岳巖磊 劉薇 李濤

[摘 要] 為了進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)生物化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，針對(duì)2017及2018級(jí)資源環(huán)境專業(yè)本科生，根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景及特點(diǎn)開展案例教學(xué)法，將案例融入基礎(chǔ)生物化學(xué)的教學(xué)中。實(shí)踐表明，在案例教學(xué)授課時(shí)，課堂氣氛活躍，學(xué)生課程參與度高，師生互動(dòng)良好。結(jié)合案例教學(xué)可較好地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，有效提高基礎(chǔ)生物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 基礎(chǔ)生物化學(xué);案例教學(xué)法;創(chuàng)新思維

[基金項(xiàng)目] 2019年河南省教育廳河南省虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

[作者簡(jiǎn)介] 岳巖磊（1984—），女，黑龍江人，博士，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事作物分子生物學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）42-0246-03? ? [收稿日期] 2020-02-24

案例教學(xué)法（CBL：Case based learning）起源于1920年，是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，與傳統(tǒng)教學(xué)方法不同，教師在案例教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者的角色，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論[1]。在現(xiàn)代教學(xué)中案例教學(xué)是使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的重要方法，實(shí)施過(guò)程中通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)研究案例，進(jìn)一步剖析案例，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力，從中不僅加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，還提高了教學(xué)效果。

基礎(chǔ)生物化學(xué)是資源環(huán)境（資環(huán)）專業(yè)的一門重要的核心課程，該課程知識(shí)點(diǎn)多、專業(yè)理論性極強(qiáng)、需要記憶的內(nèi)容繁多且枯燥，是資環(huán)專業(yè)乃至所有生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生反映最難學(xué)的課程之一[2]。在課堂教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生掌握重點(diǎn)、理解難點(diǎn)及熟記主要知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維并將理論用于實(shí)踐研究，是基礎(chǔ)生物化學(xué)教育中亟待解決的問(wèn)題。

由于基礎(chǔ)生物化學(xué)邏輯理論性強(qiáng)[3]，很多同學(xué)經(jīng)常錯(cuò)誤地認(rèn)為與資環(huán)專業(yè)未來(lái)從事的工作聯(lián)系少，從而嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。想要激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就要明確基礎(chǔ)生物化學(xué)在資環(huán)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，不能泛泛地使用傳統(tǒng)生物化學(xué)的教學(xué)方法，而要對(duì)資環(huán)專業(yè)有針對(duì)性地開展課程設(shè)計(jì)。因此，基于資環(huán)專業(yè)的生物化學(xué)案例在此專業(yè)的教學(xué)中就起到了尤為重要的作用。授課教師在教學(xué)中適度實(shí)施案例教學(xué)法，應(yīng)用于不同的章節(jié)及重要的知識(shí)點(diǎn)處，可將枯燥的理論與科研實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，取得了良好的教學(xué)效果。

一、案例教學(xué)法在基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）教學(xué)實(shí)施方法

以我校2017級(jí)資環(huán)專業(yè)92名、2018級(jí)資環(huán)專業(yè)177名本科學(xué)生為對(duì)象，參考劉衛(wèi)群等主編的《生物化學(xué)》，根據(jù)基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)大綱的要求，適當(dāng)修改適時(shí)加入案例（如有機(jī)膦殺蟲的原理、水華處理工程菌作用原理、農(nóng)藥噴施的時(shí)間、農(nóng)作物施肥時(shí)期的選擇等），提出有針對(duì)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)總結(jié)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)進(jìn)行深入的討論。以10人為一組對(duì)案例中的生物化學(xué)機(jī)制和生物化學(xué)反應(yīng)等，用基礎(chǔ)生物化學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行闡述。在期末時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行不記名問(wèn)卷調(diào)查，以期對(duì)案例教學(xué)法對(duì)資環(huán)專業(yè)基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

（二）具體案例實(shí)施

生物催化劑酶是物質(zhì)代謝反應(yīng)的基本元件，是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，相關(guān)章節(jié)內(nèi)容多，是生物化學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如果只是按照課本和課件去講述酶的結(jié)構(gòu)特征、分類、催化功能及高效性、專一性等，教學(xué)效果不甚理想。比如環(huán)境（反應(yīng)條件）對(duì)酶活力的影響，其中重要的條件包括溫度、PH等。此處的講解可以以唾液淀粉酶活力的影響因素為例來(lái)展開，具體實(shí)施目的為探究唾液淀粉酶的影響因素。提出問(wèn)題：（1）溫度對(duì)酶活性有無(wú)影響;（2）PH對(duì)酶活性有無(wú)影響;（3）激活劑和抑制劑對(duì)酶活性有無(wú)影響;（4）利用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)了哪些影響酶活性的因素及酶與化學(xué)催化劑的區(qū)別。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)自己的唾液淀粉酶進(jìn)行取樣，然后在不同的條件下與淀粉進(jìn)行反應(yīng)，最終用碘液的顏色反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)酶的活力。這種方法即生動(dòng)、形象又深刻，而后進(jìn)行小組討論，總結(jié)酶的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及原因探討。通過(guò)理論知識(shí)和學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，與教師互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，使學(xué)生了解影響唾液淀粉酶的因素，為什么唾液淀粉酶人受到這些因素的影響。讓學(xué)生主動(dòng)去理解酶的特點(diǎn)、專一性、高效性等，加深他們對(duì)酶相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)理解和掌握。該實(shí)例的實(shí)施充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思維，提高解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生和教師相互合作，最重要的是鞏固了實(shí)驗(yàn)技能，為今后應(yīng)用生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

