模块引导在生物化学教学改革的应用

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摘要：生物化学是生命科学及食品科学等专业的基础学科。由于内容抽象，难于理解，学生的学习积极性普遍不高。把生物化学理论以模块引导的方式联系在一起，利用各章节模块之间的联系使学生加强理解，把被动灌输式的教学转变为主动思考式的学习方式，大大提高了学生的学习效果，为生物化学的教育教学改革提供了理论依据。

关键词：生物化学；模块引导；教学改革

生物化学是生物技术、动物医学、食品科学等专业的核心课程。由于生物化学是从分子角度探讨生命现象，理论知识抽象，生物大分子物理化学性质繁多，代谢反应相互影响、错综复杂，对学生的理解和学习造成较大的困扰。如何有效地提高学习效率，如何将各个独立的生物大分子有效地结合起来，如何将各大分子的代谢反应联系起来，达到融会贯通的教学效果，是每一位生物化学教师在生物化学教学改革探索中追求的理想状态[1]。针对传统教学手段教学效果的不足，我院生物教研室经过多年的教学改革尝试，从2015年以模块引导为主结合国际上一些较为主流的工程引导模式，进行了大量有益的探索和研究，旨在为提高生物化学教学质量，深化教学改革，转变教学模式，形成一套成熟的教学理念提供依据。

1传统教学模式在生物化学教学中的问题

生物化学教学的突出问题主要集中在教学理念、教学内容、教学方式方法和考核模式等方面。教学理念方面，传统生物化学的教学组成还是以理论教学为主，实验和实践教学的学时所占比例一般不超过30%。教师在授课过程中理论教学往往和实验教学严重脱钩，理论知识多数是以“告知”的形式传授给学生，而实验环节又不能做到对理论知识的深入了解[2]。实验被当成是课程的负担，没有起到对理论支撑和验证的效果。教学内容方面，高等学校生物化学的教学编排多年来一直沿用郑集、沈同、王镜岩等教授的内容编排顺序。知识框架总体分成三块，即生物分子、新陈代谢、遗传信息的传递和表达。近几年，生物化学的理论研究突飞猛进，新的理论方法层出不穷，但我们的教学内容由于学时学分的限制无法及时在课堂上给学生补充，导致生物化学的教学内容与新发现新成果不符，学生的学习兴趣难以提高[3]。教学方式方法上，多数教师还是沿用传统的灌输式教学方法，按照教材的编写顺序机械的教学[4]。每堂课的知识点分散杂乱，不能做到前后联系。教学以知识的被动接受多少作为了衡量标准，学生的听课效率不高。随着课程的深入，知识点越来越多，学生的记忆开始变得混乱，比如蛋白质、氨基酸和核酸都有最大紫外光吸收峰值，但多数学生并没有做到清晰的区分。考核模式上，目前我们还是以理论考核为主，实验成绩、平时成绩最多只占到总成绩的30%。学生为了通过考试往往采取考前加强突击记忆的办法来应付考试。这样的学习是短时间的被动记忆，考试过后学生如果没有及时复习课程的学习效果会大打折扣。除此之外，部分教师为了提高考试通过率，考试内容的难度下降，只涉及教材上的定义和记忆性的文字。学生对知识并没有吃透，对生物物质的反应过程完全建立在纸上谈兵的模式上，考试的过程形同虚设。

2模块引导模式的建立意义

模块引导式教学是我院生物教研室在生物化学课程的教学改革中，针对目前的教学弊端，创新教学方法，提高教学效率的实践成果。模块引导式教学是以兴趣引导为基础的工程模式教学手段。舒青龙等[5]以前沿科学青蒿素和维生素C在糖尿病和白血病治疗中的作用为引导来提高教学效果；王义军等[6]则是利用了糖尿病、动脉粥样硬化等病例作为引导极大地提升了学生的学习兴趣。可见，引导式教学已经成为生物化学教学改革创新的新领域。模块引导式教学以置疑模块展开，以探疑模块讲解，以答疑模块考查，以实验模块论证。整个过程让学生带着问题和兴趣进入每个教学环节。模块引导使学生首先建立了自我主动学习的意识，通过置疑提升学生的学习兴趣，通过探疑使学生有目的地钻研理论知识，再通过答疑模块考查学生是否已完全掌握知识的要点核心，最终学生通过实验模块加强认知和记忆。模块引导模式让生物化学教学有了一套行之有效的教学流程，各模块间环环相扣，紧紧抓住了学生的学习热情和对自然事物的好奇之心来加强教学效果。这个过程既是对灌输式教育的彻底改革，也是对学生学习思维的创新引导。

