【线下一流课程申报】《生物化学》课程 (1).docx
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线下一流课程申报:
《生物化学》课程
一.课程建设
(一)课程建设基础(课程前期建设基础、成果介绍等,500字以内)
《生物化学》是生物类专业的重要基础课程,一直是生物系各专业的必修课程。
本课程团队负责人长期从事糖、脂代谢研究,其他成员都具有生物化学研究背景和丰富的教学经验,教学团队老师具有14年的理论课和近30年实验课的教学经验,经历了多轮教学改革,使本课程精益求精。
2018年,随着海洋科学专业(海洋生物学方向)和食品安全与检测专业开始招生,《生物化学》的受众逐步扩大,课程迎来了新的变化和发展。
新专业的《生物化学》学时从80降至48,然而,作为生物相关专业最为重要的基础课程,也是很多专业考研的必选科目,不能以降低课程质量而换取学时。
如何在低学时下维持内容的广度和深度,同时提升课程质量,成为摆在任课教师面前的重要课题。
为此,我们一方面利用课程团队在教学经验上的厚度,另一方面发挥以科研思维带动教学的优势,提出了以问题为导向的教学新理念。
设计了“课堂问题”、“作业问题”、“实践问题”、“科学问题”、“开放式问题”等五个维度问题引导的教学方法,全面引导学生带着问题学习、带着兴趣学习,完成了从被动学习到主动学习、接受知识到求索知识的转变,在不缩减课程内容及降低课程难度的情况下,取得了良好教学效果。
(二)课程特色、影响力(课程的主要特色介绍、影响力分析,500字以内)
本课程的主要特色是从五个维度设计问题,将《生物化学》庞杂的内容融合到深入浅出的问题中。
不同维度的问题具有不同的教学目的,但是能够相互补充、层层递进。
“课堂问题”为考察性问题,利用雨课堂的随堂出题功能实现与学生的互动,实现强调知识点、把握课堂学习动态的目的。
“作业问题”为重点知识的综合运用,尽量与实际问题相关,考察学生对知识的理解和运用,实现补强重要知识点、提高学习兴趣的目的。
“实践问题”是需要动手验证的问题,充分发挥实验课同步的优势,通过实验深化对知识点的理解,从实践角度强化学生对知识的掌握。
“科学问题”是课堂上提出的有深度的问题,需要学生运用科研思维,通过综合分析提出解决问题的思路,并论证问题的答案,牢固掌握重要知识点的同时,实现培养科学思维、激发探索欲的目的。
“开放式问题”是生物化学领域重要但没有最终定论的问题,学生们既要了解关于这个问题有哪些科学假设,也要了解为什么没有定论,从此埋下科研的种子。
以上特色的形成是基于在低学时下如何做好《生物化学》教学的场景下提出的,实践中,问题为导向的教学理念在高学分的生物化学课程同样取得了良好效果。
同样地,上述五个维度的问题设计也适合生物类其他课程的教学,尤其适合实验驱动的课程,如《遗传学》、《细胞生物学》《分子生物学》等。
二.课程设计
(一)总体设计(举证说明本课程在教学设计及实施过程中采用的教育思想或理念,说明本课程的教学目标、适用对象、选取内容、学习资源建设与使用情况、课程组织实施情况等,800字以内)
《生物化学》课程的特点是内容体系非常庞大,整体上又非常有迈辑性和系统性。
如何在有限的学时内把知识点讲精、讲透,不仅是《生物化学》,也是所有专业基础课教师面临的共性问题。
经过多年的教学模索,我们发现最适合的教学方式就是“讲精要”。
“讲精要”的核心是图绕生物化学的重要原理,把问题讲精、讲透;对一般性概念,让学生理解为主。
如何区分和引导,是本课程需要迫切解决的问题。
基于这一出发点,我们通过从五个维度设计一系列问题,形成了以问题为导向的新教学理念,并在实践中得到检验,取得了良好成效。
所设计的五个维度的问题难度不同、目的不同、互为补充,整体上围绕捉高学生对知识点理解力、培养学习兴趣、进行主动学习的教学目标,贯穿全部教学过程,形成完整的体系。
“课堂问题”以知识点的强调和考察授课效果为目的,通常为浅显的客观题为主。
如讲完糖酵解的10步反应后,立即提出“糖酵解中既是底物水平磷酸化反应,又是不可逆反应的是哪一步?
