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摘要：针对工科院校《生物化学》课程教学过程中存在的问题，从如何优化教学大纲及相应教学内容、建设基于“互联网+”的分层次教学资源库、丰富教学手段与教学方法、实践教学以及课程考核方法等诸多方面，结合学生以及专业特点进行全方位探索，以保障不同工科专业《生物化学》的教学效果，全面提高教学质量和学生素质。
关键词：工科；生物化学；教学方法；教学改革
本文引用格式：崔志芳,等.工科院校《生物化学》课程教学改革与实践探索[J].教育现代化,2019,6(94):81–82,100.
随着学科交叉的深入，当今生物化学已成为医学、生命、化学以及环境等相关专业的交叉研究热点。在高等教育阶段，《生物化学》不仅是生物类专业的重要专业基础课程，同时还在诸多工科专业占有重要的地位。相应地在国内外许多大学，《生物化学》已成为所有工科专业的一门必修课。[1]
一目前工科院校《生物化学》教学中存在的主要问题
对于生物工程专业的学生来说，《生物化学》重要性体现在：课程体系框架上来说，是生物工程专业的专业基础课，起着承上启下作用，静态生物化学衔接之前的有机化学，而动态代谢部分的生物化学则铺垫后续的专业课程。在就业方面，多数生物工程上下游企业中相关技术岗位中，均用到生物化学相关知识的应用拓展。学生考研方向若为偏理学相关专业，则《生物化学》为必考专业课。从学时上来说，生物工程专业因培养方案总学时所限，需要兼顾化学、工程学这两大类主干学科，《生物化学》学时数一般为54-72（一般生物类理科专业如生物科学、生物技术等，其理论授课学时在72-90学时左右）。因《生物化学》为其专业基础课程，后续有分子生物学、细胞生物学等深入的生物学相关课程体系支撑，另一方面，因学生考研和就业所需，对其重视度和兴趣度都较高。
而《生物化学》尽管也是其他工科专业如化学化工类、环境类专业的必修课，其学时数仅为32-40，如此有限学时内如果不考虑各专业需求和特点，去完成如此庞杂内容的讲授，很难取得好的教学效果。另一方面，非生物工程专业的学生同时普遍存在生物学底子薄弱的特点，在学习课内基础知识时都存在很大的障碍，而有些学生则对生物化学很感兴趣，利用其化学类的专业背景知识，采取课下自学的方式补足其生物学方面的知识，对于这部分学生而言，其对于该门课程知识的需求是更深一层次的。因自我要求的差异，在学习过程中会出现两极分化的局面。[2]因此，从因材施教的角度出发，需要为学生提供传统课堂以外的差异化教学。
因以上各种原因的综合，造成目前工科院校《生物化学》课程教学与专业、社会需求间存在矛盾，[3]需要寻找合理有效的方式，改革教学过程。
二 工科院校《生物化学》课程教学改革的主要思路
结合多年的本科一线教学经验，对于如何提高工科类院校《生物化学》的教学效果，从多个方面进行全方位探索，以保障不同工科专业《生物化学》的教学效果，全面提高教学质量和学生素质。
（一）教学大纲及教学内容优化
国内外现有的生物化学教学体系、教材以及相关网络教学资源大多偏重于理学和医学专业，内容庞杂深奥，在工科专业生物化学教学中不尽适用。[4]生物工程专业和非生物工程专业培养方案不同，对于《生物化学》的相关知识点自然要求不同、侧重点不同，因此首先必须建立相应的课程大纲，进一步据大纲要求，将知识点逐一分解。
借鉴国内其他工科院校开设《生物化学》的成功经验，构建适应工科生物工程专业和非生物专业本科生的《生物化学》课程内容，形成具有工科特色的《生物化学》分层次教学体系。首先课程组老师应该统一认识：基础性知识的讲解必须详细透彻，以夯实学生的基本功；其次要适当根据不同专业特点，加强生化学科在不同专业的相关应用方面的拓展，尽可能细分每一个知识点，做到知识内容层次化、具体化。
