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向窮，李先輝，李春艷，田榮波

吉首大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南吉首416000

[摘要] 針對生物化學(xué)的課程特點，采用激發(fā)學(xué)生興趣、構(gòu)建整體框架、反復(fù)比較、巧做習(xí)題等方法，使學(xué)生牢固地掌握生物化學(xué)理論知識。同時，在教學(xué)過程中結(jié)合具體實驗案例，全面提高醫(yī)學(xué)類學(xué)生的實驗創(chuàng)新素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]生物化學(xué)；理論教學(xué)；實驗案例；創(chuàng)新素養(yǎng)

 21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生物化學(xué)是從分子水平揭示生命現(xiàn)象及本質(zhì)的科學(xué)，是生命醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)都須開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。掌握了生物化學(xué)的基本理論和基本技能，有利于遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)等后續(xù)專業(yè)課程的理解和學(xué)習(xí)。在學(xué)生們掌握了此門課程的基本理論、基本知識的同時，生物化學(xué)實驗可促使其將掌握的基本實驗操作技能、分析和解決實際問題的思路和方法順理成章地運用到醫(yī)學(xué)實踐工作中。因此，它對學(xué)生整合相關(guān)知識、構(gòu)建完整的專業(yè)思維體系是極為重要的。但生物化學(xué)這門課程信息量大，抽象難懂，而且內(nèi)容前后交錯；此外，學(xué)生生源類型復(fù)雜，文化水平差異較大，有些生源是文科類別，并有一部分來自中專、職高及基層醫(yī)療機構(gòu)的對口生，他們的基礎(chǔ)知識相對薄弱。以上種種原因，都給生物化學(xué)的實際教學(xué)帶來較大難度，對于青年教師來說更是一種挑戰(zhàn)。為了使學(xué)生更積極主動地學(xué)習(xí)從而更好地掌握這門課程，筆者結(jié)合自身體會，淺談幾種教學(xué)方法。

1  基于經(jīng)典的主線教學(xué)模式，構(gòu)建知識板塊

 眾所周知，生物化學(xué)課程信息量大，抽象難懂，如果不能從整體上把握各章節(jié)知識點的內(nèi)在邏輯關(guān)系，很容易迷失在知識的海洋中，致使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。針對此狀況，可以把各知識點的邏輯關(guān)系作為每個章節(jié)前的導(dǎo)論部分，為整體知識做鋪墊，給學(xué)生一個整體的宏觀知識輪廓和框架，引導(dǎo)學(xué)生理清思路。此外，根據(jù)整體框架，還可以指導(dǎo)學(xué)生自己對相應(yīng)的知識板塊進(jìn)行內(nèi)容的二次梳理和整合。例如，在靜態(tài)生物化學(xué)這部分，以糖、蛋白質(zhì)、脂類這三類生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能為主線；抓住主線，再分別從各自結(jié)構(gòu)人手，層層剖析結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、功能的關(guān)系，就能找出共同規(guī)律所在。

