制藥專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)教學(xué)模式的探討

陳 坤李 軍李士俠陳 芳郭尚敬

（1.聊城大學(xué)藥學(xué)院 山東聊城 252000；2.棗莊科技職業(yè)學(xué)院 山東棗莊 277500）

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制藥專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)教學(xué)模式的探討

陳 坤1李 軍1李士俠2陳 芳1郭尚敬1

（1.聊城大學(xué)藥學(xué)院 山東聊城 252000；2.棗莊科技職業(yè)學(xué)院 山東棗莊 277500）

摘 要：生物化學(xué)是制藥專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程，其理論性較強(qiáng)，同時(shí)又密切聯(lián)系其他專(zhuān)業(yè)課。教師宜采用整體把握課程核心的策略教學(xué)，注重點(diǎn)面結(jié)合及融會(huì)貫通，結(jié)合后繼專(zhuān)業(yè)課程培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，同時(shí)通過(guò)情景模擬教學(xué)、集圖片、文字、聲音為一體的多媒體教學(xué)、設(shè)置臨床案例和構(gòu)建知識(shí)框架等教學(xué)手段，將生命世界中物質(zhì)的代謝過(guò)程和相互聯(lián)系生動(dòng)的展現(xiàn)在學(xué)生面前。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué) 教學(xué)模式 制藥專(zhuān)業(yè)

前言

生物化學(xué)是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及這些物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生新陳代謝的過(guò)程和代謝變化與復(fù)雜生命現(xiàn)象之間關(guān)系的一門(mén)學(xué)科［1］，是制藥各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的主干基礎(chǔ)課程。生物化學(xué)在本科二年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)，是本科生接觸到的第一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課。此時(shí)，學(xué)生已有一定的有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)，但尚未建立生命現(xiàn)象與其化學(xué)本質(zhì)的聯(lián)系，也缺乏建立生物大分子結(jié)構(gòu)、代謝和功能之間聯(lián)系的思維方式，而這些恰恰是生物化學(xué)課程的精髓。

生物化學(xué)是其它制藥相關(guān)課程的基礎(chǔ)，它涉及免疫學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、診斷學(xué)、分子生物學(xué)、生理學(xué)、臨床學(xué)科等一系列學(xué)科。近年來(lái)，免疫學(xué)、生理學(xué)、生物學(xué)、藥理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的研究均深入到分子水平并應(yīng)用生物化學(xué)的理論和技術(shù)解決各學(xué)科的問(wèn)題。結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行生物化學(xué)教學(xué)，為培養(yǎng)合格的制藥專(zhuān)業(yè)人才，滿足社會(huì)需求奠定良好基礎(chǔ)，是本課程的教學(xué)目標(biāo)。

傳統(tǒng)教學(xué)方法基本屬于教師講、學(xué)生聽(tīng)，結(jié)果是大部分學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生掌握的知識(shí)要么是清楚的、零散的、分割的，要么是完全概念不清且混亂。如何幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)效率和改善學(xué)習(xí)效果是困擾教師的一個(gè)難題。為此，在教學(xué)過(guò)程中，本教研室依照本專(zhuān)業(yè)教學(xué)培養(yǎng)方案設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)，采取了把握生物化學(xué)課程核心、針對(duì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)教學(xué)和點(diǎn)面結(jié)合融會(huì)貫通的基本策略實(shí)施教學(xué)，并輔以多媒體教學(xué)為主的多種教學(xué)方法。

一、整體把握課程核心問(wèn)題，深入學(xué)習(xí)核心知識(shí)點(diǎn)

生物化學(xué)課程內(nèi)容大體分為兩個(gè)板塊，即闡述生物大分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的靜態(tài)部分，和闡述生物大分子代謝和生物氧化過(guò)程的動(dòng)態(tài)部分。生物化學(xué)的實(shí)質(zhì)是研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)，它可以揭開(kāi)我們身邊許多神奇生命現(xiàn)象的奧秘，因此容易激發(fā)學(xué)生的興趣。但對(duì)初學(xué)者而言，它又因引入了大量新而抽象的概念，而使人望而生畏。

課堂教學(xué)中，教師始終以糖、脂和蛋白質(zhì)等幾大類(lèi)生物物質(zhì)在生命活動(dòng)中的變化規(guī)律為主線，試圖讓學(xué)生從它們的基本組成和結(jié)構(gòu)、生物功能、合成和分解代謝過(guò)程、生物氧化和代謝關(guān)聯(lián)的角度由淺入深、循序漸進(jìn)的加以把握。

