生物无机化学选修课教学方法
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生物无机化学是无机化学与生物学、医学、药学交叉渗透而形成的一门边缘学科。生物无机化学主要研究金属和其他无机元素及其构成的化合物在生物体及周围环境中的结构、构像、性能和生物活性以及它们在生命过程中的作用和自身的新陈代谢过程［1］。经过几十年的飞速发展，生物无机化学已经积累了许多重要发现和认识，成为化学与生物学交叉学科中的主导学科。生物无机化学是化学类专业学生的专业方向必修课，也是生物医药类专业学生的选修课。我校从1996年开设生物无机化学选修课，授课对象为已修完基础化学或无机化学课程的大学一年级学员［2］。在教学组全体成员的共同努力下，生物无机化学多次被评为学校十佳精品选修课程，以下是我们在生物无机化学教学实践中的几点做法和体会。
1课程开设意义
面向生物医药类专业学生开设生物无机化学课程具有十分重要的意义。生物无机化学是研究生命现象的重要科学，在医学基础教育中占有重要地位。通过本课程的学习，能使学员全面掌握生物元素、生物金属配合物及其在医学、营养学和药物研究中的应用［3］。在完成基础化学或无机化学课程学习后，学生已经掌握了一般的化学基础理论、基本知识和基本技能，但对于化学与生命科学的联系、化学元素在人体中的作用、化学与医学的交叉渗透了解甚少。开设生物无机化学课程，不仅可以深化学生对化学基本理论和基础知识的理解，还能为他们认识生命现象打开一个新窗口、提供一种新思路，有利于扩大学生的知识视野，必将对未来从事的临床工作或医学研究产生积极影响［2］。开设生物无机化学选修课，拓宽学生的知识面，有利于启发医药学本科学生的创新思维，促进化学与其他学科的交叉、渗透和结合。同时，课程教学过程中适当融入新知识、新技术、新方法和当前研究的前沿问题和热点问题，更加有利于学生综合素质的提高，为培养学生的创新能力奠定坚实的基础［4］。本课程的教学对象为大学一年级学员，尚未学习生物化学和医药学专业课程。开设生物无机化学课程，让学员尽早接触生物无机化学发展前沿和临床医学实际，为后续课程的学习做好知识和心理上的准备，培养学习兴趣，增强学习动力。
2构建“多元化”课程内容体系
生物无机化学属于新兴的交叉学科，处在飞速发展之中，新成果不断涌现，新概念、新理论和新术语层出不穷。我国现行生物无机化学教材基本上是学者对10年到20年前国外教材进行翻译整理的编译件。因此，教学内容的深度和准确性受制于翻译人员的专业水平，新颖性更受制于西方教材的出版速度，该类书籍的全面性、新颖性和准确性已明显不能满足当今打造国际一流大学的教学需要和学生日益强烈的求知欲［1］。另一方面，本课程的教学对象是一年级本科生，这个年龄阶段的学生认知能力、基础知识与基本技能以及仅仅作为选修课的学习心态，都与现行教材结构、内容和逻辑安排存在差距。因此，教师要在综览现有生物无机化学教材的基础上，认真分析各教材的内容框架结构和表现形式，注意结合学科发展前沿，衔接学生的专业基础水平，对教材进行二次加工，重新构建合理的课程内容体系［5］。在综合分析学科、教材和教学对象特点的基础上，笔者精选生物无机化学中具有代表性的知识内容进行教学，所选教学内容可划分为以下五个方面:第一，生物无机化学概述:介绍生物无机化学发展简史、研究内容、发展现状与发展趋势。第二，元素医学概论:介绍生命元素及其分类、迁移与生物学作用。第三，生命科学中的微量元素:介绍人体必需微量元素、潜在有益元素及常见有害元素在人体内的含量、分布、代谢、生理生化功能。第四，碱金属和碱土金属的生物化学:介绍钾、钠、钙、镁等碱金属和碱土金属在人体内的含量、分布、代谢、吸收、排泄及其与疾病的关系。第五，金属蛋白和金属酶:结合金属配位化学介绍常见金属蛋白和金属酶的组成、结构、金属活性中心及其生物学功能。以上每部分教学内容都包括必需的基础知识、研究范例和最新学术动态。教学内容之间既相对独立，又相互联系，符合人类从简单到复杂、从一般到特殊、从局部到整体的认知顺序，组成一个有机整体。除了分专题传授生物无机化学基本原理和基础知识外，课程还紧扣教学内容，给出两个设计性实验选题蛋壳中钙镁总量的测定和蛋黄中胆固醇含量的测定，要求学员任选一个，组成2人小组，制定实验方案并在充分论证的基础上加以实施。另外，课程还要求学员根据自己的知识水平和兴趣爱好，自拟题目，完成一篇课程小综述。生物无机化学课程教学内容不仅仅局限于现有教材和理论课教学，还融入了实验方案设计和综述论文撰写能力培养，使课程教学呈现出“理论”与“应用”并重、“课内”向“课外”延伸、“学科内”向“学科外”拓展的特色，教学目的和教学内容都体现出“多元化”特色。
3实行“创新型”人才培养模式
