相色谱、电泳、荧光、旋 光等技术方法分门别类。这两种归类方式各有侧重， 既有益于素材的管理，也便于随时查阅。分析、提炼 研

19、究成果。认真阅读归类好的科研成果，仔细分析、定 位，挑选出有价值的、适合转化成教材的内容和方法, 根据需要加以提炼。借鉴实验设计理念，参考研究思 路,模仿实验方法，适当引入热点问题和学科前沿。3.3优化设计、转化、组织成实验教材从科研成果转化成实验教材，需要对提炼出来的 素材进行二度创作。在教材的整体布局上，要注意平 衡知识的基础性和前沿性,要进行整体教学设计、课程 创意、合理架构，把握好知识探究的层次和力度。在教 材的呈现形式上，以实验项目为单位，把科研论文、研 究报告转化为实验目的和要求、实验原理、试剂和器 材、实验材料、操作步骤、结果处理、讨论等结构模块, 力求做到每一模块主题明确，串联

20、起来就是结构化的 知识体系。在教材的内容组织上，需要将科研论文或 报告的操作步骤做适当删减、浓缩、细化等处理。以知 识点为基础，根据内涵、因果、逻辑关系,将实验教学内 容按照一定主题和内在联系进行深加工,要言简意赅, 选用有利于大学生理解的语言,启发和拓展学生的思 路。不需要综述大量的文献，也不需要深入展开讨论， 但是,必须结合实验教学的重点、难点和要点，提出注 意事项，编写思考题。3.4科研成果编入本科实验教材的关键要素3.4.1遵守学术规范严格遵守国家著作权法的有关规定，编写教材前 应首先系统检索有关文献，了解生物化学领域的研究 成果，承认并尊重他人的知识产权。编著者需要在生 命科学领域有

21、着丰富的知识积累和教学经验,从科研ing House. All ng ved. nttp:/rat论文、学位论文、科研项目中引用、转化他人的成果，编 成教材时，要尊重论文、项目的原创版权，必须注明出 处;转引第3人学术成果时，应该注明转引出处；引用 网络资料时，要注明具体网址。在对自己编写的教材 和他人的科研成果进行介绍、评价，或讨论问题引证 时，应遵循客观、公正、准确的原则。引用专利时要注 意专利权的排他性、时间性和地域性3个特点。3.4.2尊重教学规律教材是教育的载体，课堂是教育的阵地，训练是教 育的主线，只有尊重教学规律才能培养出一流的创新人 才。教师在编写教材过程中，要严肃端正负责任的态 度，掌握大学生的个性特点,做到有的放矢、因材施教。 要有学术批判精神和跨学科融合视野。编著的教材，实 验内容要突出新颖,吸纳前沿成果，把新理论、新方法、 新知识融入教材。要便于