科研實(shí)踐與生物化學(xué)教學(xué)相長(zhǎng)的體會(huì)

1、科研實(shí)踐與生物化學(xué)教學(xué)相長(zhǎng)的體會(huì)摘要：生物化學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，但因其知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)、且知識(shí)點(diǎn)與相 關(guān)技術(shù)更新較快，如何打破傳統(tǒng)教學(xué)的框架，開(kāi)展有效的教學(xué)改革具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。本文探討了 科研實(shí)踐在教學(xué)改革中的作用，并深入分析了科研實(shí)踐如何與教學(xué)相互促進(jìn)，有助于提高生物化學(xué)的 教學(xué)效率。關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；教學(xué)改革；科研實(shí)踐Experience of scientific research practice and teachingon BiochemistryAbstract: Biochemistry is an important professional basi

2、c course in the field of life science. However, it requires all the teachers breaking the traditional teaching framework and carrying out effective teaching reform to improve the teaching qualities, because there are a lot of knowledge contents with strong theoretical and abstract characterization.

3、The rapid development of knowledge and related technologies also greatly increase difficulty for students. This paper discussed the role of scientific research practice in Biochemistry teaching reform, and hope that through in-depth exchanges with the vast number of colleagues engaging in the teachi

4、ng of Biochemistry, it can provide a certain basic role for jointly promoting the teaching efficiency of Biochemistry.Key Words: Biochemistry; teaching reform; scientific research practice生物化學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中研究生物體化學(xué) 組成以及化學(xué)變化規(guī)律的一門(mén)重要基礎(chǔ)學(xué)科1-2, 是生命科學(xué)類（生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物信息等） 各專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是農(nóng)林院 校大農(nóng)學(xué)各專業(yè)（農(nóng)學(xué)、植保、園藝、食品、資環(huán)

5、） 重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程3-4。然而該課程知識(shí)體系龐 大、理論抽象，多學(xué)科交叉密切5，加上其知識(shí)與 技術(shù)方法發(fā)展更新較快2，學(xué)生普遍反映難學(xué)難 懂。因此，勢(shì)必要求教師打破傳統(tǒng)的教學(xué)框架， 開(kāi)展教學(xué)改革，通過(guò)合理有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，選擇 適合不同專業(yè)和不同特性學(xué)生的教學(xué)方法，結(jié)合 課程內(nèi)容與社會(huì)熱點(diǎn)，挖掘知識(shí)體系中蘊(yùn)含的德 育資源和思政元素，凸顯“以教學(xué)為主導(dǎo)，學(xué)生 為中心”的理念，達(dá)到教書(shū)育人的教學(xué)效果。下 面結(jié)合本人經(jīng)驗(yàn)，談?wù)効蒲袑?shí)踐與生物化學(xué)教學(xué) 相長(zhǎng)的體會(huì)。1教學(xué)科研相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)教學(xué)沒(méi)有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒(méi)有觀點(diǎn)的 教育6。教學(xué)是科研的基礎(chǔ)，而科研則是教學(xué)的延 伸和提升。只有將教學(xué)和科研有機(jī)

6、結(jié)合，才能充 分推動(dòng)教育的均衡發(fā)展，從而提高學(xué)生的求知欲 望7o理論學(xué)習(xí)與科學(xué)研究相結(jié)合是本人在生物化 學(xué)教學(xué)改革中的一個(gè)重要實(shí)踐。經(jīng)過(guò)十年的教 學(xué)，發(fā)現(xiàn)科研活動(dòng)與課程學(xué)習(xí)和教書(shū)育人密切聯(lián) 系，教學(xué)科研相結(jié)合具有以下優(yōu)勢(shì)。1.1有助于課程理論的理解提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在研究生或本科高年 級(jí)學(xué)生的直接指導(dǎo)下學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，課堂理 論可以更好地得以實(shí)踐，更有利于教師啟發(fā)式教 學(xué)，有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論的理解，提升學(xué)習(xí)效 果。同時(shí)，在理論學(xué)習(xí)中通過(guò)對(duì)專業(yè)典型案件或 學(xué)生正在研究案例的講解可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理 解科研實(shí)踐過(guò)程中涉及的實(shí)驗(yàn)原理，讓學(xué)生更有 效地掌握與運(yùn)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，激發(fā)興趣，寓教 于樂(lè)，