根据学校“推进创新教育、培养创新人才”的精神，本课程教学实行“创新型”人才培养模式，努力从知识、能力和应用三个层次上搭建教学内容，课程教学按照“生物无机化学元素医学应用”的逻辑顺序，经过理论授课、实验教学和专题研讨环节，分五个专题学习生物无机化学，并开展一次课程实验和专题研讨活动。理论授课通过较为系统的讲授和典型案例分析，使学员了解生物无机化学基本原理和基本知识。教学过程始终坚持以学生为主体、教师为主导的原则，灵活运用问题式、案例式、讨论式教学，积极开展体验式教学，培养创新思维和自主学习能力，达到传授知识、启迪思维、培养能力的目的。实验教学根据理论课教学内容，给出两个设计性实验选题(蛋壳中钙镁总量的测定和蛋黄中胆固醇含量的测定)，让学生依据自己的兴趣选择其中之一，完成实验方案设计、论证与实施，培养学生应用生物无机化学基本原理、基础知识和基本实验技能，解决实际问题的能力。学生通过查阅文献资料，拟定具体实验方案，经过充分讨论，确定最终实验方案并在实验课上实施。专题研讨就学生撰写的课程综述进行汇报交流，旨在使学生学会利用现有的图书和科技情报，就自己感兴趣的内容进行深入研究，了解该领域的国内外发展现状、发展趋势、存在的问题与解决办法，学会撰写文献综述，营造并感受民主、自由、开放的学术交流氛围。开课前，学员每3－6人组合成一组，以小组为单位自主选题。在教员指导下查阅文献，进行文献分析、归纳总结、形成观点，撰写综述小论文。每个小组根据综述内容，制作PPT，选派一名学员进行汇报。汇报完毕后，教员鼓励学员就汇报内容进行讨论交流。
4实行“开放式”课程考核办法
课程实行考知识、考能力与考应用相结合的考核方式。课程成绩由理论成绩和实验成绩组成。理论成绩的评判依据为课程综述及汇报，占70%，主要考核学员对生物无机化学基本原理和基础知识的掌握情况与迁移能力;实验成绩的评判依据为实验方案设计与实施情况，占30%，主要考核学员应用生物无机化学基本原理和基础知识解决实际问题的能力。这种弹性和多元的考核方式，注重了个性教育，激发了学生的学习热情，营造了生动活泼的学习氛围，促进了学生自主学习，提高了课程教学效果。
5教学效果
5．1学员较好地掌握了生物无机化学基础理论和基本知识
在专题学习基础上，学员能较好地完成课外作业、专题研讨、综述撰写与汇报以及实验方案设计、讨论与实施，反映出其较好地理解了生物无机化学基本原理、基本知识以及生命元素在生物体中的含量、存在形态、分布与生物学作用。
5．2调动和发挥了学员的潜能
在理论方面，课程要求学员根据自己的知识水平和兴趣爱好，自拟题目完成一篇综述小论文，制作PPT，并且在课堂上汇报交流。在实践方面，课程给出两个设计性实验选题，要求学员选择其中的一个完成实验方案设计、讨论与实施。这种开放型考核方式与传统考核方式相比，更加尊重学员的兴趣，更能发挥学员的主观能动性。
5．3培养了学生的创新能力
综述撰写和实验方案设计都是开放型命题，没有现成答案和统一评判标准。要写出质量较好的课程综述，设计出切实可行的实验方案，学生只有在认真查阅资料的基础上，进行分析、加工、整理，发现问题、解决问题等创造性劳动，才能在综述论文中提出自己的见解，在实验方案中融入自己的创意。5．4提升了学员的三大能力传统的教学以知识传授为主，教师讲解，学生被动接受，尽管学员也能够学到一定的知识，但这种学习属于一种浅层次学习，学习过程中没有把思维放在首要位置。在生物无机化学教学过程中，学生不仅要完成综述小论文，还要根据选题完成开放性实验方案的设计，这就需要他们利用互联网网络、图书资料等资源进行文献的收集，并在阅读的基础上对收集的信息进行判断、归纳、分析和整理，这一过程提升了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
5．5培养了协作精神和团队意识
本课程的综述撰写与汇报和实验方案的设计、讨论与实施都是以小组为单位进行的。要在有限的时间内完成上述学习任务，全体组员须在组长的带领下分工协作，全程参与文献查找、资料加工、综述撰写、方案设计、PPT制作等环节，共同体验既有个人分工又有团队协作，既要彰显个性又要顾全大局的学习过程。
6存在的问题
多学科交叉的特点和迅猛发展的态势注定生物无机化学课程教学是一项极富挑战性的工作。为了较好地完成授课任务，教员备课时需花费比其他课程更多的时间和精力，投入与产出不成比例，容易挫伤授课教员的工作积极性。另外，个别学员对本课程重视程度不够，选课后随意缺课;少数学员学习态度不够端正，在撰写综述时存在抄袭现象;部分学员对文献的阅读不够深入，认知不够全面，导致研究报告水平不高、提出的实验方案缺乏可行性。
作者：周小霞 肖湘 蒲文丹 赵华文 赵先英 单位：第三军医大学药学院化学教研室