黃涵簽，曾 宇，馮盼盼，賓江麗，徐曉可

(廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 護(hù)理與健康學(xué)院，廣東 廣州 510000)

生物化學(xué)課程內(nèi)容抽象難懂，涉及的知識(shí)面廣、專業(yè)術(shù)語(yǔ)多，且傳統(tǒng)的課堂“以教師為中心”，只使用多媒體或板書(shū)進(jìn)行授課，往往讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)容易產(chǎn)生畏難情緒。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以充分利用靈活、多元的教學(xué)方式來(lái)豐富課程內(nèi)容，將抽象的理論知識(shí)具象化，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)模式[1]，從而增加學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

在生物化學(xué)教學(xué)中，“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能”是一個(gè)重要章節(jié)。作為生物化學(xué)課程的第一章，其學(xué)習(xí)效果關(guān)系著學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)興趣。因此教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該從高職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)出發(fā)，由淺入深，從生活中的實(shí)際案例引導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生了解這個(gè)領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1 以學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 學(xué)情分析

生物化學(xué)課程在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)大一下學(xué)期開(kāi)設(shè)，這個(gè)時(shí)期的學(xué)生還尚未接觸專業(yè)課程，對(duì)自己的專業(yè)定位認(rèn)知不清晰。因此，將來(lái)源于日常生活、科學(xué)研究的教學(xué)案例融入專業(yè)課堂，既能提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，又能進(jìn)一步激發(fā)出學(xué)生熱愛(ài)專業(yè)、服務(wù)專業(yè)的情懷。

1.2 教材分析

教材選用全國(guó)“十三五”規(guī)劃創(chuàng)新教材，由晁相蓉主編的《生物化學(xué)》。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容屬于第一章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能中的內(nèi)容。

本小節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)建立在學(xué)生已有一定有機(jī)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，但由于本節(jié)內(nèi)容涉及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，內(nèi)容較為抽象，不好理解，所以通過(guò)案例教學(xué)，借助教具，使抽象的問(wèn)題具象化。課堂教學(xué)的趣味性不僅使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解得到加深，還促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力得到有效提高。同時(shí)需要學(xué)生具有足夠的自學(xué)能力。對(duì)部分缺乏自學(xué)動(dòng)力和自我監(jiān)督能力的學(xué)生，教師可適當(dāng)增加前測(cè)和后測(cè)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，并通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布練習(xí)[2]。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容范圍與課程目標(biāo)是相互促進(jìn)的。教師基于教學(xué)特征分解課程總目標(biāo)，形成多層次、多方面的目標(biāo)群，能夠體現(xiàn)不同學(xué)科、專業(yè)和課程所培養(yǎng)的學(xué)習(xí)者的不同能力[3]。根據(jù)《教學(xué)大綱》的要求和學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力，確定以下教學(xué)目標(biāo)：

1)知識(shí)目標(biāo)：掌握基本氨基酸的結(jié)構(gòu)，理解并掌握蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，理解蛋白質(zhì)的概念、分類和功能；

2)能力目標(biāo)：能夠利用蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)解釋生活中的常見(jiàn)問(wèn)題；

3)素質(zhì)目標(biāo)：具有熱愛(ài)科學(xué)、實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)，具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，具有良好的職業(yè)道德。

1.4 教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)；氨基酸的結(jié)構(gòu)；

教學(xué)難點(diǎn)：肽鏈；蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)既是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)內(nèi)容。想要理解蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，就要對(duì)它的基本組成單位氨基酸的結(jié)構(gòu)有所掌握，因此在教學(xué)安排上，將會(huì)從氨基酸的結(jié)構(gòu)開(kāi)始，由淺入深，借助視頻和教具幫助學(xué)生理解[4]。

1.5 教學(xué)過(guò)程

1.5.1 課前預(yù)習(xí)