7、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的代入感，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為 主動(dòng)思考，有效提高理論知識(shí)的吸收轉(zhuǎn)化，二者 相互促進(jìn)。1.2有助于科研興趣的培養(yǎng)生物化學(xué)的研究對(duì)象為所有活著的生命體， 因此，蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂、相關(guān)酶等的組 成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物學(xué)功能及變化規(guī)律都 屬于本課程的范疇兇。在課程理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上開(kāi)展 主動(dòng)性的科研實(shí)踐，是對(duì)未知科學(xué)問(wèn)題的探索與 求證，而不僅是為了學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。提前進(jìn)入實(shí) 驗(yàn)室，讓學(xué)生在科研實(shí)踐和問(wèn)題與質(zhì)疑中學(xué)習(xí)， 可激起他們更為濃厚的科研興趣和更為飽滿的學(xué) 習(xí)熱情9。同時(shí)，科學(xué)研究還可讓學(xué)生提前接觸專 業(yè)領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)領(lǐng)域 的認(rèn)識(shí)與求知欲望，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科研的興

8、趣愛(ài)好。1.3有助于研究方向的選擇研究方向的選擇是開(kāi)啟科研之路的重要一 環(huán)，若一開(kāi)始就能遵從個(gè)人的興趣，便可更堅(jiān)定 地在科研道路上走下去。然而，很多學(xué)生在臨近 本科畢業(yè)時(shí)沒(méi)有經(jīng)過(guò)“輪轉(zhuǎn)”(rotation)培養(yǎng)或更深 入的了解，草草選擇實(shí)驗(yàn)室和研究方向，這不但 無(wú)法完全激發(fā)學(xué)生的研究興趣與熱情，也會(huì)讓他 們今后的科研道路布滿荊棘，學(xué)生培養(yǎng)的效果也 會(huì)倍受影響。通過(guò)低年級(jí)的科研實(shí)踐，更有利于 學(xué)生對(duì)畢業(yè)論文研究方向的選擇，從而對(duì)學(xué)生將 來(lái)從事科研工作起到重要的引領(lǐng)和啟迪作用，為 今后順利開(kāi)啟科研之旅提供重要前提回。1.4有助于工匠精神的培養(yǎng)科研的過(guò)程是充滿驚喜與收獲的，同時(shí)也是 枯燥與反復(fù)的。在

9、研究道路上能走下去，對(duì)研究 人員的要求不僅僅是實(shí)驗(yàn)技能的嫻熟和求知欲望 的催化，更需要堅(jiān)持不懈的毅力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài) 度與刻苦的學(xué)習(xí)精神10o通過(guò)開(kāi)展基于生物化 學(xué)理論學(xué)習(xí)的課外科研實(shí)踐，有利于學(xué)生拓展 理論課堂上接觸不到的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生務(wù)實(shí)求 真的態(tài)度以及思維方法的培養(yǎng)起到重要作用，大 大提升了教書(shū)育人的成效11。當(dāng)然，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提前開(kāi)展科研實(shí) 踐也存在一些不足。如大量課余時(shí)間的投入可能 會(huì)影響學(xué)生全方位綜合能力培養(yǎng)的比例，畢竟每 個(gè)人的時(shí)間精力是有限的。因此，在生物化學(xué)課 程的理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上開(kāi)展科研實(shí)踐，只能是鼓勵(lì) 學(xué)生積極參與，根據(jù)每位學(xué)生的興趣與需求，選 擇性、多元化、多水平地

10、開(kāi)展，對(duì)專業(yè)與科研充 滿興趣的同學(xué)無(wú)疑在這項(xiàng)活動(dòng)中可使二者產(chǎn)生良 性互動(dòng)，受益良多。2教學(xué)科研相結(jié)合的成果轉(zhuǎn)化基于產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育理念(outcome-based education, OBE)從成果的角度激勵(lì)學(xué)生的理論學(xué)習(xí) 熱情與科研實(shí)踐的激情，可有效促進(jìn)學(xué)生的自主 學(xué)習(xí)，從而有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效8,12。教學(xué)科 研相結(jié)合除了具有以上幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)外，還可與以下 多項(xiàng)成果密切掛鉤：2.1與畢業(yè)論文掛鉤從低年級(jí)起提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參加科研實(shí)踐， 學(xué)生就會(huì)有充足的時(shí)間學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，了解 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題，從而可提前選 題，提前開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，有效解決科學(xué)研究過(guò)程中發(fā) 現(xiàn)的問(wèn)題，大幅提升本科畢業(yè)論

11、文的研究水平和 質(zhì)量。2.2與實(shí)驗(yàn)技能掛鉤提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研實(shí)踐的學(xué)習(xí)效果與 教學(xué)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)課完全不同。實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生只 是重復(fù)了可獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)熟悉實(shí)驗(yàn)方法，主 要在于培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)13；而在科學(xué)研 究過(guò)程中，由于研究對(duì)象以及研究體系的差異需 要不斷摸索優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此，不但要求學(xué)生掌 握相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，還要訓(xùn)練學(xué)生在科研過(guò)程中有效 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)分析和解決科學(xué)問(wèn)題的能力，為今 后開(kāi)展進(jìn)一步研究提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。2.3與論文發(fā)表掛鉤在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科 研實(shí)踐，能獲得相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究結(jié)果，若 安排的課題合乎科學(xué)性與創(chuàng)新性，且實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合 理，數(shù)據(jù)完整，可鼓

