中医药院校生物化学教学的探索与优化
2018-03-31宁利敏朱本伟
宁利敏,朱本伟
(1.南京中医药大学 医学与生命科学学院,南京 210023; 2.南京工业大学 食品与轻工学院,南京 211816)
生物化学是医学高等院校最重要的专业必修课之一,是联系基础医学与临床医学的纽带和桥梁。近年来随着中医药事业的发展,中医药院校的教学目标不再局限于传统医学的继承,还逐步向运用现代科学技术进行传统医学创新转变。生物化学技术是推动中医药现代化的强有力工具。因此中医药院校必须把生物化学(简称“生化”)教学工作做好,为中医药事业的创新发展培养现代化的中医药人才。
因为受限于中医药院校课程设置的特点、学校的培养目标定位以及学生自身特点,目前的中医药院校在生化的教学过程中仍然存在诸多缺陷。首先,中医药院校以中医药知识传授为主,辅以西医课程,生化教学学时不断缩减,时间有限,不仅很难讲解清楚教材内容,更无法介绍最新研究进展,这极大地影响了学生知识的储备以及临床应用。其次,中医药院校在很多相关专业的招收上都采取文理兼收的方式,在相关课程设置上也淡化文理科界限,采取文理科学生合班教学。学生文理基础不一,这就给生物化学的教学造成很大的难度。另外,中西医在思维方式及理念方面的巨大差异,也使得学生对生化不够重视,积极性不高,又由于生化内容抽象、枯燥,因而学生普遍反映生化难学难记。综上所述,中医院校生化的教学面临着巨大的挑战,教与学的矛盾十分突出。作为一名任课教师,面对这些问题,必须优化教学内容,改进教学方法,将生化基础理论与中医药紧密联系起来,使抽象、复杂、枯燥的理论变得生动、简洁、实用,提高学生学习能力和教师教学效率。
1 优化教学内容,明确学习目的
目前,我校中医药相关专业选用的生化教材为唐炳华主编,中国中医药出版社出版的《生物化学》(第四版)。据此,生化理论教学内容主要包括五个方面,一是静态生物化学部分,即糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶等大分子物质和维生素的结构与功能;二是动态生物化学部分,即物质代谢及能量生成;三是遗传信息的传递;四是血液生化、肝胆生化、水盐代谢和酸碱平衡紊乱三个专题;五是生物化学与分子生物学常用技术。此外,教学过程中还要介绍生命科学研究领域涌现的新理论、新技术,以提升教学内容的深度和广度。由此可见,生化的教学内容繁多,而本校生化的教学学时(包括实验课),最多不超过72学时,部分专业为54学时甚至更少。因此,如何在十分有限的学时内将所有内容讲解深刻、透彻,这是中医药院校生化教学面临的首要难题。
为了解决这一难题,我们根据教学目标和教学对象对教学内容进行了合理取舍,优化教学内容,让学生建立生化理论知识基本框架。如合并糖类化学和糖代谢、脂类化学和脂代谢,并只简要介绍糖、脂基本结构与分类;结合高中生物基础知识概括性讲解遗传信息传递部分的复制、转录、翻译等内容;在糖、脂类、蛋白质及核酸代谢部分,注重阐述物质的正常代谢过程,选择性介绍代谢紊乱与疾病的关系;常用的生物化学与分子生物学技术则穿插在理论知识部分介绍。通过优化与简化教学内容,降低生化的学习难度。此外,不同专业学生基础不同,培养目标不同,因此在教学过程中,教师要因材施教,实施差异化教学。中药学专业学生均为理科生,经过了无机化学、有机化学和分析化学等相关课程的学习后,化学基础扎实,因而应简化分子基本结构的阐述,重点突出其理化性质、生物学过程和意义。而中医学专业及中西医结合专业文理兼收,学生化学基础较弱,因而在开设生物化学课程之前,通常先行开设医用化学作为铺垫课程。同时,在生化学习中,还应及时补充和复习相关化学知识,便于相关生化知识的理解和学习。另外,生物化学发展迅速,为使学生不拘泥于课本知识,增加学习的广度和深度,教学中我们还适当介绍生命科学研究的最新相关成果,如在糖的消化与吸收章节中,介绍葡萄糖转运体结构的解析[1],进而阐明其作用机制;在核酸化学章节中,除介绍信使RNA、核糖体RNA及转运RNA外,还补充介绍微小RNA(MicroRNA)[2-3]和长链非编码RNA(LncRNA)[4]等最新研究成果及其在医学中的应用等,将科研与教学相联系,启发学生思考,引导学生进一步探索。
中医药大学以中医药传授为主,西医为辅,学生在入学之初经历了中医思维的培养之后,大多认为学习西医类课程用处不大,对生化的学习无兴趣,这是生化教学面临的另一难题。针对这一点,教师有必要在学期初就明确提出学习目的,强调生化是联系中西医的桥梁,与疾病的预防、诊断、治疗以及药物的研发关系密切,并指出运用生化知识与技能,进行中医药的现代科学研究,是中医药发展的必然趋势,同时也是我们用科学的手段对传统中医去伪存真,真正促进中医药发展的有效途径,以此来激发学生从思想上重视这门课,从而提高学习的热情与效率。此外,为了进一步激发学生的学习兴趣,我们还密切联系生化与实际生活,如食物的烹调与蛋白质的变性,CO中毒与呼吸链抑制,转基因食品的安全性问题等,都与我们的生活息息相关,引导学生主动将生化与实际生活相联系,活用生化。
2 改进教学方法,多与学生互动