对于要求不同、侧重点不同的部分知识点，则可以通过适当标注注明专业要求以及拓展程度和深度，以方便不同层次学生的课下自主学习。因主讲教师专业背景以及学识范围的限制，在此应该鼓励《生物化学》的主讲教师多多与相关专业的其他专业课老师、企业的兼职老师以及已经毕业走向工作岗位的往届毕业生定期座谈，以保障不同专业课程之间的衔接紧凑，尽可能做到在不同专业领域中的针对性拓展。如生物工程专业的学生，为保障后续生物类专业课程的顺利开展，动态生化中应该加以强化；而对于非生物工程专业的化学、化工学生，则加入生物化工相关产品开发的技术原理和下游加工方法相关内容；对于环境工程专业，渗透某些生物化学及其方法处理环境污染问题的工程应用和技术原理。这些部分的教学资源在层次分级时标注为**方向的专业拓展，并在后续的教学资源库建设过程中将其逐一做成网络授课资源。
此外，在当今各学科飞速发展的大背景下，教材中的知识点的更新往往具有滞后性，结合教师的科研适时介绍生物化学各个领域的最新前沿，而对于一些过时的知识点则可及时删除。
（二）教学资源库建设
筛选、分类、编辑、整理具有工科特色的生物化学课程群教学资源库，实现资源共享，是基于“互联网+”环境下所进行的一系列教学活动的有效保障，具体内容主要包括：多媒体教学课件库及微课库、教学视频以及微课视频录制与制作、习题及试题库、案例库等。通过编写更加适合不同工科专业学生的教学讲义，制作适合不同专业的慕课课件、相应视频和微课视频、习题库以及试题库等，使得网络教学资源库逐步建立和完善。
只要电脑或智能手机能够上网，学生可以根据自己的时间安排，进入平台预习、交流、完成作业、复习课程内容。学生在利用网络教学资源进行学习过程中，通过对网络资源信息的分析、筛选、加工、再利用等方式，使学习过程成为探索与发现的过程，激发对生物化学的学习兴趣。另一方面可以通过练习，提高自己单位时间内信息获取和处理能力，慢慢地学会正确利用网络资源来服务于学习，而不是简单利用网络来玩游戏或者其它娱乐，为终身学习能力的发展打下良好基础。[5]开发建设适合学生自身特点的“互联网+”多层次教学资源库，是“互联网+”环境下生物化学教学改革的重要内容，也是实现《生物化学》课程教育现代化与信息化的必由之路。
在互联网的快速发展这一时代背景下，传统的网站式留言的方式已经不能满足便捷快速沟通的需要，可以通过建QQ群、微信群等，用于课程相关的学习讨论，使得师生之间的疑难解答、在线沟通等更加通畅。还可开设课程相关的微信公共号，定时推送一些课堂重点难点知识，也可推送课程相关的课外知识窗、科研动态等，方便学有余力的一些同学进行深度和广度的拓展。
（三）教学方法与教学手段
针对生物工程专业和非生物工程专业学生的不同知识背景，考虑到学科内容和学学时特点，在教学方法与教学手段方面，做如下尝试：
（1）课堂上以传统的老师讲授的LBL教学方法为主，而课内外穿插国内外现代的基于问题和团队合作的PBL、TBL以及专题报告的Seminar等多种教学法，在保障学生知识体系系统话、夯实学生基础知识的同时，还能有效提高学生的学习兴趣、自学和创造能力。[6]
（2）在注意多种新型教学方法有效联用的基础上，教学过程中还需注意“精讲多练”。将课堂上所涉及到的重点、难点知识，结合现今的学科前沿，精心制作微课视频，把一节冗长50分钟大课分解为若干个小课堂，微视频制作的便捷性使得知识点“精讲”和针对性拓展更加容易实施，也更加方便学生的分级教学。同时需注意配合相应的课后练习让学生进行“多练”，通过该节微课程链接相应的网络习题库，学生在线及时练习巩固，查缺补漏。教师可从作业情况认真分析学生对知识的掌握和应用情况，根据这些反馈信息调整自己在课堂上的LBL教学内容。同时为防止将知识点分解进行重点讲述的微课模式所带来的知识碎片化问题，可专门留出3-4学时进行“知识点串讲”，通过生物化学中的代谢网络将各个关键代谢路径加以连接，同时在物质代谢之前要顺带回忆之前学过的相应物质的静态生化的部分内容。
