生物化學教學培養(yǎng)和提高科學素養(yǎng)研究

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摘要：生物化學是自然科學中的一門重要基礎(chǔ)學科，是對生命現(xiàn)象、生命活動規(guī)律的研究，生物化學結(jié)論的得出均建立在實驗基礎(chǔ)之上。生物化學有助于培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)，并在構(gòu)建專業(yè)的生物化學知識體系、提高學生科學思維能力方面發(fā)揮著重要作用。首先分析當前教學中學生科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀，介紹生物化學教學中培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的重要意義，并就如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)提出相應(yīng)的對策，以培養(yǎng)出適應(yīng)當代生命科學發(fā)展需要的高素養(yǎng)應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：生物化學；科學素養(yǎng)；培養(yǎng)和提高；對策

生物化學（Biochemistry）是研究生物體的化學組成、分子結(jié)構(gòu)以及生命活動過程中化學變化的基礎(chǔ)生命科學。生物化學是從分子水平上研究生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學，故被稱為生命的化學。隨著21世紀高校素質(zhì)教育的開展與推進，培養(yǎng)和提升學生的科學素養(yǎng)已經(jīng)成為教學中的一項重要內(nèi)容，特別是對生物化學教學來說，更應(yīng)重視提高和培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

1當前大學生生物化學科學素養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1生物化學科學素養(yǎng)的概念。生物化學科學素養(yǎng)是指學生參加社會、經(jīng)濟、生產(chǎn)實踐及個人決策等活動所必須具備的科學概念與科學探索能力，具體包括科學知識、技能、方法及科學品質(zhì)。在生物化學教學中如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)，對于培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需求的生物化學人才起著至關(guān)重要的作用[1]。1.2當前大學生生物化學科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀。首先，生物化學專業(yè)的學生對專業(yè)科學技術(shù)有著濃厚的興趣，基礎(chǔ)知識扎實，對生物化學技術(shù)的發(fā)展持積極肯定的態(tài)度。但由于對前沿科學技術(shù)知識、研究方法了解甚少，實踐技能薄弱，學生對于生物化學科研精神的理解不夠深刻。從相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)學生雖然知道生物化學的特點，但對高新技術(shù)的應(yīng)用與研究認識不足。有將近50%的學生盲目地跟隨專家或者他人的觀點，在探索求知上缺少自己的看法，視野狹窄、目光短淺，受科學功利主義影響大，缺少實驗、實踐求證精神。高校教學只重視生物化學的常規(guī)教學，科研活動少，培養(yǎng)學生科學技能的課程設(shè)置比較少，學生參與度低，很難提高科學技能，不利于培養(yǎng)學生的科學實踐能力。其次，生物化學的科學結(jié)論建立在實驗基礎(chǔ)之上，在實驗過程中，學生科學素養(yǎng)問題包括3個方面：（1）普遍存在抄襲他人實驗報告結(jié)果的現(xiàn)象。例如，在生物化學教學的關(guān)于血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AlanineAminoTransferase，ALT）活性測定的實驗中，在一個班級中，幾近50%的學生出現(xiàn)實驗報告數(shù)據(jù)類似或相同的現(xiàn)象，實驗結(jié)果盲目接近理論值；對于實驗中出現(xiàn)的問題，學生不知道如何分析，沒有真正理解實驗原理，只是一味地重復實驗操作。當前，在中國學術(shù)界中，剽竊風氣和抄襲現(xiàn)象嚴重。有的學生抄襲部分內(nèi)容，甚至全部抄襲，將別人的文章拿來，署上自己的名字和單位后直接發(fā)表。學術(shù)界的抄襲行為與實驗教學中的抄襲現(xiàn)象有很多相似性，這種抄襲行為嚴重打擊了學生的創(chuàng)新動力，不僅影響學生人生觀、價值觀的形成，也影響國家科技水平的提高[2]。（2）偽造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象比較多。在血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）活性測定實驗中，需要以實驗結(jié)果展示實驗，很多學生通過各種方式獲取測量值的標準范圍，并以此為依據(jù)推出實驗檢測數(shù)據(jù)。在當前生物化學實驗之前，學術(shù)界部分人員就已經(jīng)預設(shè)了實驗目標，如果實驗數(shù)據(jù)與預設(shè)目標不相符，實驗人員可能會以預設(shè)目標為基準，修改實驗中的數(shù)據(jù)，確保實驗體系的完整性和所發(fā)表文章的良好影響。這種偽造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象一般不會被發(fā)現(xiàn)，但會對其他科研人員產(chǎn)生誤導，對生物化學科學的研究與探索產(chǎn)生不利影響。（3）部分學生為了獲得高分，在實驗課中與老師拉近關(guān)系。在學術(shù)界，有的人為了評職稱或者立項評獎，不惜通過請客、送禮的方式達到目的。如果不能及時制止這種風氣，培養(yǎng)的所謂“科技人才”也是不合格的。

