凱氏定氮法的基本原理范文
時(shí)間:2023-11-27 17:30:41
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篇1
關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng)+;教學(xué);生物化學(xué)實(shí)驗(yàn);微課;翻轉(zhuǎn)課堂
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)38-0086-02
生命科學(xué)的各個(gè)學(xué)科均是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是配合《生物化學(xué)》理論課教學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。生物化學(xué)分析技術(shù)手段發(fā)展很快。根據(jù)本院的實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件,本課程涉及生物大分子的制備、純化,定性、定量測定等基本實(shí)驗(yàn),其目的是使學(xué)生掌握研究蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子的生物化學(xué)性質(zhì)及某些代謝過程研究的方法,鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,進(jìn)一步加深對(duì)理論課中基本理論的感性認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課主要由課堂講述、示范操作和實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié)。雖然啟發(fā)式授課、示范性教學(xué)和課堂討論等多種形式使課堂盡量的生動(dòng)活潑,突出重點(diǎn)和難點(diǎn),仍存在學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)、參與性不強(qiáng)的弊端。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人們可以隨時(shí)隨地利用智能終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。這不僅改變了人們獲取知識(shí)和信息的方式,也改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)方式。2015年“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)劃寫入總理的政府工作報(bào)告,成為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。教育是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代里備受關(guān)注的領(lǐng)域,為教育的改革帶來了新契機(jī)[1,2]。本文將以河北大生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例,探討將“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念引入生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,旨在提升教學(xué)效果。
一、以互聯(lián)網(wǎng)為載體,構(gòu)建“微課+翻轉(zhuǎn)課堂”的多元混合教學(xué)模式[3]
“微課”是指教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)(重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn))或技能等單一教學(xué)任務(wù)進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)方式,具有目標(biāo)明確、針對(duì)性強(qiáng)和教學(xué)時(shí)間短的特點(diǎn)。微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻,它與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔教學(xué)資源組成微課體系,并以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。因此,“微課”是傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源的繼承和發(fā)展,是一種新型教學(xué)資源。
“翻轉(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom或Inverted Classroom),是利用信息技術(shù)手段,利用基于信息傳播的教學(xué)環(huán)境,重新規(guī)劃和組織教學(xué)內(nèi)容的課前、課內(nèi)、課后三個(gè)階段的教學(xué)形式,通過知識(shí)傳遞、知識(shí)內(nèi)化、知識(shí)鞏固的顛倒安排,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色的翻轉(zhuǎn)[4]。基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)活動(dòng)成為了學(xué)生提出問題、解決問題、合作學(xué)習(xí)的過程,教師和學(xué)生之間互動(dòng)明顯加強(qiáng),學(xué)生的積極主動(dòng)性得到激發(fā)也使教師的角色從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變成了學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者,學(xué)生從知識(shí)的接納者轉(zhuǎn)變成了學(xué)習(xí)的探求者和思考者,教學(xué)效果得到極大提高[5]。
