生物化学在医学中的应用范文

时间:2023-06-22 09:50:08

导语:如何才能写好一篇生物化学在医学中的应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物化学在医学中的应用

篇1

1临床案例运用的意义

生物化学理论性强,要记的知识点多且枯燥。很多学生开始学还比较有兴趣,等进入物质代谢章节后,越来越跟不上进度,到最后都听不懂,自暴自弃。其原因是:生化前几章是关于生物大分子的内容,相对比较形象,记起来可以联系图,有些内容中学也学过,但是物质代谢内容多且抽象,不易理解。此外,医学生对与自已专业有关的医学知识很感兴趣,而很多教师没有临床背景,上课多局限于纯生化理论知识,学生学了总感觉“用处不大”。因此,在教学中引入临床案例,不仅可以提高学生的学习兴趣,还将生物化学理论有机的结合临床,理论联系实际,学生学习也有的放矢,记忆也更加深刻。

2生物化学教学如何联系临床案例

2.1对教师的要求:

教师在课堂中不再是主角,而应该起到辅助学生自主学习的作用,帮助学生解决相关问题。教师提出案例后可为学生提炼讨论内容,在讨论中总结学生发言,指出问题。这就要求教师提高自身素质,不仅具有生化知识还要有一定的临床知识,并能把知识形成连贯的体系,融会贯通,归纳总结学生解决问题的多种方案的可行性。

2.2对学生的要求:

学生要端正学习态度,积极参与,充分发挥主观能动性。善于利用和收集各方面的学习资料,并学会共享和沟通,在遇到问题时不急于寻求其他人的帮助,学会自已想办法解决问题,在讨论的过程中学会从中总结要点,最后将知识内化。

2.3教学的实施:

课程开始前一两周时,教师将教材中某基础知识相关的案例提供给学生,布置讨论题目。将本班学生平分为多个小组,可自由组合,也可按学号分。分组后选好组长,由组长安排组员对案例进行分析和讨论,收集资料。组员积极收集资料,成员之间要经常沟通交流,可由组长安排时间地点讨论个人的收集成果,这样既促进相互的学习,且提高了解决问题的能力。经多次讨论后组长组织汇总,整理资料,制作成课件用于课堂汇报。课堂中,各组的组长进行总结发言,用课件的形式把各组的讨论结果一一展示。每组汇报完,其他同学可对该组进行提问,可由本组成员回答,如回答不了也可由其他同学回答。最后,教师把学生的所有方案进行总结性的分析,引导学生以正确的方法解决问题,评价学生的表现,指出不足之处。

2.4生物化学教学中涉及的具体临床案例举例

(1)例1某患者,男性,40岁,因昏迷紧急入院,家属提供给医生的资料是:患者5年前诊断为肝硬化,病发前,表现为行为异常、性格突变、易迷失方向,并伴有恶心、呕血等症状;经检查患者定向力减弱,黄染,腹部胀满、颈部可见蜘蛛痣,双手震颤、神经反射亢进,血液中氨的水平升高,其他检测正常。教师可根据患者症状和化验结果提问学生:可能是什么原因引起的以上症状?学生在学过氨的代谢后,根据已学知识,并查阅相关的资料,得出这是氨中毒。最后教师总结并引入本章相关内容,说明氨的来源、转运和去路,为什么血氨会升高,氨中毒的发病机理----脑中的α-酮酸与过多的氨结合而导致含量减少,α-酮酸是三羧酸循环的中间代谢产物,从而三羧酸循环受抑制,最终脑能量不足而出现昏迷。最后,再探讨如何在临床上治疗这类患者。

篇2

关键词:TBL教学法;PBL教学法;医学

生物化学是一门理论抽象、概念繁多的学科。笔者在5年的本科教学过程中发现,大多数学生反映该门课程学习的难度大,对教师讲授的知识点难以理解和记忆,以至于在学习过程中缺乏学习兴趣,学习难以达到预期效果。更不要说将其与后续的基础课程和临床专业课的内容进行横向联系,由此导致基础理论课与临床专业知识脱节,所学知识不成体系。

进入新世纪,人们开始致力于教学方法、教学手段的改革,多种创新型教学方法随之产生并运用到了教学活动当中,获得了一定的成效。目前,国内外的医学院校中尤其受到关注的是以问题为基础的教学方法(problem-based learning,PBL)和以团队为基础的教学方法(team-based learning,TBL),其在以往的教学中已取得较好的效果。但对于生物化学这样一门基础学科,在教学实践中我们发现,单独开展PBL、TBL都有一定的局限性,尤其是对于我院这样一所新兴的本科医学院校,学生人数多、资源少、学生素质差异大。由此,我们提出一个设想,即将PBL与TBL结合起来,综合两者在教育教学中的优点,力争实现两者“弊端最小化”。

一、PBL教学方法总结

PBL教学法于1969年由美国的神经病学教授Barrows首创,是一种以学生为中心的教学方法,强调学生自主提出问题、分析问题和解决问题。为了提高教学质量,笔者在本科临床专业大二学生的生物化学教学中,首先选取了“维生素与微量元素”这一章节开展PBL教学法,结合实际病例进行教学,取得了一定教学效果,但也发现了弊端。

首先,教师围绕教学内容精心设计有关的问题,学生带着问题自行查找资料看书思考,极大地改善了以往教师“满堂灌”的教学模式,每个学生都需要参与到学习中,一起思考讨论,有效调动了学生学习的积极性。通过本次的PBL教学,笔者发现,学生基本都能积极主动地参与到课堂中来,或提问或讨论,甚至有的还需对一个问题进行辩论,课堂气氛活跃,大大改观了以往死水一潭的课堂。但由于是首次采用PBL教学,讨论的又是一些与临床病例有关的问题,而且针对的是还没有开始系统学习专业知识的大二学生,要求学生查找资料解决问题的难度大。通过课后调查反馈的信息来看,在开展PBL教学时,学生需要花费更多的时间和精力查找资料和自学总结。同时,学生必须面对其他学科的学习压力,难免顾此失彼,不能面面俱到,这也是开展PBL教学后学习效果未能达到预期的一个最主要的原因。

二、TBL与PBL相结合的教学设计

为了能改变这一现象,笔者在本科临床专业平行班中尝试PBL与TBL相结合的教学方法。TBL教学法是20世纪70年代末由美国Oklahoma大学Michaelsen等正式提出的一种以团队为基础的教学方法,它强调促进学习者团队协作精神,注重人的创造性、灵活性的培养。

在此教学活动中,学生可自由组合,每组5~6人,选出组长,负责设计学习方案,统筹协调组员任务。小组成员利用课余的时间查阅和整理资料,并制作讲解课件。课堂上由每组的代表发言,阐明本组观点,在此过程中其他学生可对此组成员提出问题,由该组成员共同回答。在学生讨论过程中,教师则起到引导作用,并根据学生讨论情况了解其学习情况,制订进一步的教学计划,这对于教师也是一个更高的要求。

这次的教学活动中,学生能够较之前更好地完成课程任务。一方面,通过各种渠道搜集整理了较为完善的学习资料,学习方法和学习能力得到了培养,学习效果也优于以往,成绩有了明显的提高;另一方面,通过相互合作,学生之间协作的能力和自我表达能力也得到了提高。

三、总结和体会

实行教学改革是时展的必然,在众多教学方法突现的医学院校中,PBL与TBL相结合的教学法不仅顺应时代的发展,还可调动学生的主动性和积极性,同时提高教师对相关学科之间的理解。通过自主学习,学生能更好地将基础知识与临床知识结合起来,将理论与实际联系起来,为今后临床专业知识的学习打下了良好的基础。

总之,随着学科分化更细且学科间交叉增多,TBL与PBL教学法相结合以后在教学中的优势更加明显,必将成为一种更高效的教学模式。

参考文献:

篇3

关键词: 石墨烯;生物传感器;靶向给药

中图分类号:TQ 127.1 文献标志码:A 文章编号:1672-8513(2011)05-0327-06

Functional Grarhene: A Novel Plateform for Biomedical Applications

YANG Wenrong1,2

(1. Australian Centre for Microscopy & Microanalysis, The University of Sydney, NSW 2006, Australia;2. School of Life and Environmental Sciences, Deakin University,Geelong, Victoria 3217, Australia)

Abstract: Atomically two dimensional thin sheets of carbon known as “graphene” have captured the imagination of much of the scientific world since it was discovered in 2004. The graphene and its related materials have come to the forefront of research in biomedical research due to their unique electronic structures and properties, bolstered by other intriguing properties. This paper summarizes some applications of graphene in the field of biosensors and the targeted drug delivery systems.

