农业院校生物化学教学改革探讨

余 梅，文 汉，金 青，张宽朝

(安徽农业大学 生命科学学院，安徽 合肥 230036)

农业院校生物化学教学改革探讨

余 梅，文 汉，金 青，张宽朝

(安徽农业大学 生命科学学院，安徽 合肥 230036)

生物化学是农业院校的专业基础课程．本文对生物化学的教学方法进行了探讨，从重视绪论教学入手，运用多种教学方法、注重创造性思维的培养、加强实验教学、严格考评制度等几方面，并采取相应的措施，取得了一定的教学效果．

生物化学; 教学方法; 教学质量；农业院校

生物化学是一门重要的基础课，是生命科学的基础．自从Waston和Crick于1953年提出DNA双螺旋模型后，生物化学与分子生物学等学科便紧密结合起来，使这门学科所涉及的范围愈来愈广．我校不同于一些综合类理科院校，生物化学的教学不仅是生命科学专业而且几乎涵盖全校各专业，具有教学班级多(每学年有 60余班级)、专业多(农、林、理科近20个专业)、层次多(高职、专升本、一本、二本和三本5个层次)等特点．针对这些学生专业层次较多、水平参差不齐、实验技能尚待提高的情况，如何使学生从不了解到熟悉，从不喜欢到热爱，如何激发学生学习生物化学的兴趣、培养学生创新能力？在教学过程中，我们从以下4方面做到促进教与学的，并取得了良好的教学效果．

1 重视绪论教学，激发学生学习兴趣

绪论教学是学生学习该课程的第一节课，如果绪论课很吸引学生，对今后的教学将产生积极的影响．俗话说，“好的开始是成功的一半”．绪论相当于打开生物化学知识宝库大门的钥匙，由此进入到全新的知识领域，让学生好奇、感兴趣，对今后的学习充满期待．

生物化学的发展是伴随着人类认识自然并由浅入深地研究自然的过程．诺贝尔奖从 1901年就开始颁发，它是人类智慧的结晶，也是生命科学的发展史．我们总结了近代生物化学重要发现的大事年表及不同时期相关的诺贝尔生理学或医学奖和化学奖，重点讲述与生化内容有密切联系的奖项．比如，我们介绍了 2001年诺贝尔化学奖的情况．该奖当年授予了美国科学家威廉·诺尔斯(Knowles W S)、日本科学家野依良治(Noyori R)和美国科学家巴里·夏普雷斯(Sharpless K B)，以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩．由于许多化合物的结构都是对映性的，好像人的左右手一样，这被称作手性．而药物中也存在这种特性，在有些药物成分里只有一部分有治疗作用，而另一部分没有药效甚至有毒副作用．这些药是消旋体，它的左旋与右旋共生在同一分子结构中．曾经在欧洲就发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药，而导致大量胚胎畸形的“反应停”惨剧．2001年的化学奖得主使用一种对映体试剂或催化剂，分开左旋和右旋，能够除去分子中没有作用的部分，留下的有效对映体作为药物，使其药效是原药物的几倍甚至几十倍．讲述完上述例子，我们再告诉学生氨基酸的结构中也存在手性，如L-氨基酸氧化酶只能催化L型氨基酸氧化，对D型氨基酸则不能起作用[1]，引起学生对即将学到的氨基酸知识产生浓厚的兴趣，并留下深刻的记忆．

绪论教学中，我们将生活中的一些实例用生化的理论展开分析，让学生意识到生物化学的确是能用所学知识解释这些案例．比如，由一张肝功能化验单讲述起生化知识的重要性．我们首先问学生，若医生诊断病人的肝脏是否有疾病，他会给病人做何种检验？学生肯定说肝功能检查．将肝功能化验单展示给学生看，上面有谷丙转氨酶的数值及指标，出示的谷丙转氨酶超过正常指标，说明该化验者肝功能不正常．此时告诉学生转氨酶广泛存在于动物机体组织细胞内，尤以肝、心肌、脑、肾等组织细胞内酶活性最强．谷丙转氨酶催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换作用，正常血浆中含量很低，而且比较恒定．谷丙转氨酶在肝脏含量最多，当肝有病变时，引起肝细胞通透性增加，大量谷丙转氨酶从肝细胞内释放到血液，使血液中谷丙转氨酶增高，其增高程度与肝细胞病变程度大致平行．因此，测定谷丙转氨酶对多种肝病的诊断有参考价值．由此将生活中联系实际的知识讲授给他们，引起学生对生物化学知识探索的求知欲．