以定量實(shí)驗(yàn)“微量凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)中的含氮量”為例。首先,教師根據(jù)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大綱和本次實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)目的將本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容分離出來,確定微課的內(nèi)容是分成“微量凱氏定氮”的原理和實(shí)驗(yàn)操作兩部分,然后分別完成這兩部分微課視頻和課件的設(shè)計(jì)與制作。第二,教師在河北大學(xué)Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)(BB平臺(tái)),“微量凱氏定氮法測定牛奶中的含氮量”的教學(xué)大綱、教學(xué)目的及微課內(nèi)容,以備學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。同時(shí),有針對(duì)性地設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù),對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,細(xì)化任務(wù)并落實(shí)到人。要求學(xué)生分工合作,通過微課學(xué)習(xí)列出實(shí)驗(yàn)的基本原理和技術(shù)路線及注意事項(xiàng)。具體是,要求每個(gè)教學(xué)班的學(xué)生分成“原理組”和“操作組”兩個(gè)大組,自由結(jié)組。對(duì)于“原理組”,布置學(xué)生依實(shí)驗(yàn)原理的“消化、蒸餾、吸收、滴定”四部分,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理;對(duì)于“操作組”,布置學(xué)生從實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器材、操作步驟和技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果和數(shù)據(jù)分析等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)。第三,課堂上讓學(xué)生按照自己的理解進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作。期間,教師就實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)及學(xué)生操作中遇到的問題組織學(xué)生進(jìn)行討論。通過教師演示和學(xué)生動(dòng)手操作相合切實(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手能力[6]。第四,課堂實(shí)踐結(jié)束時(shí),教師針對(duì)學(xué)生的掌握情況,繼續(xù)布置新的“基礎(chǔ)性”和“拔高型”任務(wù),供基本掌握實(shí)驗(yàn)和希望進(jìn)一步提升自己的學(xué)生通過自主探究或者小組合作的方式完成。最后,教師根據(jù)課堂的教學(xué)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié),將相關(guān)的學(xué)習(xí)資源及教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容再次以“微課”的形式到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),供學(xué)生課后復(fù)習(xí)。同時(shí)將與本堂實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)的技術(shù)的原理、延伸及技術(shù)的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)上,供有特殊需求的同學(xué)或者學(xué)習(xí)小組進(jìn)行拓展和拔高。
二、充分利用互聯(lián)網(wǎng),構(gòu)建互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),完善討論組管理
“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)的普遍性、移動(dòng)性。“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出,加速了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新生態(tài),創(chuàng)新高等學(xué)校教育教學(xué)模式,助力校園信息化建設(shè)[7]。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得,移動(dòng)設(shè)備可以隨時(shí)隨地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),這也為教師與學(xué)生交流提供了便利。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中教師建立了BB平臺(tái)討論組、qq群和微信群3個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和討論的平臺(tái),方便不同的學(xué)生進(jìn)行討論和交流,使教師與學(xué)生的互動(dòng)由傳統(tǒng)線下教學(xué)向線上線下混合式教學(xué)。