Key words: graphene;biosensor;targeted drug delivery

石墨烯为碳单质材料,其结构由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子以sp2杂化连接而成的单原子层组成,具有超大的比表面积,两面都可以通过共价、非共价作用与生物分子、高分子[1-2]及有机药物分子结合[3],从而对外嫁接其它分子,并因此拥有超高的电荷负荷量.由于这些独特的性质,石墨烯在生物传感[4]及药物递送方面具有极高的研究开发价值[5].本文重点介绍了近5年来石墨烯在这2个方面的应用情况.

1 石墨烯简介

1.1 石墨烯简史

作为碳材料,金刚石和石墨这2种三维结构为人们所熟知.1985年,美国和英国的3位科学家Kroto、Smalley和Curl率先发现 了C60[6].C60是由60 个碳原子组成20 个六边形和12个五边形构成的足球状碳单质,又称为富勒烯,属于零维结构碳材料 (图1).1991年,日本科学家Sumio Iijima使用石墨电弧放电法来制备富勒烯,当他用高分辨透射电子显微镜观察产物时意外地发现了一种管状的碳单质――碳纳米管[7].碳纳米管的出现再一次将碳材料的维度扩展到一维空间.当零维、一维和三维的碳材料被成功发现及合成后,人们开始关注二维晶体碳材料.关于准二维晶体――1个原子层厚度的晶体的存在性,科学界一直存在争论.早在1934年Peierls等认为准二维晶体材料由于其本身的热力学不稳定性,在室温环境下,会迅速分解或拆解.但是人们对二维晶体材料的探索与研究一直没有放弃.2004年,英国曼彻斯特大学的物理学教授Geim及Novoselov博士领导下的研究小组用一种极为简单的胶带纸剥离方法观测到了单层石墨晶体即石墨烯,并研究了其独特的电学性质[8],引起了科学界新一轮的先进“碳”材料的研究热潮,他们也因此荣获2010诺贝尔物理学奖.

1.2 石墨烯的制备方法

目前,研究人员发现可以有多种方法制备石墨烯(图2),其主要方法有机械方法和化学方法2大类.机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC方法等 ;化学方法包括化学还原法与化学解离法等.

微机械分离法是最普通分离法,直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来.2004年Novoselov等用的胶带纸剥离就属于这种制备方法.该法制备的单层石墨烯可以在外界环境下稳定存在.取向附生法又称晶膜生长法或化学气相沉积(CVD),是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯[9].该法首先让碳原子在1000℃高温下渗入钌,然后逐步冷却,冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,镜片形状的单层碳原子布满了整个基质表面,最终长成完整的一层石墨烯.除了钌外,也可以用其它金属作为基底生长石墨烯[10-11].加热 SiC法是通过加热单晶6H-SiC脱除Si,在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层[12].具体过程是:将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热除去氧化物.用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后,将样品加热使之温度升高至1400℃左右后恒温一段时间,从而形成极薄的石墨层.采用该方法可以获得大面积的单层石墨烯, 并且质量较高.然而由于 单晶SiC的价格昂贵,生长条件苛刻,并且生长出来的石墨烯难于转移,因此该方法制备的石墨烯主要用于以SiC 为衬底的石墨烯器件的研究.

化学还原法是将氧化石墨与水以一定比例混合, 用超声波振荡至溶液清晰无颗粒状物质,加入适量水合肼在100℃回流一段时间,产生黑色颗粒状沉淀,过滤、烘干即得石墨烯.Ruoff 研究组利用化学分散法制得厚度为1 nm左右的石墨烯[13].化学解离法是将氧化石墨通过热还原的方法制备石墨烯的方法,氧化石墨层间的含氧官能团在一定温度下发生反应,迅速放出气体,使得氧化石墨层被还原的同时解离开,得到石墨烯.这是一种非常有用的制备石墨烯的方法[14].

1.3 石墨烯的表征

石墨烯的形貌可以通过光学显微镜、原子力显微镜、高清晰扫描电镜、透射电镜及拉曼光谱进行表征[15] (图3).在使用光学显微镜时, 石墨烯只有当沉积在具有特定厚度氧化层的单晶硅片上时,才能被光学显微镜捕获.研究发现,由于石墨烯和衬底对光线产生干涉,不同层数的石墨烯会显示出特有的颜色和对比度.原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)通过检测样品表面和一个微型力敏感元件 (探针)之间的作用力来研究物质的表面结构及性质,是观测石墨烯最有效工具之一,在观察石墨烯表面形貌、鉴定石墨烯层数和厚度的过程中发挥了重大作用.单层石墨烯原子层厚度约为0.34nm,考虑表面吸附杂质,实际厚度约为0.5~1nm.在原子力显微镜下可测量石墨烯的厚度,由此可推算出石墨烯的层数.透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)采用透过样品的电子束成像.扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)采用电子束在样品表面扫描激发二次电子成像.通过TEM 和SEM 可直接观测石墨烯的表面和层片结构.例如,从SEM 图像可知石墨烯的二维平面是否光滑平整,是否存在褶皱.通过TEM图像,可以直观判断出石墨烯的层数.另外,通过电子衍射图像可以准确判断石墨烯的六边形排列平面结构以及单层特性.拉曼光谱(Raman Spectroscopy)在研究和表征石墨材料的历史上曾发挥了重要的作用.石墨晶体一旦被剥离为单碳层石墨烯,其电子结构发生明显的变化,通过拉曼光谱可以清楚观测到其在1580cm-1的G峰和2700cm-1附近D峰的差别.5层以下的石墨层可以用拉曼光谱进行判定,尤其是可以利用D峰区分单层石墨烯片和多层石墨烯片.在过去40 年内被广泛用于检测热解石墨、碳纤维、玻璃碳、沥青基石墨泡沫、纳米石墨带、富勒烯、碳纳米管和石墨烯.目前,拉曼光谱主要作为一种无损检测手段,对石墨层数和缺陷进行鉴别.

1.3 石墨烯的特性

石墨烯之所以能引起科学家们巨大的研究热情,首先是因为它具有超常的电学性质,如通常材料的电学性质,由具有有限的有效质量且遵从薛定锷(Schrodinger)方程的非相对论电子描述,而对单层石墨烯的实验研究发现其中的电子输运由狄拉克方程来确定.还有,通常导体在没有巡游电子的时候,就会失去其导电性.然而研究发现即使在单层石墨薄片中,没有巡游电子,依旧存在一个最低导电率.同时,石墨烯具有的场效应特性、超高比表面特性、高强度特性(被认为强度超过金刚石)、储氢特性、催化特性、生物传感特性以及

越来越多正在被揭示的特性和被预测的潜在应用吸引着全世界的科学家们[16].在未来几年内,石墨烯将在特殊传感器、高性能复合材料、催化剂、高性能电池、显示器材料领域得到突破性的应用进展.石墨烯分解可以变成零维的富勒烯,卷曲可以形成一维的碳纳米管,叠加可以形成三维的石墨,这些功能都为石墨烯的深入应用提供了广阔领域.

