制药工程专业“生物化学”教学改革与探索

周 倩，马玉恒，冯 剑，马文静，林德俊

（1.滁州学院材料与化学工程学院，安徽 滁州 239000；2.南京润洲生物科技有限公司，江苏 南京 210000）

随着生命科学研究和医学研究的快速发展，“生物化学”在临床医学、制药等领域中的应用越来越广泛。“生物化学”理论课程是我校制药工程专业的专业基础课，是后续专业课程学习的知识基础，对学生以后从事新药开发与研究、药物生产与销售、药政管理等相关工作以及进一步深造都起着重要的作用[1-2]。

本文结合我校制药工程专业特点和人才培养方案，以及毕业生的就业方向，针对当前“生物化学”理论教学中存在的不足进行了大胆的改革。参考其他高等院校的成功教学经验，积极探索新的教学内容、教学方法和教学模式，为提高“生物化学”教学效果和提升大学生创新能力进行实践性的尝试。

1 课程特点及现状

“生物化学”是制药工程专业学生必修的一门重要的专业基础课程，其课程特点是内容杂多且抽象，基础性概念多，知识面覆盖范围广。“生物化学”的学习目标既要求学生掌握大量的基础理论知识，又需要学生了解一定的实验技能。“生物化学”在很多高校普遍存在教师觉得难教，学生觉得难学的情况，学生的学习积极性不高，学习效果不佳，期末考试成绩不理想。

目前，我校制药工程专业的“生物化学”课程仅开设了理论教学课，且课时数仅有32课时，极大地影响了教学内容的丰富性。为了在有限的课时内完成教学大纲规定的教学任务，教学质量难以保证，教学效果势必会弱化，学生在课堂上无法正确地抓住学习重点，理解学习难点，课后需要花更多的时间来消化知识，阻碍了教学效果的提升，在某种程度上妨碍了学科的积极发展，给人才的培养带来了弊端。另外，制药工程专业班级学生人数多，学生基础及学习能力参差不齐，在很大程度上增加了教学的难度，影响了教学效果。因此，教师需要深入了解学生的想法，掌握学生对该门课程的学习要求，集思广益，因材施教，在教学内容、教学模式等方面有所创新和改革，才能提高“生物化学”教学质量，调动学生的学习热情。

2 优化教学内容

“生物化学”课程的内容广泛，而课时数有限，因此需要对授课内容进行精简、梳理和优化。为提高学生的学习兴趣，引导学生化被动为主动地学习，笔者对“生物化学”课程的教学内容进行了优化和整合。我们前期在我校制药工程专业学生中进行了大量的调研，了解到大部分的学生有考研的意向，且“生物化学”是其中一门专业必考课；另外，掌握生命体的物质组成、结构特点、营养物质代谢的规律及相互联系，是进行药物研发和设计的基础，“生物化学”知识对于从事医药相关领域工作的学生必不可少，因此，学好“生物化学”很有必要。我校制药工程专业学生具有较强的化学理论基础，但对营养物质的代谢途径等抽象概念比较陌生，记忆难度大。根据学生的知识背景和专业特点构建该课程的知识框架，将其分为四大块：①绪论；②生物大分子的结构与生理功能；③物质代谢与调控；④生物化学在制药领域的应用。重点教授与制药工程专业紧密相关的知识点，如蛋白质化学、核酸化学、酶、糖类代谢、脂类代谢等，非重点的章节及简单的知识点留给学生自学，提高课堂教学的效率。适当调整授课内容的顺序，可以增加相关知识的逻辑性，如将糖类的化学放到糖代谢前面讲授，脂类的化学放到脂类代谢前面讲解等，通过调整后发现，学生能更好地理解和消化授课内容，接受度也更高。

3 调整教学方法

3.1 教授学习方法

大部分学生已经意识到了学习“生物化学”的重要性，只是苦于寻找不到合适的学习方法，因此学习效果一直不理想。教师在教学中除了做好基本的教学工作，适当地引导学生进行自主学习亦显得极为重要。“授人以鱼不如授人以渔”，教授好的学习方法将使学生受益终身。在学习每章节内容之前，教师先向学生介绍这部分的学习重点和难点，然后教给学生学习的方法，引导学生使用合适的方法进行预习。例如：氨基酸的名称可以通过口诀进行记忆；氨基酸、多肽和蛋白质的性质可以通过对比进行记忆；物质代谢的途径可以通过画图或提纲进行记忆。通过这些学习方法，学生对学习内容的掌握程度得到了明显提升，学习效率得到了有效提高。

