仝 艷，李曉飛，張景亞，李朋偉

（河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南 鄭州 450008）

1 說教材

蛋白質(zhì)的分子設(shè)計(jì)是化學(xué)工業(yè)出版社出版，陶興無主編的《生物工程概論》[1]第五章第四節(jié)的內(nèi)容，是蛋白質(zhì)工程課程的重要內(nèi)容之一，在教學(xué)中起著承前啟后的作用。一方面，這是在學(xué)習(xí)了第三節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)蛋白質(zhì)工程主要研究?jī)?nèi)容的進(jìn)一步深入和拓展；另一方面，又為學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)分子改造等知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。

2 說學(xué)情

生物工程概論課程是我校中藥專升本學(xué)生的必修課。中藥專升本班學(xué)生來源較復(fù)雜，學(xué)生的生化知識(shí)基礎(chǔ)不同，給教學(xué)帶來一定的困難，但是專升本學(xué)生普遍學(xué)習(xí)熱情很高，這又是一個(gè)非常有利的條件，所以在教學(xué)中要充分利用這些特點(diǎn)。一方面及時(shí)與學(xué)生溝通，在課堂上補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)；另一方面在講課時(shí)，運(yùn)用直觀生動(dòng)的教學(xué)手段引發(fā)學(xué)生興趣。此外，要有目的地進(jìn)行課堂互動(dòng)，讓學(xué)生回答問題并提出問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 說教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合教學(xué)大綱和本次課內(nèi)容的特點(diǎn)，筆者制定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感目標(biāo)3 方面。

3.1 知識(shí)目標(biāo)

（1）了解蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的基本概念和蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀；（2）熟悉蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；（3）理解、掌握蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的原理、程序和種類。

3.2 能力目標(biāo)

（1）初步掌握蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的基本方法；（2）學(xué)會(huì)獲取和顯示蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)；（3）培養(yǎng)理解能力和空間想象能力。

3.3 情感目標(biāo)

通過合作交流，教師引導(dǎo)，使學(xué)生養(yǎng)成積極思考、獨(dú)立思考的習(xí)慣，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

4 說教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱要求，確定本節(jié)課的重點(diǎn)：蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的原理、流程，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。由于學(xué)生生化知識(shí)基礎(chǔ)薄弱，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜抽象，將本節(jié)課的難點(diǎn)確定為：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能。

5 說教法、學(xué)法

5.1 說教法

“授人以魚不如授人以漁?！睂W(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)習(xí)的組織者，教學(xué)的一切活動(dòng)都必須以強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性為出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)這一教學(xué)理念，結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的年齡特征，采用多媒體和板書結(jié)合教學(xué)法、類比教學(xué)法、討論式教學(xué)法、講演練結(jié)合教學(xué)法以及實(shí)例教學(xué)法，以獨(dú)立思考和相互交流的形式，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下提出問題、解決問題。

（1）多媒體和板書結(jié)合教學(xué)法：多媒體展示圖片、動(dòng)畫、模型，板書突出教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。

（2）類比教學(xué)法：可以將蛋白質(zhì)的分子設(shè)計(jì)和服裝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行類比講解；可以把蛋白質(zhì)的全新設(shè)計(jì)比喻為建筑房屋，小改比喻為住在房屋里，中改比喻為房屋裝飾。

（3）講演練結(jié)合教學(xué)法：教師邊講解邊演示、學(xué)生邊練習(xí)的方法。蛋白質(zhì)具有三維結(jié)構(gòu)，在平面很難表示清楚，因此最好通過圖形軟件觀察其分子圖像。本節(jié)課采用圖形軟件展示各種氨基酸殘基，蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)以及蛋白質(zhì)改造部位。

（4）討論式教學(xué)法：在課堂上，有目的地提出問題，讓學(xué)生獨(dú)立思考，分組討論，進(jìn)而解決問題。例如，提出問題：①螺旋是蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)嗎？②在進(jìn)行蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的時(shí)候，如何獲得初始蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)？

（5）實(shí)例教學(xué)法：用形象的實(shí)例，把本節(jié)課內(nèi)容融會(huì)貫通，使學(xué)生形成一個(gè)完整的知識(shí)體系，并初步具備解決實(shí)際問題的能力。如根據(jù)蛋白質(zhì)工程的3 類內(nèi)容，即小改、中改和大改，分別舉例說明蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的原理和過程。

5.2 說學(xué)法

（1）在啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和相互交流，發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題并提出問題。

（2）要求學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，把握知識(shí)脈絡(luò)，將新舊知識(shí)融合吸收。避免陷入“只見樹木，不見森林”[2]的誤區(qū)。

6 說教學(xué)過程

教學(xué)過程是教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的過程，是教師和學(xué)生互動(dòng)的過程，是師生共同發(fā)展的過程。為有序、有效地進(jìn)行教學(xué)，本節(jié)課主要安排以下教學(xué)環(huán)節(jié)。

6.1 溫故知新，導(dǎo)入新課

復(fù)習(xí)蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容和程序部分的知識(shí)；利用圖片和動(dòng)畫引出蛋白質(zhì)工程的主要研究?jī)?nèi)容之一——蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)。使學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)有一個(gè)簡(jiǎn)要的了解，同時(shí)激發(fā)起學(xué)生的好奇心——蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)是什么？它是怎么進(jìn)行的？學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)積極性也會(huì)高漲。

6.2 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

采用適當(dāng)?shù)慕叹撸岢鰩讉€(gè)問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

例如，課前在蛋白質(zhì)晶體數(shù)據(jù)庫中下載胰島素的三維結(jié)構(gòu)，使用大分子動(dòng)力學(xué)圖形軟件VMD，顯示胰島素的三維結(jié)構(gòu)，提出問題：（1）如何獲取蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)。（2）胰島素的二級(jí)結(jié)構(gòu)有哪些？什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)？（3）如何對(duì)天然胰島素進(jìn)行改造，提高其生物活性。（4）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究在蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)中的地位。

6.3 討論問題，回答問題

學(xué)生按照教師創(chuàng)設(shè)的情境，通過觀察分析、獨(dú)立思考、小組交流等活動(dòng)進(jìn)行歸納總結(jié)。例如，回答問題“什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)？”學(xué)生解答之后，教師用一個(gè)蛋白質(zhì)折疊的動(dòng)畫進(jìn)行演示，邊播放動(dòng)畫邊講解?？赡苡械膶W(xué)生會(huì)在深入思考后提出問題：“蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)之間有什么關(guān)系呢？”教師可以把蛋白質(zhì)折疊過程的動(dòng)畫重新播放一遍，并給學(xué)生詳細(xì)講解蛋白質(zhì)由一級(jí)結(jié)構(gòu)到高級(jí)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化過程。

6.4 舉例分析，加深理解

通過對(duì)實(shí)例（核糖核酸酶、抗體、四螺旋束結(jié)構(gòu)分子設(shè)計(jì)）的詳細(xì)闡述，使學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的大改、中改和小改的理解更加完整、深刻。

6.5 小結(jié)鞏固知識(shí)，課后作業(yè)提高升華

在課堂的最后5分鐘，教師要對(duì)所講新課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，以利于學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò)，使記憶更加深刻。

此外，教師還要給學(xué)生布置一些思考題。思考題不僅可使學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，也可誘導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)新課內(nèi)容，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，如綜合比較蛋白質(zhì)各級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系以及蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的原理等。

[1]陶興無.生物工程概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2]彭代銀，馬鳳余，王鍵.蛋白質(zhì)的分子組成與分子結(jié)構(gòu)說課設(shè)計(jì)[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2009，27（2）：69-70.■