馬紅櫻

(湖北理工學(xué)院 a.醫(yī)學(xué)院,b.腎臟疾病發(fā)生與干預(yù)湖北省重點實驗室,湖北 黃石 435003)

0 引言

“生物化學(xué)”是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程。由于“生物化學(xué)”課程的重難點繁多,且知識點之間邏輯性不強,是教師難教、學(xué)生難學(xué)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。因此,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是“生物化學(xué)”課程教師面臨的挑戰(zhàn)。

結(jié)構(gòu)生物化學(xué)部分主要描述生物大分子的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及構(gòu)效關(guān)系,屬于靜態(tài)生化,是后續(xù)學(xué)習(xí)代謝生化(動態(tài)生化)的基礎(chǔ),內(nèi)容較枯燥乏味,很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。筆者經(jīng)過多年的探索和實踐,在講述影響蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)α-螺旋穩(wěn)定性的因素時,引入科研案例,不僅使學(xué)生快速理解并記憶了知識點,而且學(xué)習(xí)興趣大大增加。

本文以筆者所在實驗室的科研問題的發(fā)現(xiàn)及解決過程為案例,闡述甘氨酸(Gly)和脯氨酸(Pro)的出現(xiàn)如何破壞α-螺旋的穩(wěn)定性,進而導(dǎo)致蛋白的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,最終引發(fā)疾病[2-3]。通過引入案例,把基因(核苷酸)、蛋白質(zhì)(氨基酸)、疾病表型串聯(lián)起來,實現(xiàn)從分子水平到個體水平的知識系統(tǒng)化,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達到較好的教學(xué)效果。

1 甘氨酸和脯氨酸影響α-螺旋的穩(wěn)定性

“生物化學(xué)”課程的第一章“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能”的重難點之一是掌握蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)最重要的二級結(jié)構(gòu)形式是α-螺旋。課堂上,教師會引導(dǎo)學(xué)生思考:哪些氨基酸的特殊側(cè)鏈基團會影響α-螺旋的穩(wěn)定性?學(xué)生們總結(jié)的結(jié)果是:側(cè)鏈很長的亮氨酸和異亮氨酸?？臻g位阻作用會影響α-螺旋的形成,連續(xù)排列的帶同種電荷的酸性氨基酸或堿性氨基酸因靜電排斥也會影響α-螺旋的形成。學(xué)生往往沒有考慮到甘氨酸(Gly)和脯氨酸(Pro)如何影響α-螺旋的穩(wěn)定性。教師繼續(xù)總結(jié)補充:甘氨酸的側(cè)鏈基團為H,由于側(cè)鏈太小,構(gòu)象不穩(wěn)定,是α-螺旋的破壞者;脯氨酸的亞氨基少一個氫原子,無法形成氫鍵,而且Cα—N鍵不能旋轉(zhuǎn),中斷α-螺旋,形成一個“回折”或“結(jié)節(jié)”,所以也是α-螺旋的破壞者。講完這些知識點后,學(xué)生們還是停留在記憶知識點的層面,為了進一步提高學(xué)生們運用所學(xué)知識的能力和分析問題的能力,筆者在實際教學(xué)中采用科學(xué)案例引導(dǎo)學(xué)生進行深入學(xué)習(xí)。

2 案例引入的教學(xué)實施過程

案例引入的教學(xué)實施過程主要環(huán)節(jié)有:提出問題、深入學(xué)習(xí)精讀論文、從最新研究中尋找問題的答案、通過小組討論進行思維的激發(fā)并總結(jié)亮點內(nèi)容、小組代表進行結(jié)果展示。通過案例學(xué)習(xí),學(xué)生們充分認(rèn)識到基礎(chǔ)知識的重要性,學(xué)習(xí)熱情提高[4],培養(yǎng)了思考問題的能力和積極探索的科學(xué)精神,學(xué)生對疾病致病基因的鑒定這一科學(xué)研究領(lǐng)域的興趣得到激發(fā)。案例引入的教學(xué)設(shè)計具體流程見表1。