2 石墨烯在生物传感器上的应用

由于石墨烯每个原子都在表面上,对外界分子的光响应与电响应极其灵敏,同时,嵌入生物传感器界面的石墨烯可增大电极的有效表面积,为石墨烯生物传感器的研发提供了非常有利的基础.

2.1 单分子检测器

纳米尺寸的功能颗粒能够在单位面积上固定大量的生物分子,形成高效的生物传感器或生物质催化剂.这些材料具有最佳的传感器性能,而且成本低廉.与目前电子器件中使用的硅及金属材料不同,石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环时同样保持很好的稳定性和电学性能,使其应用于探索单电子器件成为可能.Schedin等人首先将石墨烯制作成为单分子检测器来检测NO2[17].

2.2 基于荧光淬灭作用的生物传感器

氧化石墨烯具诱导淬灭荧光的性质,这种性质是由于其不均一的化学结构及电子性质.发挥荧光淬灭作用的是氧化石墨烯中sp2杂化的晶域,因此还原后的氧化石墨烯的淬灭效果可以大幅度提高.研究表明,这种荧光淬灭效应源于氧化石墨烯与荧光物质间的荧光共振能量转移,与氧化石墨烯结合后的荧光物质将丧失荧光效应,利用此性质可以研发出一系列分子生物传感器.陈国南研究组通过标记荧光染料的单链DNA 吸附于氧化石墨烯上制备出一种复合物用于目标单链DNA 的检测[18](图5).氧化石墨烯对荧光标记的ss-DNA 具有荧光淬灭作用.目标ss-DNA通过碱基互补配对原则与荧光标记的单链DNA特异结合形成双螺旋,改变分子在氧化石墨烯片上的构象,从而使得荧光恢复,实现了对单链DNA的高灵敏的选择性检测.该方法利用碱基互补配对原则检测目标ssDNA,具有高度的选择性,拥有潜在的实用价值.

Cyclin A2是细胞周期蛋白(Cyclin)家族的一员,它对于细胞复制及翻译的启动和细胞周期调节起着关键的作用,另外,Cyclin A2在很多类型的癌症中都能表达,它已成为早期癌症的预警指标和抗癌靶点.因此,发展一种可以简便、灵敏及高选择性检测Cyclin A2的方法对于早期癌症的诊断预测及治疗具有重要意义.但是,由于大多数的肽与蛋白结合而不能产生一个容易测量的输出信号,这严重阻碍了肽作为检测探针对蛋白的均相检测.现在,大多数均相检测蛋白的方法都是基于蛋白-抗体之间的相互作用,严重限制了这种方法的推广使用.曲晓刚课题组使用荧光标记的p21 (WAF-1)衍生的Cyclin A2结合序列,并借助于氧化石墨烯或者单壁碳纳米管超强的荧光淬灭能力,发展了一种简便的、高灵敏和选择性的信号增强的荧光方法来检测早期癌症的预警指标Cyclin A2[20].他们通过实验发现,对于Cyclin A2的检测,氧化石墨烯(GO)比单壁碳纳米管(SWNTs)更具优越性.用GO得到的直接检测限为0.5 nm,比用SWNTs优异10倍;由于其是基于荧光增强实现检测的,所以可以用多孔板进行高通量的筛选.这种方法也可通过改变相应的肽探针扩展到其它的非酶蛋白的检测.通过使用不同染料标记的多个寡聚肽识别探针,可实现蛋白的多元检测.

2.3 其他功能性传感器

哈佛大学和美国麻省理工学院的研究人员研究发现石墨烯――仅1个原子厚度的非晶体碳复合薄膜有可能制成人工膜用于DNA测序[19-20].研究人员在石墨烯上钻出纳米孔,通过检测孔隙的离子交换证实长DNA分子能像线穿过针眼一样地通过石墨烯纳米孔.石墨烯上的纳米孔是一个小到足以分辨2个近邻核苷碱基对的纳米孔,当DNA链通过纳米孔时,就可对核苷碱基对进行鉴定.目前利用纳米孔进行测序仍存在一些困难,包括控制DNA穿过纳米孔的速度,如果这些技术难题被攻克,纳米孔测序将成为非常廉价和快速的DNA测序方法,并有可能推动个体化的卫生保健于预防.

董绍俊课题组利用化学法,通过血红素与石墨烯之间π-π相互作用合成了血红素功能化的石墨烯纳米杂化材料(H-GNs)[21].这种新的纳米材料在水溶液中具有很好的稳定性,并且具有血红素和石墨烯的优良特质.石墨烯表面上附着的血红素使得H-GNs具有过氧化氢酶的性质,能够催化过氧化氢氧化过氧化氢酶底物的反应;H-GNs在水溶液中的分散符合2D的Schulze-Hardy规则,当电解质的浓度超过临界聚沉浓度后,H-GNs溶液就会由于电荷屏蔽效应发生聚集;单链DNA(ss-DNA)和双链DNA(ds-DNA)与H-GNs之间的亲和力不同,可以在最佳盐浓度下利用H-GNs的不同聚集状态区分ss-DNA和ds-DNA.

3 药物的靶向递送

石墨烯为单原子层结构,具有超大的比表面积,其两面都可以于对外嫁接其它分子,例如它可以通过共价、非共价作用与高分子及药物结合,因此拥有超高的药物负荷量.它可通过较强的物理吸附作用与芳香环类药物非共价结合,递送一些难溶性药物[3](图6),尤其是一些抗癌药,这对于大部分非水溶性药物的体内递送具有重要的意义.另外,氧化石墨烯为亲水性物质,具有较好的生物相容性.有关研究发现,在细胞水平氧化石墨烯是一种相当安全的材料,没有明显的细胞毒作用,因此氧化石墨烯作为药物靶向输送的载体最近受到科研人员的高度重视.

戴宏杰课题组首先研发了星状聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG)功能化的纳米级氧化石墨烯(NGO-PEG)[5],增强了氧化石墨烯在盐溶液和胞浆中的溶解性和稳定性.研究表明,只有当细胞在极高浓度的NGO-PEG溶液中时,其生存能力才会出现轻度下降.在此复合物的基础上,他们引入了B 细胞单克隆抗体(Rituxan)生成NGO-PEG-Rituxan,增强了靶向性,使其能特定作用于CD20+的癌细胞.NGO-PEG-Rituxan 溶液中通过π-π堆积作用将阿霉素负载到NGO上, 生成NGO-PEG-Rituxan/DOX复合物 .肿瘤细胞外的组织为酸性,NGO-PEG-Rituxan/DOX 在此酸性微环境中可缓慢释放出阿霉素,从而发挥抗癌作用.该方法利用了抗原抗体特异结合的原理,加强了阿霉素递送的靶向作用,提高了药物作用部位的选择性,具有非常重要的临床应用价值.