任課教師將傳統(tǒng)的線下面授和知識(shí)點(diǎn)詳解,敦促學(xué)生更好學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng),在線與學(xué)生溝通交流,針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和疑難解答、知識(shí)點(diǎn)回顧等,更加及時(shí)快捷。為了掌握網(wǎng)絡(luò)討論平臺(tái)的動(dòng)向,對(duì)平臺(tái)實(shí)行實(shí)名制管理。同時(shí),教師和民主選舉的學(xué)生作為討論組的管理員。
三、教學(xué)效果評(píng)測
在“微量凱氏定氮法測定牛奶中的含氮量”的實(shí)驗(yàn)課程中,學(xué)生的積極性明顯增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)材料由原來的教師選定的一種純牛奶商品,變成了學(xué)生感興趣的市場上常見的6種純牛奶商品;實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的主動(dòng)性增強(qiáng),由原來的“應(yīng)付、交差”轉(zhuǎn)變成“自己是一名質(zhì)檢員”,積極分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析誤差原因,向教師提問的學(xué)生明顯增多,學(xué)生之間的討論也有所增加。
“微量凱氏定氮法測定牛奶中的含氮量”實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,我們采取了調(diào)查問卷的形式,一方面考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的意見,另一方面調(diào)查學(xué)生對(duì)基本原理和操作的掌握情況。結(jié)果表明,95%的學(xué)生接受這種改革形式,認(rèn)為通過這種模式使得自己的知識(shí)掌握得更牢固;5%的學(xué)生認(rèn)為“微課+翻轉(zhuǎn)課堂”的模式需要學(xué)生自己在課下花費(fèi)更多的時(shí)間去學(xué)習(xí),會(huì)影響其學(xué)習(xí)計(jì)劃。90%以上的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和操作掌握較牢固,10%左右的學(xué)生基本掌握實(shí)驗(yàn)原理。
總之,“微量凱氏定氮法測定牛奶中的含氮量”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革嘗試基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
四、結(jié)束語
生物化學(xué)是我國高校生物科學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重教師課堂講授過程中理論知識(shí)灌輸,而忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的培養(yǎng)[8]。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),不斷提升自己,利用互聯(lián)網(wǎng)提供的平臺(tái)改革教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)境,豐富、拓展教育手段和教學(xué)內(nèi)容,助力傳統(tǒng)教育的發(fā)展。高校教師應(yīng)遵循以學(xué)生為本的教學(xué)方式,提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,真正理論結(jié)合實(shí)踐,培養(yǎng)新時(shí)代的人才。
參考文獻(xiàn):
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篇2
1.1優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),突出教學(xué)重點(diǎn)食品分析課程涉及感官檢測法、化學(xué)分析法、儀器分析法、微生物檢驗(yàn)法和酶分析法等,并且分析的項(xiàng)目繁多,在短短的課程安排中要求學(xué)生全面掌握是不現(xiàn)實(shí)的。為了處理好“內(nèi)容多”與“學(xué)時(shí)少”之間的矛盾,保證學(xué)生在有限的課堂教學(xué)過程中掌握扎實(shí)的理論知識(shí)和熟練的操作技能,教師合理選擇教學(xué)內(nèi)容顯得尤為重要。在教學(xué)過程中,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)食品分析基本概念和基本原理的掌握,例如水分活度、油脂酸價(jià)、可溶性糖類等概念;索氏抽提法測定食品中脂肪含量、微量凱氏定氮法測定食品中蛋白質(zhì)含量、格里斯試劑比色法測定食品中亞硝酸鹽含量等方法的原理。同時(shí),食品分析課程很多內(nèi)容與食品科學(xué)與工程專業(yè)的某些課程(如食品化學(xué)、食品營養(yǎng)學(xué)、儀器分析及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理等)內(nèi)容重合,并且在授課時(shí)間上基本相近。因此,在教學(xué)過程中對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)過的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性的復(fù)習(xí)即可,避免授課內(nèi)容的重復(fù)是非常必要的。通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),既能使學(xué)生掌握更多的知識(shí),又能使他們所學(xué)的知識(shí)得到鞏固。