氨基酸代謝是生物化學(xué)中含氮化合物代謝的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。有的學(xué)生在學(xué)完本單元后仍不能熟記鳥氨酸循環(huán)，更不能將本章內(nèi)容與化學(xué)肥料和農(nóng)家肥聯(lián)系在一起。因此，在講授該內(nèi)容時(shí)，可以引入植物缺氮的表型反應(yīng)及造成此表征的原因，就此探討代謝通路中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)針對(duì)此種現(xiàn)象找出解決方案的種類及原理，農(nóng)家肥與化學(xué)肥料的作用原理等。通過(guò)該案例的實(shí)施不僅可以讓學(xué)生更好地掌握含氮化合物包括蛋白質(zhì)組成單位氨基酸及遺傳物質(zhì)核酸的合成及分解方式，同時(shí)還能理解動(dòng)植物及微生物中氮代謝的聯(lián)系，從而更好地將理論與實(shí)踐有利的結(jié)合。通過(guò)本案例教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生反饋良好，較好幫助學(xué)生更好地理解機(jī)體中氨的來(lái)源、去路及轉(zhuǎn)運(yùn)形式。核酸代謝中間涉及的磷酸戊糖途徑、氨基酸代謝中各種氨基酸與三羧酸循環(huán)的物質(zhì)交叉，以及能量ATP的來(lái)源（糖酵解中的底物水平磷酸化和電子傳遞氧化磷酸化）等相關(guān)知識(shí)得到了重新調(diào)動(dòng)，進(jìn)而幫助學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)鞏固之前所學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，將三大物質(zhì)代謝串成網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)案例的分析，將抽象的理論與專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大增，記憶深刻。在課程結(jié)束后調(diào)查分析269名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)96%以上的學(xué)生對(duì)案例教學(xué)法持肯定態(tài)度（見下表）。

二、基礎(chǔ)生物化學(xué)課程案例教學(xué)法的特色

（一）鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，增強(qiáng)學(xué)生參與意識(shí)

傳統(tǒng)教學(xué)方法只告訴學(xué)生怎么去做，并且其內(nèi)容有時(shí)被認(rèn)為不實(shí)用，甚至還有些乏味無(wú)趣，在一定程度上嚴(yán)重地?fù)p害了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但案例教學(xué)要求學(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造，使學(xué)習(xí)從枯燥變得有挑戰(zhàn)性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)成功、發(fā)現(xiàn)并認(rèn)同自我。教師提前將案例安排給學(xué)生，使學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，體會(huì)其中的成功和喜悅，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的能力變強(qiáng)。而且案例教學(xué)的后一階段，每位學(xué)生都要就自己和他人的心得發(fā)表見解。通過(guò)這種經(jīng)驗(yàn)的交流，一方面可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，促進(jìn)人際交流能力;另一方面也起到一種激勵(lì)的效果，使學(xué)生聽課效果提高，有奮發(fā)向上、超越他人的內(nèi)動(dòng)力，從填鴨式的被動(dòng)學(xué)習(xí)變成為主動(dòng)。

（二）引導(dǎo)學(xué)生把注重理論知識(shí)和注重實(shí)踐技能相統(tǒng)一

基礎(chǔ)生物化學(xué)課開設(shè)案例教學(xué)縮短了理論與專業(yè)實(shí)踐的距離，本質(zhì)就是使學(xué)生早期了解接觸專業(yè)的一種有效方式?；A(chǔ)生物化學(xué)是生物學(xué)中的基礎(chǔ)先修學(xué)科，涉及面廣，更新快，物質(zhì)化學(xué)式及化學(xué)反應(yīng)式復(fù)雜且多，物質(zhì)代謝通路多，調(diào)控復(fù)雜等，而這些理論知識(shí)正是生物體各種變化及生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。使學(xué)生體會(huì)基礎(chǔ)生物化學(xué)對(duì)資環(huán)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性并與生活息息相關(guān)。如果學(xué)生只是通過(guò)學(xué)習(xí)書本的知識(shí)來(lái)固守成規(guī)而忽視實(shí)踐應(yīng)用技能與創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，不僅對(duì)自身的發(fā)展有著巨大的障礙，并且對(duì)未來(lái)應(yīng)用生物化學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究也沒(méi)有好處。案例教學(xué)法可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中把注重理論知識(shí)和注重實(shí)踐技能相統(tǒng)一。

