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为适应新的“生物—心理—社会医学模式”教育体系[2],我教研室认真研究临床医学专业培养计划和教学大纲,合理设置课程,以整体教学更适应医学基础教育的延续性为立足点,消除基础课程教育内容与临床实践联系不够紧密的弊端,适当简化繁琐的推导、分析和解释过程,有选择地扩展专业知识,增加与专业相关的临床知识。如“糖代谢血糖”一节,首先明确血糖的含义,从血糖的来源和去路入手,探讨血糖升高、降低的调节机制;并引入糖尿病病例分析,启发学生及时运用所学生物化学理论探寻临床糖尿病“三多一少”症状的发病机理,学会解释胰岛素的降糖机制;围绕中医临床特色,引入中医对“消渴”的病机认识和治疗原则,适时穿插健康教育,教育学生注重合理均衡的膳食、养成良好的运动习惯和保证充足的睡眠,形成积极、乐观的生活态度,增强新陈代谢和免疫能力。再如,介绍酶的竞争性抑制作用时,引入临床上治疗高胆固醇血症的洛伐他汀类药物(是一种竞争性抑制剂),可以竞争性抑制胆固醇合成的关键酶HMG-CoA还原酶的活性,而由于这种酶的活性具有昼夜周期性改变,在午夜催化合成胆固醇的含量最多,因此选择在晚上服药的降脂效果最佳,这也符合中医“天人相应”理论基础和“择时用药”的用药原则。通过医学基础理论和临床运用的相互渗透,使学生真正意识到生物化学理论在临床工作中就像一把钥匙,能知其然,更知其所以然,引导学生正确看待中西医学思维体系,能应用所学理论揭示生命活动现象和病理变化规律,从而更好地适应新医学模式。
2紧密联系实践,渗透基本临床医学技能
生物化学是一门以实验为基础的学科,实验在整个生物化学及相关学科发展中起着决定性的作用,特别是临床医学经常运用生物化学的理论和方法诊断、治疗与预防疾病。在实验安排上,选择临床医学上常用的生物化学、分子生物学技术,如临床上血清蛋白质的分离,高密度脂蛋白、甘油三酯含量的测定,激素对血糖的影响,PCR技术等,并结合本教研室生物化学科研课题,围绕专业特色开设开放性实验,指导学生撰写研究性实验报告。在实验考核上,我教研室建立形成性实验量化考核体系[3],以动态、客观地评价学生的实验态度、实验思维、操作技能和分析问题、解决问题能力以及团队合作能力。另外,可择机安排学生参加临床诊断或见习活动,加深学生对生物化学知识的理解、记忆,及时将所学的生物化学、分子生物学技术运用到临床实践中,增强与临床的联系,丰富课堂教学内容。通过渗透临床医学基本技能,使学生认识到扎实的理论基础和科学的思维方法是临床诊断的基本要求,在临床诊断中详细询问病史、全面体检和与患者愉快的交流、沟通是提高诊断率的必要步骤,促使学生在实践中逐步形成严谨求实的科研作风和认真负责的工作态度,培养团队协作精神和创造性思维,以利于将来构建良好的医患关系。
3加强教师医学知识拓展,适应专业教学要求
教师医学专业知识水平的提高,是提高生物化学教学质量的保证。不少生物化学教师毕业于生物化学、化学甚至药学专业,他们的生物化学和化学知识专业性与系统性较强,而医学临床知识普遍匮乏,难以将生物化学知识在医学中的应用进行拓展,授课时往往对医学专业性知识缺乏有效的衔接。学生的学习目的不明确,容易造成基础课程与临床课程割裂,无法认识生物化学的重要性。加强教师医学知识拓展可以从多渠道入手,首先,教师要有自我学习的意识,关注与生物化学相关的医学知识;其次,通过与临床课程教师帮带互助、师承培训等方式讨教医学方面的知识;再次,可以通过校内外学术交流、专题讲座、视频网络学习,安排非医学专业教师到医学院进修培训等[4],普及生物化学教师的相关医学知识,更好地完成医学基础课程向临床课程的过渡。
4运用多种教学方法,渗透临床医学专业知识
生物化学是一门实验科学,生物化学学科的飞速发展离不开生物化学实验方法的不断进步和深入。同样,对生物化学知识的理解、掌握和运用也离不开生物化学实验。在高等学校生命科学、生物技术、生物工程等专业、以及农、林、医、药相关专业中,生物化学实验都是生物化学教学中必不可少的环节,也是培养学生的科研兴趣和实践能力的重要环节。笔者在近十年的教学实践中深刻体会到生物化学实验教学和理论教学之间相辅相成、互相促进的关系。
一、生物化学实验有助于加强学生对生物化学专业理论知识的理解和掌握
生物化学是一门内容极其丰富且发展迅猛的学科,也是生物、医药、农业、食品等众多学科的专业基础,这使得生物化学一方面容易引发学习的兴趣,另一方面又比较难学。生物化学专业理论知识的学习需要大量的记忆,但是单纯的死记硬背不仅无济于事,还会抹杀生物化学的活力,使得理论学习变得枯燥乏味。因此需要进行理解性记忆,并随时进行归纳总结、融会贯通。生物化学实验是加深理解专业知识的重要途径,它能够使抽象的生物化学理论以形象、生动的形式展现出来,有助于加强学生对理论知识的理解和掌握。生物化学实验的内容丰富多彩,包括普通生化实验、生化分离实验,以及一些技术水平更高的生化实验等。普通生化实验主要是对各类生物分子进行定性和定量研究;生化分离实验主要是利用层析、电泳、超速离心等方法对各类生物分子进行分离和纯化;其他高级生化实验则包括研究生物大分子结构的x—射线衍射技术,研究物质代谢的同位素示踪技术,与分子生物学相关的dna重组技术,等等,其中的一些技术促进了新兴学科的发展并成为这些学科的核心技术。
二、生物化学实验有助于培养学生对生命科学的科研兴趣和求知欲
生物化学和相关的生命科学都是实验科学,实验是这些学科的基础,是理解已有知识、发现新知识的重要途径,也是激发求知欲和探索欲的良好手段。生物化学作为揭示生命的化学本质的一门学科,是21世纪最富生命力的学科之一,也是研究热点众多、研究成果日新月异的学科之一,其旺盛的活力离不开实验的开展和创新。在生物化学实验教学中,深刻地体会到学生对生物化学实验的浓厚兴趣,这有效地缓解了生物化学理论知识学习的枯燥感,使得生物化学焕发出它本身特有的学科魅力。
在生物化学教学中,有些概念和性质仅仅通过理论讲解显得很空洞,很难使学生深刻理会。而在理论讲解的基础上,结合直观的实验现象,就能调动起学生的兴趣,并启发学生进行思考和总结,从而达到事半功倍的效果。酶学是生物化学中很重要的一部分内容,酶活力是反映酶的性能的基本指标,但是单纯的理论讲解总显得索然无味、力不从心。通过“糖化型淀粉酶活力的测定”“蛋白酶活力的测定”等实验,使同学们对酶活力的概念及其测定有了清晰的认识。在上面提到的“酶的抑制和激活”实验中,由于使用的是同学们自身的唾液淀粉酶,个体之间存在酶活差异,需要同学们自己对酶液进行适当的稀释。有的同学酶液稀释得正好,激活组、抑制组和对照组表现出明显的差异,分别呈现出黄褐色、蓝黑色和酒红色;有的同学第一次酶液稀释过头,重新调整后得到明显的实验现象。鲜明的实验结果令同学们非常新奇和兴奋,激发了同学们的实验热情和研究兴趣,并使同学们领会了酶活力的影响因素和酶活测定的关键。糖代谢是动态生化的重要内容,其中的糖酵解途径以及糖的有氧代谢需要同学们完全掌握。在理论学习的基础上,通过“碘乙酸抑制糖酵解”实验,比较在三氯乙酸、碘乙酸存在下酵母的葡萄糖代谢情况,以及中间产物3-磷酸甘油醛的积累差异,使同学们对酵母的葡萄糖代谢和糖酵解途径有了更为生动和直观的认识,提高了对动态生化的学习兴趣,也为以后学习和研究微生物代谢奠定了良好的兴趣基础。
三、生物化学实验是锻炼学生实践能力和分析问题、解决问题能力的良好方法
生物化学研究的是生命的化学本质,生物化学实验所用的材料是生物材料,生物材料往往存在较大的个体差异,且稳定性较差,因此生物化学实验的相对误差较大。为了获得准确的实验结果,需要具备优良的实践能力,以及严谨、细致、灵活、创新的科研作风。生物化学实验是锻炼学生实践能力的良好途径,也是培养学生严谨的科研作风的有效手段。通过生物化学实验,还可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力。
在生物化学实验教学中,除了安排大量的验证性实验以锻炼学生多方面的实践能力之外,在此基础上适当地安排综合性、设计性实验,还有助于培养学生的实验设计能力和科研能力。例如,在“酵母蔗糖酶的提取”实验中,通过让同学们来设计不同的实验方案,可以使他们更好地理解生物分子分离的常规过程和常用方法;通过让各个组实施不同的操作方案,不仅能锻炼他们的科研技能,还可以锻炼他们分析问题的能力和协作精神。
实验是科学研究的基本方法之一,也是高校生物化学课中不可或缺的教学手段。如何发挥生物化学实验教学作用,培养学生的学习兴趣和提高学习质量,培养高素质的社会服务型人才,是摆在我们面前的重要课题,分析了生物化学实验教学的原则并总结了其的作用。
关键词:
生物化学;实验教学;高校
中图分类号:
G4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2014)24-0180-01
1 生物化学实验教学的教学原则
1.1 结合教学和科研
生物化学教学要和科学研究相结合,对学生进行科研教育,在丰富的学术教学气氛中培养学生的动手能力,促进学生培养创新精神,学会用科学的手段来解决问题,并与同学有团队协作精神,使学生适应现代化建设的需要。
1.2 理论指导实践
实验教学的根本性就是具有“实践性”,学生在实践中不断进行操作,体验实验过程,逐步掌握实验的基本技能,并不断学习和思考,发展思维能力,提高个人能力。每个生物化学实验都会有一套理论体系,且有具体的实验技术原理,实验时要严格遵守理论指导实践原则。
1.3 深化教学内容,拓展知识领域
教学过程中,教师要不断深化基本知识和基本技能,逐步加宽和深化教学内容,提高培养学生的水平。不断拓宽学生的知识领域,特别是一些新发展、最新的科研问题、该专业的未来发展方向、最新的科研成果等与生物化学实验教学联系密切的东西,都要进行教导,扩大学生的知识面,让学生适应社会发展。
2 生物化学实验教学发挥的作用
2.1 有利于学生理解和掌握生物化学方面的理论知识
生物化学涉及面广、内容丰富,在近些年发展十分迅速,其理论知识也是众多学科的专业基础知识,如医学、农业、生物、食品等。知识量越大,学生学习起来越困难,需要了解的层面也越多。很多生物化学的知识都需要学生去记忆,但又不能完全依靠死记硬背,这会减少理论知识学习的趣味性,降低生物化学活力。而生物化学实验教学能很大程度的帮助学生加深对专业知识的理解,有利于将抽象的理论知识形象化、生动化,方便学生切实的掌握知识。生物化学实验丰富多彩,有很多有意思的实验,也有很多有趣的实验现象,一般高校涉及较多的是生化实验和生化分离实验。
如蛋白质定量实验考马斯亮蓝法,蛋白质样品加入考马斯亮蓝试剂后,颜色发生改变,吸光度发生变化,通过实验让学生清楚的从实验中体会到蛋白质的某些结构有与考马斯亮蓝发生反应的性质。紫外分光光度法测定蛋白质的含量,让学生更加清楚蛋白质有紫外吸收的性质,为什么能够有紫外吸收的性质。
2.2 有利于学生培养对生物化学方面的求知欲
只有通过实验才能更准确的研究各学科,实验是发现新知识,了解旧知识的重要途径,是生物化学和其他相关的生命科学的学科基础。在生物化学教学中,有些概念、性质很难通过纯理论的讲述来让学生理解,有的更是显得苍白无力。而在生物化学实验教学中,学生对生物化学实验往往会有浓厚兴趣,直观的实验现象更是有效地缓解了理论知识学习存在的枯燥感,能够充分调动学生的学习兴趣,引发学生对实验现象进行思考和总结,展现了生物化学本身特有的学科魅力。
我们都知道酶学在生物化学中占有重要地位,而酶的基本性能指标是酶活力。通过实验,如酶的抑制和激活实验,能够让学生对酶活力有一个概念,对其的活力测定也有了认识。该实验可以让学生采集自己的唾液淀粉酶进行实验,通过稀释自己的酶液来激活或抑制酶活力。当稀释程度满足要求时,实验现象会呈现出黄褐色的激活组酶,蓝黑色的抑制组酶和酒红色的对照组酶,实验结果颜色鲜明,生动有趣,一定程度的激发学生的实验热情,提高对酶的认知,并培养了学习兴趣。
2.3 有利于学生培养分析问题能力、动手能力和解决问题能力
生物化学研究本质上还是对生命的化学本质研究,在生物化学实验中应用的实验材料是生物材料,该材料稳定性差,个体差异也较大,导致的实验结果误差也很大。这样就对学生的实践能力有了要求,并且为了获得较为准确的实验结果,也要求学生培养细心、严谨、灵活的科研风格。高校生物化学实验教学采用的实验方案大都数是较为成熟的验证性实验,一般会有较为详细的操作规范,得到的实验结果也较为准确,能够了学生体会到实验成功的魅力。但当实验出现错误导致失败时,就要求学生学习分析问题,总结经验教训,再结合实验来解决问题,锻炼学生动手能力和解决问题能力,当对问题有不同看法时也可以通过不断的实验来创新,培养创新能力。
如蛋白质的凝胶过滤层析实验,能够让理论知识转变为形象的实验现象,让学生从根本上理解凝胶过滤层析的原理和方法。该实验主要是凝胶柱中,不同分子量和颜色的样品彼此分离,在检测器检测和电脑的记录下,描绘出它们的洗脱曲线,并通过对曲线的分析来总结实验和自身不足,不断锻炼自身。
3 结语
在高校生物化学实验教学中,不但需要通过大量的验证性实验来锻炼学生的动手能力,也需要通过一些设计性的实验或者综合性的实验来培养学生的分析问题能力、实验设计能力、问题解决能力和科研能力。通过各种实验,不仅加深了学生对知识的理解和掌握,也培养了学生之间的团队合作能力,思考问题时也能做到严谨、细致,能够科学的分析实际问题,适应社会的发展需求。
参考文献
[1]唐瑭.生物化学实验教学改革与研究[J].实验科学与技术,2012,(01).