1.2緊跟學(xué)科發(fā)展前沿,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容由于食品檢測技術(shù)和手段日新月異、發(fā)展迅速,目前的教材內(nèi)容已不能滿足學(xué)生日常學(xué)習(xí)所需要的知識(shí)量。因此,教師應(yīng)不斷更新自己所掌握的知識(shí),通過查閱科技論文、專著報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、求教相關(guān)專家等途徑了解食品分析方面的新知識(shí)和新理論,并從中整理出食品分析方面實(shí)用性和前沿性較強(qiáng)的資料。在實(shí)際教學(xué)過程中,以教材為基礎(chǔ),把食品分析的前沿知識(shí)穿插補(bǔ)充進(jìn)課堂教學(xué),使學(xué)生既能掌握食品分析中經(jīng)典與常見的理論和方法,同時(shí)也能夠了解到本課程的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)。這樣,不但能夠豐富教師授課知識(shí),而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新性、挖掘課程潛力、提高教學(xué)質(zhì)量。
2改進(jìn)教學(xué)手段創(chuàng)新教學(xué)方法
2.1充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段,提高教學(xué)效果信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)和多媒體課件的廣泛應(yīng)用,給我們提供了多種多樣的教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的形象化、多樣化和視覺化。信息技術(shù)與教學(xué)課程的整合,改變了以往枯燥的教學(xué)方式,提高了學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的興趣,有助于學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解和接受。在食品分析教學(xué)中,運(yùn)用多媒體課件將一些儀器設(shè)備的構(gòu)造和工作原理展示給學(xué)生,可以使學(xué)生先有感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)的熟練程度;利用計(jì)算機(jī)模擬分析試驗(yàn),能夠節(jié)省試劑,避免環(huán)境污染;利用網(wǎng)絡(luò)資源,可以及時(shí)傳輸給學(xué)生最新的分析檢測儀器發(fā)展概況和分析檢測手段知識(shí),并把內(nèi)容比較先進(jìn)的相關(guān)網(wǎng)站介紹給學(xué)生,諸如此類教學(xué)手段可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
2.2加強(qiáng)校企合作,將實(shí)踐和教學(xué)相結(jié)合食品分析是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活的課程,這就要求當(dāng)前的食品分析教學(xué)除了教授專業(yè)知識(shí)以外,還要加強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)。目前,江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院的校企合作單位較多,如南京衛(wèi)崗乳液、南京雨潤食品廠、上海光明乳業(yè)、上海金龍魚等,這為該課程的教學(xué)注入了新的活力。學(xué)生進(jìn)入食品企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),盡可能了解和熟悉企業(yè)內(nèi)部原料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)再到產(chǎn)品檢驗(yàn)分析,乃至食品銷售等環(huán)節(jié),使其認(rèn)識(shí)到食品分析與檢驗(yàn)知識(shí)對(duì)食品品質(zhì)及食品企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和聲譽(yù)的重要性。這樣既鞏固了學(xué)生的理論知識(shí),又開闊了學(xué)生的眼界,使學(xué)生所學(xué)知識(shí)得到綜合運(yùn)用。
3改革考核辦法完善考核制度
考核是全面評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、技能及綜合能力的一種手段,也是對(duì)教學(xué)效果的一種檢驗(yàn)。以前的食品分析教學(xué),是以食品分析理論為主要的教學(xué)內(nèi)容,因此考核多采用的是傳統(tǒng)的筆試方式,即以單一的期末考試成績作為學(xué)生的最終評(píng)判成績。隨著食品分析教學(xué)大綱的改進(jìn),課程的調(diào)整及實(shí)踐環(huán)節(jié)的強(qiáng)化,這種評(píng)判方式顯然已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的要求。因此,除了不可缺少的筆試成績之外,有必要引進(jìn)其他的評(píng)判體系對(duì)學(xué)生的綜合成績進(jìn)行測評(píng)。在實(shí)際的教學(xué)過程中,筆者采用“理論+實(shí)驗(yàn)”2項(xiàng)成績之和來對(duì)學(xué)生作綜合評(píng)定。