张智军研究组首先报道了将氧化石墨烯用于多种抗癌药的混合转运[22],从而增加了其抗癌活性,降低了癌细胞耐药性的产生.他们将功能化氧化石墨烯通过π-π 堆积和疏水作用, 依次与喜树碱(Camptothecin, CPT, DNA 拓扑异构酶Ι 抑制剂)、阿霉素(DOX, DNA 拓扑异构酶ΙΙ 抑制剂) 相互结合, 生成复合物.在肿瘤组织细胞外酸性微环境中,DOX 和CPT 转变为亲水性,溶于组织液中.复合物可通过受体介导的细胞内吞作用,将抗癌药转运至细胞内,从而发挥毒性作用.抗癌药的联合运用降低了癌细胞耐药性的产生,增强了药物的抗癌活性,提高了临床疗效,与单个药物的靶向转运相比,具有明显的优势.最近同一课题组研究了氧化石墨烯用于siRNA与化学药物贯序输运及其协同抗癌作用[24].他们将阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)与氧化石墨烯(GO)共价交联,制备出带正电的PEI-GO复合物,其可以通过静电作用将siRNA装载到PEI-GO上.研究表明,PEI-GO纳米载体输运对Bcl-2靶标的siRNA进入HeLa细胞后,产生的基因沉默效果明显高于PEI 25K,但细胞毒性却低于后者.在此基础上,他们进一步研究了该体系用于siRNA 和抗肿瘤药物阿霉素的贯序输运.结果发现,贯序输运对Bcl-2靶标的siRNA与阿霉素对肿瘤细胞的杀伤作用是对照组(scrambled-siRNA和阿霉素)的2.6倍,表现出明显的协同抗癌效应.

4 结语与展望

石墨烯及其衍生物由于其独特二维结构、优良的物理化学性能、制备方法多样化,成本低廉,适于规模化制备等特点,自2004年它被发现以来,在短短几年的时间内相关研究就取得了很大的进展.目前,石墨烯优缺点并存,如何大规模制备结构完整、尺寸和层数可控的高质量石墨烯依然是值得继续研究和探讨的课题.新的化学修饰方法、共价键合与非共价键合到石墨烯表面上的有机高分子及生物分子可控[24]石墨烯及其衍生物的作为独特的软物质的研究及开发还需要进一步深入研究.掺杂的石墨烯的制备和分子水平功能修饰,基于功能化的石墨烯在生物传感,新型核酸/药物输运体系以及在肿瘤等重大疾病诊断与治疗中更具有潜在的应用前景[25].总之,石墨烯其功能材料在生物医学的探索方兴未艾,是非常有实用价值的先进碳材料.

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收稿日期:2011-05-06.

篇4

关键词:医学院校;生物化学;双语教学

引言

所谓双语教学,实际上就是在进行母语教学的同时进行非母语教学,我国所指的双语教学主要为汉语与英语。生物化学是医学院校基础课程,在医学本科教学中占据重要地位,特别是在临床医学中发挥着不可替代的作用。随着生物化学发展,很多新技术、新理论出现在人们的学习生活中,但90%的论著都源自于国外,因此需要注重培养能够掌握多种语言的复合型人才,也就有必要深入研究在医学院校中开展生物化学双语教学的方式方法。

一、在医学院校开展生物化学双语教学的必要性

生物化学课程是医学类专业学生基础知识中十分重要的组成部分,将双语教学应用到医学生生物化学教学中,有助于将学生培养成复合型人才。我校的临床医学专业教改班是以探索高素质基层医生培养模式为目标,教学一般都以小班课程为主,教师与学生、学生与学生之间的互动能力也比以往强了很多。教师有足够的时间解答学生所提出的各种问题,学生的口语表达能力也可以得到进一步提升。如果将双语教学与临床医学教学完美地融合在一起,则有利于提升学生的英语应用水平,让学生掌握更多英语学习技巧[1]。通过实际调查研究得知,多数学生对开展生物化学双语教学表示支持,认为它不仅可以让自己掌握必要的理论知识,而且能调节课堂氛围,关键是能够提升英语水平。由此可见,将双语教学应用到生物化学教学中很有必要。但在实际运用中还发现存在一些问题,这就需要教师做好研究工作,找出有效解决措施。

二、医学院校开展双语教学中存在的主要问题

(一)教师方面问题。由于本校属于民办高等医学院校,师资力量较国内重点院校来说相对薄弱,尤其是具有留学经验的教师更是少之又少。尽管从事生物化学双语教学的教师基本都是国内优秀人才,无论是英语写作能力还是教学能力都很强,但听说方面依然难以与留学教师相媲美,导致学生的听说能力也相对较差,因此怎样提高学生的英语表述能力,做好英语与汉语转换就成为双语教师重难点问题。同时,在生物化学英语教学中教师应怎样将复杂知识精准地转述给学生,并让学生深入理解也是双语教师需要重点考虑问题。这些问题的存在提高了教师的备课难度,加大了双语教师教学压力。

(二)学生方面问题。由于生源的不同,学生基础知识参差不齐,掌握英语知识的程度也不相同,这种情况突出表现在英语口语表达与听力上。同时,生物化学课程具有一定的枯燥性与抽象性,学生学习较有难度,且内容较复杂,其中涵盖的词汇量也很大,也就使其成为学生心中最难学学科。尤其是对成绩一般的学生来说,学习带有较大难度的英语无异于“极限挑战”,如果双语教师在教学中所使用的方法不得当,学生在学习时就会更吃力,从而产生放弃学习的念头,不仅降低了学生的学习效率,还影响了教学质量。

(三)教材方面问题。教材是生物化学双语教学中重点依靠内容,教学质量的高低、学生学习情况的好坏也与此有很大关系。现阶段,我国多数医学院校所使用教材都是传统母语教材,其中所含有的英文部分基本都是词汇,英文文章所占部分极少,不能满足现有双语授课需求。当然,有时也将英文教材应用到教学实际中,但其内容与学生实际需要有较大差别,专业术语过多,学生学习起来十分困难。将近80%的学生表示阅读这样的英文文章时,至少有一大半的时间都在查阅词汇含义,可见,这种教材并不适合学生使用。基于此,就需要制定汉语与英语参半的教材应用到教学中,同时内容要丰富,不给学生带来枯燥感,让学生主动投入到双语学习中。

三、医学院校开展生物化学双语教学的方式方法

(一)确定生物化学双语教学目的。由于生物化学属于医学院校重要课程,能够为学生进行临床医学实践课程奠定良好基础,因此医学院校在开展生物化学双语教学时,最关键的就是要确保学生能够掌握一定的生物化学知识,学好双语教学内容,只有这样才能促进学生全面发展,让学生在进入工作岗位以后能够与国际权威人士交流,获得更多更新观点。因此,在开展生物化学双语教学时,一定要先确定生物化学双语教学目的,并将这一目标传递给学生,让学生理解学校的良苦用心,同时在教学中尽量实现全英语授课,做到理论联系实际,也不要忽略基础知识与技能的学习,只有这样才能进一步发挥双语教学价值[3]。

(二)提高任课教师英语应用能力。要提高双语教师的英语应用能力,关键在于强化教师英语培训,特别要注重英语口语与听力训练。双语教师应经常查阅资料,做好备课,与学生共同学习,通过观看双语教学短视频掌握教学方法与技巧[4]。学校也要积极引进留学人才,为其提供一定的薪资待遇,从而全面提高学生的双语应用能力。

(三)构建完善的考试制度。通过考试可以看到双语教学效果,但以往的单纯依靠期末考试的方式已经难以真正体现学生学习情况,这就需要双语教师根据实际情况,将学生课程表现与期末考试结合起来,促进学生全面发展。在期末考试中可以适当增加一些英文考试内容,如用英文解答名词,同时对利用英文答题的学生给予加分奖励,这样可以调动学生学习积极性。

四、结语

生物化学双语教学对医学院校学生发展异常重要,但在实际教学中存在的问题限制了双语教学作用的发挥,因此只有根据实际情况做出调整才能培养更多优秀学生。

参考文献:

[1]韦耀东,梁平,吕坤,李中坚,吴杏起.加强双语教学提高生物化学教学质量[J].卫生职业教育,2013,02:79-80.

[2]罗艳红,王太重,邓益斌.民族医学院校临床生物化学双语教学的实践与思考[J].右江民族医学院学报,2013,02:217-218.

[3]赵青,黄炜,章喜明,陈新美,王燕菲.提高生物化学双语教学质量的探索与思考[J].基础医学教育,2015,01:69-71.