[2]范玉贞.生物化学实验教学与学生能力的培养[EB/OL].http://.
关键词:形象化教学;生物课堂;教学效果
一、利用语言的形象化,帮助学生对知识的理解
在教学过程中,语言是最重要的因素,它是构成教学法的基础。形象化的语言,要求在保持思想性和科学性的基础上生动有趣,化抽象为形象,化静态为动态,并在一定范围内带有幽默、诙谐感。因此,形象化的语言可以形成愉快和谐的课堂氛围,以激发学生学习兴趣,提高教学质量。
1.通过形象化的语言,描述生物体和生物界
生物体和生物界最显著的特征是具有生命活动。通过形象化的语言描述,把生物体讲“活”,体现出生物界是一片生机勃勃的景象,是生物教学语言形象化的基础。例如,在讲到“生态系统”时,可设计这样一段话:“在一片生机盎然的草地上,不时传来虫鸣和鸟
叫的声音,一条小溪横贯其中,小鱼儿在悠闲地游动,寻找食物。微风吹过,一条青绿色的菜花蛇猛地冲向一只正在捕食小虫的青蛙,忽然间一只老鹰猛地俯冲而下,用利爪将青蛇抓起,飞向空中,草丛中各种幼小的生灵一散而尽,各自寻找藏身之所,喧哗的草地瞬时一片寂静。”以优美的语言,形象的描述,使学生如闻其声、如见其景,激发学生的学习兴趣,让课堂气氛充满和谐之感。
2.利用语义的形象化来说明生物学知识
在生物教学中,许多名词概念是基础知识的重要组成部分。为了准确表达概念的含义,似乎语言都是比较生硬的、抽象的和枯燥的。其实有很大一部分语义浅显形象。例如,人体内环境稳态中的“细胞外液”,免疫中的“细胞免疫”等。教师可以利用语义来阐明概念,就可以使语言有直观性,能加深对这些概念的理解和掌握。
3.利用学生已有的生物学知识和日常生活经验说明新知识
利用学生已掌握的知识和日常生活经验来说明新知识,是语
言形象化的方法之一。例如,人在炎热夏天通过出汗来散热调节人体体温相对恒定的生活经验来说明植物的蒸腾作用,可以降低叶
片的温度等。这样的语言,都给学生直观形象的感觉,有利于学生对新知识的理解和记忆,以提高课堂效率。
4.利用形象的比喻,加深学生对所学生物学知识的理解和
记忆
比喻就是用生动、熟悉的或者浅显的事物去说明那些抽象的、生疏的和深奥的事物或原理。教学中借助形象的比喻,可使抽象的概念具体化、形象化,使课堂教学生动活泼。使学生易于理解并能激发学生的学习兴趣。例如,在“光合作用”的教学中,关于“能量”的概念就比较抽象,可以借用学生在日常生活中所熟悉的现象来比喻。如,汽车的开动需要动力,这动力就是能量的表现。光合作用制造淀粉是绿色植物极其重要的一项生理活动,如果没有动力,也不可能进行,而光合作用的动力就是光能。通过形象的比喻把原本抽象、生疏的概念原理变得具体了、熟悉了,通俗易懂,易于理解,利于记忆。
二、利用多媒体的形象化,加深学生对知识的记忆
运用多媒体来充实课堂教学,既能激发学生强烈的求知欲,优化教学过程,提高教学效率和质量,又能启迪学生的创造性思维,发展学生的非智力因素,促进学生素质的提高。因此,在生物学教学中,要根据教学的内容和学生的认知水平,灵活运用多媒体教学,让其充分发挥特有的作用。如,学习“DNA结构”时,运用模型媒体,在引导学生从多角度、多侧面仔细观察DNA结构模型的同时,还指导学生动手制作DNA结构模型,这样使学生加深了对DNA结构的深刻理解。又如,在学习“减数分裂”时,运用课件辅助教学,利用课件连续动画形象模拟出染色体在整个细胞分裂过程中连续的变化情况。课件的声、图、文等多种信息,其形式新颖、画面逼真,深深地吸引着学生,把学生难于理解的抽象东西变为具体东西,把学生看不到的微观变成看得见的宏观变化,把课文的静态描述
设计成动态变化过程,使学生注意力更集中,观察更细致,学习难点得以顺利突破,重点易于掌握。尤其是那新奇的放大了的染色体有规律的动态画面刺激了学生的感官,学生的创造性思维启迪
了,激起了学生学习生物学的积极性和主动性。
三、利用演示实验的形象化,体验知识的探究和发现过程
生物学是一门以观察和实验为基础的科学。课堂演示实验是中学生物教学的重要组成部分,它不仅是建立生物学概念,理解和掌握生物学知识和规律不可缺少的环节,也是培养学生观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法的重要手段,使学生获取正确规范的实验技能。同时,演示实验在培养学生的学习兴趣、活跃课堂气氛等方面也能发挥巨大作用。
目前,学生普遍感到生物“难学、难记、难理解”,其原因之一就是生物教学中缺少实验。教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受理解比较困难,结合教学实际,研究解决方法,努力开发一些直观的演示实验。如,渗透作用的演示实验,可以让学生参与设计制作实验装置进行演示、显微镜的使用演示、临时装片制作的演示等等。让学生既可以看得见,又可以摸得到。这样,不仅培养了学生对生物的学习兴趣,更多地拓宽了学生的视野,丰富了他们的想象,而且有效地提高了学生的观察、分析和解决问题的能力。
关键词:认知同化论;高中生物;学习兴趣;自主学习
中图分类号:G63文献标识码:A文章编号:1674-2060(2016)02-0235-01
认知同化论主要倡导在高中课堂教学中,深入理解学生认知结构中已有的知识点,充分挖掘新知识点与已经掌握知识点之间的沟通和联系,从而能够将新知识点与学生的认知结构中的知识点进行认知同化,促进学习和理解。高中生物知识系统而又分散,它讲究的是对于生物知识的充分理解和融会贯通,通过加强认知同化论在高中生物课堂教学中的充分运用,可以为课堂教学注入新鲜的活力,充分提高教师课堂指导的有效性。
1认知同化论的基本理念
认知同化论在教学过程中主要培养学生的认知习惯,它主要是倡导学生对于新旧知识的相互关联性,从而能够建立起完整的学科认知体系,才能对新知识产生新的见解。在教学课堂开展认知同化论教学的一般条件为:
(1)学生的认知结构中必须拥有相应的旧知识点。在教学过程中,旧知识在认知结构中的基础搭建和传承引导非常重要,只有深入处理好两者之间的关系,才能通过旧知识点来催生对于新知识全新的理解。生物学科是高中理科教学的一门重要学科,随着社会文明的不断发展和人类认知的不断提高,生物学科在很多领域都得到了长足的发展,也带动了很多全新知识的涌现,这就需要在课堂上运用认知同化论来充分提高学生对于新知识点的认识和理解。
(2)学生学习的新知识必须具有逻辑意义。在认知同化论中,倡导学生挖掘旧知识的深刻含义和相互联系。在学习新知识的时候,教师需要采用复习的方式来教授新知识点,让学生们带着对于旧知识的思考来加强对新知识的理解,从而起到新旧知识的认知同化,有利于知识体系的传承和延续,也有利于提高学生生物学科的逻辑思维能力,增强他们的知识判断能力,在课堂教学允许的情况下能够将新知识认知同化到他的认知结构中去,充分提高课堂教学的效率,增强学生的记忆力。
(3)学生必须充满对于新旧知识联系的愿望。只有认知才能产生同化,而只有意愿才能促进学习。在课堂教学中,教师需要采取必要的教学手段,积极阐述新旧知识点的区别和联系,充分提高学生对于新知识的学习渴望,通过旧知识的复习和巩固来理解新知识,而通过新知识的理解和掌握来温习旧知识。教师一定要充分掌握学生的学习心理,积极挖掘课堂教学知识点的相互联系,从而能够调动学生在课前、课中和课后都能将学习知识进行融会贯通,将新知识点做到学习理解,将旧知识做到熟练掌握,新旧知识点认知同化。
2认知同化论的学科作用
在高中生物课堂,认知同化论主要是建立在学生的生活体验、学习兴趣和自愿精神的基础上,倡导和开展认知同化论的教学,需要教师加强对于这三方面的充分把握,具体如下所示:
2.1认知同化论可以加强对于生活的理解
在高中生物课堂,开展认知同化论需要教师加强认知理念与学生生活场景的充分联系,这样才能教导学生通过生活中熟悉的事物去掌握旧的知识点,通过生活中的熟悉场景去理解新的知识点,而学生在利用生活场景搭建起新旧知识点关联,就可以总结出新的认知方向。在课堂教学过程中,教师运用认知同化论进行生活教学,首先需要教师充分掌握学生的生物基础,更好地了解学生的生物认知思维,其次,教师根据学生的认知状况,对生物基础好的学生,教师可以利用生活场景进行发散思维的引导,提高他们的认知程度,对于生物基础差的学生,教师要有效地引导他们规避认知上的盲区,为学生寻找合适的方法,建立起完整的认知同化体系。
2.2认知同化论可以提高学生的学习兴趣
在高中生物课堂,学习兴趣是提高学生学习动力的主要源泉,是提高课堂认知同化程度的重要保障。因此,在课堂教学过程中,教师应该充分挖掘课堂教学的闪光点,寻求知识框架里新旧知识的过渡和衔接,这样才能保证学生学习体系的连贯性,才能真正开展对学生有针对性的教学,提高旧知识对于新知识的引导,加强新知识对旧知识的升华。例如,在讲述“生物进化论”这个课堂知识点时,教师可以通过播放“侏罗纪公园”、“冰河世纪”等史前生物的电影,充分建立起学生对于这个知识点的兴趣,然后通过提问,让学生积极思考人类是从什么地方来的?现代的生物界是从什么时期开始演变的?进而带入“生物进化论”这个课堂知识点,在学习过程中教师可以从解剖学、植物光合作用等旧的知识点入手,进而能够使得学生对于这个知识点有更加深刻的认识。
2.3认知同化论可以提高学生的自主精神
在高中生物课堂,学习更多地是建立在学生自主学习的基础上,而通过开展认知同化论的系统教学,可以帮助学生搭建起对于新旧知识的完整认知体系,可以自主学习课堂教学知识,教师只需要进行必要的指导和评判,就可以达到课堂教学的目的,而学生也可以通过自主学习实现了逻辑思维和发散思维的共同提高。比如,教师在开展“植物光合作用”这一块的知识点教学的时候,就可以复习关于植物细胞的相关知识,充分理解叶绿素怎么通过细胞壁来实现和阳光的化学反应,再加上实物展示和显微镜观察,就可以培养学生的学习兴趣,最重要的是提高了其自主学习和主动思考的精神,喜欢植物的学生很容易在里面寻求到学习兴趣,也能充分了解我们的大气层是怎么形成和变化的,对于生活有了更深刻的体会。
3结束语
综上所述,高中生物老师应该充分掌握认知同化论这种先进的观念,并将其融入到日常教学当中,在课堂上充分引导学生明确课堂学习的重点和难点,对于旧知识充分理解和掌握,对于新知识进行分析和把握,将新旧知识做到有效的认知和同化,这样才能充分满足学生对于生活的认识,对于学生学习兴趣的提高以及自主学习精神的培养都将产生深远的影响。
参考文献
[1]卞存维.认知同化论在高中生物教学中的作用[J].中学课程辅导(教师通讯).2015(01).
