构建地方院校生物专业化学课程教学体系的实践与研究

教改教法　构建地方院校生物专业化学课程教学体系　的实践与研究　大，吴志鸿　　，＾习　（河池学院化学与生物工程学院　广西・宜州　５４６３００）　中图分类号：Ｇ６４２．４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７８９４（２０１３）３４—００５２—０３　发展出发，容易找准与地方经济发展的对接点，因此，生物　摘要化学课程在生物专业中一直是一门重要的基础课　程，通过化学课程在生物专业领域的应用和存在的问题进　专业的建设与发展定位具有明显的地方性。随着生物科学　的发展，生物技术的进步，使化学在生物学科的重要性越来　越突出，生物专业的学生需要经过一定的化学理论学习及　实验技能的训练才能更好地掌握本专业的知识。化学知识　体系与生物科学之间相互交叉与融合的程度，已经成为生　物科学技术能否实现创新的重要因素。本文将结合我校的　定位和生物专业建设实际，对地方本科院校生物专业化学　课程体系建设、教学内容和教学方法改革进行一些有益探　讨。　行研究和分析，结合地方本科院校办学特色的培育，提出地　方本科院生物专业化学课程教学体系的构建，既要适应生　物专业自身发展对化学学科知识的需求，同时也要适应地　方社会经济发展对人才培养的需求，依托地方特色资源开　发与研究，在课程体系设置、教学内容、教学方法上的改革　上体现“地方性”和“专业性”。　关键词化学课程地方院校生物专业教学改革　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　Ｍａｊｏｒ　ｉｎ　Ｌｏｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　／／ＷｕＺｈｉｈｏｎｇ　２生物专业化学课程教学的现状和存在问题　（１）课程体系设置沿用化学专业课程设置体系。目前，　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｉｓ　ａｌｗａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｏｕｎｄａｔｆｉｏｎ　ｃｏｕｒｓｅ　ｆｏｒ　大多数生物专业开设的化学课程（普通化学、无机化学、分　析化学、有机化学、少数开设物理化学）简单沿用化学专业　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｉｎ　ｂｉｏｌｏｙ　ｇｍａｊｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｃｏｍｂｉｎ—　ｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｕｎｉ—　ｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｃｈｅｍｉｓｔｙ　ｒ课程设置体系Ｐｌ，即使有些将无机化学、分析化学及部分物　理化学内容整合开设无机及分析化学，但仍然存在内容的　板块化问题，并没有把内容进行融合或融合程度不够，使课　程内容过深、过杂，而且各自强调自身的完整性、系统性、逻　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ　ｉｎ　ｌｏｃａｌ　ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ　ｕｎｉｖｅｒ—　ｓｉｔｉｅｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ａｄａｐｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｆｏｒ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　辑性，从而存在低水平重复、划分过细和层次上划分不清等　问题。　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅ－　ｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｔａｌｅｎｔ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｓｏｃｉａｌ　ｅ—　ｃｏｎｏｍｙ．Ｒｅｌｙｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｃｈａｒ－　ａｅｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅ—　（２）课程内容框架上沿用化学专业课程内容框架，只是　简单删除一些繁琐的计算推导和过深的理论阐述，课程内　容没有与生物学科相融合或融合程度不够，没有体现化学　与生物学科的联系和生物专业化学课程的特色。　（３）化学知识与生物专业知识联系不紧密，没有充分考　ｏｒｆｍ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｒｅｆｌｅｃｔ”ｅｎｄｅｍｉｃｉ－　ｔｙ”ａｎｄ”ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｉｓｍ”．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｃｏｕｒｓｅ；ｌｏｃａｌ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ；ｂｉｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ；　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　虑学生所学化学知识的一个重要目的之一是为后续专业课　程学习服务，特别是在选取一些例证和应用实例时没有和　生物专业有关知识联系起来，使化学知识教学与生物专业　的需求产生矛盾。　１前言　地方本科院校由于办学历史短，往往地处经济不发达　的二、三线城市，甚至是经济发展十分落后的老、少、边、山、　穷地区，与老的本科院校相比，在学科专业建设上没有竞争　力，如果没有形成自已的特色，就很难找到发展的空间。地方　本科院校培育专业办学特色时往往是依托地方社会经济的　发展，以地方社会经济的发展为核心，发展具有鲜明地方特　（４）实验课程采用无机、有机、分析分块开设，实验伴随　理论教学同期进行，基本操作实验中简单重复内容多，验证　性实验多，设计性和综合性实验少，缺少化学知识和技能在　生物学科中应用内容。　３生物专业化学课程体系设置和教学内容建设　３．１课程体系设置　色的学科专业ｌ１１。生物专业在学科专业建设中，从学科专业　课程体系的设置是课程建设的基础，我们在课程体系　基金项目：新世纪广西高等教育教改工程项目（２０１０ＪＧＡ０６６）。　作者简介：吴志鸿（１９６３一），男，副教授，主要从事广西特色资源化学提取与合成研究、化学教育教学研究。　５２　总第２６２期　２０１３年１２月（上）　敛ｊ蕾，ｅｃ　Ｔｈｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ａｒｔｉｃｌｅ　Ｃｏｌｌｅｃｔｓ　Ｔｏｔａ１．２６２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２０１３（Ａ）　表１综合实验课程内容　设置的实践中，根据化学学科知识体系，结合生物专业对化　学知识的需要和生物专业特色，考虑课程内容多、课时少的　实际，对原有课程进行整合，避免低水平重复，划分过细和　层次上划分不清等问题。整合后的课程体系如图所示：　３．２课程教学内容设计　３＿２．１课程教学内容设计原则　课程教学内容设计原则：（１）融合性原则。将原来分属　于几门课程的教学内容融为一体，组成一个新的教学体系，　有利于压缩内容，避免重复，适应化学课程内容多课时少的　需求『３１。（２）够用为度原则。根据生物专业人才培养方案，以　培育技能型人才为目标，坚持基础理论课教学以实用为目　的，以必需够用为度。（３）相关性原则。将和生物学科密切有　关的化学基础知识增补进来，体现生物类化学课程的特点。　（４）地方性原则。根据地方性本科院校服务地方的办学定　位，结合地方经济的发展需要，以地方特色资源的研究与开　发利用为依托充实教学内容，体现课程特色。　３．２－２课程教学内容设计　基础化学（１）的课程教学内容设计：本课程主要是将具　有一定关联性的无机化学、分析化学、物理化学的相关内容　整合，将热化学、化学平衡原理、可逆电池电动势等“物理化　学”与“无机化学”中的相平衡、相图、稀溶液通性、化学动力　学等内容整合在无机化学部分开设，不单独设物理化学课　程。将无机化学中的四大平衡（酸碱平衡、沉淀平衡、配位平　衡、氧化还原平衡）与分析化学中的四大滴定（酸碱滴定、沉　淀滴定、配位滴定、氧化还原滴定）关联起来，避免内容的重　复　。