此外，合适的教学方法起到事半功倍的效果。针对相应的知识点采用不同的方法授课，如物质的代谢途径进行分段讲解，并总结特点，引导学生按照学习重点记忆，最后将整个反应过程进行串联。在介绍“生物化学”在制药领域的应用时，可以引入学科最新前沿，在教授学生知识的同时，拓宽学生的视野，增加学生学习该门课程的兴趣。

3.2 案例教学法

在“生物化学”教学过程中，要多多挖掘生活中有趣的小案例；在讲授“生物化学”基础知识时，巧妙地与相关案例或生活小常识相结合，使学生做到活学活用。例如，在讲授蛋白质的国标测定方法凯氏定氮法的原理时，可以介绍著名的“三聚氰胺牛奶”事件，学生在掌握正确的蛋白质含量测定方法的同时，懂得应该用知识的力量来造福人类。在讲解到蛋白质的一级结构时，举例介绍牛胰岛素的一级结构的特点，引入中国科学家在1965年首次人工合成了具有全部生物活性的结晶牛胰岛素。“生物化学”课程中，很多的知识点都可以通过具体的案例化抽象为具体。对课程内容进行巧妙设计，使学生充分意识到学习“生物化学”的重要性，激发学生探索未知和积极求知的热情。

3.3 研讨式教学法

在教授了部分课程内容后，学生对本课程有了一定的知识基础，教师提出一个课程论题，要求学生课后查阅文献资料并进行归纳总结，然后举行一个小型的专题研讨会，学生分组进行讨论，学生代表上台表达自己对该论题的见解。根据教学内容，安排学生体验授课，教师布置一个知识点，让学生提前预习并自制10 min 左右的ppt，在课堂上随机邀请学生进行试讲，其他同学可对授课内容进行补充和纠正错误。通过此类方法，最大程度地激发了学生学习的积极性和主动意识，充分发挥了学生的自主能动性，培养了学生的创新意识和团队合作能力，同时在课堂互动和交流的过程中加深了对知识点的记忆。

4 改革教学模式

4.1 线上线下融合教学

传统的教学模式是教师在课堂上授课，学生被动听课，教师处于主导地位，课堂气氛相对沉闷，不能调动学生学习的积极性。随着科技的高速发展和学生的个性化逐渐体现，传统的教学模式已经不能满足“以学生发展为中心”的教学理念。传统的线下教学模式受到课时数及有限教学资源的限制，无法达到理想的教学效果。线上线下融合教学模式能弥补线下教学的不足，拓宽学生的视野，激发学生学习的热情，提高教学效果和学生的学习效率[3]。在新冠疫情防控期间，我校及时开展了线上教学工作，使得正常的教学工作得以有条不紊地进行，并获得了良好的教学效果，学生学习反馈较佳。教师通过不断地学习和摸索，掌握了一些网络教学平台的使用方法，积累了一定的线上教学经验。线上教学模式在疫情期间体现了绝对的优势，为进行线上线下融合教学模式改革奠定了基础。

线上线下融合教学模式包含两大板块：①传统的在教室授课，任课教师和学生面对面教学，可以建立良好的沟通关系，方便进行课堂互动；②利用网络学习平台如学习通、雨课堂和QQ群等，建立线上学习资源，作为传统线下教学的补充，可以拓宽学生的知识面，实现网络学习资源共享和信息交流。采用这种融合教学模式可以延长学生学习本课程的时间，学习时间也更加灵活，学生可以根据自身的学习情况利用空余时间在线上进行学习，学习中遇到困难可通过网络进行交流；同时，教师可以通过网络平台监督和掌握学生的学习情况，并定期进行答疑，查缺补漏，及时调整线下教学的内容及进度。

