摘要：盡管生物化學(xué)理論內(nèi)容抽象、難學(xué)，但生物化學(xué)對(duì)于培養(yǎng)農(nóng)林醫(yī)藥院校學(xué)生解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力是至關(guān)重要的。該文以乳糖操縱子教學(xué)為例，從導(dǎo)課、授課、知識(shí)拓展、強(qiáng)化訓(xùn)練、小結(jié)5個(gè)環(huán)節(jié)闡述生物化學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，以期激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；乳糖操縱子；教學(xué)設(shè)計(jì)

生物化學(xué)是從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門學(xué)科，也是醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科科學(xué)研究的工具學(xué)科。該學(xué)科對(duì)于培養(yǎng)農(nóng)林醫(yī)藥院校學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力是至關(guān)重要的。然而，由于生物化學(xué)學(xué)科非常抽象，主要是闡述體內(nèi)蛋白質(zhì)、DNA和RNA以及其他分子的相互作用過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生很難理解，使得生物化學(xué)課程成為農(nóng)林醫(yī)藥院校最難學(xué)、不及格比例最高的學(xué)科之一。盡管在當(dāng)前的教學(xué)改革過(guò)程中，以PBL為主導(dǎo)的理學(xué)教學(xué)方式［1］和以任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式［2］對(duì)于實(shí)現(xiàn)真正的“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念提供了新的教學(xué)方法，但傳統(tǒng)的由教師主導(dǎo)的講授法授課模式仍然是無(wú)法替代的。因而如何在教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，如何能夠深入淺出的將復(fù)雜的機(jī)制通俗化，一直是生化教學(xué)老師不懈的追求。本文以較抽象的基因表達(dá)調(diào)控中的乳糖操縱子為例，從導(dǎo)課、授課、知識(shí)拓展、強(qiáng)化訓(xùn)練、小結(jié)5個(gè)環(huán)節(jié)闡述如何進(jìn)行生物化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)。

1設(shè)疑導(dǎo)課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

由于乳糖操縱子內(nèi)容非?？菰?，而且比較復(fù)雜，所以在教學(xué)過(guò)程中先給學(xué)生講述一個(gè)現(xiàn)象（給出一張細(xì)菌生長(zhǎng)曲線圖）：當(dāng)培養(yǎng)基中同時(shí)含有葡萄糖和乳糖時(shí)，細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線不是大家熟悉的遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期，而是出現(xiàn)了2個(gè)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，中間有一個(gè)遲緩期。那么為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？接著給出一張細(xì)菌培養(yǎng)基中糖消耗曲線圖，學(xué)生就會(huì)分析發(fā)現(xiàn)第一個(gè)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期主要是培養(yǎng)基中的葡萄糖被消耗了，而第二個(gè)對(duì)數(shù)期是乳糖被消耗了。那么為什么葡萄糖和乳糖分別在第一個(gè)和第二個(gè)細(xì)菌生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期會(huì)被消耗呢？學(xué)生通過(guò)前面代謝部分的學(xué)習(xí)，一般都明白代謝葡萄糖和乳糖都需要酶，而且需要的酶不同，第一個(gè)對(duì)數(shù)期細(xì)菌體內(nèi)有分解葡萄糖的酶，第二個(gè)對(duì)數(shù)期有分解乳糖的酶。也就是說(shuō)培養(yǎng)基中同時(shí)含有葡萄糖和乳糖時(shí)，細(xì)菌優(yōu)先利用葡萄糖。那么這是為什么呢？最后給出細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中l(wèi)acmRNA、β半乳糖苷酶和β半乳糖透性酶，此時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)乳糖代謝的基因——lacmRNA并沒(méi)有表達(dá)，而且對(duì)應(yīng)的基因表達(dá)產(chǎn)物β半乳糖苷酶和β半乳糖透性酶含量也很低，所以第一對(duì)數(shù)期不能分解乳糖，只有第二對(duì)數(shù)期才能分解乳糖。那么細(xì)菌體內(nèi)如何實(shí)現(xiàn)這一復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控過(guò)程呢？通過(guò)4次層層設(shè)疑，抽絲剝繭，引出乳糖操縱子的調(diào)控機(jī)制，大部分學(xué)生會(huì)好奇細(xì)菌是如何實(shí)現(xiàn)這一復(fù)雜調(diào)控過(guò)程的。