[2]丁大春.认知同化论在高中生物教学中的作用[J].中学课程辅导(教师通讯).2015(09).
目前,随着素质教育的逐渐深化,对于医学生的实践动手能力要求越来越高,而我校学生实际情况理论成绩好,动手能力差,即所谓的“高分低能”。笔者认为这种现象的出现源于我们在传统教学中只注重理论课的教学和考核,而欠缺实验课的检测和考核。因此,要改变这种现状,实验考试就成为必须。实验课作为特殊的操作性课程,在目前尚未形成一套完善的考试体系,笔者既对此进行了探讨和实践。
1考试体系的组成
分值比例上,总成绩设定为30分,占医学生物化学课程成绩的30%,与理论课的比例为3:7,该考试体系主要包括以下几方面:
1.1平时成绩总分值为10分。包括课堂成绩和实验报告两个方面,由实验课带教老师每次课后打分,所有带教老师统一评分标准,以保证公平、公正。
1.1.1课堂成绩总分值为5分,带教老师根据学生课堂表现情况酌情给分,具体评分要点及评分标准。
1.1.2实验报告总分值为5分,具体评分要点及评分标准(表略)。
1.2设计性实验成绩总分值为5分,设计性实验安排在学期末,包括学生查阅资料,形成实验设计思路,配置试剂和完成实验几个环节,旨在培养学生的科研设计能力和独立思考解决问题的能力,在整个课程中占有重要地位,因此考试分值设定上也较高,以增强同学对其重要性的认识。在安排设计性实验时,我们会准备多个选题,例如组织DNA的提取、质粒的提取等,每位学生抽签选取一题进行设计,针对每个具体实验制定具体考核标准,其考核内容包括以下几个方面:
1.2.1实验设计内容。总分值为2分,带教老师根据学生实验总体设计情况酌情给分,具体评分要点及评分标准(表略)。
1.2.2课堂成绩。总分值为2分,设计性实验从试剂配制到最终实验操作都需要学生自己完成,开放实验室进行操作,具体考核由开放实验室值班老师进行,考核标准参(表略)。
1.2.3实验结果及报告。总分值为1分,带教老师根据学生实验报告书写情况酌情给分,具体评分要点及评分标准。
1.3期末成绩
1.3.1理论成绩。总分值为5分。闭卷笔试,与期末理论试卷合并,考核内容主要涉及实验基本原理、现象分析等,题型主要为选择和填空。
1.3.2操作技能成绩。总分值为10分。学期末进行,教师与考生一对一考核,考试内容主要是基本仪器的使用和操作,如吸量管、微量移液管的使用、离心机及PCR仪的使用及注意事项等,操作题含题目背景,以培养学生的分析解决问题的能力。设立多套备选题库,抽签随机选取考题、现场打分。不同操作评分标准各异,以吸量管操作为例(表略)
2考试体系效果评定
2.1考试成绩情况分析考试成绩是评价考试体系是否有效和完善的最直观的标准,随机抽取2010级52名同学进行了统计学分析发现,成绩符合正态分布。
2.2学生对考核体系的效果评价考试结束后,在参加考试的同学中随机抽取100人进行问卷调查,结果(表略)。结果显示,学生对于该课程考试的必要性有较高的认同(认为有必要的占76%),考试形式的组织方式也较合理,认为考核方法科学的分别为87%、84%、82%、89%,分别为考试模式、平时成绩考核方法、设计性实验考核方法、操作技能的考核方式。
北京体育大学党委书记。1999年1月就读于德国法兰克福大学社会学系,曾任北京师范大学副校长、北京第二外国语大学校长。
不同文化之间的相互联系对人类历史的发展非常有意义,正是这种文化间的交叉构成了人类历史的丰富性。对于西方来说,中国文化具有深刻的魅力。但事实上,西方P于中国的知识总是在真实中参杂着想象,有时这种想象作用甚大,甚至会造成对中国文化的误读。今天我想从自身的两则故事谈起,谈谈在我的留学经历中所接触到的对中国文化的误读。
1999年初,受德国阿登纳基金的支持,我有幸到法兰克福大学社会研究所留学,师从大名鼎鼎的霍耐特教授。众所周知,霍耐特教授是哈贝马斯先生的亲炙弟子,在当代社会哲学和政治哲学领域有着广泛的影响。作为法兰克福学派的当代传人,霍耐特教授致力于探讨黑格尔“承认”的概念,并深刻继承哈贝马斯“交往理性”的范畴。而这样一位专门研究“承认”和“交往”的教授,却在与我的交流中问出了两个看似不可思议的问题。一次课后,我与霍耐特教授到学校附近的小酒馆吃饭。席间,霍耐特教授好奇地问道:“你们中国有铁路吗?”我惊讶于教授的问题,于是很认真地向教授介绍,我们中国不仅有铁路,而且有非常完备的铁路运输系统,在中国,铁路是非常重要的出行方式。霍耐特教授听完我的介绍,多少有些尴尬而又诚恳地说:“那你们比美国人聪明,美国只有公路和飞机,他们的铁路系统非常落后。”还有一次,我与霍耐特教授在办公室聊天,说起了我的孩子将要到德国探亲。那时候孩子5岁,与霍耐特教授家的小儿子年纪相当,教授便热忱地邀请我的孩子与他的孩子一块玩耍。但随后,他又问出了一个让我啼笑皆非的问题:“你的孩子现在还留着小辫子吗?”我说:“我的孩子是男孩,不留小辫子。”霍耐特教授说,他还以为中国孩子依旧像古时候那样留着小辫子。两则故事发生在20世纪末、21世纪初,千禧年时期,中国的经济发展速度和实力已位居世界前列,而这样一位在社会理论领域占据扛鼎之位的专家,却对现代中国有着如此巨大的文化误解,这个现象不得不引起我的深思,一位教授尚且如此,那么在西方普通民众的观念中,中国又是一种什么样的存在呢?
那时候霍耐特教授的博士讨论班上共有4位亚洲留学生,两位来自韩国,一位来自日本,还有一个便是我。或许是在与我们这些黄皮肤、来自东方他者文化的留学生的交往过程中,霍耐特教授受到触动,促使他开始研究跨文化交流的重要性。在他为我颁授“文学之家―德嘉银行”翻译奖的致辞中,他强调了“文化的中介者”的作用。霍耐特教授说,文化中介者的职责便是致力于在两种文化之间实现思想上的相互交流或文化上的相互接近,让自己的国家认识和理解外面的陌生世界。一方面,为了搭建两种文化之间理解和沟通的桥梁,他们不断努力去发掘两者之间相互联系和共通的地方;另一方面,他们也不能忽略两种文化之间存在的分歧和障碍,并且要让人们对这种分歧和障碍有所了解,这样才不会抹杀异域文化所独具的特色。所以在文化交融互动的过程中,文化中介者承担着重要的任务,这对于中介者自身的学识、语言方面的能力也提出了很高的要求。
当今时代,得益于互联网和交通工具的发展进步,文化全球化的进程加速,中外之间的文化交流日益频繁,文化中介者的作用也日趋重要。但反观当下,我国的文化中介者在推动文化互动过程中发挥的作用还未达预期效果,中外文化的沟通有待于加强。这体现在两个方面:一方面,通过译介,可以克服语言之间的障碍,帮助西方世界打开中国文化大门。然而目前我国向外输出的译介作品的质量与数量有待加强,其发挥的功效不尽如人意。另一方面,正如当年作为留学生的我给霍耐特教授带来的触动,留学生在中外文化交流中承担着不容小觑的作用。现在中国每年向国外输送大量的留学生,他们是中外文化交流的使者,他们在汲取西方优秀文化的同时,也向外国民众展示了当代中国的形象。然而,这种输出是不均等的,较之于走出去的中国留学生数量,“引进来”的西方留学生数量则非常有限。只有把他们请进来,让他们深入当代中国的实际生活,与中国民众展开广泛接触和交流,直观感受现代化的中国社会,才能彻底扭转存在于西方人观念中“梳着小辫、坐着马车”的一两个世纪前的旧中国形象,才能消除西方对于中国存在的文化误解,才能真正向世界展现21世纪开放、文明、现代的中国形象。
关键词:艾叶;生物化学成分;药理作用
艾叶在中药中应用历史悠久,疗效确切,全国大部分地区都盛产,药源丰富。《黄帝内经》中记载药物很少,其中艾叶有记载[1]。近些年来随着对艾叶的民间用途、生物化学成分、药理作用研究的进一步深入,其价值也在不断推广及应用。
1 生物化学成分
1.1 挥发油
艾叶中含有多种挥发油,所以化学成分皆不相同。采用提取分离技术以及气相色谱质谱联用等技术,可以确定出挥发油是艾叶中的主要化学成分。正品艾叶中挥发油的含量约为0.4%(ml/g)[2],也有报道不同产地艾叶挥发油的提取产率为0.29%-0.56%(ml/g)[3],炮制品的含量为0.07%-0.15%(ml/g)。刘向前等人利用水蒸气蒸馏法的方法湘艾提取挥发油,通过气相色谱-质谱联机对其成分进行分析检测,发现了龙脑、3-金钟柏酮、石竹烯氧化物、石竹烯、桉树脑等化合物[4]。通过研究发现艾叶采摘时期不同含量就不同,这可能与艾叶生长的气候、地域、环境等有关。艾叶炮制后挥发油含量较生品低,降低了对胃的刺激性。
1.2 黄酮类
黄酮类是艾叶的主要化学成分。龚珍林等人提取艾叶中黄酮类化合物并其测定含量,最后验证发现艾叶的黄酮总含量13.42%[5]。目前鉴定出的艾叶黄酮类成分有5,7-二羟基-6,3’,4’-三甲氧基黄酮(eupatilin)、5-羟基-6,7,3’,4’-四甲氧基黄酮(5-hydroxy-6,7,3’,4’-tetramethoxyflavone)、槲皮素(quercetin)和柚皮素(naringenin)等[6]。植物界中黄酮类化合物存在广泛,与空气及细菌接触,含量发生变化。提取黄酮类物质的技术种类繁多,比较成熟的是水提法和有机溶剂提取法。提取黄酮类化合物最常用的方法是利用乙醇和黄酮的溶出度来进行提取,但提取效果不理想。陆海峰等提取艾叶黄酮类物质选用超声波乙醇浸提法,此提取工艺方便,测得样本黄酮的总含量C=0.6599mg.ml-1,回收率为102.6%[7]。相比传统法高此工艺效率,用超声波提取、纯化方法而获得的黄酮类化合物纯度比较高。采集时期不一样黄酮含量也不相同,一年内黄酮的含量随艾叶增长而增长,8月能到含量最大[8],之后慢慢降低。
