研究成果在中藥學類專業《生物化學》課程教學設計案例中的應用

鄭曉珂 武慧敏 史勝利 趙 樂 馬利剛 韓永光 安 娜

【摘 要】生物化學在醫學院校是一門重要的基礎課和入門課，學生在學習過程難度大，因其抽象的概念，枯燥繁多的內容，系統性與聯系性知識點等方面，造成學生興趣下降，主動性不強。近年來，在教學設計中引入案例教學已經越來越為各個專業接受，它可以提高學生的學習興趣和主動性，培養學生思維能力、分析能力、創新能力；同時也可以拓展教師的自身知識體系。故本文探討案例式教學法在中藥學專業生物化學教學中的應用，有助生物化學課程教學效果的提高。

【關鍵詞】教學設計與應用；案例教學；生物化學；中藥學類專業

生物化學是醫藥類院校的專業基礎課，是在分子水平研究或闡述生物體的物質組成、結構與功能、代謝變化與調節、生命遺傳物質傳遞規律的科學[1]，與醫學和藥學有著緊密的聯系。生物化學課程在學習過程中，因其內容復雜，概念抽象，教材中經典案例比較少，是比較難理解的課程。以往傳統的講授方式是教師講，學生聽，學生是被動的接受知識，而不是主動的理解與思考，造成學生學習興趣低，主動性不高，思維與創新能力較差，達不到教學中的基礎與實踐相結合的要求。

教學設計是根據所授課程的目的要求和教學對象的特點，將教學內容有序安排，確定合適的教學方案。教學設計首先要明確教學目標，以解決教什么的問題。其次教學設計把教學各要素看成一個系統，分析教學問題和需求，確立如何解決，使教學效果最優化。一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。隨著近年來教學設計的開展，我們在生物化學授課過程中加入案例教學法，化解了理論教學的難度，收到了較好的授課效果。

1.案例教學法的特點

案例教學法（CBL，case study-based learning）[2]，也稱個案教學法，其特點是：與以往傳統的講授式教學不同，它是在教師的引導下，根據課程的教學目標和教學內容的需要，以案例為素材，將學生引入到一定的情境中或者是某個具體的臨床實例或新藥研發案例中，培養學生學習的積極性與主動性，思維的創新性，提高其解決問題的能力，是一種開放式、互動式教學方法。

2.研究成果案例在生物化學教學中的應用

生物化學是非常活躍的前沿學科[3]，目前臨床新的診斷技術和治療方法，或是藥物的設計與研發均離不開生物化學知識。在新的形勢下將生物化學基礎知識與臨床、研發等實踐相結合的教學思路、教學模式的探討已成為當務之急。

目前，國內大多數醫學院校對于生物化學的教學模式依然是以“講授式”教學為主，教學效果的判斷基本上也是以學生的考試成績為主，在這種模式下不少學生考試的時候能獲得高分，但是在以后從事臨床工作、醫藥研發工作時候卻不能將所學的知識與實際情況相結合。隨著現代科技與醫學的發展，生物化學理論與技術滲透到很多的領域，已經成為一門重要的工具學科，對于一名醫藥專業的學生來說，學好生物化學這門課也是格外重要。

在教學設計中加入案例教學元素，和傳統的教學方法相比，在提高學生學習的主動性、創新能力、實踐能力方面有很大的優勢[4-5]。另外，醫學院校有很多生動的臨床案例或者是新藥研發中的經典案例，可成為案例教學的良好素材，這些案例使課堂教學變得生動活潑，能激發學生學習的積極性。

3.案例教學模式在中藥學類專業生物化學教學中的實施

案例教學的首要就是要根據學生所學專業選擇合適的案例。案例的選擇要有代表性、典型性和啟發性，能反應教材中相關知識。

物質代謝與能量代謝是生物化學課程中的難點和重點，根據我院中藥學類專業在二年級開設生物化學的特點，授課過程中結合自己的研究課題，在糖代謝、脂代謝、生物氧化及代謝調節等章節引入了研究成果案例。

中藥卷柏降糖作用研究案例：

我們目前承擔有“十二五”國家重大新藥創制-科技重大專項，課題是研究中藥卷柏的降血糖作用。在研究過程中我們發現卷柏在降血糖[6-8]的同時還有較好的降脂作用[9]，基于這個研究結果，在講授糖代謝章節時引入了這個案例，并與學生互動，提出需要思考的問題：卷柏對糖代謝途徑有那些影響？