二、針對(duì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，突出本課程對(duì)制藥工程相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)地位

生物化學(xué)與分子生物學(xué)是現(xiàn)代藥學(xué)研究的基礎(chǔ)，它將對(duì)各類(lèi)藥物的研究和生產(chǎn)如生物藥物、抗生素、合成藥物以及天然藥物產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在授課時(shí)要改變單純從課程本身考慮的觀念，認(rèn)識(shí)到生物化學(xué)與藥學(xué)學(xué)科間的相互聯(lián)系、交叉和滲透的關(guān)系。

在教授教學(xué)大綱規(guī)定范圍內(nèi)知識(shí)的同時(shí)，教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)本課程在專(zhuān)業(yè)中的重要地位以及本專(zhuān)業(yè)的課程知識(shí)框架體系，使得學(xué)生在教與學(xué)的課堂互動(dòng)中對(duì)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣。如教師在講解蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)這一部分課程時(shí)，以胰島素為例示范并對(duì)此內(nèi)容加以拓展。胰島素作為藥物的功效是治療血糖增高為表征的糖代謝失常癥，進(jìn)一步的簡(jiǎn)單描述其藥理學(xué)機(jī)制，同時(shí)可以拓展其藥物劑型的新發(fā)展以及給患者帶來(lái)的方便，再引出藥物化學(xué)將要系統(tǒng)介紹高血糖癥的一系列藥物，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)相關(guān)藥物的制備途徑。如此，通過(guò)一種蛋白質(zhì)分子，循序漸進(jìn)的把學(xué)生從生物化學(xué)到帶到了藥理學(xué)、藥物化學(xué)、藥劑學(xué)和制藥工藝學(xué)等工科制藥專(zhuān)業(yè)的核心世界中，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到了具備扎實(shí)的生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)藥物開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用的指導(dǎo)意義。這樣的教學(xué)實(shí)施策略，無(wú)疑大大增加了學(xué)生對(duì)生物化學(xué)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)在源動(dòng)力。

圖1 三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能

三、由點(diǎn)及面，融會(huì)貫通

作為基礎(chǔ)課程，生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)多且概念抽象、代謝途徑繁雜又相互關(guān)聯(lián)。死記硬背式的分割單一記憶往往會(huì)事倍功半，且容易遺忘。因此，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)化和體系化是生物化學(xué)教學(xué)的重要方面。

如前所述，糖類(lèi)，脂類(lèi)，蛋白質(zhì)和核酸的化學(xué)及其代謝是生物化學(xué)課程的基本知識(shí)構(gòu)架，生物化學(xué)的核心是生物有機(jī)物質(zhì)的物質(zhì)代謝與能量代謝的關(guān)系。如學(xué)習(xí)糖生物化學(xué)部分，要在了解生物體內(nèi)糖種類(lèi)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)糖代謝，糖分解代謝主要為葡糖糖的酵解途徑和有氧氧化途徑，輔以其戊糖途徑和糖醛酸途徑，合成代謝包括糖異生途徑和糖原途徑。對(duì)于脂質(zhì)及代謝部分，先介紹脂類(lèi)化學(xué)，包括分類(lèi)和結(jié)構(gòu)以及生理功效，接下來(lái)講授脂類(lèi)的分解和合成代謝，過(guò)程中闡述脂質(zhì)代謝病癥機(jī)制及相關(guān)治療藥物情況。講授中，教師要引導(dǎo)學(xué)生建立脂質(zhì)代謝、糖代謝、蛋白質(zhì)以及核酸代謝的關(guān)系。把握代謝途徑間的相互關(guān)聯(lián)、關(guān)鍵步驟和以ATP為參照的能量代謝規(guī)律。這樣，把單一分散的知識(shí)點(diǎn)放在一個(gè)層次清晰、脈絡(luò)分明、邏輯性強(qiáng)的知識(shí)框架中，同時(shí)從物質(zhì)和能量守恒的高度建立學(xué)生對(duì)生命物質(zhì)化學(xué)世界的頂層理念。如此，枯燥凌亂的知識(shí)點(diǎn)變成了規(guī)律性的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，也使學(xué)生在對(duì)生命世界產(chǎn)生濃厚興趣，進(jìn)一步地引發(fā)學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的強(qiáng)烈求知欲。

圖2 糖類(lèi)、脂類(lèi)和氨基酸代謝的相互關(guān)系

四、多種教學(xué)方法靈活施用

如前所述，生物化學(xué)理論性和抽象性較強(qiáng)，涉及學(xué)科廣泛，教學(xué)中宜采用多種教學(xué)方法，尤其是現(xiàn)代教育技術(shù)，使教學(xué)效果得到最佳呈現(xiàn)。