2生物化學教學培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的重要意義

2.1有助于培養(yǎng)學生的實踐技能和解決問題的能力。生物化學教學的主要方向是為社會發(fā)展培養(yǎng)綜合性技術(shù)人才，重視培養(yǎng)學生的實戰(zhàn)技能，鍛煉學生的科學思維能力，讓學生能夠運用理論知識和科學方法發(fā)現(xiàn)和解決實際應(yīng)用中存在的問題。提高學生科學素養(yǎng)主要是培養(yǎng)學生運用科學方法不斷創(chuàng)新、判斷和決策的能力，最終為社會發(fā)展培養(yǎng)合格的人才。2.2有助于創(chuàng)新和改進教學方法。隨著素質(zhì)教育的推進發(fā)展，生物化學教學越來越重視培養(yǎng)學生的動手能力，對此，要求教師摒棄傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學方式，積極創(chuàng)新教學觀念，設(shè)置新的教學模式，制定科學合理的教學規(guī)劃。在生物化學教學中，創(chuàng)設(shè)濃厚有趣的教學氛圍，引導學生合作交流，提高學生自主學習和探索創(chuàng)新的能力。2.3有助于加深學生對現(xiàn)代社會需求變化的認識。信息化社會科技突飛猛進，知識創(chuàng)新與應(yīng)用日益凸顯，生物化學專業(yè)的學生想要更快地融入社會、更好地勝任崗位需求，就必須正確認識現(xiàn)代化社會需求的變化，全面提高科學素養(yǎng)。社會經(jīng)濟快速發(fā)展，現(xiàn)代社會不斷提出新的科學研究課題，迫切要求高校生物化學專業(yè)為科學界培養(yǎng)所需的人才，學生只有認識科學技術(shù)和社會發(fā)展的關(guān)系，具備一定的科學素養(yǎng)，才能順應(yīng)時展需求，在激烈的市場競爭中脫穎而出[3]。2.4有助于培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，增強就業(yè)競爭力提高學生的科學素養(yǎng)，就是讓學生秉承科學探索精神，以科學探究的精神學習，除了學好生物化學知識外，還能夠幫助學生更好地認識自我、自然和社會環(huán)境，在未來的就業(yè)中具備科學探索精神，才能夠在市場競爭中脫穎而出。

3生物化學教學中如何提高學生的科學素養(yǎng)

