賀揚(yáng) 王均 李銳 謝碧文

摘要：生物化學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程之一，在水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)中占有重要地位。為了更好地適應(yīng)人才培養(yǎng)需要，文章初步探討了生物化學(xué)本科教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)踐，運(yùn)用案例教學(xué)法以點(diǎn)及面地對(duì)生物化學(xué)實(shí)施講授，以期培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力，成為主動(dòng)學(xué)習(xí)、善于思考的新時(shí)代接班人。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);教學(xué)改革;案例教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.4? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）42-0195-02

生物化學(xué)是以生物體為研究對(duì)象，運(yùn)用化學(xué)的原理和方法，研究生物體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能，以及這些物質(zhì)在體內(nèi)的變化和變化與生命活動(dòng)之間關(guān)系的一門科學(xué)[1]。它是分子水平上研究和剖析生命本質(zhì)的科學(xué)，更是認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)的最基礎(chǔ)課程[2]。然而，由于生物化學(xué)具有研究范圍廣、知識(shí)多樣、內(nèi)容龐雜、抽象難懂等特點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍不高。

水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)側(cè)重于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，學(xué)生傾向?qū)W習(xí)專業(yè)應(yīng)用能力的課程。本文結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的興趣點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、方式和手段，以案例教學(xué)法的方式，“以點(diǎn)到面”發(fā)散式地對(duì)生物化學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革，旨在提高學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和效率。

一、教學(xué)內(nèi)容

生物化學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)一般較少（32—44學(xué)時(shí)），但教學(xué)內(nèi)容涵蓋動(dòng)態(tài)和靜態(tài)生物化學(xué)兩個(gè)方面，囊括了整個(gè)生命體的化學(xué)組成和變化。因此，選擇適宜的教學(xué)內(nèi)容是整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)工作者面臨的巨大挑戰(zhàn)。

1.靜態(tài)生物化學(xué)部分：包括蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類、酶和維生素與輔酶，主要圍繞各物質(zhì)的分類、組成單位、結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系、性質(zhì)與分離分析技術(shù)進(jìn)行介紹。其中，蛋白質(zhì)、核酸和酶類分別作為生命的體現(xiàn)者、執(zhí)行者和控制者。掌握這3部分的基礎(chǔ)知識(shí)，將對(duì)后續(xù)的動(dòng)態(tài)生物化學(xué)奠定基礎(chǔ)。而糖類和脂類雖然在供能方面具有重要作用，但其構(gòu)型多樣，可適當(dāng)講解。維生素與輔酶在魚類研究較少，可略講。

2.動(dòng)態(tài)生物化學(xué)部分：側(cè)重介紹能量供應(yīng)（糖、脂、蛋白質(zhì)代謝）和遺傳（核苷酸代謝、DNA和RNA的生物合成、蛋白質(zhì)表達(dá)）。這部分的內(nèi)容重點(diǎn)在于使學(xué)生掌握三大營(yíng)養(yǎng)素的供能及相互關(guān)系，明確核酸和蛋白質(zhì)的從頭合成過(guò)程，從而了解整個(gè)生命運(yùn)作的過(guò)程。生物化學(xué)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)理論也將在此處體現(xiàn)。

二、教學(xué)方法

為什么“三鹿奶粉”中要加入三聚氰胺？為什么發(fā)燒會(huì)危及生命？為什么魚是天生的糖尿病患者？這些生活、生產(chǎn)中的疑問(wèn)，都可以使用生物化學(xué)來(lái)解釋。通過(guò)案例式教學(xué)使生物化學(xué)貼近生活，有助于提高學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，通過(guò)案例從點(diǎn)到面逐漸延伸，使知識(shí)點(diǎn)更加清晰，由點(diǎn)到面逐漸串聯(lián)起來(lái)，有助于開發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。

在蛋白質(zhì)方面，可引用三鹿奶粉——三聚氰胺事件[3]，以三聚氰胺的“點(diǎn)”延伸到整個(gè)蛋白質(zhì)的“面”。通過(guò)思考和比較分析二者的分子組成，學(xué)生不僅掌握了氨基酸的組成結(jié)構(gòu)，也鞏固了蛋白質(zhì)測(cè)定的原理。三聚氰胺進(jìn)入人體后，若超過(guò)腎臟排泄能力，將形成難溶晶體，形成尿結(jié)石的核心[4]。可聯(lián)想到漁農(nóng)向養(yǎng)殖水體施用尿素，以增加氮的供給，以期氮元素能夠被魚體利用，合成蛋白質(zhì)[5]。那么，施用的尿素是否可被魚體直接吸收利用，是否會(huì)有尿結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)？由此將生物化學(xué)引入水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐，引出2種氮源：動(dòng)物性氮源和植物性氮源。動(dòng)物只能通過(guò)降解動(dòng)植物蛋白作為蛋白質(zhì)的氮源。因此，魚塘施用的氮，不能被魚體直接利用，而是首先被水體中的藻類等利用，魚體攝食藻類等獲得氮源。解釋該具體過(guò)程，便涉及蛋白質(zhì)合成與分解代謝。學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的合成與分解代謝，首先應(yīng)明確蛋白質(zhì)的基本組成單元——氨基酸。多個(gè)氨基酸連接形成多肽，多肽經(jīng)二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，折疊形成蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和性質(zhì)的不同，是由于氨基酸的組成、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)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的不同引起的。因此，可進(jìn)一步學(xué)習(xí)氨基酸的種類、結(jié)構(gòu)、功能、性質(zhì)的合成與分解代謝過(guò)程。并舉例“血紅蛋白”與“肌紅蛋白”以使所學(xué)內(nèi)容具體化。如此，以點(diǎn)及面的，使蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)思路清晰且實(shí)用性更強(qiáng)。