1.3 微量元素
不同产地的艾叶微量元素含量也差别。简单来说,蕲艾中Ca、Mg、Al、Ni较高,川艾中Se、Zn、Fe、Co、Gr较高。对于河南来说,河南艾中只有Cu的含量较高,其他微量元素相对来说没有意义。测定了不同产地的艾叶微量元素的含量。艾叶中含量最高的是K元素,其次是Ca、Mg、Fe等微量元素,不同地方的艾叶中,微量元素的含量差别不大[9]。
1.4 三萜类
除了在艾叶挥发油中发现的单萜类及其含氧化合物外,还发现有倍半萜及三萜类成分。三萜类是一类生物活性较强的化合物,具有抗炎、保肝活性、抗菌抗病毒、抗癌、降血压和降胆固醇、调节免疫功能。艾叶的三萜类主要有α-香树脂、粘霉烯酮、羊齿烯酮、β-香树脂、α及β香树脂的乙酸酯、3β甲氧基-9β、无羁萜等[9]。
1.5 桉树烷类
艾叶提取物中的桉树烷类主要组成包括:1-氧-4β-乙酰氧基桉叶-2,11(13)-二烯-12,8β内酯(1-oxo-4β-acetoxyeudesma-2,11(13)-dien-12,8β-olide)、1氧-4α-乙酰氧基桉叶-2,11(13)-二烯-12,8β-内酯(1-oxo-4-acetoxyeudesma-2,11(13)dien-12,8β-olide),魁蒿内酯(yomogin)[10]。
1.6 鞣酸类成分
鞣酸在艾叶中的成分含量及药理作用仅次于挥发油,艾叶发挥止血作用的物质基础中,鞣酸类占了很重要的一部分。鞣酸类药理作用大,但结构成分的研究很少,主要集中于药理作用方面。其药理有较强的生理活性,降压,对脂质过氧化抑制能力,抑制自由基作用,降血脂。鞣酸类化合物又叫单宁,依据化学结构分三大类:水解鞣酸、复合鞣酸和缩合鞣酸。艾叶中鞣酸为儿茶素类鞣酸。冈本友男等从艾叶水提液中检验出儿茶酚类鞣质[11],大西基代等用高效液相色谱法对艾蒿和艾中的咖啡单宁进行定量分析时,发现艾蒿和艾中都有绿原酸、朝鲜 酸及它们的异构体[12]。
2 药理作用
2.1 抗菌、抗病毒作用
研究表明艾叶醇提液、艾烟及艾油对多种细菌、真菌、病毒、支原体等有杀灭或抑制作用。孙红祥研究发现,用45%乙醇提液12.5mg/mL浓度的艾叶中,发现葡萄孢霉、镰刀菌属、黑曲霉、短帚霉等多种霉菌活性降低[13];用艾熏蒸爱婴房发现其对常见细菌具有抑制或杀灭作用,如绿脓杆菌、白喉杆菌、结核杆菌、葡萄球菌等;实验证明革兰氏阳性葡萄球菌,肺炎链球菌等在艾叶油在4×10-3浓度下有抑制作用。赵宁等选用浊度法与倍比稀释法发现枯草芽孢杆菌,革兰氏阳性球菌,引起皮肤病的大肠杆菌在艾叶提取物中其活性被抑制[14]。
2.2 对呼吸系统作用
据有关实验表明[15],有乙酰胆碱引发的豚鼠药物性哮喘吸入艾烟可以起防护作用,并抵抗乙酰胆碱引发的气管平滑肌痉挛收缩,松弛气管平滑肌,对乙酰胆碱收缩气管平滑肌有明显的保护功效,说明艾烟有平喘,抗过敏作用。艾挥发油能稳定气管,减弱组胺引起的气管平滑肌的收缩作用,达到平喘效果,艾叶油有止咳、杀菌、祛痰、平喘、抑菌作用从而治疗慢性支气管炎。艾叶油的主要成分α-萜品烯醇作用中枢,调节气管,有镇咳、平喘、祛痰功效,对药物性哮喘有治疗作用,延长乙酰胆碱和组胺的引起哮喘的潜伏期,减少抽搐。另外研究表明艾油可以对抗被过敏的豚鼠气管schultz-Dale氨甲酰胆碱和组胺导致的气管收缩pD2;拮抗SRS-A的收缩;阻止豚鼠肺组织释放SRS-A油导致抗过敏反应,即为治疗慢性气管炎和哮喘的作用机制之一[16]。
2.3 镇痛作用
王树荣等人实验结果显示,被腹腔注射醋酸引起疼痛的大鼠,利用蒜汁和艾绒一起灸使脑内β-内啡肽水平提高,另外用艾绒、蒜汁和中药一块灸,则β-内啡肽水平提高更显著,结果显示艾灸能够中枢性镇痛功能,其作用原理就是使脑内β-内啡肽水平提高[17]。有一项实验利用小鼠为实验模型,使用热板法、子宫镇痛法、扭体法去探究艾叶中的挥发油镇痛效果,结果显示艾叶中挥发油使小鼠在热板的反应时间增加,大鼠奈痛增强,并抑制己烯雌酚及缩宫素导致的大鼠子宫收缩,小鼠扭动身体次数减少。表明艾挥发油具有明显的镇痛作用[18]。
2.4 止血与抗凝作用
张学兰等探究不同方法炮制艾叶影响止血功效显示:被加热炮制后的艾叶的挥发性物质含量下降。被炒制或烘干的艾对小鼠的凝固血和出血时间有很大的影响,拥有止血功效。艾叶有止血作用,制作的艾比生品止血效果好[19]。
2.5 抗肿瘤作用
艾叶对乳腺癌、消化道肿瘤抑制作用,用艾叶油灌小白鼠胃加强了小白鼠对炎症渗出细胞的吞噬能力,加强网状内皮细胞的吞噬反应。艾具有抗癌细胞增殖作用,对消化道肿瘤、肺癌、乳腺癌和结肠癌等有抑制作用。棕矢车菊素是艾中分离出来的成分之一,对癌蛋白有抑制作用,是致癌基因抗化剂。艾中的苦艾素对含有铁多的细胞有较强的杀伤力;同样使癌细胞的含有铁量增长,再用苦艾素和含铁较多的癌细胞接和,就能把杀死癌细胞[20]。艾蒿黄酮类有抑制肿瘤活性作用,如槲皮索、5,6-二羟基-7,3,’4’-三甲氧基黄酮、柚皮素和5-羟基-6,7,3’4’-四甲氧基黄酮等[21]。
2.6 免疫系统作用
朱文莲等人实验表明,正常小鼠被艾灸灸过大椎穴,发现巨噬细胞的吞噬能力没有受到很大的影响,确使环磷酰胺小鼠巨噬细胞吞噬能力升高[22]。艾叶的挥发油有一个重要的作用就是抑制速发型变态反应。主要的作用机制就是参与到变态反应后续过程。即过敏反应的Ⅲ型、Ⅳ型。艾油0.25、0.12mL/kg体内灌胃进药,发现对小鼠体内抗体溶血素生成,小鼠单核吞噬能力,小鼠脾和胸腺的生长,均有抑制作用;而体外实验发现,Ic50分别为69.50μm、131μm、95.60μm;它还能抑制大鼠腹腔肥大细胞膜上Ca2+-Mg2+-ATPase和Mg2+-ATPase的活力,抑制Ca2+的转运。综上所述,艾叶挥发油具有双重作用。既是过敏介质阻释剂,也是过敏介质拮抗剂。
2.7 抗自由基作用
洪宗国等从艾叶燃烧残留物的甲醇萃取物中得到不同成分,并观察它们对甲基丙烯酸甲酯自由基聚合反应体系的黏度影响变化,探究艾叶抗自由基的作用,结果证明这些成分都具有比较强的抗自由基能力[23]。洪宗国等通过比较蕲艾总鞣酸提取物、VC、甘露醇的抗氧化活性作用时发现,蕲艾总鞣酸提取物种较强的抗氧化剂和活性氧清除剂,提取物通过根除活性氧自由基达到抗氧化作用,对超氧阴离子自由基和羟自由基具备较强的清除功能,其清除效果比常用的食品添加剂甘露醇好[24]。
2.8 对中枢神经系统作用
艾油有显着的镇静催眠功效,同时也增加戊巴比妥钠的休眠时间。另外也能加快士的宁惊厥死亡,俩这好像有一定的共同作用。另外,当大剂量时对心脏有必然抑制作用,但能防御豚鼠卵白蛋白引发的过敏性休克[25]。
3 结束语
目前在民间艾叶的应用还是很广泛,用来以艾为施灸材料,另外民俗中艾叶在端午节中用来辟邪,在饲养家禽中被也当做饲料用。艾叶熏烟有抗菌抗病毒的疗效,可以用来杀菌,其在抗疲劳、抗肿瘤作用等方面的研究有待进一步加强。
参考文献
[1],裴斯彪,任小平.艾叶的制剂开发及临床应用[J].临床合理用药,2013,6(1):82-83.
[2]石俊英.中药鉴定学[M]北京:中国医药出版社,2006:278.
[3]文福姬,俞庆善,阉民燮.艾叶精油化学成分研究[J].香料香精化妆品,2007,6(3):2l-23.
[4]万毅,余炜,等.艾灸各组分的化学成分研究概况[J].中外健康文摘,2011,8(20):74-76.
[5]龚珍林,等.正交试验法优选艾叶总黄酮提取工艺研究[J].现代食品科技,2007,23(9):64.
[6]Tan Renxiang, Jia Zhongjian. Eudesmanolides and other constituents from Artemisia argyi .Plant Medica ,1992 ,58(4):370.
[7]陆海峰,罗建华,张丽丹,等.桂西艾叶总黄酮的超声波提取工艺研究[J].微量元素与健康研究,2007,24(5):21-23.
[8]杨海荣,田建林,等.艾叶最佳采收时间及水法提取总黄酮工艺研究[J].安徽农业科学,2009,37(23):10997-10998
[9]陈小露,梅全喜,等.艾叶化学成分研究进展[J].今日药学,2013,23(12):848-850.
[10]万毅,余炜.艾灸各组分的化学成分研究概况[J].中外健康文摘,2011,8(20):74-76.
[11]冈本友男.日本药理学杂志(日)[J].1964,60(3):97.
[12]大西基代.高效液相色谱法对艾蒿及艾的分析[J].国外医学:中医中药分册,1994,16(1):47-48.
[13]魏海胜.蕲艾化学成分的分析研究[D].湖北:中南民族大学,2013.
[14]赵宁,辛毅,张翠丽.艾叶提取物对细菌性皮肤病致病菌的抑制作用[J].中药材,2008,31(1):107-110.
[15]兰蕾,常小荣,石佳,等.艾灸的作用机理研究进展[J].中华中医学刊,2011,29(12):2616-2619.
[16]周英栋,费新应,等.艾叶的药理作用研究[J].湖北中医杂志,2010,32(11):75-76.
[17]张甜甜,等.艾叶现代研究概述[J].山东中医学院学报,2008,40(5):124-127.
[18]蒋涵,侯安继,项志学,等.蕲艾挥发油的抗炎、抗过敏和镇痛作用[J].医学新知杂志,2005,15(2):36.