蛋白質(zhì)作為首個(gè)學(xué)習(xí)的生物大分子，知識(shí)點(diǎn)多且細(xì)，需要理論知識(shí)與空間想象力結(jié)合。第一次學(xué)習(xí)的同學(xué)難免覺(jué)得晦澀難懂，教師可提前發(fā)布學(xué)習(xí)課件供學(xué)生熟悉知識(shí)點(diǎn)。

1.5.2 案例教學(xué)法——“毒奶粉”事件

教師先以圖片展示喝了“毒奶粉”后患病的患兒圖片，詢問(wèn)學(xué)生是否知道這起事件，再以視頻的形式展示故事背景。2008年6月，中國(guó)人民解放軍第一醫(yī)院泌尿科接受了多名患有“雙腎多發(fā)性結(jié)石”和“輸尿管結(jié)石”病癥的不滿周歲的嬰兒。他們有許多相同點(diǎn)：來(lái)自甘肅農(nóng)村、不滿周歲、長(zhǎng)期食用“三鹿”牌奶粉。隨著病例越來(lái)越多，引起各級(jí)政府的高度重視，后石家莊三鹿集團(tuán)股份有限公司發(fā)布聲明稱不法奶農(nóng)為了牟取利潤(rùn)，在鮮奶中添加了三聚氰胺。觀看之后請(qǐng)學(xué)生回答商家為什么要往牛奶里加三聚氰胺。學(xué)生跟隨思路進(jìn)行思考：加入三聚氰胺是為了混淆牛奶中的蛋白質(zhì)。由此引出，三聚氰胺和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的共同之處，導(dǎo)出知識(shí)點(diǎn)——蛋白質(zhì)的元素組成，介紹蛋白質(zhì)的主要組成元素和特征性元素。

作為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)，在今后臨床工作中需要用到多種檢測(cè)儀器。在此，可給學(xué)生拓展檢測(cè)牛奶中蛋白質(zhì)的方法、原理，延伸到今后臨床工作中可能遇到的問(wèn)題，引領(lǐng)學(xué)生探求事故的真相，謹(jǐn)記身為醫(yī)療工作者需時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。借助上述情景的設(shè)置，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠讓他們知道醫(yī)學(xué)不單是科學(xué)，還是人學(xué)[5]。

1.5.3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法——含N量的計(jì)算

項(xiàng)目教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等綜合實(shí)踐能力，同時(shí)注重學(xué)生社會(huì)能力的培養(yǎng)，并把重心轉(zhuǎn)移到提高學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和廣度上[6]。醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生在臨床中常圍繞著儀器單獨(dú)操作，注重個(gè)人能力素養(yǎng)的鍛煉，但長(zhǎng)久下來(lái)較其他專業(yè)學(xué)生更缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通的能力。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中特意采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，創(chuàng)建項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組，優(yōu)化組合，充分發(fā)揮小組成員的優(yōu)勢(shì)。小組成員每人攜帶一款自己愛(ài)喝的乳制品，集體學(xué)習(xí)乳制品中含N量的計(jì)算方法?？芍苯犹子霉?，計(jì)算出每款乳制品中的含N量。教師進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，通過(guò)每組學(xué)生給出答案的正確率及計(jì)算方法的多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)。在計(jì)算過(guò)程中，學(xué)生容易忽略配料表中給出的數(shù)字是每 100 g 所含有的量。經(jīng)過(guò)提醒，都能很快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但有部分學(xué)生基礎(chǔ)差，對(duì)數(shù)字不敏感。作為團(tuán)隊(duì)中先掌握計(jì)算方法的同學(xué)，負(fù)責(zé)教授還未掌握的同學(xué)。在教授的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)不斷思維的碰撞，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)可直接利用16% 這個(gè)數(shù)字來(lái)進(jìn)行計(jì)算，不必套用公式，更加簡(jiǎn)單易懂。因此，項(xiàng)目式教學(xué)法能夠加強(qiáng)學(xué)生之間的交流，鞏固知識(shí)點(diǎn)，且能提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，最終目的是要每一位同學(xué)都能夠掌握知識(shí)點(diǎn)。

