摘要：盡管生物化學理論內(nèi)容抽象、難學，但生物化學對于培養(yǎng)農(nóng)林醫(yī)藥院校學生解決問題能力和創(chuàng)新能力是至關重要的。該文以乳糖操縱子教學為例，從導課、授課、知識拓展、強化訓練、小結(jié)5個環(huán)節(jié)闡述生物化學的教學設計，以期激發(fā)學生學習興趣，提高學生的學習主動性，確保教學目標的實現(xiàn)。

關鍵詞：生物化學；乳糖操縱子；教學設計

生物化學是從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門學科，也是醫(yī)學、生物學、農(nóng)學等學科科學研究的工具學科。該學科對于培養(yǎng)農(nóng)林醫(yī)藥院校學生解決問題的能力和創(chuàng)新能力是至關重要的。然而，由于生物化學學科非常抽象，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程，導致學生很難理解，使得生物化學課程成為農(nóng)林醫(yī)藥院校最難學、不及格比例最高的學科之一。盡管在當前的教學改革過程中，以PBL為主導的理學教學方式［1］和以任務驅(qū)動型教學為主導的實驗教學方式［2］對于實現(xiàn)真正的“以學生為中心”教學理念提供了新的教學方法，但傳統(tǒng)的由教師主導的講授法授課模式仍然是無法替代的。因而如何在教學過程中激發(fā)學生學習興趣，如何能夠深入淺出的將復雜的機制通俗化，一直是生化教學老師不懈的追求。本文以較抽象的基因表達調(diào)控中的乳糖操縱子為例，從導課、授課、知識拓展、強化訓練、小結(jié)5個環(huán)節(jié)闡述如何進行生物化學教學設計。

1設疑導課激發(fā)學生學習興趣

由于乳糖操縱子內(nèi)容非?？菰?，而且比較復雜，所以在教學過程中先給學生講述一個現(xiàn)象（給出一張細菌生長曲線圖）：當培養(yǎng)基中同時含有葡萄糖和乳糖時，細菌的生長曲線不是大家熟悉的遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期，而是出現(xiàn)了2個對數(shù)生長期，中間有一個遲緩期。那么為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？接著給出一張細菌培養(yǎng)基中糖消耗曲線圖，學生就會分析發(fā)現(xiàn)第一個對數(shù)生長期主要是培養(yǎng)基中的葡萄糖被消耗了，而第二個對數(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和第二個細菌生長對數(shù)期會被消耗呢？學生通過前面代謝部分的學習，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，第一個對數(shù)期細菌體內(nèi)有分解葡萄糖的酶，第二個對數(shù)期有分解乳糖的酶。也就是說培養(yǎng)基中同時含有葡萄糖和乳糖時，細菌優(yōu)先利用葡萄糖。那么這是為什么呢？最后給出細菌生長過程中l(wèi)acmRNA、β半乳糖苷酶和β半乳糖透性酶，此時學生會發(fā)現(xiàn)乳糖代謝的基因——lacmRNA并沒有表達，而且對應的基因表達產(chǎn)物β半乳糖苷酶和β半乳糖透性酶含量也很低，所以第一對數(shù)期不能分解乳糖，只有第二對數(shù)期才能分解乳糖。那么細菌體內(nèi)如何實現(xiàn)這一復雜的基因表達調(diào)控過程呢？通過4次層層設疑，抽絲剝繭，引出乳糖操縱子的調(diào)控機制，大部分學生會好奇細菌是如何實現(xiàn)這一復雜調(diào)控過程的。

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

1研究型教學的準備

1.1教師的準備：

教師改變傳統(tǒng)教學模式下的主導地位，只是起到提煉討論題目，引導學習者參與到教學過程中來，積極參與題目的解決。教師與學習者建立一種互動關系，增強學習者的自我效能感，有自主的學習內(nèi)在動力。教師要提高自身素質(zhì)，能夠理論與實際相結(jié)合，從基礎知識中提煉出與臨床有關的應用型問題，還要能把知識形成連貫的體系，相互聯(lián)系，融會貫通，歸納總結(jié)學習者形成解決問題的多種方案的可行性，評價參與者的貢獻。要求教師在教學實踐中不斷調(diào)整方案，不斷研究探索。