绪论教学中，我们还将我国生命科学的蓬勃发展介绍给学生．1999年我国积极参与人类基因组计划，承担 1%的测序任务，成为参与这一计划的唯一发展中国家，2003年人类基因组计划顺利完成．通过这样的事例激发起学生的民族自豪感，树立他们为祖国献身科研的决心．

2 注重创造性思维培养，增强学生思维能力

我国的现代化建设强调自主创新，拥有创造性思维的人才是根本，而培养创造性思维的人才是教育的重要任务．所谓创造性思维，从广义上讲，指的是有创见的思维，是智力水平高度发展的表现，即是指不依常规、寻求变异、想出方法、从多方面寻求答案的开拓式思维方式．

在生物化学理论课教学中，鼓励学生多问、设疑、质疑．比如在氨基酸的化学反应一节中有茚三酮反应的知识点，教师在讲述茚三酮反应涉及的基团后，设疑：是否所有的氨基酸和茚三酮反应都生成紫色产物？引起学生的讨论和争执，通过讨论，涉及到氨基酸是否都是α-氨基酸？紫色产物究竟是如何生成的？学生会注意到茚三酮在弱碱性溶液中与 α-氨基酸共热，引起 α-氨基氧化脱氨，反应的产物是相应的醛、氨、二氧化碳和还原茚三酮．产生的氨和还原茚三酮与另一个茚三酮分子反应生成紫色．因为脯氨酸和羟脯氨酸是两个亚氨基酸，故并不释放NH3，直接生成亮黄色产物．

鼓励学生多思，激发他们的发散思维．以生物体的新陈代谢为例说明．生物体的代谢主要包括糖类代谢、脂类代谢和蛋白质代谢，三大代谢在机体中是密切联系、完整统一的过程．在讲述了三大代谢的主要内容后，针对酶催化的连续反应中产生的如乙酰辅酶 A等中间代谢物[1]，引导学生以乙酰辅酶 A这一点为中心发散到糖类代谢、脂类代谢和蛋白质代谢的具体途径中，画出它们之间的联系图，不仅可以使学生以点代面、多方向思考，而且还能使思维活动既发散又集中．

在对学生创新思维的培养中我们特别注意创设问题情境，引导学生有效思考．根据心理学知识[2]，每个人对问题的思考推理的方式各不相同，即认知结构不同，如果问题情境与个人认知结构完全符合，只需要靠旧经验即可解决问题；当问题情境超过个人的认知结构，他就会感到困难．学生在学习生物化学时会面对一些问题，教师对其问题解决提出建议，引导学生以合适的方式去推理求解，以学习 DNA复制为例说明．具体步骤为：1) 进入问题情境．面对问题时，学生必须有接受问题的心理准备．教师提供资料说明DNA复制是生物遗传的主要物质基础，然后教师提出问题原核细胞和真核细胞的 DNA是如何复制的？学生在开始接受问题时不知从何思考，在接受它之后，会逐渐思路清晰．学生联想起原核细胞每个细胞只有一个染色体，真核细胞每个细胞常含有多个染色体．2) 确定解决问题的目的．问题提出会使学生产生这样的心理困惑：现成的条件未必用得上，需要的条件又感到不足．善于解决问题者，就是在受限制的条件情况下，达到解决问题的目的．若学生仅将问题局限在染色体上，会步入思维的盲区，因此，教师引导学生从细胞增殖周期的角度进行考虑，在细胞增殖时，亲代细胞以分裂方式产生子代细胞的过程，染色体在此过程中是如何变化的．3) 形成假设．所提假设可能是多个，关键在能否由此获得正确的结果．在细胞增值周期，整个染色体组都将发生精确的复制，随后以染色体为单位把复制的DNA分配到2个子细胞中．学生对细胞增殖周期时发生的染色体及DNA复制进行假设，一种假设是原来细胞中的亲代DNA和复制后的DNA分别在2个子细胞中；另一种假设是子细胞中既有亲代 DNA又有复制后的 DNA．4) 验证假设．根据假设与已知条件，获得预期结果．此时，教师介绍同位素标记试验即1958年Meselson M和Stahl F利用氮的同位素N15标记大肠杆菌DNA，以此试验结果让学生根据假设与已知条件，得出DNA的半保留复制方式．

3 运用多种教学方法，全面提升教学质量

美国著名心理学家杜威曾指出：学习应基于有指导的发现，而不仅仅是信息的传递．传统教学一般是“满堂灌”，学生在上课时难以积极主动地学习．为此，我们运用了研究式、启发式、讨论式教学方法等多种教学方法，采用多种教学互动形式包括开展课堂讨论、学生主讲部分章节等措施，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，对发展学生的智能，培养学生自我获取知识的能力大有裨益．可以根据课程内容设计一些由学生研究、讨论完成的环节，然后再由教师启发、引导学生分析整理出正确的答案，形成师生之间相互对话、相互讨论、相互交流和相互促进的良好教学氛围．

