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摘要：生物化學是生命科學領域一門重要的專業基礎課，但因其知識點多、理論性強、且知識點與相關技術更新較快，如何打破傳統教學的框架，開展有效的教學改革具有較大的現實意義。本文探討了科研實踐在教學改革中的作用，并深入分析了科研實踐如何與教學相互促進，有助于提高生物化學的教學效率。

關鍵詞：生物化學；教學改革；科研實踐

生物化學是生命科學領域中研究生物體化學組成以及化學變化規律的一門重要基礎學科[1-2]，是生命科學類(生物科學、生物技術、生物信息等)各專業本科生必修的專業基礎課程，也是農林院校大農學各專業(農學、植保、園藝、食品、資環)重要的專業基礎課程[3-4]。然而該課程知識體系龐大、理論抽象，多學科交叉密切[5]，加上其知識與技術方法發展更新較快[2]，學生普遍反映難學難懂。因此，勢必要求教師打破傳統的教學框架，開展教學改革，通過合理有效的教學設計，選擇適合不同專業和不同特性學生的教學方法，結合課程內容與社會熱點，挖掘知識體系中蘊含的德育資源和思政元素，凸顯“以教學為主導，學生為中心”的理念，達到教書育人的教學效果。下面結合本人經驗，談談科研實踐與生物化學教學相長的體會。

1教學科研相結合的優勢

教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育[6]。教學是科研的基礎，而科研則是教學的延伸和提升。只有將教學和科研有機結合，才能充分推動教育的均衡發展，從而提高學生的求知欲望[7]。理論學習與科學研究相結合是本人在生物化學教學改革中的一個重要實踐。經過十年的教學，發現科研活動與課程學習和教書育人密切聯系，教學科研相結合具有以下優勢。1.1有助于課程理論的理解。提前進入實驗室，學生在研究生或本科高年級學生的直接指導下學習相關實驗技能，課堂理論可以更好地得以實踐，更有利于教師啟發式教學，有效促進學生對理論的理解，提升學習效果。同時，在理論學習中通過對專業典型案件或學生正在研究案例的講解可以促進學生進一步理解科研實踐過程中涉及的實驗原理，讓學生更有效地掌握與運用相關實驗技術，激發興趣，寓教于樂，加強學生對課程的代入感，變被動學習為主動思考，有效提高理論知識的吸收轉化，二者相互促進。1.2有助于科研興趣的培養。生物化學的研究對象為所有活著的生命體，因此，蛋白質、核酸、糖、脂、相關酶等的組成、結構、理化性質、生物學功能及變化規律都屬于本課程的范疇[8]。在課程理論學習基礎上開展主動性的科研實踐，是對未知科學問題的探索與求證，而不僅是為了學習實驗技術。提前進入實驗室，讓學生在科研實踐和問題與質疑中學習，可激起他們更為濃厚的科研興趣和更為飽滿的學習熱情[9]。同時，科學研究還可讓學生提前接觸專業領域的前沿動態，有助于促進學生對專業領域的認識與求知欲望，進一步培養學生對科研的興趣愛好。1.3有助于研究方向的選擇。研究方向的選擇是開啟科研之路的重要一環，若一開始就能遵從個人的興趣，便可更堅定地在科研道路上走下去。然而，很多學生在臨近本科畢業時沒有經過“輪轉”(rotation)培養或更深入的了解，草草選擇實驗室和研究方向，這不但無法完全激發學生的研究興趣與熱情，也會讓他們今后的科研道路布滿荊棘，學生培養的效果也會倍受影響。通過低年級的科研實踐，更有利于學生對畢業論文研究方向的選擇，從而對學生將來從事科研工作起到重要的引領和啟迪作用，為今后順利開啟科研之旅提供重要前提[9]。1.4有助于工匠精神的培養。科研的過程是充滿驚喜與收獲的，同時也是枯燥與反復的。在研究道路上能走下去，對研究人員的要求不僅僅是實驗技能的嫻熟和求知欲望的催化，更需要堅持不懈的毅力、嚴謹的科研態度與刻苦的學習精神[10]。通過開展基于《生物化學》理論學習的課外科研實踐，有利于學生拓展理論課堂上接觸不到的學習體驗，對學生務實求真的態度以及思維方法的培養起到重要作用，大大提升了教書育人的成效[11]。當然，在理論學習的基礎上提前開展科研實踐也存在一些不足。如大量課余時間的投入可能會影響學生全方位綜合能力培養的比例，畢竟每個人的時間精力是有限的。因此，在生物化學課程的理論學習基礎上開展科研實踐，只能是鼓勵學生積極參與，根據每位學生的興趣與需求，選擇性、多元化、多水平地開展，對專業與科研充滿興趣的同學無疑在這項活動中可使二者產生良性互動，受益良多。