篇5

【关键词】生物化学;实验教学;改革

生物化学是从分子水平上研究和揭示生命现象和本质的科学,是医学类专科学校临床医学专业一门重要的基础课。而实验教学在生物化学教学中占有重要地位。实验教学在培养学生的基本动手能力,巩固学生在生物化学理论课学习效果上具有积极作用。由于我校临床医学专业部分学生为文科生,生物和化学的基础普遍薄弱,学生的动手能力普遍偏低,在上生物化学实验课时,部分学生甚至连基本的玻璃仪器都不认识,缺乏基本的实验动手能力,主要表现在实验技能低、基本功差,甚至有的学生连基本的实验原理都不清楚,完全不具备独立完成实验的能力。针对这个问题,笔者结合多年的教学经验,对高职院校生物化学实验教学存在的问题及对策进行了初步的探讨。

1医学高等专科学校生物化学实验教学存在的问题

1.1实验教学内容陈旧,缺乏新颖性

由于生物化学为临床医学专业公共基础课,在教学方面未充分认识其重要性,实验教学内容陈旧,实验条件薄弱,使得我校临床医学专业生物化学实验课的教学内容无法开展创新性实验,大多数情况下的实验教学是填鸭式的讲解,学生的主观能动性无法调动起来,致使实验效果不理想。

1.2实验教学方法单一,有待改进

传统实验教学过分强调教学过程中教师的主导地位,注重对学生进行系统性规范化训练,而忽视了学生的主观能动性发挥。教学模式基本都是由教师讲解实验目的、实验原理、实验器材与试剂、实验过程及注意事项,甚至将某些实验结果都讲出来,学生只是机械模仿,照着葫芦画葫芦,完成实验报告,整个过程缺少动手和动脑的机会,不利于激发学生探索的兴趣。为了进一步提高生物化学实验对学生实验操作技能的培养作用,在教学方法上必须要打破传统,让学生真正地动起手来。在实验课堂上老师只需正确地引导而不要过多的干预,要让学生摆脱过去过分依赖老师的习惯。只有把实验完全的教给学生,才能激发他们在实验创新的积极性和主动性,学习兴趣从而得到提高。

1.3实验考核不合理,缺乏实效性

教师对生物化学实验课的考核,不仅要客观评定学生的实验成绩,更要考查学生分析问题、解决问题的能力。但由于生物化学实验附属于理论课,且所占生物化学课程整体分值比例较小,实验成绩评定通常以实验报告的书写好坏为基础,该评定方式未能正确反映学生实际动手操作能力和综合能力,同时也未能反映学生课程学习的态度,造成了部分学生轻技能,重形式的作风,有的学生甚至不到实验室做实验,课后抄袭同学的实验报告,这种以实验报告书写好坏为实验成绩的考核,造成学生只注重实验报告的书写而忽略了实验技能操作,对生物化学实验课程的教学质量产生了严重影响。

2医学高等专科学校生物化学实验教学改革对策探索

2.1优化实验内容,增强实验的实用性和探索性

根据医学专科学校临床医学专业人才培养要求,优化生物化学实验内容,注重培养学生操作技能和创新能力,有效提升学生实验兴趣,将提高学生生物化学实验课程主动参与度。生物化学实验中涉及很多临床现象,医学生根据检验结果将其与生化理论知识联系起来,将理论真正用到实践中来,真正做到学以致用。如“糖尿病患者血糖含量测定”,首先从采血到后续的化验结果分析,提出治疗方法等。这是一个综合性较强的病例分析,需要医学生有很好的实验技能,可是在实验课上作者发现很多同学连基本的采血操作都不规范,不能正确使用采血工具,对出现的问题找不到有效的解决办法等。这种现象反映了医学生平时的基本实验操作技能不过关,没有认识到实验结果对临床疾病诊断会造成什么影响,职业感不强。因此,开展探索性实验,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时教师针对性地指导、规范实验操作,培养学生职业和社会责任感。

2.2转变教学方法,更新教学模式

提倡目标教学法,强调以学生为本,以提高学生实践能力和创新能力为切入点,改变传统的实验教学方法。教师在每堂实验课之前,布置好预习任务,引导学生查阅相关资料,要求每组学生讨论出本组实验具体方案,预测可能出现的问题以及可能得到的实验结果,并明确每位学生的任务,写出预习报告,避免学生现场“照方抓药”,以及部分学生完全不参与实验的现象。实验过程中,教师减少讲授,加强巡视,以解决现场问题为主,放开手让学生自由操作,积极引导学生分析讨论实验现象及实验结果,最后,学生总结实验心得,教师总结。整个实验教学,学习目的很明确,充分发挥学生的主体作用,极大地调动了学生的兴趣,提高了学生的动手能力及解决问题的能力。

2.3改进考核制度,注重技能培养

加大实验课程在生物化学课程中的分值比例,并将实验课程成绩分为平时实验操作成绩和期末考核成绩两块,其中平时实验操作成绩着重考查学生对实验基本操作的掌握程度、实验现象观察和思考以及学生灵活运用所学知识分析、解决问题的能力及动手操作能力;期末成绩考察学生对整个生物化学实验操作及知识点掌握的程度,通过平时检查和期末考核的方法,极大地调动了学生学习生物化学实验的积极性,学生操作技能和学习成绩提高明显。

3结语

针对现阶段医学高等专科学校在生物化学实验教学中出现的问题,本文提出一些建设性改革措施,并且在实践教学中取得了一定的效果,希望为生物化学实验教学改革提供参考。如何培养具有高素质医学专业人才,是每一位教师都应该思考的问题,同时也是每一所医学高等专科学校为适应时展的必然要求。

参考文献:

[1]琳琳,赵庆伟,丁.设计性实验在临床检验基础实验教学中的应用[J].新乡医学院学报,2010,27(04):431-432.

[2]刘媛.高职院校生物化学实验教学的问题与对策[J].学周刊,2015(07).

[3]刘东擘,李翔,何凤田.医学生物化学实验教学中存在的问题与改革措施初探[J].现代医药卫生,2015,31(05):758-760.

[4]刘彤,金小花,姚芹等.高职院校生物化学实验教学改革探索与实践[J].现代农业科技,2010(22).

篇6

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:

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[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.

篇7

开展案例教学最为关键的是案例的选择。将健康体检作为教学案例,其优势在于:其一,常见。健康体检与日常生活密切相关,随着生活水平的提高,更是越来越普及,因此将健康体检作为教学案例,能降低生物化学的神秘感,拉近其与学生的距离。其二,涵盖面广。健康体检项目涵盖生物化学中生物大分子结构与功能、三大物质代谢、肝胆生化等重要内容,还可以通过探究体检新项目和新方法的研究进展,进而了解一些分子生物学和免疫学技术基础。其三,精要。现代生物化学对临床检验医学现状与未来发展所起的作用不可估量,可以说临床检验医学(尤其是生物化学检验方面)是生物化学理论得以具体应用的学科之一。健康体检是临床检验医学的一部分,将一份简单的健康体检报告作为案例导入,并将生物化学相应知识点融入其中,在教师的指引下由学生自己运用所学的知识,在案例情境中发现、分析和解决问题,从而轻松掌握生物化学知识。因此,以健康体检为案例开展生物化学教学,不仅可以将复杂的知识点简单化、形象化,便于理解,还可以将繁杂的基础知识串联起来,便于记忆。