将与生物科学密切关系的有关化学知识融入到相关章　节作为自学内容，如将新陈代谢热力学、非平衡态热力学作　为热力学基础一章的自学内容，酶反应动力学作为化学反　应的速率和限度一章的自学内容，生物电化学作为氧化还　原反应一章的自学内容。结合地方特色动植物资源开发研　究需要，增设现代分离提取技术相关内容。　基础化学（２）的课程教学内容设计：本课程针对有机化　学具有相对独立性的特点，主要讲授有机化学内容。有机化　学是生物学的基础，有机化学源于生物学又服务于生物学，　与生理学、细胞学、分子遗传学、微生物学等都有着十分密切　的关系。生物专业的培养要求决定了有机化学课程体系不能　照搬化学专业的课程体系，必需特别强调与生物专业实际相　结合的逻辑性和创新思维的培养。因此，生物专业有机化学　课程内容的设计以研究生命现象的化学本质为基本内容。对　教材内容作相应的修改。主要内容包括各类基本有机物的命　名、结构、性质以及与生物有关的重要天然有机物的结构与　性质，主要有机反应类型和机理及有机合成原理日。做到“三　个突出”：一是突出有机分子结构与其性质的关系；二是突出　实验名称　学时　实验安全和仪器的认领、洗涤　２　分析天平的使用　．　２　溶液的配制和滴定操作　２　土壤试样中水分含量的测定　２　土壤中腐殖质含量的测定（重铬酸钾法）　２　基　直接碘量法测定维生素Ｃ的含量　２　础　凯氏定氮法测定奶粉中的蛋白质　２　性　实　莫尔法测定生理盐水中ＮａＣ１的含量（沉淀滴定法）　２　验　生物体常见阳离子的分别鉴定　２　减压蒸馏（糠醛的减压蒸馏）　２　水蒸气蒸馏（从桂枝叶中提取桂油）　２　液一固萃取（从银杏叶中提取黄酮）　２　草酸氢钠和草酸钠混合溶液含量的测定　２　小计　２６　乳酸锌的合成及组成测定　３　综　△　黄芩中黄芩苷的提取和纯化　３　性　茶叶中有效成分的提取　３　实　由山苍子油制备香料紫罗兰酮　３　验　小计　１２　从含银废液中制备硝酸银　３　计　纳米一氧化钛的制备及其光催化活性　设　３　性　从猫豆提取左旋多巴　３　实　八角茴香油提取　３　验　小计　１２　合计　５０　各类有机物之间的相互转换关系；三是突出有机化合物与生　命体之间的相互关系。　综合实验的课程内容设计：本课程以培养学生分离、提　纯及提取技术，分析检测技术，制备与合成技术为主要内　容，在加强基本操作训练的同时，减少验证性实验，去掉一　些简单重复性实验，增加应用技术和培养研究能力方面的　综合性实验和设计性实验目。根据“地方性”和“专业性”的双　适应的原则，选取与生物专业有密切关系的地方特色资源　作为内容和材料进行实验设计。综合实验课程内容见表１。　４生物专业化学课程教学中“教”与“学”的方法改　堇　保证教学任务高质量地完成，除了重视课程的科学设　计和教学内容的优化外，改革教学方法也是十分必要的。长　期以来我们在谈到教学方法改革的时候，更多的是偏重于　教师教的方法研究，在一定程度上对学生学的方法研究重　视不够，没有真正体现学生在教学过程中的主体地位。教学　方法改革要把“教”建立在“学”的基础上，践行教书育人的　宗旨，促进学生的全面发展。为保质保量完成生物专业化学　课程教学任务，我们结合学校的实际从教师“教”的方法和　学生“学”的方法两个方面进行改革探索。　在教师“教”的方法改革中，一是重视该课程教师的选　配工作，改革后的课程涉及的知识面宽，并要求对生物学科　与化学学科的联系有一定的了解，我们采用多人分段讲授　的方法作为过渡，选拔具有扎实化学功底的生物教师经过　化学课程进修，强化培训后承担该课程的教学工作。二是根　据教学内容将生物科学的例子运用到化学课程教学中，使　（下转第５５页）　５３　总第２６２期　Ｔｈｅ§ｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｕｃａｔ｜｜ｆ敏毛ｃｉ０ｎ　Ａｒ‘　ｔｉｃ１ｅ　Ｃ０ｌ１ｅｃｔｓ　Ｔｏｔａ］．２６２　２０１３年１２月（上）　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２０１３（Ａ）　３纵向比较法　５相异比较法　纵向比较是对同一物质的不同代谢阶段或不同结构阶　相异比较就是对两个或两类性质相反的事物或一个事　段进行比较。如未结合胆红素和结合胆红素，两类胆红素的　物的正反两方面加以比较，即比较两个事物的不同属性，从　代谢特点和性质存在差异。区别黄疽的类型和对黄疸作出　而分析两者的差异。如酶的三种可逆性抑制作用：竞争性抑　病因诊断鉴别，临床意义重大。因此我们可以运用纵向比较　制作用、非竞争性抑制、反竞争性抑制作用（见表４所示），　法，对两种胆红素进行比较（见表３所示）。　