1.2學習者的準備：

學習者要端正學習態(tài)度，能在客觀條件下主動尋找自己的學習興趣，充分發(fā)揮主觀能動性。學習者在學習過程中善于利用各方面的學習資料，討論和研究式的學習，能發(fā)揮主體性、能動性和自覺性，培養(yǎng)學習者的學習能力。教師對學習者的尊重、認可和激勵增強了學習者的學習能力。學習者通過解決問題的方式，學會運用所學的知識，提升獨立思考和創(chuàng)新能力。學習者要能經(jīng)過研究型教學模式找到適合自身學習特點的學習模式，形成一種分享式學習，把好的方法和措施介紹給其他人，能夠共同進步。

2研究型教學的實施

一生物化學教學中運用醫(yī)學相關知識的重要性

1有助于激發(fā)學生學習生物化學的興趣

由于生物化學自身特點的原因，導致大多數(shù)學生對該門課程的學習產(chǎn)生畏懼心理和厭學情緒，平時很少有主動學習的動力，往往只是在考試前幾天對可能的考點進行機械式記憶，以應付考試，因此，學生學習該門課程的效果普遍不佳。要解決這種現(xiàn)象，教師應嘗試多樣化的教學方法。其中之一就是在生物化學教學過程中結(jié)合醫(yī)學相關知識，為學生提供利用生物化學知識解釋臨床現(xiàn)象的機會，使學生領悟生物化學在基礎和臨床醫(yī)學中的應用，培養(yǎng)學生的學習興趣和主觀能動性，更好地學好生物化學課程。同時，臨床知識的運用可促使學生帶著問題學習，以充分調(diào)動學生主動思考的積極性。如在講解蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)時，告訴學生臨床上消毒使用的乙醇濃度為75%左右，要求學生思考“為什么不用濃度為95%的乙醇？”又如在講解酶這章時，讓學生思考“為什么有些人喝牛奶會腹瀉？吃菠蘿為什么要用鹽水浸泡？”等問題。再如糖代謝這章可結(jié)合糖尿病來學習，為什么糖尿病患者會出現(xiàn)“三多一”癥狀？需要用什么藥物來降血糖？降血糖的機制是什么？教師在教學過程中應注重加強與醫(yī)學知識的聯(lián)系，既可以加深學生對基礎知識的理解和記憶，也可以引導學生將基礎知識靈活地應用于臨床問題的分析，使學生了解生物化學與醫(yī)學的關系，有利于提高學生的醫(yī)學思維能力，為其將來走向臨床工作崗位奠定良好的基礎。

2有助于學生對學習生物化學重要性的認識

將生物化學知識與臨床病例相結(jié)合可以消除學生心目中“生物化學不重要，與臨床沒關系”的錯誤觀念，讓學生對該課程的重視。由于維生素與無機物章節(jié)的內(nèi)容直接涉及藥理、營養(yǎng)學和內(nèi)科學，與臨床醫(yī)學聯(lián)系緊密，學生興趣比較濃，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機物的性質(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，可講述鈣對人體骨骼發(fā)育及更新的重要作用等。通過對這些臨床病例的講解與分析，可充分拉近生物化學與醫(yī)學的距離，使學生深切體會到這些生物化學知識對了解和學習其他醫(yī)學相關課程的重要性。

3有助于培養(yǎng)學生崇高的理想

1生物化學的教學理念需要順應生命科學迅速發(fā)展的進程

隨著生命科學發(fā)展的日新月異，一些專業(yè)艱深的術語如克隆、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)在了我們的生活當中，理解這些問題的理論基礎就是生物化學，而這些問題的探索和解決也將推動生命科學的進一步發(fā)展。因此，作為生物化學的教師需要思考的一個問題就是，我們所傳授給學生的知識，除了使他們在課堂上學習之外，如何使他們在日常生活中也看到彼此之間的聯(lián)系，如何運用所學的知識來辯證的思考或合理的解釋以至于對日常生活加以指導和應用。

