生物化學(xué)酮體生成實(shí)驗(yàn)的課堂設(shè)計(jì)與教學(xué)體會(huì)

余文敏，殷嫦嫦，柯秀梅，鄔亞華，張義平

（九江學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院/九江市轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 九江 332000）

生物化學(xué)是醫(yī)藥學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，其實(shí)驗(yàn)課是以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力為目標(biāo)。一些驗(yàn)證試驗(yàn)，是為了加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，為今后學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)[1]。在脂類代謝教學(xué)中，酮體是一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，酮體生成實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生掌握酮體的概念、酮體生成的部位及其生理意義，從而很好地理解“肝內(nèi)生酮，肝外用酮”基本理論，以及臨床中遇到的由于饑餓、糖尿病所引起的酮癥酸中毒，外科手術(shù)刺激下的機(jī)體酮體水平增高等現(xiàn)象[2]。我院醫(yī)藥專業(yè)畢業(yè)生將會(huì)從事醫(yī)藥相關(guān)工作，因此，學(xué)生在校期間掌握酮體生成及其相關(guān)意義十分必要。為此，本文對(duì)新課導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講解以及在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透教書育人理念等方面進(jìn)行介紹，旨在為酮體生成實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一些新思路。

1 利用臨床案例導(dǎo)入新課，做好預(yù)實(shí)驗(yàn)

由于新課的導(dǎo)入對(duì)吸引學(xué)生盡快進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)非常重要[2]。此次實(shí)驗(yàn)課我們先復(fù)習(xí)上節(jié)課脂類代謝中酮體的生成知識(shí)，用糖尿病患者臨床案例來導(dǎo)入，糖尿病患者因胰島素嚴(yán)重不足而引起糖的利用障礙，導(dǎo)致血糖顯著升高，促使尿糖排泄增加，機(jī)體只能動(dòng)用脂肪降解作為主要能量來源，一旦脂肪過度分解，會(huì)產(chǎn)生大量乙酰輔酶A以及酸性物質(zhì)——酮體。酮體能在體內(nèi)積聚，導(dǎo)致代謝性酸中毒，也就是我們常說的“糖尿病酮癥酸中毒”。然后從化學(xué)角度分析酮體含量升高可能出現(xiàn)pH值低于正常值而發(fā)生酸中毒的現(xiàn)象。最后讓學(xué)生深入思考，層層遞進(jìn)，通過導(dǎo)入案例提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，得出結(jié)論酮體生成實(shí)驗(yàn)非常重要。

通過先期導(dǎo)入，學(xué)生再開始做實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意的是在實(shí)驗(yàn)課前要先完成預(yù)實(shí)驗(yàn)。預(yù)實(shí)驗(yàn)中能發(fā)現(xiàn)一些問題，以便及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改進(jìn)和更新。例如預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，加顯色粉攪拌時(shí)，每攪拌一次，玻璃棒必須清洗，否則會(huì)造成假陽性結(jié)果；如果在操作中先從第四管攪拌，然后按第三、第二、第一管順序攪拌，實(shí)驗(yàn)造成的假陽性會(huì)明顯減少很多。理論上分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該只有第一管顯示為淡紅色，其他各管不顯色。但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中也能看見第二管出現(xiàn)一點(diǎn)淡紅色，這里提示學(xué)生要正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（1）由于肝勻漿中存在少量酮體，遇顯色粉呈顏色變化；（2）理論上第二管未加入底物，不能生成酮體，肝勻漿中含少量酮體，也不會(huì)出現(xiàn)顏色變化，可能是實(shí)驗(yàn)誤差；（3）顏色的變化和所加酮體試劑的量有一定相關(guān)性，因此加的酮體試劑量要一致，避免造成誤差。

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用翻轉(zhuǎn)課堂加深理解

該實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谏钊肜斫馔w生成的生理意義。以往實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)模式，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)課前已經(jīng)做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，教師只對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容、步驟、注意事項(xiàng)等逐一講解，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行操作即可，整個(gè)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和操作基本是填鴨式的，盡管對(duì)所學(xué)內(nèi)容鞏固有一定效果，但不利于學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)，再加上實(shí)驗(yàn)結(jié)果已知，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶。為避免傳統(tǒng)教學(xué)中的弊端，采用翻轉(zhuǎn)課堂，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并讓學(xué)生講解此次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，待學(xué)生講述完畢，再做相應(yīng)補(bǔ)充，加深學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力[3]。