12、勵(lì)其將實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成科研 論文投稿發(fā)表。本科生若能作為第一作者發(fā)表文 章，不但科研寫(xiě)作能力得到了很好的訓(xùn)練，更充 分肯定了其科研能力與水平，為學(xué)生進(jìn)一步深造 與研究提供了重要的基礎(chǔ)。如我校2014級(jí)植保創(chuàng) 新班本科生趙國(guó)輝在學(xué)習(xí)生物化學(xué)課程時(shí)提前進(jìn) 入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展埃及伊蚊關(guān)乳凝集素與不同受體蛋 白質(zhì)互作的研究，并從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能的角度 開(kāi)展了蘇云金桿菌殺蟲(chóng)機(jī)制的研究14o研究過(guò)程 中，他不但學(xué)習(xí)掌握了大量生物化學(xué)與分子生物 學(xué)技能，還通過(guò)研究結(jié)果的整理，以第一作者于 期刊Parasites & Vectors（JCR小類1 區(qū)，2019年影響 因子3.22）發(fā)表了相關(guān)論文，并順利被廈門(mén)大學(xué)錄

13、取為碩士研究生。2.4與科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)掛鉤從進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)基本技能開(kāi)始，學(xué)生就要 嚴(yán)格地以科研人員的標(biāo)準(zhǔn)要求自己，如遵守實(shí)驗(yàn) 室規(guī)章制度、遵守科研誠(chéng)信、注重團(tuán)隊(duì)精神、提 高實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)、堅(jiān)持不懈開(kāi)展科研活動(dòng)等理 論課堂上學(xué)不到的科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，進(jìn)一步提升 自我學(xué)習(xí)的能力，在科研過(guò)程中碰到的困難面前 不畏懼、勇往直前等堅(jiān)毅性格的培養(yǎng)也起了重要 的課程思政的作用。2.5與課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽掛鉤科學(xué)研究過(guò)程獲得的課題數(shù)據(jù)與相應(yīng)結(jié)果也 在學(xué)生們參加各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽中發(fā)揮了重要作 用。如國(guó)家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)的“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生 課外作品賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽等項(xiàng)目，不但 令學(xué)生通過(guò)課余時(shí)間開(kāi)展的科研實(shí)踐獲得了

14、認(rèn) 可，還讓他們?cè)趨⒓痈鞣N比賽的過(guò)程中得以全方 位鍛煉，讓學(xué)生培養(yǎng)達(dá)到最大化的效果。以福建 農(nóng)林大學(xué)為例，在生物化學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中參與 科研實(shí)踐的部分學(xué)生獲得了全國(guó)挑戰(zhàn)杯課外作品 賽的一、二等獎(jiǎng)。2009級(jí)生命科學(xué)學(xué)院本科生劉 昭霞等的項(xiàng)目“埃及伊蚊抵御Bt菌株LLP29侵染的 轉(zhuǎn)錄組分析及其關(guān)鍵基因功能鑒定”獲得了第 十三屆全國(guó)挑戰(zhàn)杯課外作品賽二等獎(jiǎng)。同時(shí)也有 多名學(xué)生獲得了全國(guó)或省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽的獎(jiǎng) 項(xiàng)。這些成果與經(jīng)歷也為學(xué)生們繼續(xù)步入更高級(jí) 別的高校或研究單位深造起到重要作用。這些成 功的學(xué)生案例也為之后的學(xué)生起到了榜樣作用， 極大地促進(jìn)了他們的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)了良性循 環(huán)，有效促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。2.6與專業(yè)科研人才培養(yǎng)掛鉤與普通學(xué)生相比，在課程開(kāi)始時(shí)提前申請(qǐng)進(jìn) 入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能、對(duì)科研的理解和前 沿學(xué)術(shù)的定位上存在明顯優(yōu)勢(shì)。這些特殊培養(yǎng)的 學(xué)生往往理論學(xué)習(xí)更扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能更嫻熟、科 研視野更廣闊、專業(yè)素質(zhì)更過(guò)硬，而且具備更明 顯的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。然而，在課余時(shí)間實(shí)施科研實(shí)踐的過(guò)程中也 存在一定的困難，如學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)較重，課余時(shí) 間比較有限；因經(jīng)費(fèi)或平臺(tái)問(wèn)題，學(xué)生不能隨意 選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)室或課題開(kāi)展實(shí)踐等。因此， 要想在生化課程之余深入開(kāi)展科研實(shí)踐，還需要 學(xué)校與不同科研平臺(tái)在政策和經(jīng)費(fèi)上