1.虛擬畫(huà)面式動(dòng)態(tài)教學(xué)法

以動(dòng)畫(huà)、視頻、音頻為基礎(chǔ)的講授法為主，提高課件質(zhì)量，全方位調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果。 比如可采用Flash詮釋DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯作用機(jī)制，效果比單純運(yùn)用文字描述更佳。

2.案例教學(xué)法

設(shè)計(jì)臨床案例，引發(fā)學(xué)生思索，調(diào)動(dòng)積極性，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，改變了他們長(zhǎng)期被動(dòng)填鴨式的學(xué)習(xí)，取得較好的效果。比如講授酶的抑制作用時(shí)，加入相關(guān)的致毒作用機(jī)制，加深理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3.基于問(wèn)題的教學(xué)方法

在教師指導(dǎo)下、以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為基礎(chǔ)的小組討論式教學(xué)方法［2］可以使學(xué)生形成解決復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力，并發(fā)展自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)能增進(jìn)師生之間和學(xué)生之間的交流。例如，在講授代謝總論這一部分時(shí)，讓學(xué)生討論饑餓狀態(tài)下機(jī)體能量供給的形式。水到渠成地，問(wèn)題的討論解決使得學(xué)生大大地深化了對(duì)糖類(lèi)、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的理解并更加明確三者之間的內(nèi)在聯(lián)系。

4.“框架式”教學(xué)

不同學(xué)科都有一個(gè)系統(tǒng)性、科學(xué)性的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，都由一定的知識(shí)結(jié)構(gòu)序列所組成，呈現(xiàn)出一定的帶有規(guī)律性的框架形式［3］。框架是一種有效的記憶結(jié)構(gòu)。如閔斯基（Minsky，1975） 所述，“在一般情形下，當(dāng)一個(gè)人遇到新情況時(shí)， 會(huì)從他腦海中的記憶結(jié)構(gòu)里去搜尋相關(guān)的信息?！?/p>

在講授生物化學(xué)某些章節(jié)的過(guò)程中，教師可以按照一定的模式去提煉和消化教材中的核心內(nèi)容，將知識(shí)進(jìn)行歸納和綜合，形成具有一定邏輯性的知識(shí)框架，這樣學(xué)生便能更有效地對(duì)知識(shí)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體把握。如講授真核生物基因表達(dá)調(diào)控，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，且相互關(guān)聯(lián)程度較強(qiáng)，教師可以利用框架式教學(xué)進(jìn)行課堂內(nèi)容結(jié)構(gòu)構(gòu)建，從而深化學(xué)生對(duì)本部分內(nèi)容的理解記憶。

圖3 真核生物基因表達(dá)調(diào)控

結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)傳統(tǒng)教育中，教師的角色是傳道、授業(yè)和解惑。當(dāng)代大學(xué)教育的目的，更多的集中在使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的個(gè)性所在并能夠激發(fā)其潛能，以及幫助學(xué)生發(fā)掘其興趣并點(diǎn)燃其對(duì)某一學(xué)科或領(lǐng)域的激情并為之努力。在教學(xué)中，教師不僅要讓學(xué)生獲得理論知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而使其具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。這對(duì)教師的存在提出了更高的要求，要改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”課堂教學(xué)模式，不僅要“授人以漁”，還要使其對(duì)本專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生濃厚的求知欲。

將藥學(xué)學(xué)科的理念帶入到制藥工程專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)的教學(xué)中，從第一門(mén)基礎(chǔ)理論課程開(kāi)始，便著眼培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知、理解乃至濃厚的興趣，這種教學(xué)理念的踐行無(wú)疑促進(jìn)了本課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也更加適用于工科專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 姚文兵，楊紅.生物化學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社.2015.

［2］ 湯豐林，申繼亮.基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)與我國(guó)的教育現(xiàn)實(shí)［J］.比較教育研究，2005，1：73- 77.

［3］ MA Ruizprimo，SE Shultz，M Li，RJ Shavelson. On the validity of cognitive interpretation of scores from alternative concept mapping techniques［J］. Educ Assess， 2001，7： 99- 141.

作者簡(jiǎn)介：

陳坤（1978-），男，山東聊城人，講師，研究方向：生物制藥。

*基金項(xiàng)目：山東省高等學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012213）；聊城大學(xué)教改項(xiàng)目（編號(hào)：311161524）