2PBL模式是目前最能實現(xiàn)新的教學理念的教學策略

教學最好的方式是教師和學生之間的互動，教師了解學生個性化的學習需求，學生則在學習過程中成為一個積極的合作者而不是被動的接受者。在PBL課程中，學生交流協(xié)作，積極響應他人的問題，厘清概念，用自己已有的知識來呈現(xiàn)一個更詳細和復雜的解釋，同時互相糾正某些誤解，同時利用小組的學習氛圍，帶動安靜的學生更多的參與。

3問題設立的合理和精妙決定PBL教學的效果

PBL問題的設立是否合理甚至精妙是決定PBL教學效果的首要因素。這些問題就是學生的教材，需要能夠激起學生學習的興趣并能持續(xù)引導學習的過程。通常問題的設計和提出是按階段性來完成的，在每一次課后提供進一步信息，逐步引導學生求知的深度和廣度。PBL實踐的過程能否按預期的進行，直接檢驗了問題設計的質(zhì)量。在PBL模式探索的初期，這些問題可以通過學生的使用和討論進而發(fā)現(xiàn)不足之處，教師本身也能從中獲益，實現(xiàn)真正的教學相長。

1蚌埠學院生物化學實驗教學現(xiàn)狀

生物化學實驗的教學主要還是“填鴨式”模式，即先由實驗老師講解實驗原理、實驗操作步驟以及實驗注意事項，然后再讓學生進行實驗操作的教學方式.這種教學模式實際上只注重結(jié)果，忽視學生的實驗過程.結(jié)果導致學生普遍存在重視理論學習忽視實驗操作、重視撰寫實驗報告忽視實驗過程、重視理解實驗原理忽視實驗步驟的思想.實驗的前期準備工作全部由實驗老師完成，學生對此知之甚少，甚至一無所知.同時所選的實驗教學內(nèi)容絕大部分是驗證性實驗，實驗結(jié)果學生已經(jīng)知曉，導致部分學生對實驗不感興趣，從而限制了學生的擴散思維，束縛了學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造思維的培養(yǎng).

2蚌埠學院生物化學實驗教學存在的問題

實踐教學是實現(xiàn)教學目標最有效的方法，生物化學實驗教學目前存在的主要問題有：（1）實驗項目只是簡單驗證了理論知識（.2）部分實驗內(nèi)容與其他實驗課程重復，同時又不完整，與其他課程沒有密切的聯(lián)系（.3）綜合性、設計性實驗相對較少（.4）實驗內(nèi)容更新速度相對較慢，沒有趕上生物化學知識爆炸式增長的速度水平（.5）實驗室、實驗儀器沒有充分整合，沒有產(chǎn)生較高的利用效率（.6）專職實驗老師缺口較大.

3我院生物化學實驗教學改革及創(chuàng)新人才培養(yǎng)舉措

2014年11月23日至28日，教育部專家對蚌埠學院進行了本科教學合格評估，我們以這次評估為切入口，改革現(xiàn)有的生物化學實驗教學.根據(jù)蚌埠學院“地方性、應用型、工程化”的辦學定位，對以前的實驗教學體系進行多方位改革.根據(jù)我系目前所開設的制藥工程、生物工程、食品科學與工程三個工學類本科專業(yè)的具體情況，在工學一級學科平臺上構建完整的、貫通的實驗課程教學體系.將這三個工學專業(yè)的生物化學實驗課程進行整合、優(yōu)化，具體分為《生物化學綜合設計實驗》、《生物化學專業(yè)實驗》、《生物化學基礎實驗》三個不同層次，重新修訂完成2014版生物化學實驗大綱，組建綜合實驗室.