3模块引导模式建立的方式方法

模块引导式教学以置疑模块、探疑模块、答疑模块、实验模块四大模块构成。3.1置疑模块。置疑就是提出问题的意思。在生物化学教学中，传统教学往往是先大量地讲解理论知识，再以事例论证。这样的教学过程中教师是船长，学生是水手，学生对于教学的方向感是模糊的，完全由教师指挥。学生对教学的参与度不高，久而久之就会造成被动思考、厌倦听课的现象。置疑模块要求教师结合本节课程的内容首先提出问题，让学生带着问题在课堂教学中寻找答案。例如，在讲授蛋白质的物理化学性质时，我们首先提出这样的问题：把一颗生鸡蛋打开搅散放入一杯自来水中会有什么现象发生？为什么？实际上这个问题解释的是蛋白质的胶体性质，在下一模块中教师就应当引导学生如何思考这一问题。再比如，我们讲到脂代谢时可以首先提出这样的置疑：为什么左旋肉碱可以用来减肥？为什么人们常说吃肉比吃米要更耐饿？置疑模块要注意提问的技巧和方法。首先，提出的问题要和我们的生活贴近，要有足够的吸引力去使学生产生兴趣。其次，置疑要紧紧围绕着教学的重点和核心内容。最后，置疑模块既不要过于简单让学生猜到答案，也不要过于繁琐，让学生失去耐心。3.2探疑模块。探疑模块就是教师围绕置疑带领学生共同学习新知识的过程。这个过程要求教师要注意互动的方式方法。探索和思考的过程是学生学习的关键，在这一环节鼓励学生讨论，引导学生在每个知识点后分析与置疑模块问题的联系，给学生营造随时提问的课堂氛围都可以极大地提高课堂效率。比如，置疑模块我们提到了生鸡蛋打开搅散放入自来水中的问题，在探疑中我们可以引导学生从两个方面进行思考，一是蛋液有没有溶解，二是有没有沉淀。与此同时做个演示实验探疑的效果会更好。在探疑环节考验的是教师的课堂把控能力。这个能力即要求教师有丰富的理论知识，还要求教师要有细致入微的课堂氛围洞悉力。教师可以借鉴翻转课堂、微课、慕课等教学方式方法，鼓励学生课后积极主动学习、查阅资料、总结要点，带着探疑的成果在课堂上和教师交流互动。3.3答疑模块。答疑的过程是对上一模块的总结和解释。答疑模块不是简单的把答案告诉学生，而是要对围绕置疑提出各种解释的学生的肯定或否定。这一过程教师要汇总学生的问题，把出错的原因做到清晰的解释。例如，我们在讲到三羧酸循环时提出问题：一分子葡萄糖和一分子丙酮酸彻底氧化分解生成的ATP各是多少？这里考查的主要是葡萄糖在氧化第一阶段生成两个丙酮酸的问题，其后的阶段所有计算都要乘以2，是极易被学生忽视的关键所在，在经过探疑后，教师需要解释的就是为什么和错在哪里的问题。3.4实验模块。实验模块要做的就是把置疑的问题用直观的实验形式表达和验证。让学生从理论和实验两方面做到知识的加深和理解。实验模块可以是演示实验，也可以是自主实验。由于置疑、探疑、答疑三个模块对学生的引导，学生对于实验模块会有着极高的期待，通过动手解决问题会极大地提高学生的成就感和认知感，为学习成绩的提高和综合素质的进步打下坚实的基础[7]。

4模块引导模式对比传统教学模式的结果分析

近几年，我教研室针对独立学院学生的学习特点和专业基础等，大胆创新，锐意改革探索出了模块化引导的教学方法。对比研究发现，采用模块引导式教学，学生的学习成绩和实验动手能力都有了极大的提高。最为明显的是，学生的学习兴趣从生物化学课程覆盖到了其他的专业课学习中，学生的整体素质都有了明显转变。分析近5年学生生物化学卷面成绩我们发现，模块引导式教学使学生的学习成绩从60~70分区间为主提高到了70~80分。同时，高分成绩学生人数也在大大增加。为配合实验模块的开展，我们还引入了开放式实验模式，充分利用实验室优质的教学资源，尝试开展了各种形式的课内和课外开放性实验探索并积极加以实践。在保证安全可行的条件下，由学生提出申请，按照申请的实验计划自主实验，让学生能随时动手验证理论知识。

5结语

独立学院教师的教学对象是一批思维活跃，动手能力较强的学生，他们对理论的掌握往往建立在兴趣的引导上。模块引导式教学就是以兴趣引导为主，各模块环节紧密相关，如同过关游戏一般把学习建立在学生的主动行为上，从而更好地促进和提高了生物化学的教学水平和质量。

参考文献

[1]王艳君,陈盛.生物化学教学改革的实践探索.生物学杂志,2012,29(5):100-103

[2]赵素梅,张永云,高士争,等.以精品课程建设为契机全面推进动物生物化学课程教学改革.云南农业大学学报:社会科学版,2013,7(1):63-66,82

[3]朱洁,汪远金,刘长安,等.基于生物化学文理合班教学质量问卷调查的教学改革探讨.卫生职业教育,2013,31(10):34-36

[4]宋高臣,申梅淑,宗灿华,等.启发-互动式教学法在生物化学教学中的实践.基础医学教育,2011,13(4):324-325

[5]舒青龙,冯洁,左爱仁.辨析概念,注重基础——浅谈生物化学课程的启发性教学.生命的化学,2017,37(2):302-305

[6]王义军,黄春霞,粟敏,等.启发式教学在医学生物化学教学中的应用.长沙医学院学报,2015,13(04):56-59

[7]蒋丹,陈静,武双.成果导向下的生物化学课程教学改革研究.生命的化学,2016,36(5):730-734

作者:张晋 张海明 孙亚莉 赵丹 李丽芳 单位:山西农业大学信息学院