其中,理論部分注重對(duì)學(xué)生關(guān)于基本概念、理論、分析方法的掌握及綜合分析能力的考察,按平時(shí)成績占10%,卷面成績占50%進(jìn)行評(píng)定;實(shí)驗(yàn)部分則主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性及綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性等內(nèi)容,按實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%,現(xiàn)場實(shí)際操作占30%的方法進(jìn)行評(píng)定。通過改革考核方式及成績的評(píng)定方法,一方面能夠做到全面評(píng)定學(xué)生的綜合能力,另一方面可以避免學(xué)生由于發(fā)揮失常而成績太差,同時(shí)也可以避免某些學(xué)生考試前突擊、考試舞弊等行為的發(fā)生,達(dá)到教書育人、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
4結(jié)論
篇3
關(guān)鍵詞:生物化學(xué);學(xué)習(xí)興趣;生活案例
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)27-0165-03
生物化學(xué)是從分子水平研究生物體化學(xué)組成及其生命活動(dòng)過程中的化學(xué)變化的一門學(xué)科,是有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物學(xué)、物理化學(xué)和生理學(xué)交叉而產(chǎn)生的一門邊緣學(xué)科,也是高等學(xué)校本科相關(guān)專業(yè)主要核心課程之一。從生物化學(xué)的定義可將其分為兩部分,即研究生物體內(nèi)化學(xué)組成的靜態(tài)生物化學(xué)部分和研究生物體內(nèi)化學(xué)過程的動(dòng)態(tài)生物化學(xué)部分。生物化學(xué)課程素以“難、繁、雜”著稱,概念多,內(nèi)容雜,特別是大分子結(jié)構(gòu)抽象難懂,代謝途徑錯(cuò)綜復(fù)雜。所以,學(xué)生普遍認(rèn)為生物化學(xué)是一門較難掌握的基礎(chǔ)課程,學(xué)習(xí)過程中容易感到抽象、枯燥、乏味、無興趣,導(dǎo)致生物化學(xué)課程教學(xué)難度大,學(xué)習(xí)效果差[1-4]。
“興趣是最好的老師”,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,消除畏難情緒,改善教學(xué)效果,是生物化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一。而生物化學(xué)又與我們的日常生活息息相關(guān),許多與生物化學(xué)有關(guān)的話題甚至是公眾關(guān)注的焦點(diǎn),教師如果能自如地將生物化學(xué)教學(xué)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系起來,在生物化學(xué)與日常生活之間架起一座教與學(xué)的橋梁,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣就會(huì)長久保持,并讓學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)提高思維能力,理論聯(lián)系實(shí)際,使得學(xué)生利用生物化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力就會(huì)不斷提高,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)生物化學(xué)的信心和動(dòng)力。因此,本文將根據(jù)筆者近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)勅绾卫蒙钪械纳锘瘜W(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)《生物化學(xué)》的興趣。
一、緒論階段的針對(duì)性引導(dǎo)
緒論是《生物化學(xué)》第一次課的內(nèi)容,是授課教師和學(xué)生相互第一印象形成的時(shí)機(jī)。因此課程緒論的精彩度,很大程度上左右了學(xué)生對(duì)本課程的興趣程度。緒論包含了生物化學(xué)發(fā)展簡要?dú)v程、含義、地位、作用及其學(xué)習(xí)方法等。緒論不僅需要對(duì)本課程的知識(shí)進(jìn)行整理梳理,還應(yīng)該盡量介紹與本課程相關(guān)的有趣的知識(shí)點(diǎn)、最新的研究進(jìn)展[4]。大部分《生物化學(xué)》教材中緒論內(nèi)容較為簡單,為提高學(xué)生興趣,可在緒論中加入生物化學(xué)發(fā)展史上里程碑式的以及近年來與生物化學(xué)相關(guān)的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)的情況介紹。比如,1953年Watson(美)與Crick(英)提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,1962年共獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1972年Berg(美)在基因工程基礎(chǔ)研究方面作出了杰出成果,1980年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng);這些都屬于生物化學(xué)發(fā)展史里程碑式的成就,推進(jìn)了生物化學(xué)和分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展。