（三）師生互動(dòng)

生化是實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法通常老師先講解理論知識(shí)，然后教師再演示一遍實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生機(jī)械重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣不利于學(xué)生的獨(dú)立思考，不益于培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。而案例教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)中可以縝密地思考，提出實(shí)驗(yàn)方案，這一步可視為實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι系纳A，同時(shí)也促使學(xué)生加深思考，案例教學(xué)法重視雙向交流，容易開闊思路，具有良好的教學(xué)效果。

三、基礎(chǔ)生物化學(xué)課程案例教學(xué)法存在的問(wèn)題

（一）師資對(duì)案例教學(xué)法實(shí)施的限制

案例教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)相比，雖然有效地提高了教與學(xué)雙方之間的互動(dòng)，但基礎(chǔ)生物化學(xué)的教學(xué)班級(jí)人數(shù)較多，授課教師開展案例教學(xué)無(wú)法參與到每組的案例實(shí)驗(yàn)之中，不能全面了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。其次，教師對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)時(shí)間不夠，通常只是集中輔導(dǎo)，學(xué)生受眾面較小。

（二）內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，適度使用案例

基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，大綱中設(shè)有10章，每章分別開設(shè)2—12節(jié)課不等，由于基礎(chǔ)生物化學(xué)課程需要掌握的內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)散，教學(xué)學(xué)時(shí)本不充裕，理論教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)無(wú)法減少，導(dǎo)致授課教師在授課內(nèi)容的安排上有所限制，基礎(chǔ)生物化學(xué)部分實(shí)驗(yàn)課程只能略講或者改為學(xué)生自學(xué)，授課內(nèi)容受到了限制，課程難以將相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能全部傳授給學(xué)生。案例教學(xué)法耗時(shí)，需要教師及學(xué)生花大量時(shí)間查閱資料、討論等，在課堂上花一定的時(shí)間再進(jìn)一步分析講解，不可能做到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有案例，案例過(guò)多不僅占用大量的學(xué)時(shí)，還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒，所以案例多少及類型的選用都要適度。

（三）選擇合適的具有代表性的案例

由于學(xué)生之間的“實(shí)驗(yàn)技能傳遞”，學(xué)長(zhǎng)對(duì)低年級(jí)學(xué)生的影響，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為基礎(chǔ)生物化學(xué)難掌握、易掛科，加之基礎(chǔ)生物化學(xué)專業(yè)性強(qiáng)，初學(xué)者不易理解，學(xué)生在接觸到生物化學(xué)時(shí)就缺少學(xué)習(xí)興趣。在開展案例教學(xué)時(shí)，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺少教師的考核評(píng)價(jià)，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力，許多學(xué)生存在蒙混過(guò)關(guān)的嫌疑。選擇合適的具有代表性的案例尤為重要，案例過(guò)于簡(jiǎn)單，達(dá)不到啟發(fā)的目的;案例難度過(guò)大，超出學(xué)生的能力范圍，更容易讓學(xué)生放棄學(xué)習(xí)。所以根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)選擇難度適中的案例，同時(shí)必須運(yùn)用目的知識(shí)方可解決，這樣才可以更好的激發(fā)學(xué)生對(duì)挖掘知識(shí)的興趣，從而提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

基礎(chǔ)生物化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，案例教學(xué)法在課程實(shí)踐中起到很大的作用，教師在教學(xué)中扮演設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。案例教學(xué)法可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力等，使學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)具有更高的積極性?？傊侠響?yīng)用案例教學(xué)手段，提高了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了實(shí)踐與理論結(jié)合共發(fā)展的目的，對(duì)培養(yǎng)專業(yè)人才有很好的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]楊云.案例教學(xué)及其在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，30（3）：54-55.

[2]劉衛(wèi)群.生物化學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2009.

[3]Wei Ding，Hongti Jia.Biochemistry[M].北京：高等教育出版社，2012.

Application of Case-based Learning in Basic Biochemistry Teaching

YUE Yan-lei，LI Tao，LIU Wei

（Department of Biochemistry and Molecular Biology，College of Life Sciences of Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan 450002，China）

Abstract：In order to improve learning interest and effect in Basic Biochemistry of 2017- 2018 students of resources and environmental engineering，we carried out case-based learning （CBL） method according to the characteristics of specialty.Integrating the CBL method into the basic biochemistry teaching can improve the students' participation and interesting and enhance the interaction between students and teachers.CBL teaching can increase students' independence，cooperation and innovation abilities.Application of CBL in basic biochemistry teaching can improve the quality of teaching.

Key words：Basic Biochemistry;CBL;innovative thinking