《生物化學(xué)》重要章節(jié)
——《糖酵解》課堂教學(xué)體會(huì)與思考

廖 陽(yáng), 閆榮玲, 李常健, 黃光文, 袁志輝

(湖南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)工程系, 永州 425199)

糖代謝是“生物氧化與氧化磷酸化”一章把靜態(tài)生物化學(xué)過(guò)渡到動(dòng)態(tài)生物化學(xué)之后的第一章，許多分解代謝的相關(guān)理論和概念將在這一章得到體現(xiàn)與運(yùn)用，對(duì)學(xué)生更好地理解和運(yùn)用先前已學(xué)知識(shí)非常重要[1]。糖酵解是糖分解代謝的重要途徑之一，是細(xì)胞進(jìn)行糖的有氧分解代謝(本章核心內(nèi)容)的前提條件，也是后續(xù)學(xué)習(xí)糖異生的基礎(chǔ)。因此，本節(jié)內(nèi)容具有承上啟下的作用，教學(xué)效果的好壞關(guān)系到學(xué)生“糖代謝”整章的學(xué)習(xí)效果。

培養(yǎng)應(yīng)用型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)是地方本科院校的責(zé)任，也是辦學(xué)的生命力所在。在合理的課程體系設(shè)置基礎(chǔ)上，如何確保高質(zhì)量的課程教學(xué)效果以及推進(jìn)適應(yīng)形勢(shì)的課程教學(xué)改革是一項(xiàng)重要的任務(wù)[2-4]?！渡锘瘜W(xué)》作為生物技術(shù)、生物工程、制藥工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，各高校均十分重視其教學(xué)效果并注意教學(xué)方法的創(chuàng)新以及通過(guò)課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力[5-7]。湖南科技學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程系《生物化學(xué)》2010年被確定為湖南省精品建設(shè)課程后，教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自身實(shí)際分階段、有計(jì)劃地開(kāi)展了一些課程教學(xué)的改革探索。本文基于我們多年課堂教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)《生物化學(xué)》重要章節(jié)——《糖酵解》一節(jié)的教學(xué)體會(huì)和思考進(jìn)行了總結(jié)。

1 確定合理的教學(xué)目標(biāo)

糖代謝是機(jī)體供能的主要途徑，在細(xì)胞處于有氧和無(wú)氧條件下，糖代謝產(chǎn)能途徑又有差異。其中糖酵解是在無(wú)氧時(shí)細(xì)胞獲能的主要途徑，也是《糖代謝》一章第一個(gè)被學(xué)習(xí)的糖分解代謝途徑。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，需達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：了解糖酵解與生產(chǎn)生活間的聯(lián)系與應(yīng)用；了解糖酵解的反應(yīng)歷程、生理意義及終產(chǎn)物丙酮酸的去路；掌握糖酵解的能量結(jié)算；掌握糖酵解的調(diào)控。

2 清晰教學(xué)內(nèi)容與重難點(diǎn)

不同類(lèi)型和層次的高校由于各自專(zhuān)業(yè)性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)等因素的差異，《糖酵解》一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容上會(huì)有一定的差異。根據(jù)上述我們?cè)O(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，確定課堂教學(xué)內(nèi)容包括：1)糖酵解的定義及細(xì)胞定位；2)糖酵解的化學(xué)歷程；3)糖酵解的化學(xué)計(jì)量(能量結(jié)算)；4)產(chǎn)物丙酮酸的去路；5)糖酵解的生理意義；6)糖酵解的調(diào)控。

教學(xué)內(nèi)容中的“糖酵解的化學(xué)歷程”、“糖酵解的化學(xué)計(jì)量(能量結(jié)算)”、“糖酵解的調(diào)控”是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。其中的“糖酵解的化學(xué)計(jì)量(能量結(jié)算)”是基于“糖酵解的化學(xué)歷程”基礎(chǔ)上，結(jié)合上一章“生物氧化與氧化磷酸化”相關(guān)知識(shí)(如脫氫酶所催化的氧化反應(yīng)及其輔酶形式、電子傳遞鏈水平磷酸化與底物水平磷酸化的差異、電子傳遞鏈類(lèi)型及產(chǎn)ATP數(shù))，而對(duì)糖酵解整個(gè)途徑的能量消耗與生成量進(jìn)行結(jié)算。正因?yàn)槠渖婕暗角懊嬲鹿?jié)知識(shí)并對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行第一次實(shí)際運(yùn)用，根據(jù)近年學(xué)生們反饋的信息可知這部分內(nèi)容是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。

3 注重“引入”的設(shè)置

好的“引入”是一堂課良好的開(kāi)始，其可有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[8]?！短墙徒狻返恼n堂教學(xué)中，我們以與自身身體或日常生活密切相關(guān)的問(wèn)題為切入點(diǎn)，以提問(wèn)的形式呈現(xiàn)出來(lái)，以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。這樣的問(wèn)題很多：1)劇烈運(yùn)動(dòng)后，為什么會(huì)感覺(jué)到肌肉的酸疼？2)初由平原到高原，氣壓急降，機(jī)體暫時(shí)性缺氧，此時(shí)細(xì)胞通過(guò)什么途徑及時(shí)供能？3)成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體，其所需能量從何而來(lái)等。教師“引入”時(shí)提出的這些問(wèn)題在課堂教學(xué)推進(jìn)的過(guò)程中，逐漸得到圓滿解答。