线上教学资源的建设是融合教学模式的重要内容，授课教师要结合当前医药领域对制药工程专业学生的要求及学生学习情况，及时修订教学目标和教学大纲，不断更新教学内容及教学重点。在制定知识点目录时，要注意与课堂教学内容的授课顺序保持基本一致，做到线上和线下教学资源互补和协调。丰富教学元素，除了制作ppt课件外，可以增加视频、电子版教材、参辅书籍、题库等学习资料，还可以设置互动讨论、抢答、章节测验等环节提高学生学习的参与度。另外，要提高线上资源的多样化，除了本校教师建设的线上资源外，还可以筛选一些其他高校的精品课程资源，为学生提供更多的学习工具和交流空间。

4.2 理论与实践结合

单纯的“生物化学”理论课程并不能满足学生学习生物化学的需要，“生物化学实验”课程是理论课程的延伸和补充，是接触和发现新知识的重要途径，“生物化学实验”课程不仅能帮助学生更好地消化并巩固所学的理论课知识，还能教会学生基本的“生物化学实验”操作技能，提高学生的实践动手能力，培养学生形成科学严谨的思维方式和团队合作的意识，从而提高科研素养。因此，开设“生物化学实验”课程对提高理论课程的“生物化学”教学效果有极大的助益，促进了学科的积极发展，对制药专业人才的培养也有很大的帮助[4]。

对于我校制药工程专业，建设“生物化学实验”课程是一个全新的课题。学校缺少专业的师资团队，制药工程专业的学生基数大，实验课程的开设受到教学场地、经费、实验设备和师资等诸多因素的制约。针对目前我校制药工程专业存在的困难，拟采取以下解决方案：①借鉴其他高等院校的制药工程专业开设“生物化学实验”课程的成功案例和经验，取长补短，根据我校制药工程专业特点和学生的就业方向，编写适合我校制药工程专业学生使用的“生物化学实验”教学大纲及实验指导手册。实验内容包括验证性的基础性实验和综合性实验。“生物化学实验”通常与专业相关的其他实验有关联，可将“生物化学实验”渗透进制药工程专业当前所开设的实验课中，为增设“生物化学实验”课程做准备，同时增加了实验的丰富性和趣味性；②将实验教学引入到科研课题中。在一般的实验课程教学中，学生都是在教师的指导下按照实验教材按部就班地完成实验内容，缺乏独立思考的能力和学习的主动性[5-6]。高等本科院校培养学生的目标是培养出能符合专业领域生产和实践要求的专业人才，当前的医药企业需要的是研究型和创新型的复合人才，这对我们制药工程专业的本科毕业生提出了更高的要求。一般的实验课程不能满足复合型人才的培养，必须要求学生能更好地与高端前沿的科研接轨。基于相关专业教师承担的科研项目，学生可以按照自己的兴趣及科研方向选择合适的导师，从事相关的研究工作。学校向学生开放部分实验室，根据学生的需求，灵活制定开放时间，在实验时发挥学生的主体作用，让学生独立查阅文献资料，自己设计感兴趣的实验方案，请导师指导其进行实验工作。鼓励学生自主学习，积极思考，消除了传统教学方式中学生对教师的依赖，不但提高了学生的学习兴趣，培养了学生的动手实践能力和创新意识，还培养了他们独立分析和解决问题的能力，激发了他们对生物医药领域的极大热情；③在建设完备的“生物化学实验”条件的同时，引入虚拟仿真“生物化学实验”教学，从网络上搜集合适的实验教学课程视频，使学生了解实验原理及具体操作步骤，教学效果虽不及实际操作好，但可以作为传统实验教学的补充[7]。

5 总结

上述教学改革的实施提高了学生学习“生物化学”的兴趣，学生由被动学习转变为课堂上积极参与课堂讨论，抒发自己的观点，课后主动思考并通过网络与教师和同学交流想法，教学效果得到了极大的提升。近几年，生物化学领域的发展日新月异，这就对每一位生物化学教师提出了更高的要求：在今后的教学活动中，教师们要不断地学习和探索生物化学领域的前沿科学知识，用于更新和丰富教学内容；通过改革教学模式，达到教学方式的创新，提高学生学习“生物化学”课程的兴趣，激发学生的求知欲，并逐渐从传授型向研究型转变，在教学过程中充分发挥学生的主体作用，促进“生物化学”课程的良性发展。