”。
这个问题既是知识点的回顾,又归纳了一个新的知识点,通过雨课堂的在线问题功能,能够快速掌握学生对新知识的理解程度,并及时调整课堂进度。
“作业问题”以知识点的综合运用为目的,问题多贴近生活,以增加学生的学习兴趣。
比如脂肪酸分解代谢一章的作业:
假设你流落北极荒岛,只能以鲸鱼或海豹的脂肪为食的情况下体内会发生什么变化?
这个问题的解决需要综合运用脂肪酸β-氧化以及酮体形成的知识,同时这个问题比较有趣,能够激发学生的兴趣。
“实践问题”充分利用与理论课同步开展的实验课,通过实验解决问题。
比如两二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制实验,使同学们通过实验加深对竞争性抑制剂作用的理解。
“科学问题”强调问题的解决过程,强化知识的同时建立科研思维。
比如在氨基酸分解代谢一章,讲述了以水解明胶汤因减肥效果卓著风靡,又因致人死亡收场的事件。
如何解释该事件?
需要在提出科学假设的基础上,综合运用氨基酸分解机制、氨中毒、明胶组成等多方面知识方可解决,非常有助于学生对知识点综合运用。
“开放式问题”更加注重思维训练,培养学生的探索欲。
如提出哪些因素可以导致肥胖?
这个问题可以有很多假设,糖、脂、激素、蛋白、能量都可能与肥胖有关,每一个假设都有背后的原理支撑,但是肥胖原因现阶段仍然没有定论,带着这个问题需要对生命科学领域的其他问题进行持续的探索,甚至在将来可能专门从事相关的研究。
(二)课程思政具体设计(举证说明本课程教学设计中如何有效融入课程思政、课程思政的主要渗透点及实施方式、所取得的育人成效等,800字以内)
本课程从五个方面将思政内容融入课程体系。
第一,通过科学史的介绍,突出科学家对学科发展的推动作用,培养学生成为科学家的志向。
第二,通过介绍生物化学原理在应用领域发挥作用的实例,激发学生对课程和专业的热爱。
第三,通过科学问题的引导,突出创新的重要性,培养学生科研思维的形成。
第四,通过对生物学原理的讲解,折射人生哲理,培养学生建立正确的世界观、人生观和价值观。
第五,通过生物化学对民生领域的影响,以及我国相关科研工作的优势和劣势,激发学生为投入祖国生命科学领域的科孕研究和产业发展而努力学习的决心。
在培养学生科研志向方面,第一堂课就阐述了“科学、科学家和科学方法”的主题,埋下科学研究思想的种子。
对推动学科发展重要的发现,阐述发现的过程以及每一位科学家在其中做出的贡献。
比如对酶的研究,从酶的发现、研究方法的发展完善、酶动力学、酶催化机制科学假设的提出和验证等一系列研究,跨度一百多年,至少十几位科学家做出了重要贡献,推动了学科的发展。
在激发学生专业兴趣方面,尽量把理论知识和生活中的问题相结合,如烫发和直发的原理,蕴含角蛋白结构、二硫键需要还原环境等知识点,同时又富含生活气息。
生活中无处不在的生物化学,很容易激发学生的兴趣。
在培养学生科研思维方面,通过抛出科学原理性问题,引发以科研思维解决问题的能力。
如探讨不同生理需求下磷酸戍糖途径走向的问题,分别考虑细胞抗氧化、快速增殖过程的主要限制因素,结合限定的磷酸戊糖途径,逐步分析获得答案。
在解决问题的同时给学生以很好的科研思维锻炼。
在树立正确三观方面,在讲解生物化学基本原理的时候,自然折射人生的哲理。
比如乳酸合成之后偿还“氧债”的机制,能量需要合理规划使用,生命何尝不是?
