《自然》杂志融入《动物生物化学》课程的实践

聂青青，袁玉琳，朱昭行

（赣州职业技术学院 动物科学系，江西 赣州 341000）

在教育信息化的时代，及时获取国际最前沿的科研进展信息十分便利，在大学教育里，教师可以根据国际最新咨迅，实时更新课件，推陈出新，带领学生紧跟时代步伐，走在社会科研的最前沿，国际咨迅纷繁复杂，本文简述了选用《自然》杂志引导学生主动思考《动物生物化学》课程中知识的做法。

《自然》杂志创刊于1869年，是国际性科技期刊，负责报道和评论全球科技领域里最重要的突破，其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”，其中也包括《动物生物化学》课程中涉及到的各类知识。《动物生物化学》内容多、信息量大、更新快，学生在学习过程中普遍感觉吃力，结合教育信息化的时代特点，以《自然》杂志为引领，深入浅出的教授给学生《动物生物化学》知识，意在调动学生的学习积极性，使他们更加深入的掌握相关知识，对课程的产生崇敬和热爱之情，同时培养学生的科学家精神。

1 《自然》杂志融入教学内容的实践

1.1 《自然》杂志融入蛋白质的基本结构单位氨基酸是组成蛋白质的基本单位，是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。支链氨基酸(Branched Chain Amino Acids,BCAA）指的是亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸三种必需氨基酸，讲授这部分知识点的时候，可在“学习通”APP 内发起投票（图1），学生们思考讨论BCAA 与延长寿命的关系，待学生投票和讨论结束后，教师从《自然·衰老》杂志中的一篇文章讲起，为学生解开谜底，即限制饮食中的BCAA可延长健康小鼠寿命30%，不过这么好的效果需要从小就开始养成习惯，而且仅在雄性身上体现，对雌性小鼠来说，如果从中年开始限制BCAA，反而会导致早死。

图1 在“学习通”APP 内发起投票：BCAA 能延长寿命

蛋白质的基本结构单位这部分内容，需要学生掌握的知识点较多，如必需氨基酸、极性氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸等，学生学习起来十分被动，即使运用巧记记住了这些氨基酸，但又未突出其重要性，学生难以真正理解，通过《自然》杂志里实实在在的科学研究展开来讲解，有利于激发学生的学习兴趣，学生有时间而且会主动去思考，学习氛围轻松愉悦，既学习到了相应知识，又拓展了学生的视野。

1.2 《自然》杂志融入DNA 的空间结构DNA 双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构，DNA 缠绕在组蛋白八聚体（H2A，H2B，H3 和H4）上形成核小体，核小体再进一步逐级折叠压缩组装成染色质。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。真核生物染色体的基本单位是核小体。讲到此部分知识点时，教师首先给学生介绍了组蛋白赖氨酸甲基转移酶，此酶通过催化转移甲基基团到组蛋白H3 和H4 末端特定的赖氨酸侧链上，形成组蛋白甲基化标记，从而影响基因转录、DNA 复制和DNA 修复等过程，对维持染色质稳定和基因表达调控具有重要作用。组蛋白甲基转移酶已被报道和多种癌症、疾病等发生密切相关，它们被作为治疗靶点的潜力无限。

在同学们对组蛋白和组蛋白甲基转移酶有一定了解以后，老师引出斯坦福大学Or Gozani，MD安德森癌症研究中心Pawel Mazur，阿卜杜拉国王科技大学?ukasz Jaremko 和澳门大学邵宁一领衔的联合研究团队，在《自然》杂志发表的重要研究成果——他们不仅发现组蛋白甲基转移酶(nuclear receptor-binding SET domain,NSD) 家族成员——NSD3 蛋白是肺鳞癌的驱动因子，还揭示了NSD3 通过酶催化活性促进肺鳞癌进展的机制。这一发现为临床治疗肺鳞癌提供了潜在的方向。

这样的授课方式，打开了学生的思维大门，让学生惊叹于易被忽视的组蛋白，竟如此重要，潜移默化的影响着学生——要注重细节，研究可以从各角度入手，处处是科学，并且62.03%的学生表示，通过《自然》杂志的前沿报道引出课程内容，有利于他们理解所学知识（图2）。

图2 利用《自然》杂志指导教学的效果调查

1.3 《自然》杂志融入核酸酶能够将聚核苷酸链的磷酸二酯键切断的酶，称为核酸酶。核酸酶是《动物生物化学》课程中酶与维生素章节内的知识点。不同来源的核酸酶，其专一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶只能作用于核糖核酸（Ribonucleic Acid,RNA），称为核糖核酸酶（RNase），有些核酸酶只能作用于脱氧核糖核酸（DeoxyriboNucleic Acid，DNA），称为脱氧核糖核酸酶（DNase），有些核酸酶专一性较低，既能作用于RNA 也能作用于DNA，因此统称为核酸酶（nuclease）。