關(guān)于生物化學教學中如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)，主要從以下幾個方面開展。3.1課堂教學中加強理論知識與實際生活的融合。生物化學是從分子水平作研究，研究對象非“實物”，理論知識內(nèi)容晦澀難懂，代謝反應(yīng)復雜錯綜，知識體系專業(yè)性強且更新迅速，在教學中教師可以將深奧抽象的內(nèi)容與日常生活中學生熟悉有趣的生活場景或者具體事例相聯(lián)系，使抽象的內(nèi)容具體化、形象化、動態(tài)化，激發(fā)學生不斷探索研究的欲望，培養(yǎng)學生的學習興趣。例如在生物化學中講解“蛋白質(zhì)”這一內(nèi)容時，教師可以引導學生由細胞組織聯(lián)想到人類社會，細胞中的各類蛋白質(zhì)遍布細胞的各種膜區(qū)和組分，參與到人體生命活動中，發(fā)揮著重要的作用，細胞蛋白質(zhì)的分選就像人與社會的關(guān)系，社會生活與工作中，每個人基于自身特點在不同的工作崗位發(fā)揮自己所長，共同推進社會主義經(jīng)濟建設(shè)[4]。總之，在生物化學教學中，教師應(yīng)積極運用發(fā)散性思維，將抽象復雜的理論知識與生活實際相聯(lián)系，并采用多媒體手段，使抽象的內(nèi)容變得具象生動，更易于理解。3.2以創(chuàng)新發(fā)展的眼光，在教學中引入具有前沿性的學科內(nèi)容。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，科學家的研究成果不斷創(chuàng)新發(fā)展，推動生物化學的快速發(fā)展，教學內(nèi)容也不斷更新變化。在教學過程中，教師應(yīng)注重引入具有前沿性的學科內(nèi)容和熱點，引進國際上先進的科學成果和科學技術(shù)。同時，以科研引導促進教學發(fā)展，培養(yǎng)科學研究型人才，使學生在掌握生物化學基礎(chǔ)內(nèi)容后，鍛煉其解決科研過程中遇到問題的能力。教學中，將科研成果與理論教學相結(jié)合，以生動有趣的教學內(nèi)容激發(fā)學生的學習動力，啟迪創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)和提高學生的科研精神。3.3增加生物化學綜合性與設(shè)計性實驗的比例。不同于其他的實驗課，生物化學實驗是獨立于生物化學理論之外的一系列技術(shù)方法，涉及的許多實驗技術(shù)可以延伸到生命科學的眾多領(lǐng)域。利用這些技術(shù)方法甚至可以完成一個完整的科研項目，這是其他實驗課不具備的優(yōu)勢。然而舊的實驗教學模式往往忽視了這一優(yōu)勢，設(shè)計實驗過于單一，學生在整個實驗過程中，只是機械被動地按照實驗講義完成實驗，很少對實驗中出現(xiàn)的問題進行深入的思考，學生參與度低。綜合性實驗注重知識的綜合應(yīng)用，具有較為復雜的實驗原理與實驗步驟，有助于學生更好地理解工作原理、正確使用實驗儀器，鍛煉學生綜合分析和解決問題的能力。設(shè)計性實驗是學生基于實驗項目自主設(shè)計實驗方案，在這個過程中，實驗材料的準備、實驗所需的試劑及實驗的進程，都是基于自己的時間安排。設(shè)計性實驗能夠充分調(diào)動學生的積極主動性，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新的能力。當前，高校生物化學因為課時少、實驗條件有限，實驗主要是基本操作和驗證性實驗，綜合性實驗與設(shè)計性實驗的安排少，甚至沒有安排，這就不利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力[5]。3.4遵循“科學性、可行性、實用性”的原則。在生物化學教學中，教師應(yīng)按照相應(yīng)原則有計劃地提高綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例，確保選擇實驗材料的自主性，在綜合設(shè)計實驗中鞏固已經(jīng)學習的理論知識和掌握的技術(shù)，并對實驗結(jié)果進行歸納整理和分析，進而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力。采取“科學分組”的形式探討生物化學前沿知識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在生物化學教學中，采取“科學分組”的形式將學生分成若干小組，針對生物化學的研究領(lǐng)域和應(yīng)用自由探討，組與組之間進行交流互動，提高學生的興趣，引導學生了解生物化學的意義。針對一些綜合性實驗和設(shè)計性實驗，也采用分小組的形式，每個學生擔任不同的職務(wù)，共同完成課題工作目標。