[19]李慧,等.艾叶的药理研究进展及开发应用[J].基层中药杂志,2002,16(3):51 -53.
[20]周次利,谭琳蓥,王晓梅,等.艾化学成分的生物学作用与影响因素探讨[J].上海针灸杂志,2010,29(2):74-76.
[21]Seo J.艾蒿中黄酮的抗肿瘤活性[J].国外医学中医中药分册,2005,27(1):49.
[22]梅全喜,高玉桥.艾叶化学及药理研究进展[J].中成药,2006,8(7):1030-1031.
[23]洪宗国,杨梅,农熠瑛,等.蕲艾燃烧灰烬提取物抗自由基作用[J].中南民族大学(自然科学版),2008,27(3):47-49.
[24]洪宗国,易筠,王东.蕲艾总鞣酸对自由基的清除作用[J].中南民族大学学报(自然科学版),2010,29(10):50-53.
[25]瞿燕,曾锐,刘圆,等.艾叶研究概况[J].西南民族大学学报(自然科学版)2005,31(2):254-256.
作者简介:梁坤伦(1985-),男,汉,河南郑州人,黄河科技学院教务科研处,助教,硕士研究生,研究方向:生物学。
传统中药用药特点之一是口服给药,口服药物在生物体内会不可避免的与肠道菌群接触。肠道菌群对中药有效成分的代谢途径主要是以水解和还原反应为主。许多中药成分都是借助肠道细菌的作用转化为有效成分而达到治疗作用,尤其是具有水溶性糖部分的葡萄糖苷成分。这类化合物通常在肠道内难以吸收,生物利用度低,肠内滞留时间较长而易受到肠道菌群的作用,其原形物药理活性较小,经肠菌代谢后被水解生成苷元而发挥其药理作用,被认为是“天然前体药物”[1]。此外在促进中药研究的规范化和现代化上,杨秀伟[2]提出了中药化学成分的人肠道内细菌生物转化模型和肠菌代谢实验的标准操作规程,用于研究和评价中药化学成分在肠道的生物转化。本文就肠道菌群在中药有效成分代谢和指导临床中西药物合用方面研究进行综述。
1肠菌代谢的研究内容
肠道菌群对中药成分的代谢作用研究主要有以下4个方面。
1.1口服与非口服药的比较比较服药前后血液、尿中的物质及其含量,初步分析代谢途径与机制。若两种给药方法药效作用不同,肠道菌群则可能在代谢中起关键作用。Dreessen发现小鼠静注番泻苷40mg•kg-1无泻下作用,而口服则有很强的泻下作用,进一步研究表明其代谢产物大黄酸蒽酮的致泻作用最强[3]。
1.2使用无菌或伪无菌、悉生动物和普通动物进行比较对药物在肠道内容物、粪便、血样及尿样中代谢产物进行分析,进一步明确肠道菌群在中药有效成分代谢转化过程中的作用。Yang研究芍药苷的肠菌代谢情况,分别给无菌大鼠和普通大鼠灌胃一定剂量的芍药苷,观察其血药浓度变化。无菌大鼠中,芍药苷可迅速入血并维持较高的血药浓度;普通大鼠中,芍药苷在10min达峰后迅速消除,前者的药动学参数AUC比后者高2倍多。证明口服芍药苷确能被肠内菌进行结构转化且占给药量的一半以上[4]。
1.3筛选主要代谢作用的菌种(或菌株)研究药物成分特性,分析与其代谢相关的酶,并对该种酶的菌种进行研究。Hasegawa等从人粪便中分离出厌氧菌Eubateriumsp.A-44,并从菌种中提纯出特异性葡萄糖醛酸酶,实验得出该酶对人参皂苷成分有代谢作用[5]。
1.4离体代谢研究在肠菌培养液中加入中药有效成分,在适合的条件下(多为厌氧)培养,并与空白进行对照,检测代谢产物。居文政等[6]采用UPLC-MS/MS技术研究发现灯盏花乙素在肠内菌作用下转化为灯盏花乙素苷元,胃肠道内灯盏花乙素与其苷元并存,而苷元更易于吸收,可以提高灯盏花乙素的生物利用度。
2肠道菌群对中药成分的代谢作用
肠内细菌对中药成分的生物转化以水解为主,氧化和还原反应为辅,所涉及的代谢酶,主要有水解酶、氧化还原酶、裂解酶和转移酶[7]。中药有效成分常在特定代谢酶作用下,才能转化成具有药理或毒理作用的活性成分。近年来对于肠菌代谢研究已不仅限于单体成分的研究,更多的是对单味和多味中药化学成分的研究[8]。下面将系统综述5类中药成分肠菌代谢的研究进展。
2.1黄酮类黄酮苷类成分普遍含葡萄糖苷键,对含苷键的药物进行水解是肠道菌群代谢的一大特征。黄芩的主要黄酮苷成分为黄芩苷,汉黄芩苷,野黄芩苷,千层纸素苷等,经过肠道菌群作用分别生成黄芩素,汉黄芩素,野黄芩素等苷元[9]。为探索肠内菌在黄芩苷、汉黄芩苷的抗瘙痒药效中是否发挥作用,Trinh等人进行体外肠菌实验,发现口服黄芩苷可由肠道菌群代谢为黄芩素,木蝴蝶素A(又名千层纸素A)(见图1),汉黄芩苷代谢为汉黄芩素,进一步研究发现其代谢产物的抗瘙痒作用均强于黄芩苷、汉黄芩苷,其苷元是通过抗组氨作用改善瘙痒反应[10-11]。山柰苷(kaempferitrin)是从中药罗汉果中分离得到的黄酮苷成分,其人肠内细菌孵育转化产物经分离、纯化、鉴定得到4个代谢产物:山柰酚3-O-α-L吡喃鼠李糖苷(阿福豆苷)、山柰酚7-O-α-L吡喃鼠李糖苷、山柰酚和对-羟基苯甲酸。但山柰苷与其生物转化或代谢产物生物活性之间的相关性还有待进行系统研究[12]。Lee等人研究发现橙皮素有很强的抗过敏作用,而其橙皮苷却没有药效。表明橙皮苷为天然的前体药物,在与人肠菌培养液孵育后代谢为橙皮素,它可抑制IgE引起的RBL-2H3细胞释放炎性介质组胺和被动皮肤过敏反应(passivecutaneousanaphylaxisreaction),为研究橙皮苷等类前药的药理机制提供参考[13]。
2.2皂苷类皂苷类成分主要有抗肿瘤、降血糖、保肝、抗病毒、抗炎抗过敏等药理作用,实验研究多用肠道菌群对皂苷的代谢来阐明其药效物质基础。人参的主要活性成分为皂苷类,早期研究可知,人参皂苷类,在肝脏内基本不代谢,主要在肠道中降解。天然人参中含有人参皂苷Rb1,Rb2,Rg3,Re,Rg1和20(S)-原人参二醇等成分。人参皂苷Rb1是人参二醇系皂苷,在肠菌作用下其代谢途径为人参皂苷Rbl人参皂苷Rd人参皂苷F2化合物K20(S)-原人参二醇[14-15]。人参皂苷Re的人体肠内菌代谢次生产物有6个,分别为人参皂苷Rg1、人参皂苷Rg2、人参皂苷Rh1、20,25-环-人参三醇、20(R),25-羟基人参皂苷Rg2、原人参三醇[16]。人参皂苷Rg1在大鼠体内肠菌作用下的代谢模式为:人参皂苷Rg1人参皂苷Rh1/人参皂苷F1原人参三醇;在人体内代谢模式为:人参皂苷Rg1人参皂苷Rh1原人参三醇[17-18]。对人参皂苷原型药及肠内菌代谢产物的药理作用进行研究,发现Rg1及其代谢产物Rh1可共同作用于T细胞和腹腔巨噬细胞(Mφ)而产生免疫调节作用[19]。另外原人参二醇类皂苷成分的肠菌主要代谢产物CompoundK对人组织瘤细胞(THP-1)分泌与炎症细胞因子(IL-1α,TNF-α,IL-8)产生影响,显示抗癌活性[20]。甘草酸(glycyrrhizin)在肠道内难以吸收,与肠道菌群作用产生18α-甘草次酸的中间产物,最终代谢为甘草次酸(glycyrrheticacid)而被机体吸收产生药理活性。分别给予普通和无菌大鼠甘草酸口服,普通大鼠血浆中可以测出甘草次酸,但没有原形物,而在无菌大鼠血浆中未测到甘草次酸;此外再分别给予甘草酸和甘草次酸口服,血浆中甘草次酸的平均滞留时间出现显著差异,说明甘草酸在肠道内缓慢地转化为甘草次酸而吸收入血[21]。通过甘草酸、甘草次酸的体内外抗肝毒活性的比较,发现甘草次酸的抗肝毒活性,均显著高于甘草酸[22]。说明研究肠菌代谢产物在阐述药物作用机制和开发新药方面有着重要的意义。杨秀伟等采用人肠内细菌和短乳杆菌粗酶分别与七叶树皂苷Ia共温孵,通过硅胶柱色谱分离、制备性HPLC纯化后鉴定代谢产物为异七叶树皂苷Ia、去酰基七叶树皂苷I、21β-O-巴豆酰基原七叶树皂苷元和原七叶树皂苷元。其中去酰基七叶树皂苷I对小鼠肉瘤S-180、肝癌和肺癌细胞的生长具有抑制作用。说明“前药”七叶树皂苷Ia在肠菌作用下代谢为去酰基七叶树皂苷I而发挥抗肿瘤作用[23]。桔梗皂苷是从桔梗根茎中提取的主要活性成分,采用LC-ESI-MSn技术研究其在肠道菌群的代谢产物结构和其代谢途径,初步鉴定出10个代谢产物,多为水解去糖苷和乙酰基化产物[24]。运用新技术研究中药有效成分在体内的代谢过程,了解药物的作用机制,可为加快中药现代化进程提供支持。
2.3生物碱类生物碱成分多为肝脏代谢研究,但亦有学者深入研究发现肠道菌群对某些生物碱有一定的代谢转化作用。陈怀侠等利用液相色谱-电喷雾离子阱串联质谱(LC-ESIIT-MSn)联用技术分析阿托品与大鼠肠菌体外厌氧温孵培养后的代谢产物,检测到阿托品的脱水及水解代谢产物为脱水阿托品、托品和托品酸[25]。此外将东莨菪碱与大鼠肠菌体外厌氧温孵培养,检测发现东莨菪碱的水解代谢产物为莨菪品[26]。在氧化苦参碱肠菌代谢及吸收入血活性成分的实验研究中,通过UV,IR,NMR及MS等光谱学方法确定其肠菌代谢产物为苦参碱;用TLC和HPLC法检测血清中代谢产物,得知氧化苦参碱和苦参碱均能被吸收入血[27]。
2.4蒽醌类中药大黄和番泻中都含有蒽酮苷类化合物番泻苷,本身无泻下作用,口服后小肠吸收利用率较低,经大肠菌群作用后生成番泻苷元,可发挥泻下作用。宋瑞等对大黄提取物的14种蒽醌苷成分进行肠菌生物转化研究,测得12种肠菌代谢产物并鉴定其结构[28]。Park等研究大黄根茎中提取的土大黄苷人肠菌代谢后产物为土大黄素,后者的抗血栓及抗过敏的药理活性较原型药显著增加。表明土大黄苷可能是一种具有较强抗原活性的前体药物,需经过肠菌代谢转化才能发挥其药效[29]。芦荟大黄素苷是芦荟中分离到的致泻成分,结构上属于具有蒽酮骨架的C-C葡萄糖苷。在大鼠、小鼠体内不产生泻下作用,而在人肠道中有裂解芦荟大黄素苷C-C键的代谢菌(Eubacuteriulnsp.BAR)可将其代谢为芦荟大黄酸蒽酮,产生泻下作用。另将普通和感染Eubacuteriulnsp.BAR菌株的悉生大鼠的代谢情况进行比较,普通大鼠未引起腹泻,而悉生大鼠则引起严重的腹泻,BAR菌株分泌的特异性β-葡萄糖醛酸酶可以实现对芦荟大黄素苷的代谢[30]。结果证实,芦荟大黄素苷与番泻苷一样,自身并无泻下作用,而是通过人或动物的肠道菌群代谢为有活性的代谢产物,引起泻下作用的。