年轻时养成良好的生活习惯,以免将来“还债”。
通过人生哲理的探讨不仅传递正能量,学生对相关知识点也记得更牢。
在激发学生投入祖国科研事业方面,重点从生物化学研究对国计民生的重要影响方面展开。
如讲到Warburg效应的应用,强调在此基础上科学家开发出一系列诊断和治疗肿瘤的方法,同时捉出肿瘤的靶向药物由于我们缺乏原创性知识产权,国民要获得治疗需要付出昂贵的代价。
基础研究的差距需要新一代科学家去努力拼搏。
通过以上五方面,思政元素自然渗透到课程的每一个角落。
通过思政元素潜移默化的影响,学生对专业学习的热情明显提高,课堂氛围积极向上,作业质量较高,初步实现了育人目标。
三.课程应用及评价情况
(说明本课程在校内外的应用情况以及课程成绩评定方式、课程考核评价方法等,并自评课程在教学应用和教学改革中的实际成效情况,600字以内)
在课程团队的共同努力下,在近三年的时间,使以问题为导向的课程体系进一步形成,完善了五个维度的问题,实现了预期效果。
本课程的改革理念及创新举措已在生物系5学分的生物化学课程中得到了应用,同样起到了提升学生学习兴趣、牢固掌握知识点、激发科研思维、激发为祖国从事科研工作志向的目的。
实践证明本课程的教学理念和方法不仅仅适用于学分压缩的课程,对生物类的其他专业课程都应具有良好的可移植性。
本课程注重平时成绩和课堂表现,课堂表现、课后作业、期中考试和期末考试分别占总成绩的15%、20%、30%和35%,其中期中考试和期末考试均为闭卷考试,考试范围和内容不交叉。
总成绩的多元化评价来源也更能够反应学生真实的学习情况和学习效果。
课程评价和考核主要来自学生评教、教师评价以及学校组织的考核。
近两次学生评教的分数分别为96.58分和97.58分,均高于生物系平均分数且增幅高于系平均分增幅,表明课程改革举措得到了学生的认可。
本系教师评价均为优秀,教务处组织其他系的教师对本课程进行了评价,结果良好,并通过了校级一流课程认定。
通过对课程实施经验的总结,本课程在五个维度问题的设计以及课程思政元素融入的方式方面具有良好的可移植性,通过进一步的建设和完善可以向其他生物类理论课推广。
四.课程主要特色和创新点
(包括但不限于课程理念创新、设计创新、内容创新、教学(教学>讲授)方法创新、评价方式创新等,并结合课堂教学实际总结课程主要特色,500字以内)
本课程的特色是根据教学目的,从五个维度设计了一系列问题,思政元素有机融合,并以问题为导向,引发学生的思考和讨论,使学生更牢圈地掌握重要知识点。
五个维度的问题不是随意设置的,而是各有目的,同时整体生具有内在的联系和逻辑性,非常便于学生梳理和学习。
课程的创新主要来自内容,授课形式也是以教师教授为主,尽量避免把有限的学时花费到无谓的形式上。
但是讲授的同时,非常注重课堂效率,非常注重课后学习效果。
课堂上,教师随时通过APP互动了解学生的学习情况,没有专门设计互动环节,却随时保持互动,及时调整教学进度。
课后需要同学们完成有一定难度的问题,每次作业都能引发同学们在班级群中的讨论,形成了良好的主动学习氛围。
以问题为导向的教学理念,强化了对学生思维能力的培养,内在逻辑性强化了知识点的掌握。
注重以科学问题引导,建立提出问题-分析问题-解决问题的闭环,解决问题的同时,也增强了学生提出问题的能力。
同时,增强了学生的实战能力,实现了能力和成绩的同步提高。
五.课程后续建设计划
(今后五年课程的持续建设计划、资源更新与维护、教学应用计划,经费预算与落实等,500字以内)
日前,本课程以问题引导教学的体系还没有完全覆盖,有些环节的设计还不够合理;实验课受条件限制,仅能覆盖常规实验,还不能发挥与理论课并重的作用;课程体系创新以及思政元素融入的成效还需要进一步检验,还缺乏理论化。
针对这些问题,今后五年,将重点从以下三方面进行改进:
①进一步完善以问题为导向的课程内容体系,形成更为成熟的课程体系;②改善实验条件,引入更多的自主设计实验,实现实验技能训练和科研能力培养并重;③不断归纳总结经验教训,时机成熟可编写讲义或教材,争取获得出版;④在课程建设日益成熟,将创新改革理念在同类课程以及兄弟院校进行推广,发挥一流课程的示范效应。
围绕上述后续建设计划,未来5年计划预算经费5万元,主要来自学校和学科的本科教学改革经费,计划支出内容包括:
ü论文发表、文献检索等1.5万元
ü参加教学会议、教学交流差旅费等1.5万元
ü讲义、教材编写、资料打印等1万元
ü课程资源制作费等1万元
ü合计5万元
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