化工类专业生物化学教学探讨

生物化学是在分子水平上揭示生物体深层次内在规律的基础学科，是分子生物学、细胞生物学、微生物学等生物学科的重要基础，在制药工业、环境污染与治理、食品工业、农业生产、化工清洁生产、新能源等各个领域应用广泛［1］。根据教育部理科化学教学指导委员会提出的要求和学校应用型人才培养目标，重庆科技学院从2009年开始逐步在化学工程与工艺、化学和应用化学专业开设了“生物化学”课程，该课程性质为专业任选课。由于生物化学课程内容丰富，学科发展迅速，交叉性强，且生物大分子微观结构复杂、代谢和调控网络抽象难懂，再加上各专业开设“生物化学”课程的学时少，因此在教学中出现了教师难教、学生难学的尴尬局面。我们结合多年为化学工程与工艺专业讲授“生物化学”课程的教学实践，深入剖析化工类专业生物化学教学中存在的主要问题，以期提高教学质量和教学效果。

一、化工类生物化学课程教学现状分析

（一）教学内容多，重点不突出，缺少实验教学

依据“生物化学”课程教学大纲，化工类专业生物化学的教学内容主要包括：（1）生物大分子（蛋白质、核酸、糖、脂质和生物膜）的组成、结构、性质和功能。（2）物质和能量代谢及调控。（3）生物信息分子的合成和调控。在有限的课时内要能够有一定深度和广度地完成这些授课内容对教师是极大的挑战，在实际讲授中教师的讲授进度往往较快，知识点多，学生反映生物化学知识理解难、记忆难，部分同学甚至对该课程学习产生了排斥情绪，致使教学效果不理想。另外，生物化学是一门实验性学科，设置实验课程能帮助学生理解生物化学的基本理论，但受到学时限制，我校化工类专业的生物化学教学未安排实验课时，主要依靠理论教学完成教学任务，这也是造成学生理解难、学习效果差的原因之一。

（二）缺乏针对化工类专业的生物化学教材

生物化学的优秀教材多，目前各高校主要选用的参考教材有王镜岩主编的《生物化学》（第三版）、周爱儒主编的《生物化学》（第六版）、吴梧桐主编的《生物化学》（第二版）等。这些教材理论体系全面、概念解释详细，涉及生物学科的前沿知识和研究热点，但教材难度较大，不适宜化工专业学生选用。在目前已出版的生物化学教材中，尚无专门针对化工类专业教学使用的《生物化学》教材。结合我校化工类专业生物化学教学实际，选用张爱萍主编的《生物化学简明教程》作为教学主要参考书，该教材内容简明，重点突出，篇幅适中，但该教程应用实例较少，更是缺乏与能源化工、化工生产的应用联系，与化工专业的适应性较差。

（三）学生不够重视，机械学习，学习效果差

在教学实践中，我们发现与本校制药工程专业学生相比，由于生物化学为化工专业任选课，学生对该课程不够重视，学习生物化学的兴趣不高。另外，该课程记忆理解的内容较多，与传统的化工专业学习中计算、推导较多截然不同，很多学生对记忆抽象、复杂的生物大分子和代谢网络出现畏难情绪，多数学生单纯通过教师的课堂讲授来学习这门课程，缺少自主学习环节，这些都在很大程度上影响了“生物化学”课程的教学效果。