2体检案例应用示例

2.1在静态生物化学中应用

同一个知识点可能有一个到数个体检指标与之联系,而同一项目的不同方面也可对应不同的知识点,这就要求教学工作者在使用案例时有所选择,在教学中做到有的放矢。就静态生物化学(即生物大分子结构与功能)章节而言,重点需要关注的是“检测方法与原理”。应该指出的是:现阶段很多临床检验已被自动化、一体化分析仪器所替代,如血常规和尿常规分别用血细胞分析计数仪和尿液分析检测仪检测分析。仪器检测分析具有快速、精准的优势,但就具体的生物化学教学而言,不应局限于对现有手段的简单陈述,而应关注其检测方法和原理,也可拓展到对多种替代方法的探究。体检项目中很多都涉及蛋白质、酶、核酸等的检测。在实践中总结出两条筛选案例的原则:其一,简要,即检测方法简单典型,若能配合开展学生实验就更佳。静态生物化学是生物化学学习的开端,唯有遵循简要原则,才能减轻学生的畏难情绪,调动学生的积极性,为后续学习打下基础。如:蛋白质化学是生物化学中的开篇章节,同时也是极为重要的章节,其中蛋白质理化性质是本章的重点和难点之一。尿蛋白定性实验在《全国临床检验操作规程(第三版)》中有3种实验方法:加热乙酸法、磺基水杨酸法、试带法。这些方法涉及蛋白质酸碱性、两性解离和等电点等内容。可通过问题设置来引导学生自行分析实验原理,主动掌握相关理论知识。除此之外,还可通过分析“何种情况会致假阴性或假阳性?“”操作时应注意些什么?”等问题,进一步使学生加深印象。尿蛋白定性实验简单易行,可配合开展实验教学。另外,血清蛋白可用双缩脲法和电泳法两种方法测定,也可同时引入该检测项目进行讲解。其二,所含知识点丰富、可重复使用。如酶学章节是动态生物化学和静态生物化学之间的桥梁,酶促反应的基本原理、反应速度的影响因素以及酶活性测定方法都是本章重点和难点,而大量的临床检验是依托酶促反应来测定的,如何从众多案例中选择出典型案例?就酶学部分而言,我们选择的是ALT的测定。ALT测定方法简单,有比色法和连续监测法两种,通过对其测定方法和原理的探究,可掌握酶学章节的重点和难点。同时,ALT指标的临床意义涉及肝胆生化、氨基酸代谢,甚至维生素(ALT辅酶是维生素B6,若ALT偏低可能是磷酸吡哆醛缺乏症)章节内容,因此ALT案例可串联多个知识点,方便学生记忆,且该项目可配合实验教学。

2.2在动态生物化学中应用

动态生物化学即物质代谢,是生物化学中的重点和难点。在教学实践中我们发现,激发学生的学习兴趣、使学生构建整体的知识框架是学好本部分的两个必要前提。体检案例在此部分应用较广,与静态生物化学联系时,往往对应单个或数个知识点,而到了代谢部分,体检案例可作为主线,整个部分教学可围绕这个主线展开。应用案例教学时,一般分为导入案例、问题驱动、学习应用、拓展延伸4个环节。例如在代谢开篇之前,先让学生看数份血糖血脂偏高的体检报告单;接着由心脑血管疾病患者的数量、该类疾病死亡率等数据导出“什么是三高?”这一问题;然后从“三高指标是什么、什么是血糖、什么是血脂”开始,引导学生思考为什么血糖和血脂要稳定在一定的范围内。由此引出糖代谢是调节血糖平衡、脂代谢是调节血脂平衡的概念,随后循序渐进地进行代谢各章节的学习。以脂类代谢教学为例,让学生阅读血脂偏高报告单中的健康建议项目,并让其带着“为什么提出这些健康建议?”的问题来学习。在讲具体代谢途径时,结合预防高脂血症的措施以及调血脂药物的作用机制来讨论;讲血浆脂蛋白代谢时,结合血脂相关的4项指标来分析;讲脂类代谢紊乱部分时,从高脂血症的预防、疾病分型及特征、症状、治疗措施等方面加以总结,这样学生就能梳理出整个脂类代谢的要点。

2.3在分子生物学中应用

体检案例不可能涵盖生物化学所有的知识要点,但稍加拓展引申,就可扩大应用范围,收到良好的教学效果。例如,生物化学中的分子生物学部分主要围绕中心法则来讲遗传信息的流转以及基因工程、蛋白质工程相关的一些基本技术。然而体检项目中并没有涉及此部分内容,但如果我们对某些体检项目加以拓展,就可建立起它们之间的联系。如:我们从血常规入手,如果白细胞数偏高,很可能预示细菌感染,那么现代临床检验中就细菌鉴定可引入多种分子生物学检验技术:核酸探针技术、聚合酶链反应、指纹分析等,从而弥补了此部分内容缺失的不足。又如,健康体检备选项目中有癌症标志物的检查,癌症的早期诊断是现今的研究热点,新项目指标、新检测方法不断涌现,可引导学生查阅资料,展开讨论,学习相关分子生物学的基础知识。

3结语

篇8

生物化学是基础医学课程中重要的基础课,但由于其知识的抽象性、宽泛性,一度成为让学生头疼的科目之一,“生化、生化,生而难化”也成为了大家对生物化学的印象。然而,随着生物化学在现代医学中越来越普遍的应用,其重要性也受到愈来愈多的关注。因此,必须要对传统的生物化学授课方法进行全面改革,达到全面培养学生创新能力和综合素质的目标。

1 生物化学与临床学科之间的联系

生物化学式研究生物体内化学分子与化学反应的科学,它联系着生物科学的许多分支,尤其是分子生物学、遗传学、细胞生物学等,一度被公认为生命科学的基础和前沿学科。生物化学作为一门重要的基础课程,与临床有着紧密的联系。无论是从分子水平探讨疾病的病因、阐明疾病发生发展的机制,还是对疾病做出诊断、寻求防治等,都能运用到生物化学的理论与技术。

2 目前专科生物化学教学中存在的问题

2.1 生物化学教学不受重视。

以山东滕州枣庄科技职业学院为例,笔者发现,生物化学被定义为考察课,课时相对较少。就开课时间来看,在三年制的教学计划中,生物化学于第一年下学期开课,与生理学、病理学、病理学、病原生物与免疫学、局部解剖等学科基础课以及计算机、英语等公共基础课同期开设。加之计算机与英语统考,生物化学的课时被很无奈的削减(约54-60学时,其中还包括实验课10-16学时)。由于课程的减少,教程的内容难以完成,其效果可想而知,更不用谈如何与临床相联系了。

2.2 教材更新速度较慢。

就目前山东滕州枣庄科技职业学院所采用的生物化学教材来看,其版本远远落后于本科教材,书中缺少很多相关内容,如基因育基因组、朊病毒、癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等等。教材的落后,导致学生所接触的知识远远更不上实际,直接影响其与临床学科的结合,影响其在临床学科上的应用。

2.3 师资队伍存在缺陷。

就山东滕州枣庄科技职业学院教授生物化学的教师队伍来看,部分教师第一学历并非出自医学院校,而是来自综合、师范等大学。这导致了教师队伍中临床医学知识的缺乏,直接影响教师对教程中与临床学科相关知识的讲授,致使课程讲授的不够深入与透彻,更别谈引入更多临床应用的实例。因此,将生物化学的教学与临床学科结合显得步履维艰。

2.4 教学方法滞后。

由于生物化学理论比较抽象,代谢反应错综复杂且相互联系,大多数同学在学习该课程的过程中采取死记硬背的方式来应付期末考试,并不能理解生物化学的意义。而在后面几个学期学习诊断学、内科学等学科时也没有结合生物化学的理论知识来理解各种疾病与其症状及各项诊断指标的联系,进入临床实习后对生物化学的记忆更加所剩无几,以至于只知道机械的看化验单而不明白各检验指标的真正涵义。

