生物化学与分子生物学教学中学生创新意识培养研究

孙 琳，樊慧杰，弓 强，霍海霞，李佳慧，柴 智

（山西中医药大学，山西 晋中 030619）

生物化学与分子生物学作为一门生命科学的基础课程，对医学生的学习及未来的临床工作有重要的理论支撑作用。随着生命科学的飞速发展，特别是21世纪以来，基因诊断的广泛深入研究及基因治疗的临床实施，需要医学生掌握更多与医学分子生物学相关的基本理论及发展动态[1-2]。因此，高等学校必须改革生物化学与分子生物学课程和教学体系，培养学生的创新意识及实践能力，以使学生成为适应时代发展的合格的医学人才[3]。将我校2106级药学班、中医1班、中医2班3个班作为实验班进行本课题研究。

1 通过改进教学方法培养创新意识

随着科学的不断发展，生物化学与分子生物学知识点逐渐增多，教师若仍采用“满堂灌”“填鸭式”教学形式进行授课，学生被动接受，很难满足教学发展的需要。为了在教师主导下，最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的创新意识，在教学过程中，需不断改进教学方法。

1.1 启发式教学

教师授课从形式上讲是以知识为载体向学生传授具体的科学知识，但其真正内涵则是想通过激发学生的学习欲望和学习兴趣，使其变被动思考为主动思考，进而培养创新意识。所以需将传授型教学方法向启发式教学方法转变。启发式教学就是在教学过程中善于引导学生思考，按照提出问题—分析问题—解决问题的思路，激发学生学习兴趣，培养学生分析和解决问题的思维方式与方法，给学生提供主动思考、表现创新才能的机会，而不是为了应付考试而学习。提出的问题既包括课前布置的问题，也包括课中提出的问题。课前布置的问题是为了学生能够预习课本，如此听课才会思路清晰，学得快，记得牢。教师在课中提问的设计中，除了对学生需要记忆的知识进行考查外，还要引导学生对新问题积极思考，思考过程往往比结论更重要，因为只有学会思考，学生才能掌握获取知识的本领，才能找出相关知识的内在规律，并加以概括，从而取得举一反三的效果。这样学生不但能灵活掌握知识，而且记忆深刻。这种启发式教学法使学生的参与意识和主动性大大增强，学习兴趣和自觉性也得到提高，更重要的是大大提高了创新意识。比如在讲到核酶时，可以先提问为什么有的生物的rRNA在没有任何蛋白酶参与的情况下，仍能发生剪接，然后提示说明rRNA可能发生了自我剪接。然后进一步提问，rRNA为什么能发生自我剪接，待学生思考后，教师引导学生回答，说明RNA本身具有酶的活性，而具有催化活性的RNA就是我们今天要讲的新内容——核酶，由此学生对核酶的概念就会理解深刻。再进一步启发学生思考核酶如何能应用到疾病的治疗中，学生回答后教师总结，因为核酶能够使RNA发生剪接、降解，因此利用核酶的结构合成人工设计的核酶，可以破坏病原微生物如艾滋病病原体以及破坏不利于人类的某些基因如过度表达的癌基因，可见人工设计的核酶可以用于基因治疗。通过这种启发式教学，学生不仅牢固地掌握了专业知识，而且也锻炼了学生的创新思维能力。

1.2 讨论式教学

生物化学与分子生物学涉及许多复杂的化学结构和化学反应式，内容抽象复杂，难懂易忘，尤其在三大营养物质代谢这一章中，糖、脂类、氨基酸代谢的反应步骤繁多，是生物化学与分子生物学知识体系中的难点之一。另外，学生对于作为基础学科的生物化学与分子生物学在临床医学上的重要性缺乏直观认识（如它在疾病的病因、发病机制、诊断及治疗中的作用等），从而导致对生物化学与分子生物学课程学习热情不够高。针对这些问题，为了建立教师授课—学生自学，以及教师—学生互动式教学模式，我们采用了大班上课与小班讨论相结合的形式进行教学。针对教学内容的难点和重点增加专题讨论课，实行参与式教学。将小班专题讨论课作为大班授课的必要补充。教师提前将讨论题目告知学生，让学生自由组合分组结合课堂所学知识，查找有关资料，做好准备。在讨论课上，由教师引导，各组选代表上台主讲，学生就自己的准备结果各抒己见，由教师和其他同学发问和争论，最后由教师进行总结与点评。这种思维方式的培养对学生创新意识的培养尤为重要。如：我们在物质代谢及其调节章节讲授完之后，设计了一次阶段性讨论课进行专题讨论。讨论的内容是根据一个糖尿病病人的临床症状以及临床检验中各项指标的改变分析胰岛素分泌异常对糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢的影响。我们用一种疾病将糖、脂类、氨基酸代谢的每一条途径有机联系起来，并将这些代谢途径与临床疾病发生的生物化学机制等方面知识联系起来。这样不仅加深了学生对各条代谢途径间关系的理解和记忆，加强了学生对三大物质代谢重要性的认识，而且将生物化学与分子生物学理论与临床知识衔接起来，大大激发了学生的学习主动性，提高了学生的创新意识。