在教学过程中，还应及时收集往届毕业学生以及在校高年级学生反馈，对正在授课学生定期开展问卷调查和座谈法，听取学生对课程教学建议，并及时改进教学方法与手段。
（四）实验教学的改革
利用现有实验条件，目前只能做一些基础性实验操作，大多以验证性实验为主，基本达到了培养学生掌握生物化学实验的基本操作能力的教学要求；但对于综合素质的提升，则需要进行进一步的改革和探讨。可结合老师的科研课题，通过院、校两级科研立项的方式，适当增加综合性、设计类的实验项目，培养学生创新、动手及科学思维能力。解决生工专业部分动态生化实验难以开展、非生工专业没有实验的问题。另一方面，对于生物工程专业学生来说，将实验独立设课，除了平时做的实验计入考核成绩之外，结课时也需要进行考试，实验课考试分为笔试和操作两部分，笔试重点考察学生对于实验原理以及基本概念的理解和掌握，而操作部分则通过随机抽取经典的实验让学生现场准备和操作，重点考察其对于重要实验操作技能掌握和熟练程度。
进一步加强实验教学的硬件和教学软件建设，制作实验教学多媒体课件，部分复杂实验的关键步骤，也可通过录制教师规范讲解原理并加以示范的网络微视频，多方面力争资金支持，建立仿真实验室。一方面解决教学班次增多和师资短缺的矛盾，另一方面能够使学生观摩由于硬件和学时的限制而无法开设的实验技术，以提高学生的实践技能。
（五）课程考核方法改革
考试方式是影响学生学习质量的重要因素，我们将配合教学内容和方法的变化，适当调整考核的内容和各部分内容所占的比例，以督促学生平时的学习的重视。通过习题数据库的建设，学生网上在线预习以及复习后可随机形成阶段性测试题，该部分线上考核也计入平时成绩。除了课堂随机提问、课后作业、出勤等常规环节，增加课堂讨论、撰写小论文等方式，增加平时考核成绩所占比例，实行线上、线下双重考核。在期末考试组卷时，不仅要考察基础知识的掌握，也要适当增加对应用性、拓展性题目的考察，以提升学生的综合素质。
综上所述，本论文所提出的《生物化学》教学改革主体思路如下图1所示。
优化适用于生物工程专业和非生物工程专业工科学生的《生物化学》教学内容，建立基于“互联网+”的分层次教学《生物化学》教学资源库，结合授课过程中教学方法与教学手段的改革、实验教学的改革，加之采取线上、线下的多样化考核等方式，是工科生物化学课程改革的主要思路。以上多种方法、手段的有效组合和开展，激发学生对生物化学的学习热情，进一步将所学生物化学的知识和理念融会贯通到其他学科，针对性地培养学生综合分析解决问题以及创新能力，满足不同层次学生的需求，才能最终达到最佳学习效果。
参考文献
[1]冯霞.美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)化学专业创新人才培养策略[J].化学教育(中英文),2019,40(2):83–88.
[2]蔡玉华,蒋斌,等.高职生物化学与分子生物学课程教学改革与实践[J].生命的化学,2018,38(6):899–904.
[3]周林,卢珊.面向“双一流”《生物化学》课程建设的探索与思考[J].淮海工学院学报(人文社会科学版),2018,16(3):138–140.
[4]张根林,易丽娟，等.化工科特色生物化学教学体系的改革途径探讨[J].化工高等教育,2011,4:74–77.
[5]谢莹,许崇利,等.生物化学课程网络教学资源建设与应用[J].中国教育技术装备,2017,8:52–53.
[6]靳利娥,谢鲜梅,等.工科生物化学的教学探讨[J].太原理工大学学报(社会科学版),2002,20(4):74–76.
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