2.5单萜类单萜苷类化合物主要包括无环、单环、双环、三环单萜苷及环烯醚萜苷,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、保肝、降血糖等药理作用。芍药苷(paeoniflorin)为双环单萜苷类,在与肠道菌群作用下产生4个代谢产物芍药苷代谢素I,Ⅱ,Ⅲ,IV,其中芍药苷代谢素I(芍药盐酸硫胺)的含量最高。另由粪便中分离出多个菌株,其中厌氧消化链球菌、短乳杆菌对芍药苷作用最强。芍药苷口服吸收率极低,经口服摄入的芍药苷需在肠道细菌分泌的β-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖酯酶的催化下转化成其相应的芍药盐酸硫胺苷元才能发挥药理作用,另外在Caco-2细胞上的转运研究中发现芍药苷的生物利用度比其苷元低40倍[31-33]。龙胆苦苷是环烯醚萜类化合物,为常用中药龙胆的主要有效成分,有保肝、利胆、抗炎等作用。测定龙胆苦苷与大鼠肠内菌体外孵育后以及大鼠灌服龙胆苦苷后血清中的药物成分变化,得知龙胆苦苷易被人体肠内菌代谢,代谢过程为龙胆苦苷龙胆碱龙胆醛,其中龙胆碱,龙胆醛为龙胆苦苷体内代谢的活性产物,为进一步研究其药代动力学及代谢产物药理作用提供理论依据[34]。京尼平苷(geniposide)为环烯醚萜类化合物,其利胆作用需通过口服发挥作用,静脉注射无效,而静脉注射其苷元京尼平有利胆作用。京尼平苷可在肠道菌群产生的β-葡糖苷酶水解下生成苷元,但是很难被肝脏中的β-葡糖苷酶及胃肠道中的消化酶水解,说明肠道菌群在京尼平苷的代谢中有至关重要的作用[35]。
3肠道菌群代谢研究在临床中西药合用上的指导意义
临床上中西药常联合用药,而药物合用涉及影响药物的吸收、分布、代谢、排泄等过程,以至影响药效。芍药甘草汤由芍药,甘草组成,临床在治疗消化性溃疡时常和羟氨苄青霉素,甲硝哒唑合用;治疗疝气痛时常与氧氟沙星合用。何菊秀等人研究芍药甘草汤和抗生素合用的血药浓度,以甘草次酸,芍药苷素的血药浓度为指标。发现抗生素影响芍药苷,甘草酸代谢产物的吸收入血,降低了其生物利用度。指出制定临床给药方案时,运用芍药甘草汤相关中药时不适宜合用大量抗生素[36-38]。Xing等人比较口服黄芩苷,黄芩素与新霉素和链霉素混合抗菌剂合用的不同药代动力学,用LC-MS法测定两组中的黄芩苷和黄芩素血液累积量,发现合用抗菌剂的血液中黄芩苷累积量低于正常口服,进一步研究表明在吸收入血前黄芩苷转化为黄芩素,所以抗菌剂影响的是黄芩苷的吸收,不是黄芩素。可说明抗菌剂抑制肠道菌群活性,影响黄芩苷的吸收、代谢和效能。在临床使用含有黄芩苷类黄酮成分时,合用其他西药时要注意其对肠道菌群的影响,减少对药效的影响[39]。研究此类药物在肠道内代谢过程,分析作用机制,可为临床合理用药提供足够的理论依据,减少因药物合用而引起的药效的降低或不良反应。
4展望
研究中药代谢可推测复杂中药体系在体内的代谢途径,是中药体内过程的一个重要环节。由于分析技术和测试手段的限制,给中药复杂体系肠菌代谢的深入研究带来了极大困难。但近10余年来,随着色谱-质谱(LC-MSn,GC-MSn,CE-MSn)、色谱-光谱(LC-NMR)以及色谱-光谱-质谱(LC-NMR-MS)的联用技术的迅猛发展,复杂体系不必进行完全分离即可进行代谢产物研究,大大缩短了分析时间,大幅度提高了检测灵敏度,成为代谢产物的结构确定及体内痕量代谢产物分析的强有力的技术手段[40]。这些先进技术大大促进了中药成分的肠菌代谢研究。
1 生物化学的发展历程
1.1 生物化学的研究现状
与其他学科相比,生物化学是一门出现时间较晚的基础学科,它出现在人们的视野里的时间非常短。虽然它的出现时间很短但是却创造出了很多价值对人们的生活非常有帮助。近些年来,经过生物化学科学家们的不懈努力,我国的生物化学已经取得了非常重要的研究成果,使人们能够更加清楚地知道生物大分子的分解代谢、生物的合成途径以及它们之间的相互关系。科学家们还合成了很多种具有生物化学活性蛋白质及基因。人们根据生物化学成功研制出来了克隆技术、人类基因组计划,这些都在不断地推动科技向前发展。
1.2 生物化学的发展历程
人类把生物化学史分为三个部分,从叙述生物化学到动态生物化学最后是机能生物化学,这三部分的生物化学代表生物化学史上的三个不同的阶段,生物化学是从18世纪开始被人们发现的。一开始,舍勒研究生物体的各种化学组成成分,然后发现了生物与化学之间的联系,这为人们之后研究生物化学奠定了基础。在接下来的时间里有各门类的科学家去研究生物化学,他们分别合成了尿素、多肽;发现了核酸;引进生物催化剂的概念;进而又发现了必需氨基酸、必需脂肪酸、各种维生素及生物生命活动不可缺少的微量元素;之后又确定了蛋白质和DNA在遗传中所起到的作用;到今天的基因工程和克隆。生物化学在最近的一百年里飞速发展,给我们的生活带来了翻天覆地的变化。
1.3 现阶段生物化学的研究热点
虽然生物化学出现的时间很短,但是已經取得了很大的进步,生物化学现阶段的研究虽然距离我们预计的目标很遥远,但是生物化学的发展空间是不可估计的。生物化学主要突出对生物大分子物质的合成、结构和功能,生物工程,生物膜结构,物质代谢调控的研究,并且已经取得了一些进步。通过研究生命大分子的物质组成我们知道生命的基本物质是核酸和蛋白质;通过研究生物膜结构,我们懂得了,膜结构是生物体的基本结构之一,细胞间进行物质交换和传递都需要膜结构;通过对生物工程的研究,人类揭开了生命的秘密。现阶段的研究已经取得了很大的成功,但仍有一些地方我们没有研究出结果仍需要继续努力研究。
2 高科技的应用给生物化学带来的新发展
2.1 将高科技应用到生物化学的研究中
随着时代的不断进步,科技在不断发展,于是高科技就被应用到了我们的生活中,科学家们也把高科技应用到了生物化学的研究中。人们将同位素标记法应用到了生物化学的研究中,利用同位素跟踪技术能够准确地找到被标记的物质在生物体中的具置,这样有利于人们对生物体的观测,帮助人们研究生物化学。人们还将近些年逐渐发展起来的生物芯片技术应用到了生物化学的研究中,生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片和细胞芯片它们之间的不同在于探针的差别,人们通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可以产生更多的应用价值,为生物化学的研究提供了有利的帮助。
2.2 高科技的应用对生物化学研究所起到的作用
科学家们应用同位素标记法,使生物化学的研究更加容易,科学家们可以利用同位素对生物体内的物质进行追踪,这样可以有效地追踪到生物体内的物质。科学家们利用生物芯片,为“后基因组计划”时期研究基因的功能和现代医学事业的发展提供了有利的帮助,在不久的将来更会在基因的发现、基因诊断方面取得重大的进步,为社会带来历史性的进步。
3 结语
我们都知道,人类的生产和生活都离不开生物化学的帮助,人类要面临人口数量、饮水、粮食、生活环境和住房等各种各样的问题,在解决这些问题的过程中我们离不开生物化学的帮助。生物化学的发展前景不可估计,特别是把高科技运用到了生物化学中的时候,生物化学的发展前景更是不可限量。将高科技应用到生物化学中给生物化学领域带来了新的发展,更加方便了我们的生活。总之,生物化学已经渗透到了我们生活的一点一滴中,我们需要解决的许多问题都需要生物化学的帮助。
[参考文献]
关键词:课程设计;生物化学,启发
1教材分析
1.1教学内容在教材中的地位
生物化学教材内容多且学时少,学生普遍感到生物化学难学,但也有学好这门课程的愿望。本课程所用教材是杨丽萍主编的《生物化学》第四版,绪论是第一课,是对本课程的高度概括,是学习生物化学的前导。讲好绪论,对激发学生的学习兴趣起着非常重要的作用。
1.2学情分析
授课对象为生物技术专业本科的学生,之前已经学习过无机化学和有机化学,化学基础相对较好,学习主动性、积极性、理解分析能力较强。所以在教学过程中要将绪论讲的新鲜有趣,就可以激发学生对生物化学的学习兴趣,产生求知欲。有了这种求知欲,将为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础[1]。
1.3教学目标
知识目标:(1)掌握生物化学研究的内容与范围;(2)熟悉生物化学发展的历史;(3)掌握生物化学的知识框架,熟悉生物化学的学习方法。能力目标:培养学生掌握正确的学习方法和生物化学的知识框架。
2教法和学法指导
2.1教法
(1)层层递进提问法:提问贯穿于本次课程教学过程,其目的是学生可以带着疑问去思考。不仅激发学生的求知欲,还能课程内容逐步深入、前后贯通。(2)直观教学法:利用多媒体课件和合理的板书设计,加深学生了对绪论知识目标的理解掌握,从而为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础。(3)启发对比法:这种方法变学生被动性学习为主动学习,培养了学生分析、归纳总结问题的能力。(4)列举实例法:学生自己探究问题,分析问题,提高了运用所学生物化学知识点分析、解决实际问题的能力。上述的四种传统教学方法的综合运用,结合了教师的主导作用和学生的主体作用,培养了学生分析、归纳总结问题的能力,提高了学生的综合能力。
2.2学法
(1)学生应课前做好预习;(2)课上注意听讲、记好笔记;(3)课后做好复习。老师应介绍怎样预习、如何记笔记、及时复习和回顾已学的知识点等。把学生引导到生物化学知识的范围中来,同时教导学生学会用生物化学的理论去思考问题,提高学生分析、总结生物化学问题的能力[2]。
3教学程序设计
3.1引入课题(10min)
由生物界的各种现象引出生物化学的概念—是研究生物体的化学。在学生理解后设置问题:自然界中生物体的化学现象多种多样且复杂多变应如何分析?此处设此问题以调动学生的求知欲。如果学生回答不准确或不能回答,则继续问:怎样揭示生物化学现象的内在规律?启发学生回答:要研究生物界这个复杂结构体系的物质组成及其变化规律的基本原理,基于生物组成及变化规律的一致性建立生命现象基本原理整体框架。进一步设置问题:如何研究?再启发学生举例回答,从而进入下一环节--生物化学发展简史[3]。
3.2讲授生物化学发展简史(15min)
3.2.1生物化学研究的启蒙阶段在中华民族的历史中很早就出现了酿酒、制酱、做醋等应用;在唐代药王孙思邈的《千金翼方》中就有“治脚气常做谷白皮粥防之”,即使用含大量维生素B1的食物对脚气病进行治疗。同时还用猪肝治疗雀目(夜盲症)。讲到此处时用多媒体课件展示相关图片提高学生的学习兴趣;也可使老师的文字叙述变得更感性。3.2.2生物化学研究的初始阶段生物化学自18世纪中后期作为一个独立学科出现后,涌现出很多卓越的科学家。讲到此处,用多媒体课件详细解读相关研究。原因有三:(1)吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣;(2)为后续内容如糖酵解、三羧酸循环和脂质代谢等的生理现象的讲解做铺垫;(3)为之后知识拓展埋下伏笔。3.2.3生物化学研究的快速发展时期生物化学研究中诺贝尔奖获得者也不乏其人,对生物化学的发展起着深远的影响。讲到此处可与3.2.2的内容做对比,有利于学生对知识点的理解和记忆。然后设置过渡问题:从这些研究中可以总结出生物化学研究的什么规律?