例如，實驗課可以讓學生參與到實驗課的設(shè)計、準備以及收尾工作中，即完成實驗設(shè)計后，小組成員按順序提前一天到實驗室進行實驗準備，在教師的指導下完成器材的配齊和清洗、實驗試劑的配制和分裝等準備工作。實驗準備是完成整個實驗過程中一個必不可少的重要環(huán)節(jié)，學生可以在這期間學到更多的統(tǒng)籌配置以及相關(guān)細節(jié)，充分調(diào)動學生的主觀能動性?？茖W分組不僅實現(xiàn)教師與學生、學生與學生之間的交流與合作，還有助于拓展理論與實驗教學。此外，在教學中，教師應(yīng)有計劃地將一些科研計劃介紹給學生，鼓勵學生參與到研究活動中，引導學生閱讀相關(guān)文獻資料，了解研究思路和研究方法，鼓勵學生撰寫相關(guān)的文章。3.5培養(yǎng)學生積極主動的學習態(tài)度。生物化學研究范圍廣，與人類生活有著緊密的關(guān)系。對此，在教學中應(yīng)聯(lián)系生活實際情況，培養(yǎng)學生的學習興趣，將教學內(nèi)容與社會發(fā)展相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感，激發(fā)學生熱愛科學、不斷探索創(chuàng)新的精神。組織豐富的生物化學課外活動，通過組織學生參觀調(diào)查或者實習等途徑，讓學生深入自然和社會生活，積極探索與創(chuàng)新，并運用所學理論知識解決生產(chǎn)生活中存在的問題。通過校企合作的方式，為學生創(chuàng)造參與實踐活動的機會，在實踐中積累經(jīng)驗，提升科學素養(yǎng)。3.6加強培養(yǎng)學生的學術(shù)道德。首先，在生物化學教學中，針對相關(guān)學術(shù)不端行為加強思想道德教育，強調(diào)生物化學這門學科對于生命科學的重要影響，既重視理論課程，也同等重視實驗課作為理論課的深化與延伸作用，加深學生對生物化學知識的理解，培養(yǎng)學生的動手操作能力。其次，向?qū)W生宣傳和普及抄襲和偽造數(shù)據(jù)的危害，這種抄襲他人研究數(shù)據(jù)的行為嚴重危害到他人的權(quán)益，應(yīng)大力倡導學生養(yǎng)成良好的學習習慣，讓學生意識到只有通過自己努力研發(fā)獲得成果，才能夠體會到成功的喜悅。再次，嚴格管理實驗過程。第一，加強實驗過程的監(jiān)管，防止學生抄襲偽造實驗數(shù)據(jù)；第二，加強對實驗數(shù)據(jù)記錄的管理，堅持處理數(shù)據(jù)的嚴謹性，將原始數(shù)據(jù)一次性記錄在實驗記錄本中，避免抄寫過程中對原始數(shù)據(jù)的涂改；第三，書寫實驗報告時，重點強調(diào)實驗結(jié)果討論部分的內(nèi)容，對于實驗結(jié)果不理想的學生，認真分析其實驗數(shù)據(jù)，幫助他們尋找和解決實驗中出現(xiàn)的問題。當發(fā)現(xiàn)抄襲偽造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時，要及時批評和教育[6]。最后，針對實驗課種類多、內(nèi)容單一、時間少的問題，積極改進實驗課內(nèi)容，將相近的內(nèi)容整合簡化，以節(jié)省更多的實驗時間。同時，將實驗課的時間集中，給學生充足的時間完成實驗，為防止抄襲實驗數(shù)據(jù)，可以通過多樣化、差異化的實驗來測試樣品[7]。

4結(jié)語

在生物化學教學中，需充分利用一切途徑向?qū)W生傳授科學的理論知識與研究方法，以學生為中心，提高學生的參與度，讓學生真正參與到教學中，把前沿的知識傳授給學生，培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)，使學生能夠擁有獨立的創(chuàng)新思維和獨立思考的能力及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。本課題分析當前教學中學生科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀，指出學生科學素養(yǎng)的重要作用，并就如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)提出具體的對策，以激發(fā)學生的內(nèi)在潛力，提高教學質(zhì)量，為社會經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)生物化學綜合性應(yīng)用人才。

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作者:桓聰聰 單位:許昌學院