3 改革策略

3.1 适当调整课程设置

学院应当重视起生物化学的教学地位,建立统一的大纲来对教学过程进行参照与约束,适当增大生物化学课程时间,调整其授课比例,对于学好、用好教材、完成生物化学教学目标起到保证性的作用。

3.2 快速更新教材

专科生物化学教材版本少,更新慢。由于培养方向的不同,在章节方面,专科教材应与本科有所区别,在保留传统章节的基础上,创立新的章节、补充新内容。在教学内容方面就是要增加新的知识点,如基因、基因组和人类基因组计划,癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、基因诊断与基因治疗等,以加强与临床学科应用的联系。

3.3 探索新的教学方法

在教学中将生物化学理论知识与临床疾病相关知识相结合,达到融会贯通的效果。在讲授生物化学知识时应密切联系临床,如在讲解正常的糖代谢的同时要引导学生分析可能会出现的疾病状态下的血糖变化,并针对各种不同病因提出可应用的生化指标及检测的意义。通过这种与临床病例相结合的教学方式,使学生牢牢掌握生物化学的核心内容,并是枯燥的理论趣味化、实际化,使生物化学的基础教学与临床应用达到完美统一。

3.4 增强师资队伍建设

生物化学教师平时备课时要注重病例的收集和疾病相关生化知识的积累,多与临床医师进行交流,不断完善和更新自身知识结构,实现生化基础与临床知识的统一。另外,要充分利用来自医学院校生物化学教师临床知识丰富的特点,采取集体备课、研讨教材、互通有无等方式达到优势互补。

4 小结

篇9

[关键词] 生物化学;教学方法;教学研究;教学效果

[中图分类号] G642.0[文献标识码] B[文章编号] 1674-4721(2014)05(a)-0121-03

Application experience a variety of teaching methods used in Biochemistry course

QING Xian-chun1 QING Xiao-xing2

1.Department of Biochemisty,Shanxi University of Traditional Chinese Medicine,Taiyuan 030024,China; 2.Institute of Medical Microbiology of the University of Giessen Germany,Germany 35392,Germany

[Abstract] Biochemistry is a leading subject in research of the field of life science as science of studying the essence of metabolism reaction of organism itself,which occupies an important position in the course of medicine.This study introduces the author′s experience of obtaining a good teaching effect in taking Shanxi University of Traditional Chinese medicine in TCM,traditional Chinese and western medicine,pharmacy and nursing undergraduate biochemistry teaching process,teaching methods of different made of good teaching effect applying the different teaching methods.

[Key words] Biochemistry;Teaching method;Teaching research;Teaching effect

生物化学是研究生命现象化学本质的学科,也是生命科学领域重要的领头学科[1],也是某些领域研究的基础学科。本学科因其内容繁杂、概念抽象、理论性强,而被学生认为是“三难”(难理解、难记忆、难掌握)学科,因此,如何于一个学期中,使学生掌握生物化学的基本知识、基本原理呢?这就成为必要思考的问题了。作者在长期的教学过程中应用不同的教学方法进行了一些实践和探索,现总结如下,以飨读者。

1 要不断更新教学内容

1.1 教材质量必须保证

生物化学是主要用化学的原理和语言在分子水平解释生命现象的一门学科[2]。教材内容是学生学习的基础,好的教材是学好一门学科的基石。在教材上,我们选用国家“十一五”和“十二五”中医院校《生物化学》国家规划教材。该教材语言简明细致,内容体系完整,有详有略,如在教授化学部分中对糖类、脂类、蛋白质和核酸的结构及重要官能团,各种氧化还原反应等都作了详细的讲解,而对它们的性质则只作了一般的概述,这便于学生接受和掌握,也不影响生物化学的基本原理,这样既调整了激素调控等章节内容,也将蛋白质、酶学和糖脂代谢部分内容作了重点讲授,比较符合我校各专业的培养目标、专业特色和学生将来的就业方向,让学生感觉到学有所用。

1.2 结合实际,增加有机化学基础知识

在我校,《生物化学》课程是比较难学的一门课,加之我校招收文科生较多,化学基础较差,特别是文科学生多数没学过《有机化学》,学《生物化学》感到非常困难,我们先在护理学院进行教学改革,首先在护理专业把《生物化学》教材改为《医用化学与生物化学》,调整代谢模块章节顺序:增加医用化学内容,为学生填补化学的必备基础知识,使学生在学《生物化学》的过程中循序渐进、由浅入深,使学生能顺利地掌握必需的基本知识、基本理论和基本技能。夯实有机化学基础知识,为《生物化学》课程做了铺垫。

1.3 与时俱进,教授最新科学动态

很多院校在授课时,往往照搬前人的经验,以“教师以讲授为主,学生以听为主”的传统式授课方法为主[3-4],但是,该方法古板、枯燥,提不起学生的听课兴趣,不能激发学生的创新思维,故而,我们在授课时,引进一些国内外最前沿的相关研究,激发学生学习生物化学的兴趣,培养其独立思考的能力,拓宽其生命科学视野,如现代科学技术中较为热门的人类基因组计划的完成情况以及研究进展[5],在基因层次上介绍疾病发生、发展的本质,同时,必要时还通过生物化学的原理与我们祖国传统医学的一些理论相联系,这种授课不仅提高了学生在课堂上的兴趣,使学生了解到最前沿的医学知识,而且增强了学生的创新意识。

2 教学方法的扩展

2.1 图文并茂,多媒体立体教学展风采

对于中医院校各专业文科学生来说,普通化学和有机化学、生物学基础相对薄弱,在本学科的理解掌握上相对困难,不少在学习过程中,由于化学基础差就产生了消极情绪,有的学生还有排斥和畏惧心理。通过多媒体立体教学方式能够达到更好的教学效果,将生物化学的教学内容,以多媒体为载体,多角度、多方面,图文并茂地展现出来,使枯燥深奥的知识变得形象生动。

2.2 将理论知识与实际生活相联系

将生活中的例子融入《生物化学》的教学中,让学生感到生物化学就在我们身边,比如在讲脂类时,举出含不饱和脂肪酸DHA(20碳五烯酸)和EPA(22碳六烯酸)的奶粉,并与其他奶粉作了详细的比较对照,进而了解其优势之处;在讲核苷酸代谢时,常以尿酸高而引起痛风症,蛋白质代谢中酪氨酸酶缺乏而引起白化病,苯丙氨酸羟化酶缺乏引起苯丙酮酸尿症,儿茶酚胺缺乏引起震颤麻痹,碘缺乏引起呆小症等相联系[6]。

2.3 激发学生思维,增加生化教学趣味性

在教学内容、教学方式和教学理念上进行了许多大胆突破。我们采取了多种教学方法如提问式、比较式、发散式等[7]。我讲每一章时就先提出问题以加深学生的印象。另外,对联和口诀也是我们常利用的教学形式,这样,一些重要生化知识点可以让学生记忆得更好、更快,这种方式不但深受学生的欢迎,而且简明扼要,并容易接受。在对20种氨基酸的记忆时,我们编了顺口溜来讲解:“六伴穷光蛋,酸谷天出门,死猪肝色脸,只携一两钱。一本落色书,拣来精读之。芳香老本色,不抢甘肃来”,不仅便于学生快速记忆这些常见氨基酸的名字,而且对其分类和结构特点有了初步了解,以便于学生们掌握氨基酸的结构特点和分类。利用顺口溜“留(甲硫)苏鞋(缬),异常亮,显本(苯丙)色,真不赖”或“携一本淡(蛋)色书来”[(缬氨酸,异亮(亮)氨酸,苯丙氨酸,蛋氨酸,色氨酸(甲硫氨酸),苏氨酸,赖氨酸[8]]让学生掌握8种人体必需氨基酸,也同样达到了目的。又如讲温度和pH值对酶促反应的影响,用“寒也热也,三七三八即适温;酸也碱也,酸碱适宜方为佳”来帮助学生加强记忆。