表1 案例引入的教學(xué)設(shè)計具體流程

通過案例學(xué)習(xí)及科研思維的啟發(fā),積極引導(dǎo)學(xué)生參與課外科研活動,努力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度和科研能力,使學(xué)生將所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化成學(xué)生認(rèn)識和解決實際問題的能力。通過科研和教學(xué)相互促進、相互依存的正面事例,師生獲得新知識,教學(xué)內(nèi)容得到更新,有利于提高本科生的教學(xué)質(zhì)量。

3 效果評價

對135名學(xué)生進行問卷調(diào)查,學(xué)生滿意度調(diào)查見表2。85%以上的學(xué)生表示引入科學(xué)案例的教學(xué)模式非常好,能提高學(xué)習(xí)興趣,消除對“生物化學(xué)”課程學(xué)習(xí)的畏難情緒,同時也糾正了覺得“生物化學(xué)”課程和臨床專業(yè)課關(guān)聯(lián)不大的錯誤想法。也有少數(shù)學(xué)生由于英語基礎(chǔ)比較薄弱,閱讀英文文獻存在困難,所以課程參與度不高。因此,在以后的教學(xué)中,教師在課前和課后要加強個體化輔導(dǎo)。

表2 學(xué)生滿意度調(diào)查

本教學(xué)模式于2019年初探,經(jīng)過了2個授課周期的實踐。和傳統(tǒng)教學(xué)對比,科學(xué)案例式教學(xué)的考試成績得到了很大的提高,2種教學(xué)模式考核成績對比見表3。2018級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2個班的“生物化學(xué)”課程考試成績直線上升,很多醫(yī)學(xué)院的同學(xué)反饋2019級臨床醫(yī)學(xué)本科專業(yè)的學(xué)生在圖書館都自學(xué)“生物化學(xué)”課程,課堂小測驗和期末考試均反映出學(xué)生課堂知識掌握得較好。2019級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2個班的期末考試及格率達90%,平均分為83分, 80分以上的同學(xué)占32%。

表3 2種教學(xué)模式考核成績對比

“生物化學(xué)”是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在案例啟發(fā)的學(xué)習(xí)過程中不但強化了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和記憶,同時也提高了學(xué)生分析問題、利用知識解決問題的能力[5],對學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程起到了促進作用,專業(yè)水平測試成績也逐年提高。

在創(chuàng)新活動中,學(xué)生重新梳理和建構(gòu)所學(xué)的知識,不斷加深對基本理論的理解,同時擴展了知識的應(yīng)用。另一方面,解決問題帶來的成就感和滿足感又可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,如2019級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生參與國家級大學(xué)生創(chuàng)新項目1項,省級大學(xué)生創(chuàng)新項目3項,在全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽中獲二等獎。

4 總結(jié)

通過引入案例,使學(xué)生把基因、蛋白質(zhì)、疾病表型這些零散的知識點串聯(lián)起來,實現(xiàn)了從分子水平到個體水平的知識系統(tǒng)化?？茖W(xué)探索的問題來自課堂學(xué)習(xí),并延伸到實驗室,不僅使理論知識得到升華,學(xué)生分析問題和解決問題的能力也得到提高。基于科學(xué)問題驅(qū)動的案例教學(xué)方法,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,提升了課程的高階性、突出了課程的創(chuàng)新性并增加了課程的挑戰(zhàn)性。在今后的教學(xué)中,需持續(xù)挖掘并精煉針對不同重點知識的案例,以提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

本文所闡述的案例教學(xué)策略主要是針對“生物化學(xué)”課程的自然科學(xué)屬性,根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)師人才的要求,突出價值引領(lǐng)、能力卓越的導(dǎo)向,把職業(yè)素養(yǎng)、科學(xué)精神、求真創(chuàng)新等教育理念落實到教學(xué)實踐,有利于提高課堂教學(xué)質(zhì)量,更好地為培養(yǎng)醫(yī)學(xué)人才服務(wù)。