如柠檬酸循环是糖代谢的重要内容，该部分包括较多的反应，而且还涉及到参加催化反应的酶和提供自由能等方面知识．我们在上课时强调学生自己主动研究，先了解柠檬酸循环的全貌并掌握反应的8个步骤，然后组织学生讨论其中自由能的变化，引导学生自己推导得到由葡萄糖经糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链最后生成的 ATP数目，启发学生分析探讨柠檬酸循环的生物学意义．这种研究式教学是教师与学生双方以平等参与者的身份，以集体讨论去发现新知为主要形式的探讨、研究、切磋的教学方法．研究式教学方法的特点主要有：学生互相合作解决实际学习中的问题；学生参加全部教学过程;教师的角色发生了重大变化．学生通过研究性学习，获得了分析问题、解决问题的能力．

对于部分知识点较简单的内容，教师组织每位同学均参与制作多媒体课件，在制作课件之前要求同学们掌握该部分的主要内容、重点及难点，学生制作出有自己特色的课件，经小组同学的评比推荐后作为主讲人给全班同学授课．比如维生素一章的内容，该章节内容较少相对其他章节比较简单，于是要求学生积极准备课件参与小组评选，评选出的同学作为“老师”站在讲台上为学生上课．通过这种学生人人参与教学、个个争当老师的方法，较好地活跃了课堂氛围，提高了学生多方面的能力，取得了良好的效果．

合理运用教具，加强直观性教学可以帮助学生对疑难问题的思考．比如对于蛋白质的三维结构中关于肽平面与 α-碳的二面角(φ和 ψ)的教学，尽管使用了多媒体，学生仍然不能掌握，于是我们自制教具运用模型演示，学生通过观看并动手旋转肽平面，有助于他们深入理解α-碳的二面角，达到了良好的教学效果．

4 严格考评制度，实时考查学生

由于生物化学的内容较多，而安排的课时数相对不多，若学生不能和老师互动、不能自觉复习，那么一学期结束时学生仅靠“临时抱佛脚”，即使考试勉强过关，这种学习效果也不尽人意．为调动学生的积极性，我们在平时的教学中注意加强学生的课堂和课外练习，每一章内容结束后给学生当堂测验，做到一章一清．学生总成绩由平时测验(15%)和作业(15%)、期末卷面成绩(70%)组成．平时布置的作业除了安排基本概念、基本知识也安排一些综合性的题目．比如学过蛋白质的分解代谢后，让学生总结血氨的来源与去路；请学生联系维生素学习的有关知识谈谈B族中哪些成员与氨基酸代谢有关．平时严格要求学生，适时考查学生的方法使学生不仅重视课堂学习，也注重课外相关知识学习，有效地改变了学生只是期末应付考试的情况，增强了学生的主动性和积极性．

生物化学既是现代生物学中的一门分支基础学科，也是现代生物学中发展较快的一门前沿科学，需要教师不断提高自己的学术素养和科研水平，了解学科的发展动态，把科研的思想和方法传递给学生；我们结合教学内容，把国内外最前沿的科研动态介绍给学生，把生物化学领域前瞻性课题介绍给学生，把生物化学领域尚未解决的难题介绍给学生，把生物化学新的研究方法和新的理论系统介绍给学生，如基因工程和蛋白质工程、生物伦理学、反向生物学；事实证明，这样既启迪了学生进行创新性的思考，又促进了学生的个性发展．

我们认为，只有在实践中不断积累教学经验，提高自己的科研能力，才能适应时代的发展和要求，培养出更加合格的人才．

[1] 王镜言,朱圣庚,徐长法.生物化学教程[M].北京:高等教育出版社,2008:334-407.

[2] 张春兴.现代心理学[M].上海:上海人民出版社,1994:343-344.

Abstract:Biochemistry is a fundamental specialized course offered by the Agriculture Universities. A discussion is made on the development of teaching method for our biochemistry course in terms of its focus on the first class, teaching approach,creative thinking, improving experiment and test methods. An improved teaching quality has been achieved.

Key words:biochemistry; teaching method; teaching quality; Agriculture Universities

(责任编校：李建明英文校对：李玉玲)

Study on Improving the Teaching Methods of Biochemistry in Agriculture Universities

YU Mei, WEN Han, JIN Qing, ZHANG Kuan-chao

(College of Life Sciences, Anhui Agriculture University, Hefei, Anhui 230036, China)

G642

A

1673-2065(2011)01-0085-03

2010-10-05

余 梅(1968-),女,安徽六安人,安徽农业大学生命科学学院副教授,理学博士.