介紹糖分解代謝過程時，插入卷柏對糖尿病大鼠糖代謝影響的結果：卷柏總黃酮能顯著降低大鼠的空腹血糖，通過糖代謝相關酶活性測定，發現模型組大鼠葡萄糖激酶（gulcokinase，GK）、6-磷酸果糖激酶-1（phosphofructokinase 1，PFK1）、丙酮酸激酶活性較低，這些酶是糖酵解過程中的關鍵酶，卷柏總黃酮可以上調這些關鍵酶的活性。通過學生分組討論結合研究結果，教師圖解歸納分析（見圖1）。

圖1卷柏總黃酮對糖酵解關鍵酶活性的調節作用

在講授糖異生內容時，進一步引入案例：課題研究時測定了糖尿病大鼠糖異生中的兩個關鍵酶，卷柏黃酮可以下調糖異生途徑中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（Phosphoenolpyruvate，PEP）和葡萄糖-6-磷酸酶活性，該案例圖解歸納為圖2。

圖2卷柏總黃酮下調PEP活性

結果提示卷柏總黃酮可能是通過抑制糖尿病大鼠的糖異生作用、減少血糖的來源，上調糖代謝途徑中關鍵酶活性，促進糖的分解供能，從而發揮降糖作用[10]。通過學生分組討論結合研究結果，教師圖解歸納分析（見圖3）。

講授糖代謝章節時結合中藥卷柏降糖研究的實例，使學生對糖代謝章節中的關鍵酶、糖的來源與去路、糖異生等概念有了深刻的認識，對中藥教師在授課過程中也實現了以學生為中心的教學目的。

圖3卷柏黃酮對血糖來源和去路的影響

在講授代謝調節章節物質代謝的相互聯系時，進一步引入卷柏降血糖案例，研究發現卷柏總黃酮在降糖尿病大鼠血糖的同時，與模型組相比大鼠體重增加，提示學生思考糖代謝與脂代謝之間的關聯性。

糖代謝和脂代謝各有不同的代謝途徑，但二者的途徑相互交叉，聯系密切（見圖4）。糖代謝的一些中間產物可轉化為甘油，生成的乙酰CoA可以合成脂肪酸，進而合成脂肪，增加血糖的去路；脂肪分解而來的甘油也可轉變為磷酸二羥丙酮，通過糖酵解途徑分解，通過糖異生途徑生糖，通過引入案例加深了學生對代謝調節的認識。

圖4糖代謝與脂代謝關系圖

上述章節在生物化學課程屬于重點內容，案例的引入大大激發了學生對生物化學課程的興趣，同一個案例在多個章節中的介入，體現了生物化學課程體系的系統性和整體性。通過卷柏對糖代謝途徑中關鍵酶活性的調節，使中藥專業學生對中藥的物質基礎與發揮藥效的關聯性、以及對中藥的多靶點有了新的認識，可以使他們主動的整合原來的知識體系，從中藥學角度學習生物化學這門課程，強化學生發現和分析問題的能力，理解生物體三大代謝的基本途徑、生理意義、代謝調節以及代謝異常與疾病的關系，提高了學生自主學習的意識和目的性，也體現了案例導入在生物化學教學設計上的重要性。

參考文獻：

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[2]汪茗，章堯，凌烈鋒，等.案例教學法在醫學院校生物化學教學中的應用[J].生物學雜志，2012，29（2）：103-105

[3]劉潔，輦曉峰，朱曉波，等案例教學法在生物化學教學中應用的探索[J].醫學研究與教育，2011，28（4）：101-103

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[8]Zheng Xiao-ke，Wang Wei-wei，Zhang Li，et al Antihyperlipidaemic and antioxidant effect of the total flavonoids in Selaginellatamariscina（Beauv.）Spring in diabetic mice[J]..Journal of Pharmacy and Pharmacology，2013，65（5）：757-766.

[9]鄭曉珂，張鑫，王小蘭，等.卷柏提取物改善高脂血癥大鼠肝臟脂肪變及肝臟保護作用的實驗研究[J].中國新藥雜志，2010，19（14）：1216-1221

[10]克迎迎.基于蛋白組學技術研究卷柏總黃酮及穗花杉雙黃酮改善胰島素抵抗的作用[D].鄭州：河南中醫學院，2014碩士論文

作者簡介：

鄭曉珂（1961-），女，博士，教授，主要從事中藥活性成分及其作用機理研究。

基金項目：河南省教育科學“十一五”規劃2010 年課題（編號：[2010]-JKGHAG-0312），河南省高等教育教學改革研究項目2014年課題（編號2014SJGLX231）