4 注意常識(shí)性信息的傳遞和易形成學(xué)習(xí)誤區(qū)的細(xì)節(jié)問(wèn)題的辨析

課程學(xué)習(xí)除了要讓學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)性、理論性強(qiáng)的知識(shí)外，也有必要向?qū)W生傳遞一些課程相關(guān)的常識(shí)性問(wèn)題。這些常識(shí)性知識(shí)的積累有助于提高學(xué)生的知識(shí)面和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)?！短墙徒狻返恼n堂教學(xué)中我們注意傳遞以下常識(shí)性知識(shí)：1)細(xì)胞缺氧并非意味整個(gè)個(gè)體一定處于缺氧狀態(tài)；2)糖代謝是機(jī)體獲能的主要途徑；3)人體每天產(chǎn)能的大部分被用于大腦；4)人體在正常的、平靜的條件下也有部分特殊組織的細(xì)胞處于缺氧狀態(tài)(如視網(wǎng)膜、睪丸等)。另一方面，要注意學(xué)生易形成誤區(qū)的細(xì)節(jié)。1)“糖酵解只在無(wú)氧條件下進(jìn)行”；2)“丙酮酸在細(xì)胞處于無(wú)氧條件下生成乙醇或者乳酸也屬于糖酵解的范疇”等。這需要教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)，并把這些易形成誤區(qū)的問(wèn)題在課堂上以問(wèn)題的形式提出，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論并進(jìn)行解析。

5 及時(shí)吸收學(xué)科前沿知識(shí)和最新研究成果

現(xiàn)今科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步日新月異，與課程相關(guān)的新知識(shí)、新成果層出不窮，但教材的更新速度總慢于學(xué)科發(fā)展的腳步。因此，在課堂中不局限教材的內(nèi)容，恰當(dāng)?shù)匕褜W(xué)科前沿知識(shí)與最新研究成果吸收和引進(jìn)課堂，不僅可以提高學(xué)生課堂注意力、豐富學(xué)生的知識(shí)、拓展學(xué)生視野、也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。在《糖酵解》的課堂教學(xué)中，我們引入的課外知識(shí)包括：1)人們正試圖通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞糖酵解的關(guān)鍵酶之一，己糖激酶的活性來(lái)阻斷癌細(xì)胞的能量供給，以此進(jìn)行癌癥的治療；2)劇烈運(yùn)動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間后出現(xiàn)的肌肉酸疼并非肌肉細(xì)胞中大量乳酸堆積導(dǎo)致的。

6 借助多媒體課件演示

隨著多媒體技術(shù)和設(shè)備的普及，我們的課堂教學(xué)也在發(fā)生改變[9]。《生物化學(xué)》課堂教學(xué)尤為明顯地感受到了多媒體技術(shù)帶來(lái)的便捷與實(shí)效。在介紹“糖酵解反應(yīng)歷程”時(shí)，我們對(duì)每步反應(yīng)涉及的基團(tuán)用底色進(jìn)行標(biāo)記，使反應(yīng)過(guò)程一目了然，清晰明了，很大程度地減少了教師的語(yǔ)言以及學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。同時(shí)，在課堂上我們能便捷地展示相關(guān)素材(照片、截圖、視頻等)，提高了教學(xué)效果。

7 多給學(xué)生討論與思考的時(shí)間

以“學(xué)生為主體”是我們必須遵循的課堂教學(xué)理念，如何使這個(gè)理念貫徹到課堂教學(xué)中是一個(gè)值得思考的問(wèn)題[10]。我們團(tuán)隊(duì)主要通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生思考或展開(kāi)討論使學(xué)生真正進(jìn)入課堂。在《糖酵解》這節(jié)中，除前述“引入”階段提出的問(wèn)題外，我們?cè)谡n堂推進(jìn)過(guò)程中，還會(huì)提出其他一些問(wèn)題供學(xué)生思考，如“為什么糖酵解途徑的最初始反應(yīng)為磷酸化反應(yīng)”等。而對(duì)于“糖酵解的能量結(jié)算”，我們要求學(xué)生通過(guò)討論先得出自己的答案，在一起進(jìn)行梳理找出錯(cuò)誤的原因。通過(guò)這種形式，學(xué)生理解更深刻，掌握更牢固。

8 合理科學(xué)地進(jìn)行作業(yè)布置

課后作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸，其可以給教師反饋學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的情況，也可以為學(xué)生提高自學(xué)能力和知識(shí)拓展提供機(jī)會(huì)[11]。在《糖酵解》的作業(yè)布置時(shí)，我們注意把握作業(yè)類(lèi)型與作業(yè)量?jī)蓚€(gè)問(wèn)題。作業(yè)類(lèi)型有兩種：一種為復(fù)習(xí)題，幫助學(xué)生重溫并強(qiáng)化理解重難點(diǎn)；另一種為文獻(xiàn)閱讀，如趙迎超等發(fā)表于《腫瘤防治研究》上的《己糖激酶與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展》，以及Krushna等發(fā)表于“CancerCell”的“Hexokinase-2 is required for tumor initiation and maintenance and its systemic deletion is therapeutic in mouse models of cancer”，以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力并豐富學(xué)生知識(shí)面。

以上為我們生物化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)《糖酵解》一節(jié)內(nèi)容課堂教學(xué)的體會(huì)、思考以及所作的一些淺顯教學(xué)改革的總結(jié)，文中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)在《生物化學(xué)》其他章節(jié)的教學(xué)過(guò)程中也有相融相通之處。當(dāng)然，我們還存在一些不足，特別是還需進(jìn)一步深化課程教學(xué)改革，這將是我們今后努力的方向。

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