2教學科研相結合的成果轉化

基于產出為導向的教育理念(outcome-basededucation,OBE)從成果的角度激勵學生的理論學習熱情與科研實踐的激情，可有效促進學生的自主學習，從而有效提升學生的學習成效[8,12]。教學科研相結合除了具有以上幾點優勢外，還可與以下多項成果密切掛鉤：2.1與畢業論文掛鉤。從低年級起提前進入實驗室參加科研實踐，學生就會有充足的時間學習相關實驗技能，了解國內外研究現狀與存在的問題，從而可提前選題，提前開展實驗，有效解決科學研究過程中發現的問題，大幅提升本科畢業論文的研究水平和質量。2.2與實驗技能掛鉤。提前進入實驗室進行科研實踐的學習效果與教學過程中的實驗課完全不同。實驗課上學生只是重復了可獲得的實驗結果來熟悉實驗方法，主要在于培養學生的基本實驗技術[13]；而在科學研究過程中，由于研究對象以及研究體系的差異需要不斷摸索優化實驗內容。因此，不但要求學生掌握相關實驗技能，還要訓練學生在科研過程中有效應用實驗技術來分析和解決科學問題的能力，為今后開展進一步研究提供重要的技術基礎。2.3與掛鉤。在理論學習的基礎上提前進入實驗室進行科研實踐，能獲得相應的實驗數據和研究結果，若安排的課題合乎科學性與創新性，且實驗設計合理，數據完整，可鼓勵其將實驗結果整理成科研論文投稿發表。本科生若能作為第一作者發表文章，不但科研寫作能力得到了很好的訓練，更充分肯定了其科研能力與水平，為學生進一步深造與研究提供了重要的基礎。如我校2014級植保創新班本科生趙國輝在學習生物化學課程時提前進入實驗室開展埃及伊蚊關乳凝集素與不同受體蛋白質互作的研究，并從蛋白質結構及功能的角度開展了蘇云金桿菌殺蟲機制的研究[14]。研究過程中，他不但學習掌握了大量生物化學與分子生物學技能，還通過研究結果的整理，以第一作者于期刊Parasites&Vectors(JCR小類1區，2019年影響因子3.22)發表了相關論文，并順利被廈門大學錄取為碩士研究生。2.4與科學素養培養掛鉤。從進入實驗室學習基本技能開始，學生就要嚴格地以科研人員的標準要求自己，如遵守實驗室規章制度、遵守科研誠信、注重團隊精神、提高實驗室安全意識、堅持不懈開展科研活動等理論課堂上學不到的科學素養。同時，進一步提升自我學習的能力，在科研過程中碰到的困難面前不畏懼、勇往直前等堅毅性格的培養也起了重要的課程思政的作用。2.5與課外創新創業競賽掛鉤。科學研究過程獲得的課題數據與相應結果也在學生們參加各種創新創業競賽中發揮了重要作用。如國家級、省級及校級的“挑戰杯”大學生課外作品賽和大學生創新創業競賽等項目，不但令學生通過課余時間開展的科研實踐獲得了認可，還讓他們在參加各種比賽的過程中得以全方位鍛煉，讓學生培養達到最大化的效果。以福建農林大學為例，在生物化學課程學習過程中參與科研實踐的部分學生獲得了全國挑戰杯課外作品賽的一、二等獎。2009級生命科學學院本科生劉昭霞等的項目“埃及伊蚊抵御Bt菌株LLP29侵染的轉錄組分析及其關鍵基因功能鑒定”獲得了第十三屆全國挑戰杯課外作品賽二等獎。同時也有多名學生獲得了全國或省級創新創業競賽的獎項。這些成果與經歷也為學生們繼續步入更高級別的高校或研究單位深造起到重要作用。這些成功的學生案例也為之后的學生起到了榜樣作用，極大地促進了他們的學習熱情，實現了良性循環，有效促進了學生的學習效率。2.6與專業科研人才培養掛鉤。與普通學生相比，在課程開始時提前申請進入實驗室的學生在實驗技能、對科研的理解和前沿學術的定位上存在明顯優勢。這些特殊培養的學生往往理論學習更扎實、實驗技能更嫻熟、科研視野更廣闊、專業素質更過硬，而且具備更明顯的創新精神和創造能力。然而，在課余時間實施科研實踐的過程中也存在一定的困難，如學生學習任務較重，課余時間比較有限；因經費或平臺問題，學生不能隨意選擇感興趣的實驗室或課題開展實踐等。因此，要想在生化課程之余深入開展科研實踐，還需要學校與不同科研平臺在政策和經費上的支持。

總之，生物化學課程應以培養學生掌握生物化學理論知識和實驗技能為主要目標，課程教學設計應滲透科研探索思想[11,15]，結合科研實踐的鼓勵與開展，奉行科學服務于人的發展理念[16]，提倡科研實踐在理論學習中的相互促進，在幫助學生全面掌握生物化學的基本原理、基本知識和基本實驗技術基礎上有效提高學生的創新思維、分析和解決問題的能力，為學生進一步學習后續的專業課程及為國家培養高素質創新性生物化學人才和具有深厚生物化學基礎知識的相關學科人才奠定良好基礎。

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作者:張靈玲 牟少亮 艾育芳 馬洪麗 單位:福建農林大學生命科學學院