近年來的諾貝爾獎(jiǎng),比如2010年Edwards(英)因?yàn)樵谠嚬軏雰悍矫娴难芯揩@得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);2013年Rothman(美)、Schekman(美)和Südhof(德)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了細(xì)胞囊泡運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)機(jī)制而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);2014年Betzig(美)、Hell(德)和Moerner(美)因超分辨率熒光顯微技術(shù)領(lǐng)域取得的成就獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)然,對(duì)于該部分的介紹,授課教師要做到每年及時(shí)更新講義。此外,還可以向?qū)W生介紹一些生物化學(xué)領(lǐng)域著名的華裔或中國科學(xué)家的故事及成就,比如錢永健、王曉東、莊小威、饒毅、施一公等。教師通過對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)和著名華人科學(xué)家的介紹,讓學(xué)生了解生物化學(xué)的經(jīng)典成就和最新研究進(jìn)展,也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在緒論中,除了“高大上”的諾貝爾獎(jiǎng)等的介紹,筆者認(rèn)為引入“接地氣”的生活中的生物化學(xué)常識(shí)更能吸引學(xué)生的注意力。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),可讓學(xué)生打開教材目錄,然后教師根據(jù)教材目錄對(duì)本課程的知識(shí)進(jìn)行整理梳理,利用生活中的一些常識(shí)或認(rèn)識(shí)誤區(qū)來進(jìn)行預(yù)告課程所要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。告訴學(xué)生通過這些課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),可以了解生活中的生物化學(xué)常識(shí),尤其是與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的知識(shí)。以設(shè)下疑問的形式激發(fā)學(xué)生求知的欲望,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。以鄭集編著的《普通生物化學(xué)》為例,可將糖類化學(xué)和糖代謝關(guān)聯(lián)起來,說明通過這兩章的學(xué)習(xí),我們可以知道什么是糖,不是所有碳水化合物都是糖,不是所有糖都是碳水化合物,不是所有糖都是甜的,不是所有甜的都是糖;日常生活中說的糖和生物化學(xué)的糖是否一樣,為什么糖吃多了容易長胖,吃無糖面包、無糖饅頭等會(huì)不會(huì)升高血糖等來問題來設(shè)疑。同樣地,將脂類化學(xué)和脂代謝關(guān)聯(lián)起來,通過這兩章的學(xué)習(xí)我們可以知道為什么駱駝在沙漠中長途跋涉可以多天不喝水,大骨湯的主要成分是什么,是否補(bǔ)鈣,糖和脂肪如何相互轉(zhuǎn)化以及脂肪肝形成的機(jī)理是什么等問題。接著是蛋白質(zhì)化學(xué)與蛋白質(zhì)的分解和氨基酸代謝,通過學(xué)習(xí),我們可以了解燙發(fā)的生物化學(xué)原理是什么,重金屬中毒后喝牛奶是否能夠解毒,膠原蛋白真的能養(yǎng)顏美容嗎,高考“點(diǎn)滴班”學(xué)生高考前集體氨基酸輸液是否有必要等問題。通過對(duì)核酸化學(xué)與核酸的降解和核苷酸代謝的學(xué)習(xí),可以回答下面問題:世界上第一個(gè)克隆羊是哪里完成的,它的基本原理和過程是什么?可以克隆一個(gè)器官嗎?可以布置學(xué)生在該章節(jié)上課前一個(gè)“作業(yè)”,觀看電影“逃出克隆島”。對(duì)于酶化學(xué)一章,可以設(shè)疑:為什么慢慢嚼米飯的時(shí)候會(huì)感覺到甜味?加酶洗衣粉與不加酶洗衣粉有什么不同作用?對(duì)于維生素化學(xué),提出問題:大家知道夜盲癥、佝僂病、腳氣病等都是缺乏什么維生素導(dǎo)致的?哪些食物中都富含有哪些維生素呢?對(duì)于激素化學(xué),可以提問:為什么說“狗急跳墻”,和生物化學(xué)的原理有何關(guān)系?侏儒癥、巨人癥、甲亢、大脖子病等都跟什么激素有關(guān)?通過提出這些跟日常生活息息相關(guān)的問題并適當(dāng)簡單解釋一小部分,讓學(xué)生體會(huì)到生物化學(xué)是“很有用的”,不是只有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)式,通過大部分問題的懸疑,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的生活化案例教學(xué)
生活中的生物化學(xué)案例,主要來源于現(xiàn)實(shí)生活和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例,尤其是重大公共安全事件(如三聚氰胺牛奶事件、皮革老酸奶等)和生物化學(xué)重大技術(shù)突破(如克隆技術(shù)、試管嬰兒等),這些案例的積累在生物化學(xué)的講授中可以起到重要的作用。在課程講授中,除了回答在緒論中所提出的一些生活中的生物化學(xué)常識(shí)或問題之外,一些生活中的生物化學(xué)案例的應(yīng)用既能有助于知識(shí)點(diǎn)的記憶,又能極大地提高學(xué)生的上課注意力。舉例如下:
在講授糖類化學(xué)及其代謝的時(shí)候,可使用“無糖月餅”在每年中秋前后引發(fā)的糖尿病患者扎堆進(jìn)醫(yī)院的案例,從而來說明糖的定義、分類以及淀粉等多糖的分解代謝等知識(shí)點(diǎn),使得學(xué)生學(xué)習(xí)之后也能向身邊人群科普糖化學(xué)及其代謝常識(shí),了解“無糖月餅”實(shí)際上只是“無蔗糖餡料”,而其他成分如淀粉、豆沙等碳水化合物經(jīng)人體消化道淀粉酶等逐級(jí)水解得到葡萄糖等單糖后,將透過小腸粘膜吸收進(jìn)入血液。而且,“無糖月餅”所含油脂并不少于普通月餅,熱量仍然較高。類似地,還有“無糖面包”等,對(duì)于糖尿病患者來說,都應(yīng)注意分辨并控制攝入量。
在脂類化學(xué)和脂代謝課堂中,可使用市面上大量存在的減肥產(chǎn)品“左旋肉堿”作為案例來講述脂類化學(xué)及其代謝的基本原理。脂肪分解為甘油和脂肪酸之后,左旋肉堿是脂肪酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行進(jìn)一步氧化分解的載體。如果沒有左旋肉堿,人體就無法燃燒脂肪,可見左旋肉堿有很重要的生理功能。因此,一些左旋肉堿保健品的廣告宣稱服用左旋肉堿可安全減肥,通過額外地補(bǔ)充大量的左旋肉堿可以促進(jìn)體內(nèi)脂肪的燃燒。實(shí)際上,身體健康的人的肝臟和腎臟都能將賴氨酸和甲硫氨酸合成足夠的左旋肉堿來滿足身體的需要。這兩種氨基酸在食物中很常見,所以左旋肉堿并不是人體必需的營養(yǎng)素。目前尚無實(shí)驗(yàn)表明額外地補(bǔ)充左旋肉堿可以促進(jìn)脂肪的氧化分解。其實(shí),這也可以通過左旋肉堿保健品的廣告聲稱“只有在運(yùn)動(dòng)量較大時(shí),服用左旋肉堿才有助于減肥”,可以看出體重的減輕都是由于運(yùn)動(dòng)引起的,與服用左旋肉堿與否并無關(guān)系。
對(duì)于蛋白質(zhì)化學(xué)與蛋白質(zhì)的分解和氨基酸代謝,毫無疑問,“三聚氰胺奶粉”事件是一個(gè)重大公共安全事件。通過這個(gè)案例,可以將目前蛋白質(zhì)的國標(biāo)測定方法“凱氏定氮法”的原理與三聚氰胺的含氮量聯(lián)系起來,幫助學(xué)生了解事件發(fā)生的根源。另外,通過“吊瓶班”的案例(即2012年湖北孝感一中高三某班同學(xué)在教室內(nèi)一邊打吊瓶注射氨基酸補(bǔ)充能量,一邊學(xué)習(xí)備戰(zhàn)高考),來說明蛋白質(zhì)的水解,氨基酸的吸收以及蛋白質(zhì)的生物合成等基本原理和過程。科普通過正常飲食,比如一天吃一兩個(gè)雞蛋或喝牛奶,攝入蛋白質(zhì),經(jīng)過消化道水解就可以獲得足夠的氨基酸;同理地說明燕窩、鹿茸等高檔補(bǔ)品并不具備比雞蛋、瘦肉等普通食物具有更高的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。此外,還可以通過日常生活實(shí)例,如煮雞蛋、做豆腐等幫助學(xué)生形象地理解蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。
在講授核酸化學(xué)與核酸的降解和核苷酸代謝的時(shí)候,遼寧鐵嶺“骨灰頂包門”可以作為一個(gè)案例來說明DNA測序的基本要求和方法。在該事件中,死者還沒火化,家屬已拿到骨灰,且存在骨灰管理混亂的情況;因此,有人提出用骨灰做DNA鑒定??商釂枌W(xué)生骨灰是否可以進(jìn)行DNA鑒定,對(duì)依據(jù)是什么進(jìn)行討論,然后再引入DNA測序法的介紹,PCR技術(shù)以及鏈終止法等。此外,還可以將“珍奧核酸”補(bǔ)品的騙局風(fēng)波以及為什么啤酒加海鮮更容易引發(fā)痛風(fēng)等要用到核酸的降解和核苷酸代謝的講解中。
對(duì)于酶化學(xué)一章,可以通過喝酒和臉紅的關(guān)系作為生活案例來說明酶的分類、命名和作用。具體來講,酒精代謝首先經(jīng)乙醇脫氫酶催化轉(zhuǎn)化為乙醛,進(jìn)而在乙醛脫氫酶的幫助下轉(zhuǎn)化為乙酸。乙酸是體內(nèi)較常見的代謝產(chǎn)物,能夠參與葡糖糖有氧代謝等多種體內(nèi)常見代謝途徑,并最終轉(zhuǎn)換成水和二氧化碳。當(dāng)乙醇脫氫酶缺乏時(shí),攝入的乙醇只能靠肝臟里的P450慢慢轉(zhuǎn)化為乙醛再轉(zhuǎn)化成乙酸,然后進(jìn)入三羧酸循環(huán)而被代謝,而由于P450代謝速度慢,因此主要靠體液來稀釋酒精,但當(dāng)達(dá)到一定酒精濃度將造成酒精中毒危及生命;當(dāng)乙醇被乙醇脫氫酶代謝為乙醛后,如果缺乏乙醛脫氫酶,將導(dǎo)致乙醛的過量堆積,由于乙醛能夠擴(kuò)張毛細(xì)血管將導(dǎo)致臉紅;進(jìn)一步將導(dǎo)致心跳加快、血管擴(kuò)張、血壓下降,為了保證體內(nèi)主要臟器的血液供應(yīng),就必須收縮毛細(xì)血管使血壓回升;當(dāng)面部末稍血管中血流受阻,血量減少,臉就呈青色。當(dāng)一個(gè)人同時(shí)富含高活性的這兩種酶時(shí),酒精飲料就真正成為了“液體面包”。此外,還可以向?qū)W生介紹體檢時(shí)肝功能重要指標(biāo)谷丙轉(zhuǎn)氨酶的意義,說明原理:谷丙轉(zhuǎn)氨酶在肝臟含量最多,當(dāng)肝有病變時(shí),引起肝細(xì)胞通透性增加,大量谷丙轉(zhuǎn)氨酶從肝細(xì)胞內(nèi)釋放到血液,使血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶增高,其增高程度與肝細(xì)胞病變程度基本呈正相關(guān),因此測定谷丙轉(zhuǎn)氨酶對(duì)多種肝病的診斷有參考價(jià)值。
筆者通過近年來的教學(xué)發(fā)現(xiàn),通過引入生活中的生物化學(xué)案例,學(xué)生在課堂上注意力非常集中,對(duì)相關(guān)知識(shí)非常感興趣,對(duì)生物化學(xué)教學(xué)效果的促進(jìn)具有顯著性的積極作用。因此,有必要對(duì)生活中的生物化學(xué)經(jīng)典案例進(jìn)行不斷積累或編撰,以期在生物化學(xué)教學(xué)中得到不斷應(yīng)用。
