适用于工科生物化学分层次双语教学探索*

崔志芳，吕英海，李慧娟，王 博

(山东科技大学化学与生物工程学院，山东 青岛 266590)

生命科学这一基础学科的飞速发展，极大地推动了21世纪生物工程产业，尤其是生物制药相关高科技领域的蓬勃兴起，但其日新月异的成果，常以英文形式报道。生物化学是高等教育中生命科学相关学科的专业基础课，对该课程实施双语教学，可及时追踪本学科发展前沿，使教学内容和水平与国际接轨，对于学生综合素质及国际竞争力的全面提高，均具有重要意义。借由生物化学双语教学改革，学生不仅能掌握学科相关基础知识，为后续专业知识学习奠定基础；还可学会如何获取最新研究进展，具备与不同国家学者进行交流的能力。从宏观和长远角度看，有助于培养对国际生命科学学科发展具有战略眼光的精英人才[1]。

另一方面，随着学科交叉日益深入，生物化学在化学化工、环境、食品、制药等工科专业，均占有重要的地位。在国外许多一流大学，如剑桥、麻省理工等，生物化学已成为所有工科专业的必修课。工科院校生物工程专业的《生物化学》较理科、医学类相关专业的学时数少，而其他相关工科专业《生物化学》学时数更少。要满足不同专业、学生自我定位不同的需求，迫切需要为学生提供不同于传统教学的分层次教学资源，而现有课程教学中的知识体系，缺乏针对不同专业的差异化、前沿化拓展。

1 工科生物化学分层次双语教学现状及教学改革必要性

生物工程专业生物化学的学时数通常为60+，学生因考研和就业所需，对其重视度和兴趣度都较高。而其他相关工科专业，如化学化工类、环境类专业的生物化学常少于48学时。如此有限的授课学时，须充分考虑各专业特点，并结合其培养方案，对知识体系进行针对性调整，以保障该课程的教学效果。另一方面，工科专业学生在学习该课程时普遍存在两种情况：有些对生物化学很感兴趣，对于该课程知识的需求是更深一层次的，学习过程中主动搜集课程相关资料，多方面拓宽自己对于该学科的认知；而有些则因化学和生物学底子薄弱，学习课内基础知识时都存在很大的障碍，只求能及格拿到学分即可。因自我要求的差异，在学习过程中会出现两极分化的局面。

通过对国内高等院校调研学习可知，目前课程相关的教学资源多带有浓厚的理学或医学背景，内容往往侧重于阐述疾病发生的生化机制，而对于生物化学基础知识在化学、化工以及环境等工科领域的交叉应用则很少涉及[2]。检索国内同类课程的教学改革现状，发现近年来针对如何优化适用于工科学生的课程教学体系探索，尤其是分层次教学体系构建方面相对较少，难以突出工科专业优势特色及满足工科学生多元化培养的需求。

生物化学具有较强的综合性、基础性和前沿性的特点，结合山东科技大学近年来的教学改革主旨：凝练专业核心课程、追踪学科前沿、强化双语课程建设以培育学生国际视野等，本课程是最能体现以上教学改革主旨的一门课程。学校生物工程专业2002年开始招生，作为省属一流高校，本专业90%生源来自山东、河南等教育强省，学生素质高、英语底子好，四六级通过率高，每届都有多名同学毕业后出国继续深造。该课程也是相关专业必考的考研课目，学生出勤率、上课认真程度高。学生具备以本课程为抓手，来拓展英语词汇量，强化其专业英语的能力。在充分论证双语教学的必要性和可行性后，团队教师自2012年开始搜集相关双语教学素材，教学过程中将之作为拓展学习资料，给学有余力的同学参考使用，反馈效果良好。老师们陆续通过“走出去”出国访学，在拓宽自身科研视野、提高科研能力的同时也提升了自己的英语口语能力。于2021年申请并获批校级生物化学双语课程建设项目。

另一方面，学校化工、环境工程两个专业在学科发展规划中结合工程认证需求，陆续在培养方案修订过程中，将该课程列为专业课，增加了本课程学生受众数。学校逐渐加大留学生招生规模，已有化工印尼班本科生专业、化工研究生留学生专业，分别开设全英文生物化学、高级生物化学。现将适用于工科专业不同学生背景的分层次双语教学经验总结并予以分享，以期为国内同类高校的工科生物化学双语分层次教学提供一定借鉴。