二、化工类生物化学课程教学改革措施

（一）构建适合化工专业特点的内容体系

进一步明确我校化工类专业人才培养目标和“生物化学”课程教学目标，修订化工专业“生物化学”课程教学大纲，有针对性地调整教学内容，在保留生物化学的基本理论框架下，对部分章节进行整合、删减和简化，突出化工专业的教学重点———生物化学基本理论在化工、石油天然气、新能源相关领域的广泛应用及研究热点和研究动态，进一步拓展学生的专业知识面。例如，结合化学工程与工艺专业学生的知识体系，对生物信息分子的合成及调控的相关章节进行简明扼要的讲解。对糖、脂质、蛋白质这部分内容可与《有机化学》中对应章节相融合，在本课程中对其结构、理化性质的讲解进行补充即可。对于与化工专业联系紧密的生物化学的基本原理则应重点讲解。例如：酶这一章可突出酶工程在手性化合物的拆分、维生素的酶法生产、燃料乙醇的生产、生物柴油生产中的应用；在糖代谢这一章中可突出糖代谢及其调控理论在乙醇合成代谢途径、甘油发酵、有机酸发酵、丙二醇发酵等化工产品生产中的应用［2-3］；在脂代谢这一章中将微生物的ω氧化代谢和石油的分解联系起来，介绍利用微生物的脂代谢分解海上泄漏油和微生物探油采油的新动态［4］。根据学科的发展新动向和学生的具体需求来优化教学内容，使生物化学的教学重点更加突出，更符合化学工程与工艺专业的培养目标和专业特色，让学生感受到学有所用。

（二）采取灵活的教学手段和方法

1.用多媒体和网络平台辅助教学多媒体教学具有形象直观、便于理解、信息量大的特点，非常适合辅助生物化学课程教学［5-6］。例如：蛋白质、核酸及酶等章节可采用三维立体示意图，动态展示蛋白质、核酸等生物分子的结构，便于学生对各类生物大分子高级结构的理解；动态生物化学板块，采用动态模拟物质的代谢变化过程以及制作代谢网络图，有利于将抽象复杂的微观过程直观生动地向学生展示，提高学生的学习兴趣，帮助学生记忆。另外，制作优良的信息量大的多媒体课件，能很好地缓解化工类专业生物化学教学学时少的矛盾。除用多媒体课件辅助教学外，还应利用QQ群、电子邮件、微信等网络平台，加强课后学生与教师的沟通。教师可将授课计划、电子教案、ppt、参考教材等教学材料，以及生物化学的习题库、试题库上传至网络，供学生们下载学习；特别要为学生提供经典的生物化学实验视频，弥补化工类专业生物化学实验教学的缺失，为学生自主学习提供全面的帮助，同时开展网上答疑，解答学生的疑问，反馈上课的情况。2.进行开放教学，培养自学能力“生物化学”作为一门专业任选课，除了教授给学生生物化学知识体系外，也应该重视对学生进行独立思考、自主学习能力的培养，使能力提升成为“生物化学”课程吸引学生选修的因素之一。在教学过程中，把学生作为教学主体，给予学生更多的学习自。因此，在教学中要特别注意为学生理清生物化学的知识体系，搭建清晰的知识框架，提出学习要求，这有利于学生自主学习。同时，改变教师上课“一言堂”的状况，在充分准备的基础上，选择合适的课题，采用课堂讨论的方式［7］，教师和学生共同寻找解决问题的方法，更好地训练学生的创新思维。3.创新考核方式，注重过程考核合理的考核方式能影响学生的学习态度，促进学习［8-10］。生物化学作为化工类专业的专业任选课，扩展专业知识的深度和广度是教学目的之一。如果一味采取传统的期末闭卷考试+平时成绩的考核方式，且期末考试内容主要以基本理论和基本知识测试为主，将难以起到引导和监督学习的作用，使得学生只关心哪些知识点是考点，为应付考试死记硬背，忽视对知识的灵活运用。创新考核方式是提高生物化学教学效果的重要手段。我们认为要改革原有的生物化学考核方式，可采取适当减少期末考试成绩在总评成绩中所占的比例，将文献查阅整理、课堂讨论、小论文写作等记入总评成绩中。例如，课堂讨论部分可由教师依据教学的进度，为学生选取难度适中，与化工专业相互交叉的文献，通过课外文献阅读和总结，课内开展专题讨论的方式，扩大学生知识面，掌握学科和行业的研究热点和发展前沿，并检验学生对知识的应用能力。

三、结语

总之，“生物化学”课程在化工类专业人才培养计划中占有重要位置，而非生物专业的学生如何在有限的课时内对生物化学的教学内容有全面的掌握是一个值得不断研究的课题。多年的教学实践证明，只有不断更新教学理念和教学方法，落实生物化学课程教学改革的措施，才能不断提高教学质量和教学效果，使学生学有所获。

作者：陈楠 姚波 傅亚