3.3生物化学的知识框架和学习方法(20min)
首先设置问题如“生物体的化学组成是什么?”,引导学生思考。此处讲授人体每天都和环境进行物质的交换,即新陈代谢。新陈代谢中酶催化了绝大部分生化反应,与此同时生物体具有精密的自我调控方法。这点从几个层面为学生理清思路,进行下一步学习奠定基础。为了使学生能更深层次地理解和掌握这一知识重点,可适当举例说明。从“种瓜得瓜”推导出遗传的概念,结合本学科的最新研究进展介绍遗传的相关知识点[4]。授课过程中引导学生讨论能激发学生探究问题的活跃气氛,应提倡学生积极参与回答问题。用多媒体课件展示相关知识点,同时穿插知识点覆盖的实例。
4课堂小结
在绪论的教学过程中应不拘泥于教科书,不能生搬硬套、平铺直叙、枯燥乏味的讲解是扼杀积极性的。绪论课最重要的目的是让学生形成主动学习的意愿。因此可介绍一些目前在基因诊断及其基因治疗方面的成功事例,让学生明白生物化学是和我们生活健康密切相关的,从而激发学习的积极性和主动性。与此同时,绪论最有价值的知识是关于方法的知识。生物化学是一门记忆与理解并重的学科,在记忆的基础上理解并融会贯通才能牢固记忆[5]。
5课堂效果分析
通过四种教学方法的综合运用,激发了学生学习生物化学的兴趣,不仅让学生学习相关知识,同时学生也在分析、理解及融会贯通中建立了科学的思维方式[6]。
作者:朱会霞 孙金旭 单位:衡水学院
参考文献
[1]郑凯迪,王建光,毛孙忠,等.讲好绪论调动起学生学习生物化学的兴趣[J].大学教育,2013(13):118-119.
[2]张艳芳,张煜,单琳琳,等.医学生物化学绪论教学的探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010(6):582-584.
[3]张璟,尹战海,李霞,等.浅谈生物化学绪论课教学[J].西北医学教育,2008(3):608-609.
[4]冯晓帆,柳春,王艳杰,等.生物化学绪论教学中激发学生学习兴趣的实践[J].基础医学教育,2015(7):587-588.
[关键词]生物化学绪论 教学方法 兴趣
[中图分类号] G444 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)13-0118-02
生物化学是医学院校学生必修的一门基础课,具有十分重要的地位,它与很多学科都有交叉渗透,已经成为生物各学科之间、医学各学科之间相互联系的共同语言。[1]医学生学习好生物化学将为以后的专业课学习打下坚实的基础。生物化学不但内容抽象复杂,而且在实际教学中普遍存在着学时少的问题,因此,生物化学已成为基础医学中“教师难教、学生难学”的课程之一。生物化学绪论是纵览和把握生物化学基本内容的一个提纲,是对生物化学整本教材甚至生物化学整个学科的一个说明,通过绪论学习能使学生尽快了解生物化学的整体结构。因此本文在阐述绪论教学重要性的基础上,指出目前绪论教学中存在的问题,并结合教学实践总结了几点讲好绪论的方法。
一、绪论教学的重要性
绪论作为开篇之首,它的教学对学生学习生物化学起着非常重要的作用,讲好绪论课对学生大有裨益:首先,它能够让学生对生物化学有一个系统认识,消除陌生感。绪论教学是生物化学课程教学的第一课,主要向学生讲授生物化学的内涵、发展史、研究内容、与医学的关系,以及生物化学的学习方法。绪论的教学内容可谓涵盖了生物化学的方方面面,能够让学生站在一个高度上纵览生物化学的全貌。其次,它能够使学生明确学习生物化学对医学工作的重要性。生物化学与医学紧密结合,可以在分子水平上解释疾病发生的机理。另外,生物化学也能够为疾病的预防、治疗以及新药开发提供理论依据。让学生认识到生物化学其实没有想象中那么难学,也并不只是枯燥的理论,它是在生活和看病过程中都能用到的一种实用的科学。学生认清这一点后,就容易将被动的学习变成一种主动的追求。再次,绪论课讲得生动有趣,不但可以消除学生的畏难心理,甚至可以让学生从一开始就喜欢上这门功课,对于以后教学效率的提高大有帮助。
另一方面,讲好绪论对教师本人来说也是一件好事,是教师树立良好教学形象的有效方式。绪论教学涉及的范围广,内容枯燥,如果只是照本宣科地讲,就会觉得空泛;若教师能够整体把握教材的知识结构,对所有内容能够融会贯通、信手拈来,就会使枯燥的内容变得生动有趣,让学生对教师的教学能力产生认可,甚至心理上对教师产生信任和敬重。这样无形中教师就树立起了一个良好的教学形象。
俗话说“美好的开端就等于成功的一半”,有了生动讲解绪论这个好的开始,不论对学生的学还是对教师的教都是一件好事,是营建双赢局面的必备法宝。
二、绪论教学中存在的问题
然而,在实际的教学中,关于绪论的讲解还存在着很多问题,归纳起来主要有以下两个方面。
一方面就是教师不注重绪论的教学。造成这种现象的原因主要有两个,一个是教学学时的限制,另一个就是教师并没有认识到绪论教学的重要性。生物化学是临床医学专业学生的一门重要基础课。以前生物化学理论课时多在100学时以上,但是现在多数院校将其压缩至70几个学时。教师要确保完成教学大纲规定的任务,达到教学目的,就必须妥善、合理地安排时间。正因为如此,很多教师就将绪论非常粗略地带过后直奔具体章节的讲解。这样做妨碍学生从整体上把握教材,使学生难以前后贯通。还有部分教师没有认识到绪论教学的重要性,觉得绪论可有可无,从而忽视了绪论教学。而研究证实,详尽讲授绪论能够有效激发学生兴趣,提高学生的学习主动性,对生物化学整体的教学效果具有积极影响。[2]
另一方面是教师对绪论的讲解不够生动。若只是泛泛而谈,照本宣科,会使学生感觉生物化学深奥难懂,枯燥乏味,让学生兴趣索然,这无形中打击了学生学好生物化学的信心。同时学生会对教师的教学形象产生不良印象,甚至对教师产生厌恶和抵触心理。造成这种现象的原因其一可能是有些教师只是将绪论的重要性停留在口头上,并没有真正落实到课堂上。其实讲好绪论是一件非常不容易的事情,教师除了平时要注重教学经验的积累外,还需要在课前做精心充分的准备。其二就是教师虽然知道绪论教学的重要性,并且在课堂上花很多时间来讲解,但是却因为没有好的方法,而达不到比较好的教学效果。
三、生物化学绪论的教学方法
既然讲好绪论是重要的也是必要的,那么如何才能讲好绪论呢?笔者根据自己的教学实践,并结合一些优秀教师的经验,归纳总结出一点心得,与大家分享。
第一,用具体的例子来解释生物化学的概念和研究内容。生物化学概念较为抽象,如果只按照书上的定义来讲解,大多数学生都不能对这一概念形成一个有形的认识。若从概念内涵出发,以多姿多彩的生命表象来抛砖引玉,让学生们讨论躲在生命表象下的生命本质是什么,就可以以这种方式引出生物化学实际上就是从化学的角度研究生命本质的一门科学,它在分子水平上阐明生命现象,是当今生命科学领域的前沿学科。[1]以这种方式给出生物化学的定义可以让学生更容易理解,容易引起学生们的兴趣。进而再介绍生物化学学习的主要内容。生物化学虽然内容丰富繁杂,涉及面广,但是其研究内容可以大致高度概括为:生物体基本组成物质的结构、性质和功能,生物体在生命活动过程中进行的化学变化,遗传信息的传递和表达。[3]在讲解研究内容的过程中可穿插一些生活中的生化现象。如剧烈运动后为何感觉肌肉发酸,吃糖过多为什么会长胖等,这些问题都涉及相关的生物化学知识,在以后的授课中答案会一一揭晓。这些问题的提出,既可以帮助学生具体形象地理解生物化学的课程内容,又可以激发学生学习生物化学的兴趣和求知欲望。
第二,通过讲述生物化学发展史, 激发学生学好生物化学的激情。在生物化学的发展中,有许多做出过巨大贡献的历史人物,在授课过程中可适当介绍他们的工作和事迹。如胰岛素的发现者加拿大人F.G.班廷,为了筹集实验资金变卖了自己的家产,他不顾一切实现自己心中的梦想,并最终将胰岛素用于临床,使过去不治的糖尿病患者得到了救治。他也因此获得了1923年的诺贝尔生理学和医学奖。通过介绍这些事例,可以激励学生奋发图强,激发他们对生物化学的浓厚兴趣,甚至产生将来从事生物化学研究的美好愿望。
第三,讲述学习生物化学的重要性。生物化学的理论和方法不论在农业、航空航天事业、海洋资源开发利用等方面,还是在生物化学工程技术方面都有非常重要的应用。对于医学生来说,学习生物化学具有更特殊的意义。首先,学习生物化学可以增加对治病机理的认识,提高对疾病的正确诊断。人处于病理状态往往是由于细胞中的化学成分发生变化,从而引起功能的紊乱而造成的,如血清中乳酸脱氢酶LD1相对于LD2升高是心肌炎或心脏受损的标志,[4]许多疾病的临床诊断愈来愈多地依赖于生化指标的测定。其次,生物化学理论和方法可以促进生物药物的研究与开发利用。生物药物的基本成分为氨基酸、蛋白质、酶、辅酶、糖类、脂类、核酸等及其降解产物,它们都是采用生物化学方法合成从生物体分离、纯化所得,具有药效高、副作用小等优点,广泛应用于预防、治疗和诊断疾病,在制药行业和医药上占有重要地位。
第四,在讲解生物化学绪论的过程中,还要跟学生讲解一下生物化学的难学之处,对于这些难点要采取什么样的方法应对,让学生有充分的思想准备,这样有助于克服学生的畏难心理。生化学习中的难点之一就是三大物质代谢,其中会涉及很多代谢反应,如三羧酸循环、脂肪酸的β氧化和尿素循环等,对于这些代谢反应的学习,应让学生把握住三点,一是要知道为什么会发生这个反应,即这个反应的生理意义是什么。二是要知道发生这个反应的部位,发生在什么组织,什么细胞器。最后就是要抓住这些反应的关键点,如起始反应物和终末产物各是什么、耗能或产能步骤以及受调控的步骤都有哪些。要掌握这些内容就要学会归纳总结,多比较不同的反应特点,加深印象。
只有将绪论讲好了,才能激发学生的学习兴趣,使学生克服畏惧心理,主动并信心十足地把生物化学课程学好。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 查锡良. 生物化学(第七版)[M]. 北京:人民卫生出版社, 2008.
[2] 张艳芳,张俊河,张煜,石如玲,杨保胜. 详尽与简略讲授绪论对生物化学教学效果的影响[J]. 新乡医学院学报,2010,27(5):529-530.