2 “三模块”理论教学体系的构建

根据工科生物相关专业人才培养目标要求，我们尝试构建《生物化学》基础知识、专业拓展和学科前沿“三模块”理论教学体系，如图1所示。其中，基础生化部分是课程重点、难点，内容广且知识点繁杂，涵盖静态生化(生物大分子结构与功能)与动态生化(代谢与调控)。要想在一个学期有限的课时中让学生将这些内容高效地消化吸收，则需要理清该课程与先修、后续课程的关联。静态生化部分在有机化学等先修课程中有所涉及，如糖、脂、蛋白质等。教学过程中采取课前线上自学、测验，根据成绩反馈，线下针对性讲解相关知识点，并结合学生专业及兴趣，针对性拓展该类生物分子在药物、化工等交叉领域的应用；有些内容则与后续其他专业课程(如基础生物学、微生物学等)(即将要学的专业知识)部分重叠，如生物膜组成与结构、细胞信号传导等。可通过教研活动和教师合理分工，避免知识重复灌输。可布置课下自学后续课程相关内容(超链接发布在线上课程资源中)，附加讨论题，启发学生思考不同专业课在阐述问题时角度的不同，形成辩证学习专业知识的能力，进而深化学生对该部分内容的理解与掌握。通过理清先(后)修课程内容，将课上重点用于本课程专有知识点的学习，关注交叉前沿领域拓展，并且通过强化课前预习新知识和英文专业术语(线上)、课后复习已学知识(线下布置作业)，增加学生在课堂上的参与度，改变传统的以教师为主的授课模式，提升学生学习兴趣[3]。

图1 “三模块”理论教学知识体系的构建

学科交叉领域的拓展，因知识点相对灵活，且与日常生活关联度大而趣味性强，可采取线上学习方式；学生通过参加本学期学科前沿讲座(不占课程教学学时)，可获得创新创业学时累加，在开拓视野的同时培育创新精神。通过构建“三模块”理论教学知识体系，既体现了基础生物化学部分普适性和重要性，又实现了针对学生发展定位不同的特色化拓展，满足了学生多元化、个性化培养要求，解决了“教什么”的问题，也充分体现了应用创新型人才培养目标中“厚基础、精专业”的理念[4]。

3 学生英语水平差异的考量及中英文教学安排

虽然近年来在校大学生英语水平较以前有很大提高，但学生间水平差距很大。由于生物化学课时的限制，授课教师不可能在课上时间舍本逐末只讲授英文专业术语，而不去阐述专业理论知识。一些英语基础较差的学生，因词汇量、语言逻辑及听力水平等诸多限制，对双语教学望而却步，无法理解专业课程涵盖的重要知识点，给传统采取线下授课方式的双语教学带来了极大挑战。

基于以上情况，在建设并完善针对不同英语水平的生物化学双语教学资料库的基础上，充分发挥目前线上线下混合式教学的优势，打破学生以前纯粹依赖于线下课堂教学来接收知识、强化英语专业水平的方式[5]。在教学过程中，可通过摸底考试以及参照大学英语考试成绩等方式将学生分组，每组同学中实现优、良、中、差的合理搭配，从而实现英语学习的取长补短。在生物化学双语校内SPOC课程中，设置英语提升专栏，充分利用课外时间强化专业英语学习。由学习成绩和英语基础较好的同学任组长，负责组内每日专业英语短文朗读、翻译打卡任务的推送以及敦促。

在教学参考资料选取、课堂讲授和课件展示过程中，专业英语的导入遵循由浅入深、由少到多的原则，即课程开始时，对后期出现频率较高的词汇采用课前预习、课上中英同步互译等方式，帮助学生通过浸入式学习、逐渐扩展其专业英语词汇库。学生适应并掌握英文专业术语表述之后，再逐步减少中文使用比例，加大课件和参考资料及课堂讲授所用英文比例，适当辅以汉语注释帮助学生理解，不断培养并强化其外语接受能力和思维能力，从而促进双语教学的成功。

课程讲授方面，也注意遵循教学规律，进行中英文比例的调整安排。对于一些专题性较强的章节，可以提前布置作业，学生以小组为单位，检索外文资料，整理翻译后形成讲稿，小组汇报时主要考察英语较差同学，采取教学互动方式提高学生对于课程的学习兴趣。课前、课后推送各类课程相关的双语趣味资源，如由20种常见氨基酸英文名编写的生物化学英文歌曲、学科相关的诺贝尔奖科学家轶闻、各类疾病发生机理与预防等[6]。通过学生之间的传、帮、带，全方位调动学生学习该双语专业课程的积极性，营造良好的你追我赶的学习氛围。

综上，本次教学改革通过构建“三模块”理论知识体系，对先修、后续专业课程内容相关性进行分析。考虑到学生英语水平的差异，优化线上线下混合式教学方式，对适用于工科的生物化学分层次双语教学进行了积极探索。后续教学过程中还需对线上教学过程中所产生数据进行统计分析，反思教学设计是否合理，进一步优化教学内容、教学模式以提升教学效果。另一方面通过调研兄弟院校教学经验，召开师生座谈会、专家听课反馈等，不断调整优化该课程分层次双语教学内容，为后续申请省级优质课程奠定良好基础。