三、合理安排互動(dòng)式課堂主題報(bào)告
除了教師的課堂講授,學(xué)生的課堂參與也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段之一。筆者近年來的生物化學(xué)教學(xué)均安排學(xué)生以三人左右為一組,以“生活中的生物化學(xué)”作為主題,積極做好演講材料,在講授完靜態(tài)生物化學(xué)之后依次上講臺(tái)以“專家”身份做報(bào)告,并接受大家質(zhì)疑,時(shí)間約為15分鐘左右。筆者發(fā)現(xiàn),該環(huán)節(jié)一直以來都是學(xué)生最期待和興奮的部分,尤其是安排在連續(xù)三節(jié)課的最后一節(jié)。學(xué)生積極查閱資料,制作ppt,練習(xí)演講,大家也踴躍提問參與,最后教師再進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)相關(guān)的生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)?;仡櫧陙韺W(xué)生所選的主題,除了當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的公共食品安全事件,比如“皮鞋很忙”、“健美豬”之外,關(guān)于“健身”、“減肥”、“化妝品”“美容”、“整容”等與學(xué)生日常生活息息相關(guān)的生物化學(xué)主題幾乎是每年學(xué)生的熱門主題,通過這些專題報(bào)告和討論,可以引導(dǎo)學(xué)生利用生物化學(xué)知識(shí)正確認(rèn)識(shí)目前廣泛存在的一些誤區(qū)或分辨一些虛假廣告。學(xué)生通過這種方式參與課堂,不僅鍛煉了學(xué)生查閱資料、制作ppt和演講的能力,還增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié),從而改變教師一人在臺(tái)上唱獨(dú)角戲的乏味局面。同時(shí),該形式還可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,而且能夠在一定程度上也促進(jìn)授課教師的經(jīng)驗(yàn)積累。
四、興趣導(dǎo)向培養(yǎng)科學(xué)精神與邏輯思維
通過生活中的生物化學(xué)案例,除了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,筆者認(rèn)為還有很重要的一個(gè)作用就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和邏輯思維,以科學(xué)的態(tài)度、思辨的眼光看待生活中的種種。目前,網(wǎng)絡(luò)上的資訊五花八門,真假難辨,尤其是各種“養(yǎng)生知識(shí)”以及偽科學(xué)充斥網(wǎng)絡(luò)并且傳播廣泛。比如,網(wǎng)上廣泛傳播的各種謠言,比如“微波爐加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性致癌”等;此外,學(xué)生在做報(bào)告時(shí)候就出現(xiàn)講解所謂“食物搭配禁忌”、“酸性體質(zhì)與堿性體質(zhì)”等內(nèi)容。在這些案例中,可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的生物化學(xué)知識(shí),以科學(xué)思維去偽存真。比如在各種“食物搭配禁忌”幾乎都有一條“雞蛋與豆?jié){不能同食”,否則將導(dǎo)致營養(yǎng)流失;所宣稱原因有二:一是豆?jié){中有胰蛋白酶抑制物,能夠抑制蛋白質(zhì)的消化,降低營養(yǎng)價(jià)值;二是雞蛋中的粘性蛋白與豆?jié){中的胰蛋白酶結(jié)合,形成不被消化的物質(zhì),大大降低營養(yǎng)價(jià)值。而實(shí)際上,豆?jié){和雞蛋同食不存在營養(yǎng)損失的問題,豆?jié){里確實(shí)含有胰蛋白酶抑制物,但并不只是針對(duì)雞蛋里的蛋白質(zhì),加之一般豆?jié){和雞蛋都是煮熟的,加熱已經(jīng)破壞它的活性。在這類流言中,要引導(dǎo)學(xué)生多問為什么,機(jī)理是什么,是否與生物化學(xué)基本原理相符,這對(duì)于學(xué)生科學(xué)精神與邏輯思維的培養(yǎng)具有積極意義。
五、結(jié)語
生活中的生物化學(xué)案例因其內(nèi)容的生活化,對(duì)學(xué)生興趣的激發(fā)效果不是其他案例所能比擬的。引入這些案例,讓學(xué)生參與課堂尋找生活中的生物化學(xué)原理,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和邏輯思維,對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣,改善教學(xué)效果,提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有積極的意義,對(duì)生物化學(xué)經(jīng)典案例的不斷積累或編撰也具有一定的必要性。當(dāng)然,生物化學(xué)教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,生活中的生物化學(xué)案例在課堂中的應(yīng)用僅是眾多教學(xué)方法中的一種,在運(yùn)用這種教學(xué)方法時(shí),教師也不能一味求新、求異、求有趣,更應(yīng)圍繞生物化學(xué)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)等進(jìn)行創(chuàng)造性地運(yùn)用,才能更好地上好生物化學(xué)。
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