1.3 其他教学方法

除了以上两种教学方法，在教学过程中我们还根据具体讲授内容采用其他教学方法。课堂教学形式不拘一格，重在教师启发式地“教”，重点讲思路、讲方法，引导学生通过探索进行学习。将传统的以教师为中心的课堂教学模式转变为以学生为主体的教学模式，实行了参与式教学，鼓励学生独立思考、大胆质疑，引导学生多方位、多角度发现问题和解决问题，教师与学生最后一起提炼、总结，得到规律和结果，调动了学生学习的积极性，培养了学生的形象思维和创新意识。

2 通过增授教学内容培养创新意识

2.1 增授前沿知识

在课堂教学内容上强化基础，拓宽知识，优化知识结构，处理好“少而精”与“广而新”的关系，不仅让学生学习“有用”的医学基础知识，也让学生了解当今研究的最新进展，注重及时将前沿科学和基因工程技术等现代分子生物学技术的发展动态引入教学，拓宽学生视野，扩大学生知识面，培养学生的创新意识。

2.2 增授诺贝尔奖史

20世纪以来，随着科技的不断进步，生物化学与分子生物学发展迅速，新技术、新成果不断涌现，成为生命科学领域最具活力的学科。从事生物化学和分子生物学研究工作的科学家获得诺贝尔医学或生理学、化学奖的比例越来越高，其中不乏华裔科学家。研究一下获得诺贝尔奖的华裔科学家的个人简历，可以发现他们大都接受过中西两种教育。与本土培养的科学家相比，创新是他们的长处。我国高校过多强调学生的书本知识，而对学生的创新精神培养不足，这种教育模式培养出来的学生无法满足21世纪科学发展的需要。虽然学生对生物化学与分子生物学课程的兴趣不高，但在以往教学中发现，每当介绍诺贝尔奖时，学生抱有浓厚的兴趣，注意力特别集中。所以，我们加大了对诺贝尔奖史的讲解，向学生介绍了诺贝尔奖的获奖信息，让学生了解诺贝尔奖获得者的个人简历和开拓性研究成果，重点强调他们的创新意识，以此说明创新意识的重要性，培养学生的创新精神和对科学研究的兴趣。比如，在讲授核酸化学章节时，穿插向学生介绍诺贝尔生理医学奖获得者沃森和克里克两位科学家的研究经历及发现DNA双螺旋结构的故事。在讲授基因工程章节时，介绍诺贝尔化学奖获得者穆里斯独特的个性及发明PCR的背景。正是因为有了这种创新性的思维和研究，使得在当时看来不可思议的科学难题一个个被攻破，有力推进了生命科学的发展。

3 加强实验教学

实验教学是生物化学教学中的重要组成部分。通过实验教学，不仅能使学生加深对生物化学基本理论的理解，掌握基本实验方法和操作技能，而且还能培养学生理论和实践相结合的能力，严谨的科学态度及发现问题、分析问题与解决问题能力和科研创新意识[4-5]。因此在实验教学中，首先，教师不仅要积极引导学生主动、独立地完成实验操作，培养学生独立解决实际问题能力，更重要的是引导学生对实验结果进行分析和讨论，要求学生运用创造性思维，独立思考，认真完成，最后教师引导学生归纳、总结。其次，鼓励学生在完成生物化学与分子生物学固有的实验项目的同时，自主设计实验，并提供条件帮助其完成，以此培养创新意识和科研思维。

4 结果评价

在试题难易相当的基础上，与同年级其他班级学生相比较，通过问卷调查和学习成绩的比较分析，考察实验班学生的创新意识和学习成绩有无提高。结果显示，经过一学期的教学方法等改革实验，实验班期末考试成绩比其他班平均高出12个百分点。而且学生的创造性思维能力、综合分析能力、自学能力、动手能力等均明显强于其他班级学生。在山西省教育厅大学生创新创业项目申报时，3个实验班每班均成功获批一项。问卷调查结果也显示学生对该课程的教学满意度明显提高。这些说明我们的教学改革取得一定实际效果。