再如，糖代謝。糖代謝是生物化學(xué)的重點(diǎn)講解內(nèi)容。糖類是能量的主要供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)素，人類每人每天總能量攝入中，糖類的攝入占40%—80%[6]。但魚類卻是天生的“糖尿病”患者，對(duì)糖的利用率極低[7]。如果降低魚類餌料中的蛋白質(zhì)含量，增加糖的含量，不僅不會(huì)降低飼料成本，還會(huì)影響魚類生長(zhǎng)，甚至造成魚體死亡[8]。因此，了解糖在魚體內(nèi)糖代謝過(guò)程對(duì)魚類飼料評(píng)價(jià)與開發(fā)、魚類營(yíng)養(yǎng)研究都具有重要意義。糖代謝過(guò)程中，主要涉及糖酵解、糖異生、三羧酸循環(huán)、糖原合成和降解等過(guò)程。其中，供能的主要途徑是糖酵解和三羧酸循環(huán);而糖異生是體內(nèi)糖的重要來(lái)源。學(xué)習(xí)糖酵解、三羧酸循環(huán)和糖異生關(guān)鍵步驟，分析各途徑中的關(guān)鍵酶，是解釋魚類對(duì)糖原不耐受的重要途徑。此外，糖酵解后產(chǎn)生的丙酮酸的去路除三羧酸循環(huán)外，還可通過(guò)無(wú)氧呼吸轉(zhuǎn)化為酒精和乳酸，這也揭示了酒精的形成、植物爛根以及劇烈運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛的機(jī)制。如此，將生產(chǎn)、生活遇到的問(wèn)題點(diǎn)擴(kuò)展開來(lái)，運(yùn)用生物化學(xué)原理進(jìn)行解釋，通過(guò)理論與實(shí)踐相互關(guān)聯(lián)，使同學(xué)學(xué)習(xí)的積極性更高。

三、教學(xué)手段

生物化學(xué)的內(nèi)容比較抽象，在教學(xué)上應(yīng)豐富教學(xué)手段，使抽象的物質(zhì)能有一個(gè)相對(duì)具體的實(shí)物。多引入高清、色彩豐富的圖片，使抽象的物質(zhì)通過(guò)視覺(jué)沖擊在同學(xué)腦海中留下印象。同時(shí)，結(jié)合板書，彌補(bǔ)PPT從前向后的敘事方式造成的內(nèi)容前后脫節(jié)問(wèn)題，使教學(xué)內(nèi)容連貫。對(duì)于較難理解的內(nèi)容，使用動(dòng)畫素材進(jìn)行展示。課余時(shí)間充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，發(fā)布教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)視頻，供學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生反映難懂的作業(yè)，自制解題步驟小視頻供學(xué)生反復(fù)自學(xué)。同時(shí)發(fā)布生物化學(xué)相關(guān)生活和生產(chǎn)問(wèn)題，供學(xué)生討論。

四、改革效果

改革后學(xué)生反映良好。學(xué)生的積極性高，課堂活躍，無(wú)遲到、曠課、早退現(xiàn)象。課后學(xué)生討論積極，能主動(dòng)舉出生活、生產(chǎn)實(shí)例，供大家討論。而且學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)掘和發(fā)布生物化學(xué)相關(guān)小故事，如討論“賀建奎基因編輯”事件、上傳“DNA之歌”等。從最終的考試成績(jī)來(lái)看，同學(xué)們對(duì)知識(shí)的掌握情況比較理想，對(duì)于生物化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容均能掌握。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)實(shí)例、先進(jìn)的教學(xué)手段和水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為“案例分析式”教學(xué)，不僅可以傳授學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，而且還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問(wèn)題的能力，使學(xué)生成為主動(dòng)學(xué)習(xí)、善于思考、明辨是非的新時(shí)代接班人。

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