2.4 运用启发和探究式教学[9],结合临床实践与理论

临床医学的基础是生物化学,服务于临床是教学的目的,但是在学习基础课过程中,无感性认识,这是学生对基础服务临床最大的困惑,《生物化学》这门课程就不能被医学生深层次地理解。这一问题通过案例启发式教学很好地解决了,如结合糖尿病,讲述糖代谢异常时,用大家熟知的糖尿病典型症状“三多一少”引入课题,紧紧围绕糖尿病典型症状的生化机制进行糖代谢的讲解。在完成教学内容的同时也对糖尿病有了深刻的认识。在讲脂代谢一章时,常联系冠心病的发病机制,使学生结合临床实践和基础理论,使学生更好地理解所学内容,并更好地认识临床疾病,同时也更好地激发了学生学习生物化学的兴趣。

3 教书育人德为先,以身作则树表率

育人是教书的精髓。一直以来,功利化对社会有强烈的影响,工具性教育普遍成为大学教育的倾向。学校只注重培养专业技能和知识,教师只将专业性技能和知识传授给学生,人文和道德等理念却被忽视了[10]。在授课中,学生的人文和道德等理念需要被关注。讲授绪论时,在讲授我国生物化学发展史,可以使学生的爱国主义情感激发,并树立学生的民族自尊心和自豪感。适时将生物化学先辈们在研究生物化学过程中“艰且益坚,持重笃行”的史实引入,培养学生的奉献精神和吃苦耐劳精神。在讲授实验课时,需要灌输给学生的团队意识、协作精神、自主动手能力以及遵守公共秩序等良好品质。

《生物化学》在众课程中地位显赫,且课程知识范围广、内容抽象难懂,让非生物专业学生在限定的时间内对该课程有相对全面系统的掌握是个不断值得研究的问题。在长期教学实践中所进行的一些成功改革,无论是在知识的积累,还是在思想素质的提升上,都可以使学生有很大的收获,使我们的教学改革继续进行,且更增强和坚定了我们的信心,同时也为下一步改革奠定了基础。

[参考文献]

[1]宋国斌,席国萍.抓住三个基本教学环节,提高生物化学教学质量[J].山西医科大学学报,2010,12(8):778-780.

[2]王希成.生物化学[M].2版.北京:清华大学出版社,2005:10.

[3]王永中,张部昌.PBL与图表结合的教学法在《基础生物化学》课程教学中的初步实践[J].生物学杂志,2009,26(3):81-83.

[4]张部昌,余嗣明,李平生.生物化学课程教学方法改革初探[J].生物学杂志,2008,25(1):67-68.

[5]唐炳华.生物化学[M].9版.北京:中国中医药出版社,2012:7.

[6]金国琴.医用化学与生物化学[M].北京:人民卫生出版社,2012:6.

[7]陈国林,王文.改变教学方法,提高教学质量[J].现代医药卫生,2005,21(22):3194-3195.

[8]肖永红.在生物化学教学中渗透医学人文教育[J].中国医药导报,2010,7(22):162-163.

[9]胡玉萍.多种教学方法在医学生物化学教学中的应用[J].医学信息,2011,24(5):2522-2523.

[10]青献春.化学课中应用质疑――释疑教学法之我见[J].药学教育,1998,14(1):21-30.

(收稿日期:2014-03-06本文编辑:许俊琴)

[基金项目] 山西中医学院专业建设与教学改革第三批立项项目(2013120)

篇10

笔者根据多年的教学经验,总结出以下几种方法,供大家参考。

首先,在选择教材时,一定要选择最新版本的教材,如果有新版统编教材,一定要选用统编教材,并且要及时查新,针对最新知识应及时调整教学内容,国家也应避免教材更新上的滞后,学校也应及时采用最新版教材,防止同一问题不同版本同时出现,比如:物质代谢中1mol葡萄糖彻底氧化分解能产生多少ATP?查锡良主编的生物化学八版教材中指出是30/32mol,而张蕴琨等【2】主编的运动生物化学中仍然沿用了传统的36/38mol。这种情况让学生在学习过程中产生疑虑,不利于知识的掌握。

第二,在教学过程中,适当的采用启发式教学方法。宋高臣等【3】认为,启发-互动式教学方法贯彻了素质教育的理念,将其引入生物化学的教学过程中,它不仅极大激发了学生对于生物化学的学习兴趣,加深了学生对于生物化学课程的学习与理解,同时培养了学生独立观察、思考和解决问题的能力,在实际教学探索中取得了显著的效果。

第三,在课堂教学的过程中,应该注重多媒体与板书的有机结合,多媒体的应用确实实现了生物化学课堂教学中视觉与听觉的完美结合,使课程内容更加生动形象,课堂气氛更加活跃,有效提高了教学效果【4】,比如在DNA生物合成与蛋白质生物合成等章节,利用flash确实有利于学生对生物大分子合成过程的理解,但多媒体教学也存在信息量过多的不足,因此,在课件制作时,一定要注意紧密围绕教材合理应用多媒体资源,适当结合板书的教学方法,给学生一定的消化吸收时间,会到达更好的教学效果。

第四,注重实验教学,理论联系实际。实验是理论的有利补充,实验课开展的好坏关系到学生学习理论知识的积极性,重视实验教学有利于理论课程的顺利开展。因此在实验教学的过程中,一定要调动好学生动手、动脑的积极性,在教学的过程中适当提出问题,引导学生思考,这就要求老师在教学过程中设计一系列具有内在逻辑性的问题,激发学生的求知欲,让学生利用已有的知识解决自己的疑惑,完成从无知到有知,从具体到抽象,从现象到本质,从理论到实践再到理论的飞跃。因此设计问题是关键,问题提出的巧,能达到事半功倍的效果。

第五,要注重与临床的联系。医学生在学习时更注重课程与临床的联系程度,有时,这直接关系到学生学习的积极性,因此,教师在教授生物化学课程时,不能一味的强调本课程的重要,一定要与临床的医疗活动联系起来,只有这样才能真正调动学生学习的积极性。例如:在教授蛋白质代谢章节时,可以将氨中毒,肝性脑病与临床案例联系起来,进而提出,有毒的氨在体内如何产生,如何转运,又如何代谢的,通过这样的一连串的提问,激发学生对氨代谢的积极思考,更有利于学生将无规律、抽象的问题具体化、形象化,有利于学生记忆。

第六,注重与科研工作的联系,培养学生严谨的工作作风。不管学生将来从事什么样的工作,医疗还是科研工作,都应该具有严谨的工作作风,应该做到尊重事实,事实求是。因此,教师在教授时一定要强调对事实的尊重,可以联系实际的科研工作,适时给同学们介绍科研工作的辛苦以及其中的乐趣,同时让同学们知道,生物化学能解决的问题。比如,在生物工程这一章的教学过程中,可以让同学们自己设计感兴趣的实验,通过已有的知识,设计实验步骤,最终到达实验目的,以此让同学们做到更好的掌握知识,应用知识。

综上所述,生物化学是一门复杂而深奥的科学,只有教师在教学过程中不断的总结经验,不断创新,结合学生的特点,注重理论联系实际,制定一套适合学生的教学方法,才能培养出新型实用型的人才,完成教学使命。

【参考文献】:

【1】 生物化学与分子生物学(第8版),査锡良主编,人民卫生出版社。

【2】 张蕴琨,冯炜权。运动性骨骼肌损伤时的某些生化变化,体育科学,1994,3(14):72-75

【3】 宋高臣,申梅淑,宗灿华等。启发-互动式教学法在生物化学教学中的实践,基础医学教育,2011,13(4):324~326