由于該實(shí)驗(yàn)為定性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生避免實(shí)驗(yàn)誤差的概念不強(qiáng)，例如：多種試劑常共用一個(gè)滴管加，換加試劑前也不清洗滴管，還有學(xué)生在保溫前不搖勻，常常導(dǎo)致誤差。由于該實(shí)驗(yàn)每管的區(qū)別主要在于肝勻漿和肌勻漿，實(shí)驗(yàn)前必須強(qiáng)調(diào)避免一種試劑混入另外一種試劑，因此在每加完一種試劑后一定要清洗滴管，并且取完試劑后要將試劑瓶蓋好，用完滴管后要放入有蒸餾水的燒杯中，使用前必須清洗。

由于是分組實(shí)驗(yàn)，組中學(xué)生每人拿一支試管滴加試劑，然后保溫和離心，使得每管所加試劑量的差異較大，人為因素造成的誤差較大。因此，要求每種試劑盡量由同一位學(xué)生加入，這樣能使試劑量保持一致。最后提出問題：本實(shí)驗(yàn)用丁酸作為底物，與新鮮肝勻漿一起保溫，主要利用肝組織中什么酶系？酮體中的哪兩種物質(zhì)可與亞硝酸鐵氰化鈉發(fā)生作用而顯色？學(xué)生以小組討論的形式交流后給出答案。學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思考，討論氣氛熱烈，能提出各種建議，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，加深了對(duì)酮體知識(shí)點(diǎn)的理解。討論式教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的參與意識(shí)以及科研素養(yǎng)、發(fā)現(xiàn)和解決問題能力。經(jīng)過討論，學(xué)生會(huì)得出各種答案，教師給出解釋，使學(xué)生明白由于肌勻漿本身有少量內(nèi)源性酮體存在，導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)肌勻漿的試管出現(xiàn)假陽性，避免了學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)誤以為肌勻漿也能生成少量酮體。教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解“肝內(nèi)生酮”，進(jìn)一步思考如何證明“肝外用酮”，進(jìn)而讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。由于本實(shí)驗(yàn)利用肝臟的生成酶系，可以提示學(xué)生結(jié)合酶學(xué)相關(guān)知識(shí)，思考如何能縮短保溫時(shí)間。讓學(xué)生理解溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響，可以提示學(xué)生另外配置試管，設(shè)置不同溫度及時(shí)間，觀察反應(yīng)結(jié)果，從而得出本實(shí)驗(yàn)保溫的最短時(shí)間[4-5]。多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明保溫時(shí)間可以縮短為20～30分鐘。

3 培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)，增加知識(shí)點(diǎn)

目前一般1名教師帶教30名學(xué)生，教師很難準(zhǔn)確把握每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)課實(shí)際操作情況。而考核包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、操作能力和出勤3方面。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E模式化，學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同，不能真實(shí)反映學(xué)生是否掌握基本方法及其實(shí)驗(yàn)分析能力，實(shí)驗(yàn)成績差距小。在該實(shí)驗(yàn)課中增加一些額外知識(shí)，可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)其科研素養(yǎng)。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，缺氧環(huán)境中實(shí)驗(yàn)效果更明顯。教師就此現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考缺氧條件下為何產(chǎn)生明顯的實(shí)驗(yàn)效果，原因是什么？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合臨床現(xiàn)象對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，應(yīng)用生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)分析解決臨床實(shí)際問題。該實(shí)驗(yàn)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的分析問題和解決問題能力得到培養(yǎng)，開闊了思路。通過以上設(shè)計(jì)，避免了學(xué)生死記硬背造成的假陽性、假陰性[6-7]，并且生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)了學(xué)生深入思考，不僅理解了所學(xué)知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生解決問題能力。

4 教書育人，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

本實(shí)驗(yàn)課以病例導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以獨(dú)立思考為基礎(chǔ)，學(xué)生在組內(nèi)相互討論交流自己的觀點(diǎn)，然后在課上交流，改變了以往以教師為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使學(xué)生的個(gè)性思維既得到充分展示，又能在與同學(xué)的討論中獲得所需要的知識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展[8]。

教師應(yīng)在平時(shí)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的責(zé)任心，學(xué)生畢業(yè)后面對(duì)的是患者，不僅要醫(yī)術(shù)精湛，更要樹立“以人為本”的職業(yè)觀。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神是當(dāng)代教育的重要任務(wù)之一[9-10]。為此，我們?cè)诮虒W(xué)中采用分組形式，學(xué)生4人一組并推選一名負(fù)責(zé)人，明確各成員責(zé)任，進(jìn)行本組實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)討論。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，同樣的教學(xué)內(nèi)容，采用不同教學(xué)方式取得的教學(xué)效果相差甚遠(yuǎn)。因此，教師應(yīng)在充分備課的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講活講透，既讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程內(nèi)容的重要性，又讓其感到有趣和實(shí)用，同時(shí)在課程教學(xué)中始終貫穿教書育人理念。我們相信通過本次實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，更學(xué)到了方法，培養(yǎng)了持續(xù)學(xué)習(xí)能力。