在生物化学的学习中,不可避免要涉及一些分子式和化学反应式,这些内容较为抽象,因此学生普遍反映内容复杂,难以理解。针对该问题,我们根据内容特点积极引入多种教学手段。如在课件的设计和制作中,综合文字、图像、声音、动画等多种信息手段,展示生物分子逼真的三维图像,通过视频直观了解体内化学变化过程,以便学生理解和掌握课程的重点和难点。在课堂教学过程中,注重内容之间的衔接,每次在传授新的知识内容之前,结合PPT引导学生复习上次课的重点内容,并根据内容之间的关联性,引出新内容,帮助学生构建生化理论框架。同时精炼每堂课的内容,将知识点划分为重点掌握、熟悉理解和一般了解三个层次,使学生明确重点,有充足的时间来思考问题和消化知识,并在课程结束前对当堂课程的知识点进行总结。在教学过程中,我们多采用互动式教学,如在脂代谢中,通过提问“为什么淀粉吃多了会发胖”,激发学生学习兴趣,引出糖代谢和脂代谢的关联,通过提问“减肥药左旋肉碱是否有效”引出脂代谢中脂酰CoA的转运过程。通过课上互动,可以将抽象的内容形象化,与实际生活相联系,启发学生思考,激发学生学习的兴趣,同时还可以检查学生对知识的掌握情况,抽查学生的出勤情况。另外,生物化学内容繁杂,相互之间联系紧密且互有交错,因此还应及时复习总结,每个章节利用主线将各个知识点串联起来,如糖代谢中,其主线即为血糖的来源与去路,发散开来,则可总结为以下几个知识点:糖的消化与吸收、糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径以及糖异生途径等,另外还应注意总结各代谢途径相互间的关联点,如连接糖酵解、有氧氧化的关联点为丙酮酸,连接糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径的关联点为6-磷酸葡萄糖,以便于学生灵活掌握各代谢途径。
生化实验是与学生互动较多的课程,深受学生的喜爱。在实验过程中,学生通过直观地观察实验现象,分析实验结果,并经过思考与讨论,从而验证所学内容的正确性,进一步加深对理论知识的理解[5],同时还能有效培养学生的创新思维和动手能力,这是理论教学所无法实现的教学效果。因此,任课教师可借助学生对实验的这种兴趣,在理论课教学中适当介绍生物实验技术在中医药研究中的作用,如建立植物类中药的DNA指纹库,将DNA遗传标记用于中药的鉴别[6],电泳技术用于中药有效成分的分析鉴别[7],基因芯片技术用于中医诊断[8]等,使学生意识到有趣的实验还可以与自身专业相结合,学以致用。在生物化学实验教学中,开设蛋白含量测定、核酸提取等常用生物技术实验,并将其与理论课内容紧密结合,进一步巩固理论学习,另外还增加了与临床医学密切相关的生化指标的测定,如血糖、尿素氮、血脂等的测定,进一步训练和提高中西医结合研究中医药的科技能力。对于因课时限制而不能开展的常用实验技术如SDS-PAGE、质粒的提取与鉴定及PCR等,我们利用实验课等待结果的间隙给学生放映示教片,不仅有效利用了时间,还开阔了学生的视野。
3 紧密联系中医药,重视中西医结合
中医药院校对学生的培养,不仅要求学生具有中医的理念和思维,还要会用西医的理论和技术研究和发展中医药,推动中医药的国际化。因此,在中医药院校生化的教学中,教师应多注重将生化知识与中医药进行结合并延伸,而不是照搬西医院校。目前,运用生化技术研究中医药基础理论,已取得了很大的进展。教师在理论课教学中可较多穿插介绍生化技术用于中医药研究的实例,让学生自己感受生物化学对于中医药研究的必要性,并启发学生将中西医结合。例如在学习酶与医学的关系时,介绍中医的热证、寒证与多巴胺β-羟化酶的活性相关,热症该酶活性增高,寒症该酶活性降低[9];唾液淀粉酶的活性可作为诊断脾虚证的参考指标[10]。在学习功能核苷酸时,介绍中医的阴阳与cAMP、cGMP有关,阴虚患者多为cAMP升高,而阳虚患者多为cGMP升高[11],此外,针刺的镇痛作用也与穴位处产生的腺苷密切相关[12-13]。在学习维生素时,引导学生结合维生素的生化功能对中医理论和传统方剂进行新的认识和分析。在介绍维生素A的功能时,可以联系中医“肝开窍于目”理论[14]阐释其与视觉形成的关系。在介绍维生素E对动物的生殖影响时,介绍寿胎丸中的中药川续断富含维生素E,其君药菟丝子也富含维生素E,因此,从生化角度分析认识到该方具有安胎功效的原理[15-16]。在学习无机元素时,联系中药的药效与元素的关系,按“寒、热、温、凉”四性归类中药,属“温、热”的中药无机元素的含量都高,中药的补益药大多属于温、热药,所以通过补充微量元素的不足可能是补益药治疗虚证病人的疗效原理之一[17]。这样既能丰富课堂教学内容、活跃课堂气氛,又可以引导学生思考如何将生物化学与中医药研究结合起来,培养学生的专业意识。
4 结语
总之,中医药院校生物化学的教学要为培养新型中医药人才服务,教师在教学过程中要结合学生专业和自身特点,不断改革和创新生物化学教学模式,紧跟学科前沿,及时完善并更新生化教学内容,合理利用多种教学方法和手段,调动学生学习的积极性,并注重培养学生的兴趣和科研创新能力,推动中医药事业的现代化发展。
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