1.5.4 參與式教學(xué)法

參與式教學(xué)是在傳統(tǒng)課堂被動(dòng)式教學(xué)基礎(chǔ)上，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主動(dòng)參與意識(shí)，并使用現(xiàn)代教學(xué)手段建立起師生互動(dòng)，使不同層次學(xué)生都能夠積極參與教學(xué)活動(dòng)并獲得發(fā)展機(jī)會(huì)的一種高效教學(xué)模式[7]。當(dāng)前，大多數(shù)生物化學(xué)課程教學(xué)仍然以課堂講授為主，教師雖然使用了電子教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段及案例教學(xué)等教學(xué)方法，但學(xué)生總體上仍是被動(dòng)接受的，參與式教學(xué)能夠使學(xué)生獲得一種全新的體驗(yàn)。將氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類、肽鏈、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)三部分內(nèi)容結(jié)合，以目標(biāo)-問(wèn)題-互動(dòng)為邏輯主線展開(kāi)教學(xué)。如學(xué)習(xí)氨基酸時(shí)，學(xué)習(xí)目標(biāo)是掌握氨基酸的基本結(jié)構(gòu)。組成人體的20種氨基酸有什么區(qū)別，這些氨基酸在日常生活中發(fā)揮什么樣的作用？學(xué)生通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)氨基酸的R基團(tuán)不同，這是區(qū)別；日常生活中常見(jiàn)的含氨基酸制品，如氨基酸洗面奶、醬油、味精雞精、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑氨基酸口服液等等，這就是應(yīng)用。熟悉了氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類后，我們又遇到新問(wèn)題：一個(gè)個(gè)單獨(dú)的氨基酸怎么連接起來(lái)，學(xué)生熟悉了肽鍵的概念后能否手寫(xiě)出來(lái)。2個(gè)氨基酸形成的肽鏈叫二肽，那么3個(gè)、4個(gè)和5個(gè)氨基酸形成的肽鏈叫什么。學(xué)生收到提問(wèn)后，經(jīng)過(guò)小組討論，得出結(jié)果。不同小組之間形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，每個(gè)小組將答案寫(xiě)出后，教師公布結(jié)果，如圖1。要求每位同學(xué)都手寫(xiě)一份于草稿紙上，并說(shuō)明馬上會(huì)用到，這就勾起了學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)。

圖1 由五個(gè)氨基酸連接形成的肽鏈

組成蛋白質(zhì)的肽鏈通常非常的長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。因此在描述一個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)時(shí)是分層次描述的。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括四級(jí)：一級(jí)結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)是高級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指的是氨基酸的排列順序，如何理解這個(gè)排列順序，可以利用學(xué)生剛才寫(xiě)的五肽，依次把R基團(tuán)添加上。比如，第一個(gè)R基團(tuán)是-H，這個(gè)氨基酸是甘氨酸；第二個(gè)是-CH3，這個(gè)氨基酸就是丙氨酸；依次添加上就會(huì)得到一個(gè)完整的肽鏈，見(jiàn)圖2。這條五肽的氨基酸排列順序就是甘氨酸-丙氨酸-甘氨酸-丙氨酸-甘氨酸，可以清晰知道第幾號(hào)位上的氨基酸是什么，這就是蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。

圖2 補(bǔ)充R基團(tuán)后的肽鏈

蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容抽象，先用圖片展示幾種類型，如α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則卷曲，它指的是某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)。舉個(gè)例子，某個(gè)蛋白質(zhì)的肽鏈由50個(gè)氨基酸組成，剛才寫(xiě)的5個(gè)氨基酸組成的肽鏈?zhǔn)瞧渲械囊恍《?。這一小段肽鏈在空間上彎曲折疊形成的結(jié)構(gòu)就是蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。此時(shí)再利用剛寫(xiě)的5肽，請(qǐng)學(xué)生跟著老師一起折疊，現(xiàn)場(chǎng)制作二級(jí)結(jié)構(gòu)模型。