1.1適時引入相關(guān)實例，激發(fā)學(xué)生興趣

 生物化學(xué)課程的主要特點是介紹各種生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能，知識點多，內(nèi)容枯燥，而且有些知識內(nèi)容交錯，不易理解。從心理學(xué)角度來說，興趣是人們探究某種事物或從事某種活動的心理傾向，它以認(rèn)識或探索外界的需要為基礎(chǔ)，是推動人們認(rèn)識事物、探求真理的重要動機。立足于主線，在消除畏難心理的基礎(chǔ)上，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，在授課過程中除了課本中靜態(tài)的理論知識外，適時引入經(jīng)典的獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎的科學(xué)家及其科研故事、研究歷程和所獲成果，可以拓寬知識的深度和廣度，并能使學(xué)生意識到基礎(chǔ)知識的重要性，從而產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的動機。例如，在講核酸及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)時，用“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和測定”進(jìn)而引入核酸的結(jié)構(gòu)，用其發(fā)現(xiàn)者Watson和Cric:k兩位科學(xué)家的明星故事，形象地介紹了核酸這一基本生物分子的各個物理特性；與此同時，核酸與蛋白質(zhì)（有人認(rèn)為還有糖）是生命的最基本物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與功能的研究一直是分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容，而蛋白質(zhì)作為生命活動的主要承擔(dān)者，幾乎一切生命活動都要依靠蛋白質(zhì)（包括酶）來進(jìn)行。蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的研究除了要闡明由氨基酸形成的并有一定順序的肽鏈結(jié)構(gòu)外，應(yīng)將重點轉(zhuǎn)移到其肽鏈拆疊成的特定的三維空間結(jié)構(gòu)上，因為蛋白質(zhì)生物功能與它的空間構(gòu)型關(guān)系極為密切。為了使學(xué)生能把所學(xué)知識整合起來，可以引入一些與生活或工作密切相關(guān)的實例。以肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)為例，Mb與Hb都是含有血紅素輔基的蛋白質(zhì)。而血紅素與蛋白質(zhì)的穩(wěn)定結(jié)合主要靠以下兩種作用：一是血紅素分子中的2個丙酸側(cè)鏈與肽鏈中氨基酸側(cè)鏈相連，另一作用即是肽鏈中的組氨酸殘基與血紅素中Fe2+配位結(jié)合。Mb只有1條肽鏈，故只結(jié)合1個血紅素，只攜帶1分子氧，其氧解離曲線為直角雙曲線；而Hb是由4個亞基組成的四級結(jié)構(gòu)，共可結(jié)合4分子氧，其氧解離曲線為“S”形曲線。從曲線的形狀特征可知，Hb第一個亞基與0：結(jié)合，可促進(jìn)第二、第三個亞基與02的結(jié)合，前三個亞基與02結(jié)合，又大大促進(jìn)第四個亞基與02結(jié)合，這種一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響蛋白質(zhì)分子中另一亞基與配體結(jié)合能力的效應(yīng)，稱協(xié)同效應(yīng)，02與Hb之間是促進(jìn)作用，稱正協(xié)同效應(yīng)。之所以會有這種效應(yīng)，是因為未結(jié)合02時，Hb結(jié)構(gòu)緊密，此時Hb與02親和力�。浑S著02的結(jié)合，其亞基之間鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)變得松弛，此種狀態(tài)Hb與02親和力即增加。這種1個氧分子與Hb亞基結(jié)合后引起亞基構(gòu)象變化的效應(yīng)稱變構(gòu)效應(yīng)，有關(guān)此效應(yīng)也會在后面酶的章節(jié)中詳細(xì)解釋。肌紅蛋白只有1條肽鏈，不存在協(xié)同效應(yīng)。所以Hb與Mb在空間結(jié)構(gòu)上的不同，決定了它們在體內(nèi)發(fā)揮不同的生理功能。

 通過這些例子，一方面使學(xué)生深刻理解了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能的道理，另一方面也增加了趣味性，不但把遙不可及的抽象知識變?yōu)榫唧w的研究內(nèi)容，而且拓寬了學(xué)生的知識面，增強了專業(yè)自豪感。

1.2  歸納和比較相關(guān)聯(lián)知識點

 著名心理學(xué)家斯金納指出，強化是增加反應(yīng)概率的刺激或刺激物，強化與行為發(fā)生呈正相關(guān)；因而這樣重復(fù)性的陳述性刺激能使學(xué)生印象深刻。糖、蛋白質(zhì)、脂類等大分子物質(zhì)代謝途徑雖然各不相同，但都有一些相似的過程，因而在授課中講到其中一種大分子時，可以反復(fù)提出其他分子代謝途徑的類似過程，同時對內(nèi)容的異同比較歸納也是很好的刺激和加深印象的方式。例如，ATP是各種物質(zhì)代謝必需的能量貨幣，在不同物質(zhì)的代謝中，ATP為活化物質(zhì)所提供的高能磷酸鍵的數(shù)目是不同的。葡萄糖、甘油等含有羥基的物質(zhì)，活化過程是磷酸化，只需要1個高能磷酸鍵，ATP變?yōu)锳DP；而脂肪酸、氨基酸中含有羧基，活化時都需要把羧基轉(zhuǎn)變?yōu)轷；�，需要消�?個高能磷酸鍵，因此，ATP變?yōu)锳MP。UTP是糖原合成過程中的必需物質(zhì)，CTP是磷脂合成的關(guān)鍵物質(zhì)，GTP則是蛋白質(zhì)合成中必不可少的能量提供者。除此之外，還可以比較三大物質(zhì)代謝過程中，大分子物質(zhì)在細(xì)胞器及組織器官之間的轉(zhuǎn)運機制，以及大分子合成過程中有無引物、大分子合成的方向等。通過比較，不但使學(xué)生對知識加深了印象，而且有助于增強綜合分析能力。

1.3巧做習(xí)題，增強知識的運用能力

 生物化學(xué)這門課知識點非常多，要想掌握生物化學(xué)的內(nèi)容，只依靠課堂聽講，理清知識脈絡(luò)是不夠的。選取有代表性的習(xí)題，可以有效地使學(xué)生加深對知識的理解，提高知識的運用能力。例如，氨基酸等電點的計算是一個重點內(nèi)容，在講解時，選取甘氨酸、賴氨酸和谷氨酸等3種不同類型的氨基酸為代表，使學(xué)生理解等電點計算公式的應(yīng)用方法。在此基礎(chǔ)上，在課后習(xí)題中可以以小肽的等電點計算來鞏固這一知識點。例如：求小肽Lys-Ile- Glu的等電點。相比氨基酸等電點的計算，此題看似復(fù)雜，實際上只要理解了氨基酸等電點計算公式及意義是“兩性離子兩側(cè)的2個pKa的平均值”，而且正確寫出小肽中3個氨基酸的連接方式和解離順序，此題就可以迎刃而解了。