2始終圍繞培養(yǎng)基中不含葡萄糖、只含有乳糖時(shí)乳糖操縱子才開(kāi)始表達(dá)這一現(xiàn)象進(jìn)行授課

1研究型教學(xué)的準(zhǔn)備

1.1教師的準(zhǔn)備：

教師改變傳統(tǒng)教學(xué)模式下的主導(dǎo)地位，只是起到提煉討論題目，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，積極參與題目的解決。教師與學(xué)習(xí)者建立一種互動(dòng)關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的自我效能感，有自主的學(xué)習(xí)內(nèi)在動(dòng)力。教師要提高自身素質(zhì)，能夠理論與實(shí)際相結(jié)合，從基礎(chǔ)知識(shí)中提煉出與臨床有關(guān)的應(yīng)用型問(wèn)題，還要能把知識(shí)形成連貫的體系，相互聯(lián)系，融會(huì)貫通，歸納總結(jié)學(xué)習(xí)者形成解決問(wèn)題的多種方案的可行性，評(píng)價(jià)參與者的貢獻(xiàn)。要求教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷調(diào)整方案，不斷研究探索。

1.2學(xué)習(xí)者的準(zhǔn)備：

學(xué)習(xí)者要端正學(xué)習(xí)態(tài)度，能在客觀條件下主動(dòng)尋找自己的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中善于利用各方面的學(xué)習(xí)資料，討論和研究式的學(xué)習(xí)，能發(fā)揮主體性、能動(dòng)性和自覺(jué)性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力。教師對(duì)學(xué)習(xí)者的尊重、認(rèn)可和激勵(lì)增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)者通過(guò)解決問(wèn)題的方式，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，提升獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)者要能經(jīng)過(guò)研究型教學(xué)模式找到適合自身學(xué)習(xí)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)模式，形成一種分享式學(xué)習(xí)，把好的方法和措施介紹給其他人，能夠共同進(jìn)步。

2研究型教學(xué)的實(shí)施

一生物化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)的重要性

1有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣

由于生物化學(xué)自身特點(diǎn)的原因，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼心理和厭學(xué)情緒，平時(shí)很少有主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，往往只是在考試前幾天對(duì)可能的考點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械式記憶，以應(yīng)付考試，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的效果普遍不佳。要解決這種現(xiàn)象，教師應(yīng)嘗試多樣化的教學(xué)方法。其中之一就是在生物化學(xué)教學(xué)過(guò)程中結(jié)合醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)，為學(xué)生提供利用生物化學(xué)知識(shí)解釋臨床現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，使學(xué)生領(lǐng)悟生物化學(xué)在基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，更好地學(xué)好生物化學(xué)課程。同時(shí)，臨床知識(shí)的運(yùn)用可促使學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考的積極性。如在講解蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)時(shí)，告訴學(xué)生臨床上消毒使用的乙醇濃度為75%左右，要求學(xué)生思考“為什么不用濃度為95%的乙醇？”又如在講解酶這章時(shí)，讓學(xué)生思考“為什么有些人喝牛奶會(huì)腹瀉？吃菠蘿為什么要用鹽水浸泡？”等問(wèn)題。再如糖代謝這章可結(jié)合糖尿病來(lái)學(xué)習(xí)，為什么糖尿病患者會(huì)出現(xiàn)“三多一”癥狀？需要用什么藥物來(lái)降血糖？降血糖的機(jī)制是什么？教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重加強(qiáng)與醫(yī)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，既可以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶，也可以引導(dǎo)學(xué)生將基礎(chǔ)知識(shí)靈活地應(yīng)用于臨床問(wèn)題的分析，使學(xué)生了解生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，有利于提高學(xué)生的醫(yī)學(xué)思維能力，為其將來(lái)走向臨床工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。

2有助于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)生物化學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)

將生物化學(xué)知識(shí)與臨床病例相結(jié)合可以消除學(xué)生心目中“生物化學(xué)不重要，與臨床沒(méi)關(guān)系”的錯(cuò)誤觀念，讓學(xué)生對(duì)該課程的重視。由于維生素與無(wú)機(jī)物章節(jié)的內(nèi)容直接涉及藥理、營(yíng)養(yǎng)學(xué)和內(nèi)科學(xué)，與臨床醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密，學(xué)生興趣比較濃，課堂氣氛比較活躍，教師可結(jié)合各種病例講解各種維生素和無(wú)機(jī)物的性質(zhì)和功能。以夜盲癥為例，可講述維生素A的功能及缺乏的臨床癥狀；以佝僂病和骨質(zhì)疏松癥為例，可講述鈣對(duì)人體骨骼發(fā)育及更新的重要作用等。通過(guò)對(duì)這些臨床病例的講解與分析，可充分拉近生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的距離，使學(xué)生深切體會(huì)到這些生物化學(xué)知識(shí)對(duì)了解和學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)相關(guān)課程的重要性。