转录和反转录的区别闭。　表３未结合胆红素与结合胆红素的区别　表４竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的比较　项目　未结合胆红素　结合胆红素　项目　竞争性抑制　非竞争性抑制　反竞争性抑制　别名　间接胆红素　直接胆红素　结合部位　活性中心　活性中心以外　活性中心以外　抑制剂结合组分　Ｅ　Ｅ、ＥＳ　ＥＳ　与葡糖醛酸结合　未结合　结合　增加底物浓度　消除抑制　不能消除抑制　不能消除抑制　与重氮试剂反应　慢或间接反应　迅速、直接反应　对Ｖｍ的影响　不变　降低　降低　水中溶解度　小　大　对Ｋｍ的影响　增加　不变　降低　经肾随尿排出　不能　能　在生物化学教学中，通过列表比较的例子还很多，老师　要通过不断地总结和归纳，并在教学过程中灵活运用，以促　性作用　通透细胞膜对脑的毒　大　无　进学生全面牢固地掌握所学知识，积极引导学生开拓思维，　４横向比较法　培养其创新性思维，提高学生分析及解决问题的能力，激发　横向比较是对某一生化反应的不同反应类型进行比　学生的学习兴趣，从而促进教学质量的有效提升，为培养复　较。如糖代谢的三条代谢途径：糖酵解、糖的有氧氧化以及　合型人才打下坚实基础。　磷酸戊糖途径。以上三条代谢途径内容比较复杂中，需要掌　参考文献　握的知识点繁多，学生记忆有一定难度。因此为促进学生更　…１刘煜．生物化学图表解【Ｍ】．北京：人民卫生出版社，２００８．　好地掌握这部分的内容，建议可从反应条件、进行部位、关　［２］周雨．比较法在生物化学教学中的应用［Ｊ］．实用医技杂志，２００９，１６　键酶、产物能量、生理意义等方面对其进行比较分析，将各　ｆ４１：３１１．　种代谢之间的相关要素加以联系，突出各种代谢的特征。　编辑李少华　夸　ｊ　，窜　，・　色　奎　－宣ｋ　窜　业斑　ｒ　；圣　窜　－窜　亭音　ｒ夸　－—９妊　夸ｋｒ窖　夸ｋ　妊ｒ坐奄　９　｝　§　一　》　妊ｒ毫　宣　，壹　，　ｒ逝　（上接第５３页）　学生感受到所学化学知识与本专业的衔接，明确化学课程　根据地方本科院校的办学定位，充分考虑生物专业学科建　作为生物专业基础课的重要性，提高学生的学习效果。三是　设需要和人才培养目标要求，结合一定的化学学科知识体　综合应用多种教学手段，采用多媒体辅助教学，把一些抽象　系进行改革，保证化学课程既适应生物专业的需要，也适应　的概念转化成生动直观、学生容易理解的形式展现给学生。　地方经济发展的需要。．　在学生的“学”的方法改革中，根据教学对象是刚进大　学校门的大一新生，大学学习方法和思维方式与中学有着　参考文献　明显区别，我们在化学课程教学过程中深感对刚入校的新　［１】吴志鸿．地方本科院校化学和生物专业培育办学特色的思考［Ｊ］．　生，指导其建立良好的学习方法和思维方式十分必要，为　考试周刊。２０１３（２２）：１６９—１７１．　此，我们把指导其建立良好的学习方法和思维方式融合到　［２】戴乐蓉．生物类专业基础化学课程改革的实践与设计［Ｊ】．大学化　教学过程中　。一是加强学生自学能力的培养，根据课程教　学，１９９６，１１（５）：１０—１１．　学内容设计，将与生物科学密切关系的有关化学知识融入　［３】楼纪东，黄丽红，马奕春，林芳，卢秀莲．生物专业无机及分析化学课　到相关章节作为自学内容，指导学生自学。二是加强学生研　程教学设计与改革ｆＪ］．科技信息，２０１２（１）：３２５．　究性学习能力的培养，实施研究性学习，使学生养成良好的　［４］张一兵．生物专业“无机化学”与“分析化学”的教改研究［Ｊ】．上饶　学习习惯，激发学生的学习兴趣与动机，培养学生再学习的　师范学院学报，２００４，２４（６）：６５—６８．　能力，通过研究性学习能力的培养，使学生能够将所学的化　［５】姜海燕，宋波，尹彦冰，张宏波　｝化学专业有机化学课程体系的建　设与改革ｆＪ】．化工时报，２０１２，２６（８）：６３—６４．　学知识迁移到生物专业上，解决生物专业相关问题，提高生　［６］曾仁权，钟国清，蒋礼，陈朝晖，赵元聪．农科本科专业化学课程体系　物专业学生学习化学课程的兴趣。三是积极引导学生参与　和教学内容综合改革研究与实践【Ｊ１．四川畜牧兽医学院学报，　教师的一些科研活动，根据教学内容适时引导学生将学习　２００２，１６（２）：６２－６５．　研究的内容与其学科专业和社会生活联系起来，逐步形成　［７］何春玫，李红梅．高职院校畜牧兽医专业化学课程的教学改革与　研究式的学习方法。　探讨［Ｊ】．畜牧与饲料科学，２０１０，３１（４）：１８８—１９０．　总之，地方本科院校生物专业化学课程的教学改革，要　编辑李少华　５５