 核酸化學(xué)作為本課程的重點，章節(jié)的大量篇幅介紹核酸的各級結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)，感覺內(nèi)容比較松散，設(shè)計一個習(xí)題把松散的內(nèi)容組織起來就很有必要。一個單鏈DNA與一個單鏈RNA的相對分子質(zhì)量相同，如何將它們區(qū)別開來？這一題目就很有代表性，解決這個問題可以從2種核酸中戊糖不同因而有不同的顏色反應(yīng)來區(qū)分，可以用堿水解RNA有增色效應(yīng)來區(qū)分，可以用專一性酶水解來區(qū)分，也可以用酸水解再采用層析法、電泳法來區(qū)分。一道習(xí)題，綜合了多個知識點，一方面使學(xué)生對上課內(nèi)容加深了理解，讓自學(xué)能力不足的學(xué)生找到方向；另一方面通過一些綜合練習(xí)，讓學(xué)有余力的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會到挑戰(zhàn)的樂趣，提高他們學(xué)習(xí)的信心。

2實踐性和國際化模式并行，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力

2.1  變被動為主動，啟發(fā)學(xué)生思考性和實踐性學(xué)習(xí)

對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將課堂教學(xué)和實驗充分相結(jié)合（表1），多開設(shè)探索性的實驗課，充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造力和實踐能力，同時對于經(jīng)典的示范性教學(xué)實驗盡可能放手讓學(xué)生自己動手實踐，形成“教與做”的情景模式。此外，通過血糖和總膽固醇測定等實驗，可以讓學(xué)生引發(fā)對糖尿病、高血脂癥等現(xiàn)代“富貴病”的省思；在講蛋白質(zhì)測定原理時，分析三聚氰胺案件，引導(dǎo)學(xué)生端正科學(xué)態(tài)度，樹立用知識造福人類的觀念。在上述“教與做”過程中，還可以適當(dāng)巧妙地設(shè)置一些疑問，啟發(fā)學(xué)生以解決問題的方式理解相關(guān)知識內(nèi)容61。例如，我們可將生物氧化能量代謝的內(nèi)容融合到糖代謝的章節(jié)中，先講糖酵解，留下一系列問題：細(xì)胞質(zhì)中糖酵解產(chǎn)生的NADH怎樣生成ATP?可以經(jīng)由何種途徑進(jìn)入呼吸鏈完全氧化？為什么有氧條件下1分子葡萄糖糖酵解可以產(chǎn)生6個或8個ATP?通過對相關(guān)聯(lián)內(nèi)容的適當(dāng)調(diào)整，同時設(shè)下疑問，使得學(xué)生在尋求問題解決途徑的過程中，不但了解了之前所學(xué)的糖酵解過程的細(xì)節(jié)問題，而且對整個過程也形成了完整的印象。

2.2順應(yīng)國際化，適時運用雙語教學(xué)

 為了提高學(xué)生綜合素質(zhì)和國際競爭意識，對于相關(guān)教材內(nèi)容和附帶實驗課實習(xí)雙語教學(xué)形式，即由教師指定章節(jié)、內(nèi)容，采用中英文對照教材、中英文講解、全英文實驗報告等方式，這種方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)閱讀、文獻(xiàn)查閱能力，綜述、總結(jié)能力以及自學(xué)能力；同時教師可以結(jié)合自身實際，把科研工作中的進(jìn)展成果，作為實例有機地結(jié)合到教學(xué)中，使理論和實踐密切聯(lián)系。通過這樣的過程使教學(xué)實踐活動和國際化接軌，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3結(jié)語

 生命科學(xué)的高速興旺發(fā)展促進(jìn)了新世紀(jì)各學(xué)科領(lǐng)域的全方面發(fā)展，向醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科提出了新問題、新思路；同時也給信息、材料及許多工程類交叉學(xué)科帶來了新挑戰(zhàn)。生物化學(xué)作為生命、醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的入門課和基礎(chǔ)課，具有舉足輕重的作用。通過課堂有限學(xué)時的授課使學(xué)生掌握好基礎(chǔ)知識，夯實基礎(chǔ)，繼而學(xué)有所用，不斷攝取飛速增長的新知識、新理論。“授之以魚，不如授之以漁”，加強學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，為以后的實踐工作奠定基礎(chǔ)，也正是生物化學(xué)課程的教學(xué)本源所在。