关键词:教学改革;生物;化学
一、引言
生物化学是基于分子微观水平上的一门生物学学科,随着分子生物学的发展和生物化学与分子生物学的科研融合与理论交叉。当今的生物化学又被成为生物化学与分子生物学。而且生物学中的生物化学已成为当今研究的前言课题[1_2]。生物化学主要研究生物体内在新陈代谢过程中发生的各种化学反应及其机理,因此其理论性较强,不好理解。又因为生物化学这门学科是有机化学、细胞生物学、分子生物学等多学科的融合,就更加使生物化学的学习和研究变得复杂多变。对于一般的理工院校学生而言,学习生物化学这门课程相对容易些,因为他们在高中时都有过或多或少的有机化学基础,能够较好地与生物化学这门课程的基础知识相衔接[3]。但是,对于有机化学理论功底十分薄弱的体育院校的同学来说,生物化学的教学就产生了很大的难度。近些年,在体育院校的生物化学教学过程中,很多同学反映这门课程听不懂,专业属于拗口,应用性不强,等等。这些都严重阻碍了学生学习生物化学这门课程,进而影响了运动员在训练和竞赛过程中的科学性。因此,高等体育院校的生物化学教学阻力重重,如何才能使这门课程的教学突破上述的瓶颈,成为许多体育院校生理教研室的研究重点。本文在基于对高等体育院校实践教学经验的基础上,对生物化学的教学提出以下问题和建议。
二、高等体育院校生物化学教学目前存在的问题
第一,教学对象——学生情况的分析。
对于高等体育院校而言,生物化学的教学对象主要是体育教育专业和运动训练专业的学生,他们的最大特点就是运动技能很好,但是文化课基础较差。特别是对于理论性较强的化学方面的基础更是很薄弱。而且,在这些专业的学生当中,注重体育训练,轻视理论课程的心理。因此,他们在课堂学习和课下学习的时候,对生物化学这门课程缺乏兴趣,没有主动学习的愿望和动机[4]。
第二,授课教师教学水平的因素。
高等体育院校生物化学教师大多是理工院校或医学院校毕业的教师,这些教师在生物化学理论知识方面十分精通。如果单纯从理论教学方面看,这些教师的理论功底都很强,但是,对于高等体育院校,如前所述的教学对象,仅仅具备理论的教学功底是远远不够的。更需要教师能够充分调动学生学习生物化学的积极性[5]。体育院校生物化学教师普遍缺乏对运动项目特点的了解,在知识的讲解过程中,注重对知识本身的传授,而缺少对理论联系运动项目实际的经验。
第三,解决的目前生物化学教学现状的几点建议和措施。
其一,设置适宜的教学大纲。教学大纲对于每一门课程来说是至关重要的。大纲规定了课程需要讲解的内容、重点都有哪些,包括学时的设立和所占比例。对于高等体育院校而言,学生都是运动员出身,因此,生物化学的教学大纲一定要紧贴学生的实际情况。对一些理论性较强、难于理解的内容,如果有必要学习,一定要结合具体的运动实践来讲解。而且教学大纲中也应该添加适当的运动项目实际测试的课程,针对特定项目来运用生物化学的手段来解决。其二,激发学生学习兴趣。生物化学是一门理论性很强的学科,大多数高等体育院校的学生觉得学习起来很难、应用性差[6]。但是,做过运动队科研教练的人很清楚,生物化学方面的研究对运动成绩的提高起到了很大的作用。而大多数同学并没有跟队服务的经验,没有见过在运动训练当中运动生物化学手段来解决实际问题,这是造成学生缺乏学习动机的主要原因。因此,在学习生物化学这门课程之前或者学习过程中,教师要根据章节的安排适度的增加跟队实践的次数和时间,保障学生吸收消化、应用所学内容。其三,针对学生编写特定的教材。目前,大部分高等体育院校的生物化学教材都使用医学院校的教材,里面的大部分内容对于运动员或运动队应用意义并不大,而且化学式和拗口的专业词汇偏多,是学生学习起来十分的不方便。因此,生物化学教师应该拿出一定的时间来编写适合自己学校学生使用的专用教材。这样更能够做到因材施教,是课程的实用性更强,学生学习的兴趣更浓。
第四,将大众健身、全民健身引入课堂。
目前,中国正在由体育大国向体育强国迈进。在这一过程中,国家大力发展全民健身事业,而且计划加大对体育健康事业的经费投入。因此,在课堂上,教师应该尽可能地将大众科学健身理念介绍给同学,使他们指导大众健身已经上升到了科学层面上,如何利用生物化学的知识来解决大众健身过程中的种种问题。
参考文献:
[1]古练权.生物化学[M].北京:高等教育出版社,2000.
[2]张兰杰,辛广,邹德生.《生物化学》教学方法的改革与实践[J].鞍山师范学院学报,2008-12,10(6):50-53.
[3]李丽.高等院校运动生物化学教学探讨.当代体育科技,2014,4(40):13-14.
[4]王晓霞,牛勃,解军,张悦红.提高生物化学教学质量的几点思考.山西医科大学学报,2007,9(2):140-143.
[5]刘洁,辇晓峰,朱晓波,常晓彤,张效云.案例教学法在生物化学教学中应用的探索.医学研究与教育,2011,28(4):101-103.
依托校园网络初步建立一个生物化学网络辅助教学网站,网站主要内容包括如下几个模块:生物化学的理论教学,生物化学的实验教学,前沿知识与技术,在线答疑,生物化学方面的轶人轶事。生物化学的理论教学又包括课程目标,教学日历,多媒体课件,动画库,练习题,案例库。生物化学的内容包括,实验的基本操作,注意事项,开设的实验项目等。在线答疑包括在在线留言,E-mail信箱,qq聊天。前沿知识和技术,主要是介绍当前生物化学的新知识,以及应用的新技术。轶人轶事,主要介绍生物化学方面的名人重要发现的趣事以及他们的背后的故事。
二、生物化学网络辅助教学平台的优势
1.突破了传统单一课堂教学方式,解决了生物化学,课时少,内容多,延伸了课堂教学,使教学更加灵活,方便!传统授课,学生在课堂上往往只是机械地记录授课课件,而并没有真正理解老师授课内容,很难在一两节课内将内容消化掉。因此,利用生物化学网络辅助教学平台,学生可以非常方便的在课堂之外,如宿舍,网吧,电子阅览室等有网络的地方,登陆该平台,方便学生学习,有效弥补了课堂教学中的这一缺陷。
2.突破了传统的辅导模式,不必把疑问留在课堂上解决,只要有疑问,学生可以非常方便的,通过“在线答疑”平台,与老师进行实时探讨交流,方便快捷地解决学生学习过程中遇到的问题。
3.更加有利于实施学生的个体差异性教学,突出了以人为本,在教学过程中,经常发现,不同学生对于接受信息上是有个体差异性的,有的学生更倾向于视觉,有的更倾向于听觉,通过网络辅助教学平台,学生可以方便的找出各自的重难点着重学习。
4.更有利于培养学生的学习积极性,通过登录网络辅助教学平台,学生可以了解到生物化学发展中的一些趣事,以及生物化学与日常生活,医学等方面的联系,比单纯的老师说教更有效,因此可以极大地提高学生的学习积极性。
5.更有利于学生对于生物化学前沿知识和技术的了解,由于生物化学教材前沿知识的比较慢,在加上生物化学的课时少,任务重,教师很难再课堂上介绍一些前沿知识和技术,但是通过构建网络辅助教学平台,我们可以将前沿的知识和理论上传到网络平台中,只要学生可以登录给平台,就可以非常方便的查找,学习!
三、生物化学网络辅助教学平台的应用和效果评价
1.实验班级的选择
选取了2012级临床的两个平行班级,两个班在入学时的成绩和综合素质都比较相似,文理科生的比例也想接近。
2.网络辅助教学平台的应用实施
实验班和对照班按照正常的教学计划上课,而且均由同一个任课教师任教,在实验班中,介绍了生物化学网络辅助教学平台的使用方法,而且课下的辅导也是通过网络辅助教学平台来进行的!而对照班没有。
3.网络辅助教学效果的评价
本研究以两种形式来对生物化学网络辅助教学效果的评价,一是通过对实验班和对照班期末考试成绩分析,二是对实验班进行调查问卷,实验班的期末考试成绩为78.2±6.2,而对照班的成绩是69.1±3.8,经统计分析P<0.05,因此实验班的考试成绩显著高于对照班。调查问卷结果也表明63.3%的学生认为有时课堂听的不是很明白的问题,通过网络辅助教学平台就可以帮助自己理解掌握,70.9%的学生比较愿意学生化学,遇到不懂的问题时,经常自己登陆网络教学辅助平台。81.5%的学生认为,对生物化学比较有些兴趣!
四、讨论
【关键词】信息化;生物化学教学;应用
随着科学技术的不断发展,信息技术也渐渐运用到教学领域当中,生物化学作为理科课程,在信息量以及理解程度上都需要学生以及教师共同努力。而在短时间内处理大量数据,收集大量资料,都是利用信息技术可以快速达到的,这就使得将信息化教学深入到生物化学的教学中有着重要意义。
一、信息化教学应用与生物化学教学中的优点
将信息技术运用到生物化学教学中,有着以下优点:第一,能够快速获得足够的教学资源。足够的教学资源有利于教师进行教案以及教学PPT的设计。同时,教师还能够通过计算机获得许多遗漏的知识点,在查阅过程中完善,既能够促进学生产生学习积极性,又能够让教师的教学更有效率。第二,使得教学更有特色。由于计算机技术有着简化许多比较复杂实践的能力,因此学生通过计算机,可能更快了解到生物化学的某些学习材料,并且通过这些材料的分析和总结,能够增强自身的实践能力。第三,有利于学生主体地位的形成。由于信息化教学不仅局限于教师进行资料的查阅,学生也能够通过教师提供的线索,去查阅有关资料,这就体现出学生的主体地位,而教师在这个过程中更多的是起到导向作用。第四,提升师生计算机操作技巧。教师方面,由于利用计算机教学进行生物化学教学,对于提高教师的计算机操作能力有很大帮助。学生方面,学生通过计算机教学,能够掌握到计算机应用的基础理论,通过这些基础理论,有利于培养自身的信息技术素养。
二、信息化教学在生物化学教学中的应用
(一)教学模式的应用。1.课堂教学的应用。在生物以及化学的教学中,如果按照传统的教学方式,由于生物涉及到研究人体内部系统,因此传统的教学方式就很难让学生能够直观了解到人体内循环。然而染过信息化教学,就能够让学生了解到。教师可以通过在网上搜寻相关资料,可以自己收集声音、图片制作演示动画,也能够直接搜寻相关的演示动画,学生通过这一动画演示过程,就能够比较清晰地了解到人体内循环。同时,由于信息技术所容纳的数据相当大,因此教师可以通过信息化渠道,将理论与实际充分联系起来,让学生不只是为了学知识而学知识,更是为了用知识而学知识。这就实现了理论与实践的结合。2.实验教学的应用。化学实验需要尽量安排学生到实验室中进行操作。教师在让学生开始正式的实验以前,应该通过计算机让学生了解到实验的大致操作过程,紧接着给予学生另一个操作量,让学生计算相应的质量比例,避免传统教学中灌输式教学带来的学生掌握不牢固的现象。特别是其中试剂的配置,必须要学生亲手操作才能够加深印象,同时将某些容易发生的错误更正。(二)教学资源的应用。利用信息化教学为教学资源有三种方式,这三种方式能够整体上构成一个教师、学生、家长联系起来的学习资源网。第一,生物化学教学模块。这个模块中包含了学校在生物化学方面的教学理念、教学目的等等,其中还有这教师的教案、大纲、教学日历、教学资源、课件等等,这些资源都是构成该学习资源网的教学资源,需要教师花时间去更新其中的内容。第二,事物化学学习模块。这个模块主要是让学生能够更有效的学习生物化学内容。生物化学同属于理科课程,因此相关习题与理论知识同等重要,在这个模块当中,就有着生物化学的基础理论知识,还有着一定量的习题试题。第三,互动交流模块。如今网络论坛、知道等等风行,该资源网也可以引入这种方式,这个模块中可以有师生互动、生生互动、学生与家长互动、教师与家长互动。将生物化学的学习人性化,简便化。
信息化教学在生物化学教学中的应用,就是将现代信息技术的有益部分运用到教学模式、教学资源当中。特别是针对信息化能够收纳大量资料的特点,生物化学的教学能够发挥出更有效的作用。但在应用过程中,还需要教师根据所在高校的具体情况,选择符合实际学校、学生情况的应用方式。
参考文献:
[1]周雨.专科生物化学信息化教学研究与实践[J].科教文汇(中旬刊),2016,(03):75-76.