先在每一個(gè)α-碳原子處對(duì)折，對(duì)折后形成的平面都有一個(gè)肽鍵，因此這個(gè)平面叫做肽平面。在形成了肽平面的基礎(chǔ)上，α-螺旋是以右手螺旋向上的方向，從下向上旋轉(zhuǎn)的；β-折疊的肽平面是相反方向?qū)φ鄣?；?轉(zhuǎn)角是180°的轉(zhuǎn)角；無(wú)規(guī)則卷曲不是沒(méi)有規(guī)則，而是這個(gè)規(guī)則無(wú)法用語(yǔ)言簡(jiǎn)單描述出來(lái)。請(qǐng)學(xué)生自由發(fā)揮，折出4種類型。其中β-折疊如圖3.

圖3 學(xué)生折出的β-折疊

蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)指的是整條肽鏈在空間上的盤曲折疊。例如，由50個(gè)氨基酸組成的肽鏈，其中前10個(gè)是α-螺旋，后10個(gè)是β-折疊，中間由β-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則卷曲組成，這樣所形成的整個(gè)空間構(gòu)型就是三級(jí)結(jié)構(gòu)。此時(shí)由小組完成，組內(nèi)成員任意折疊出2級(jí)結(jié)構(gòu)后整體拼接，由此形成空間結(jié)構(gòu)各異的三級(jí)結(jié)構(gòu)。

蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)指的是擁有兩條以上肽鏈，每條肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，各條肽鏈之間所形成的空間構(gòu)型，在組成三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，小組與小組之間任意組合，即可組成擁有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。

1.5.5 課堂練習(xí)

完成本章內(nèi)容講解后，以習(xí)題的方式幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)送練習(xí)題進(jìn)行測(cè)評(píng)。教師也能根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果，及時(shí)了解學(xué)生的掌握情況[8]。

2 教學(xué)反思

高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差，知識(shí)點(diǎn)掌握不牢固，接受新知識(shí)的能力弱，上課容易注意力不集中，因此在進(jìn)行授課時(shí)，應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教授方式，轉(zhuǎn)為“以學(xué)生為中心”。用學(xué)生感興趣的案例，用學(xué)生能聽(tīng)懂的語(yǔ)言，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶，讓課堂變成有趣的課堂。

本教學(xué)設(shè)計(jì)從三個(gè)方面體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”：1)從學(xué)生關(guān)注的新聞事件入手，勾起學(xué)生參與討論的熱情，讓學(xué)生意識(shí)到書(shū)本上的理論知識(shí)可以馬上應(yīng)用到實(shí)際生活中，通過(guò)一步一步設(shè)問(wèn)，吸引學(xué)生的思維向外拓展；2)在計(jì)算部分，利用學(xué)生日常飲用的乳制品舉例，每一位學(xué)生都計(jì)算自己攜帶的飲品，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性；3)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，涉及空間想象能力，從氨基酸的結(jié)構(gòu)開(kāi)始打基礎(chǔ)，到生成肽鍵，形成肽鏈，再到分子結(jié)構(gòu)，讓大家通過(guò)動(dòng)手模擬，補(bǔ)充空間想象的不足。

最后，也希望引導(dǎo)學(xué)生多讀書(shū)、深思考、善提問(wèn)、勤實(shí)踐，將知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一，以培養(yǎng)學(xué)生的理想信念、科學(xué)素養(yǎng)和社會(huì)主義核心價(jià)值觀，同時(shí)喚醒學(xué)生熱愛(ài)專業(yè)、服務(wù)專業(yè)的情懷，達(dá)到潤(rùn)物無(wú)聲的協(xié)同育人效果。