讲到此知识点，教师由《自然·通讯》杂志发表的来自法国斯特拉斯堡大学PhilippeGiegé 课题组的研究论文，带学生理解核酸酶。该研究将蛋白-RNase P 重新定位在细胞质（Cytosolic RNase P,CytoRP） 后，可以实现切割植物病毒转运RNA（Transfer RNA,tRNA）样结构，从而阻碍病毒的复制，使植物达到抗病毒效果。并且着重讲述了，被感染的单株植物在CytoRP 表达后并未表现出较弱的症状，但预期的病毒RNA 水平降低仍会抑制病毒在农作物群体中的传播。总体而言，该研究结果表明使用CytoRP 对抗某些植物病毒性病害的潜力。通过此部分内容的讲解，让学生领悟科学家精神中的“敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神”。

1.4 《自然》杂志融入糖酵解《动物生物化学》中的重点章节是糖类的代谢，本章首先讲解的就是糖的无氧分解，又称糖酵解，这是一个需要学生理解记忆的复杂的生化反应过程，较难激发学生的学习兴趣。教师运用了《狐妖小红娘》这个大多数学生都看过的动漫来重新构建人物关系，讲述了一则生动又热血的玄幻故事。故事讲完后，引出《自然》杂志报道的揭示癌症释放乳酸来喂食调节性T 细胞，从而逃避免疫系统攻击的文章。老师讲解完毕后，同学们幡然醒悟，原来此热血故事竟是全球最新的相关研究进展。学生们便会主动思考，癌细胞生长为什么如此依赖糖酵解？糖酵解是一个怎样的过程？在这个过程中，为什么会有大量乳酸产生来喂食调节性T 细胞？通过主动思考问题，激发了大家对糖酵解的学习兴趣，也领悟到癌细胞的强大和机体代谢的复杂。

课程知识点与动漫故事和《自然》杂志的报道无缝对接，让整个学习过程幽默生动且具有高度，且59.49%的学生对本学期《动物生物化学》课程非常满意（图3），学习效果良好。

图3 《动物生物化学》课程满意度调查结果

2 《自然》杂志融入课本，推动教学方法改革

教学实践中，《动物生物化学》教学课时一般是48 学时，教学内容多、课堂节奏快，教师作为课堂的绝对主角总有讲不完的授课内容，而学生在学习过程中更多的是记笔记和背知识点，没有时间与机会去思考。这种“满堂灌”的教学模式会严重阻碍学生创新型思维的培养，影响学生的学习质量，所以必须深化教育教学改革，教师的教学目标不能只局限于知识传递，还要培养学生的创新思维能力，树立正确的价值观。在这种背景下，以《自然》杂志为引领，深入浅出的教授给学生《动物生物化学》知识，意义深远。

同时，在教学过程中也需要灵活运用多种教学方式，如问题教学法，提问支链氨基酸与延长寿命是否有关，引发学生的思考，引出对支链氨基酸的拓展知识。如角色扮演法，一些学者表示，开展“角色扮演”参与式教学法不仅有利于学生主动学习和掌握课程基本知识和内容，而且促进着学生各方面素质和能力的提高，笔者在讲授三羧酸循环知识点的时候，运用角色扮演法，场景设定为国王宣布大家需要上贡能量，学生们是街道里做生意的各商贩，负责三羧酸循环中的各个阶段，学生表演出三羧酸循环的全部过程，最终把生产出的能量上交给国王。在角色扮演过程中，还需讲解知识点，例如此处为不可逆反应，可以通过对话询问是否可以退货来体现，如唯一的一次底物磷酸化、生成了多少个能量等知识点也可通过不同方式呈现出来，并且老师为参与表演的同学加平时成绩以示鼓励，提高了学生学习积极性和主动性。

《动物生物化学》为高等农业院校动物医学和动物科学等专业开设的重要的专业基础课，是其他专业课及专业基础课的“语言”“工具”和桥梁课程。课程涉及的内容庞杂抽象，代谢反应错综复杂，所以学生学习吃力，只有多种教学方式相结合才能让整个课堂活起来，运用《自然》杂志的相关文章引出知识点，能激起学生对本课程的敬畏，开拓学生的视野，让他们具有更高的视角来看待问题，更开阔的思维来解决问题。

但是，运用这种方式教学，对老师要求较高，首先老师要对教育事业充满热情，对课程内容需十分熟悉，再者要实时关注《自然》杂志信息，读到相关文章后能将其与课程知识无缝衔接，而且要具有灵活运用多种教学方式的能力，还需要了解当代大学生的喜好，比如某些动漫、运动项目、游戏等，拉近和学生的距离，更有利于教学活动的开展，同时，老师要合理运用线上教学APP，灵活开展投票、讨论、选人、直播、实时测试等活动。

3 结论

以《自然》杂志引领《动物生物化学》知识的讲解这种教学方式对老师的综合素质要求较高，而且在教学过程中还需注重多种教学方式的灵活运用。在教育信息化的时代，及时获取国际最前沿的科研进展信息十分便利，所以教师以《自然》杂志为引领，深入浅出的教授给学生《动物生物化学》知识，能够调动学生的学习积极性，使他们更加深入的掌握相关知识，对课程的产生崇敬和热爱之情，同时培养了学生的科学家精神。