3有助于培養(yǎng)學(xué)生崇高的理想

1生物化學(xué)的教學(xué)理念需要順應(yīng)生命科學(xué)迅速發(fā)展的進(jìn)程

隨著生命科學(xué)發(fā)展的日新月異，一些專業(yè)艱深的術(shù)語(yǔ)如克隆、基因診斷、轉(zhuǎn)基因食物以及致癌致畸的誘變因素等等，已經(jīng)大量的出現(xiàn)在了我們的生活當(dāng)中，理解這些問(wèn)題的理論基礎(chǔ)就是生物化學(xué)，而這些問(wèn)題的探索和解決也將推動(dòng)生命科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，作為生物化學(xué)的教師需要思考的一個(gè)問(wèn)題就是，我們所傳授給學(xué)生的知識(shí)，除了使他們?cè)谡n堂上學(xué)習(xí)之外，如何使他們?cè)谌粘Ｉ钪幸部吹奖舜酥g的聯(lián)系，如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)辯證的思考或合理的解釋以至于對(duì)日常生活加以指導(dǎo)和應(yīng)用。

2PBL模式是目前最能實(shí)現(xiàn)新的教學(xué)理念的教學(xué)策略

教學(xué)最好的方式是教師和學(xué)生之間的互動(dòng)，教師了解學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，學(xué)生則在學(xué)習(xí)過(guò)程中成為一個(gè)積極的合作者而不是被動(dòng)的接受者。在PBL課程中，學(xué)生交流協(xié)作，積極響應(yīng)他人的問(wèn)題，厘清概念，用自己已有的知識(shí)來(lái)呈現(xiàn)一個(gè)更詳細(xì)和復(fù)雜的解釋，同時(shí)互相糾正某些誤解，同時(shí)利用小組的學(xué)習(xí)氛圍，帶動(dòng)安靜的學(xué)生更多的參與。

3問(wèn)題設(shè)立的合理和精妙決定PBL教學(xué)的效果

PBL問(wèn)題的設(shè)立是否合理甚至精妙是決定PBL教學(xué)效果的首要因素。這些問(wèn)題就是學(xué)生的教材，需要能夠激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣并能持續(xù)引導(dǎo)學(xué)習(xí)的過(guò)程。通常問(wèn)題的設(shè)計(jì)和提出是按階段性來(lái)完成的，在每一次課后提供進(jìn)一步信息，逐步引導(dǎo)學(xué)生求知的深度和廣度。PBL實(shí)踐的過(guò)程能否按預(yù)期的進(jìn)行，直接檢驗(yàn)了問(wèn)題設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在PBL模式探索的初期，這些問(wèn)題可以通過(guò)學(xué)生的使用和討論進(jìn)而發(fā)現(xiàn)不足之處，教師本身也能從中獲益，實(shí)現(xiàn)真正的教學(xué)相長(zhǎng)。

1蚌埠學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)主要還是“填鴨式”模式，即先由實(shí)驗(yàn)老師講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，然后再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)方式.這種教學(xué)模式實(shí)際上只注重結(jié)果，忽視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程.結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生普遍存在重視理論學(xué)習(xí)忽視實(shí)驗(yàn)操作、重視撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程、重視理解實(shí)驗(yàn)原理忽視實(shí)驗(yàn)步驟的思想.實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作全部由實(shí)驗(yàn)老師完成，學(xué)生對(duì)此知之甚少，甚至一無(wú)所知.同時(shí)所選的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容絕大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果學(xué)生已經(jīng)知曉，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不感興趣，從而限制了學(xué)生的擴(kuò)散思維，束縛了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造思維的培養(yǎng).

2蚌埠學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)最有效的方法，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的主要問(wèn)題有：（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只是簡(jiǎn)單驗(yàn)證了理論知識(shí)（.2）部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與其他實(shí)驗(yàn)課程重復(fù)，同時(shí)又不完整，與其他課程沒(méi)有密切的聯(lián)系（.3）綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少（.4）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新速度相對(duì)較慢，沒(méi)有趕上生物化學(xué)知識(shí)爆炸式增長(zhǎng)的速度水平（.5）實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)儀器沒(méi)有充分整合，沒(méi)有產(chǎn)生較高的利用效率（.6）專職實(shí)驗(yàn)老師缺口較大.

3我院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及創(chuàng)新人才培養(yǎng)舉措

2014年11月23日至28日，教育部專家對(duì)蚌埠學(xué)院進(jìn)行了本科教學(xué)合格評(píng)估，我們以這次評(píng)估為切入口，改革現(xiàn)有的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).根據(jù)蚌埠學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位，對(duì)以前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行多方位改革.根據(jù)我系目前所開(kāi)設(shè)的制藥工程、生物工程、食品科學(xué)與工程三個(gè)工學(xué)類本科專業(yè)的具體情況，在工學(xué)一級(jí)學(xué)科平臺(tái)上構(gòu)建完整的、貫通的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系.將這三個(gè)工學(xué)專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合、優(yōu)化，具體分為《生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》、《生物化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)》、《生物化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》三個(gè)不同層次，重新修訂完成2014版生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱，組建綜合實(shí)驗(yàn)室.