案例教學法在基礎生物化學教學中的應用

岳巖磊 劉薇 李濤

[摘 要] 為了進一步提高學生對基礎生物化學課程的學習興趣和學習效果，針對2017及2018級資源環境專業本科生，根據學生專業背景及特點開展案例教學法，將案例融入基礎生物化學的教學中。實踐表明，在案例教學授課時，課堂氣氛活躍，學生課程參與度高，師生互動良好。結合案例教學可較好地培養學生獨立思考能力、創新能力及團隊協作精神，有效提高基礎生物化學的教學質量。

[關鍵詞] 基礎生物化學;案例教學法;創新思維

[基金項目] 2019年河南省教育廳河南省虛擬仿真實驗教學項目

[作者簡介] 岳巖磊（1984—），女，黑龍江人，博士，河南農業大學生命科學學院副教授，主要從事作物分子生物學研究。

[中圖分類號] G642.4? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）42-0246-03? ? [收稿日期] 2020-02-24

案例教學法（CBL：Case based learning）起源于1920年，是一種以案例為基礎的教學方法，與傳統教學方法不同，教師在案例教學中扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論[1]。在現代教學中案例教學是使學生理論聯系實踐的重要方法，實施過程中通過對學生進行引導研究案例，進一步剖析案例，培養學生對發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力，從中不僅加深了學生對基礎知識的掌握，還提高了教學效果。

基礎生物化學是資源環境（資環）專業的一門重要的核心課程，該課程知識點多、專業理論性極強、需要記憶的內容繁多且枯燥，是資環專業乃至所有生物學相關專業學生反映最難學的課程之一[2]。在課堂教學中如何引導學生掌握重點、理解難點及熟記主要知識點，同時培養學生的創新思維并將理論用于實踐研究，是基礎生物化學教育中亟待解決的問題。

由于基礎生物化學邏輯理論性強[3]，很多同學經常錯誤地認為與資環專業未來從事的工作聯系少，從而嚴重影響了學生的學習積極性。想要激起學生的學習興趣，就要明確基礎生物化學在資環專業學習的重要性，不能泛泛地使用傳統生物化學的教學方法，而要對資環專業有針對性地開展課程設計。因此，基于資環專業的生物化學案例在此專業的教學中就起到了尤為重要的作用。授課教師在教學中適度實施案例教學法，應用于不同的章節及重要的知識點處，可將枯燥的理論與科研實踐聯系起來，取得了良好的教學效果。

一、案例教學法在基礎生物化學教學中的應用

（一）教學實施方法

以我校2017級資環專業92名、2018級資環專業177名本科學生為對象，參考劉衛群等主編的《生物化學》，根據基礎生物化學教學大綱的要求，適當修改適時加入案例（如有機膦殺蟲的原理、水華處理工程菌作用原理、農藥噴施的時間、農作物施肥時期的選擇等），提出有針對性的問題，引導學生主動總結相關內容，同時進行深入的討論。以10人為一組對案例中的生物化學機制和生物化學反應等，用基礎生物化學理論知識進行闡述。在期末時對學生進行不記名問卷調查，以期對案例教學法對資環專業基礎生物化學教學法進行綜合評價。

（二）具體案例實施

生物催化劑酶是物質代謝反應的基本元件，是生命活動的基礎，相關章節內容多，是生物化學學習中的重點和難點，如果只是按照課本和課件去講述酶的結構特征、分類、催化功能及高效性、專一性等，教學效果不甚理想。比如環境（反應條件）對酶活力的影響，其中重要的條件包括溫度、PH等。此處的講解可以以唾液淀粉酶活力的影響因素為例來展開，具體實施目的為探究唾液淀粉酶的影響因素。提出問題：（1）溫度對酶活性有無影響;（2）PH對酶活性有無影響;（3）激活劑和抑制劑對酶活性有無影響;（4）利用所學知識，發現了哪些影響酶活性的因素及酶與化學催化劑的區別。引導學生通過對自己的唾液淀粉酶進行取樣，然后在不同的條件下與淀粉進行反應，最終用碘液的顏色反應來檢驗酶的活力。這種方法即生動、形象又深刻，而后進行小組討論，總結酶的特點及實驗中出現的問題及原因探討。通過理論知識和學生操作實驗，與教師互動，充分調動了學生的積極性，使學生了解影響唾液淀粉酶的因素，為什么唾液淀粉酶人受到這些因素的影響。讓學生主動去理解酶的特點、專一性、高效性等，加深他們對酶相關內容的學習理解和掌握。該實例的實施充分挖掘學生的創新思維，提高解決問題的能力，使學生和教師相互合作，最重要的是鞏固了實驗技能，為今后應用生物化學實驗進行科學研究奠定基礎。

氨基酸代謝是生物化學中含氮化合物代謝的一個重點和難點。有的學生在學完本單元后仍不能熟記鳥氨酸循環，更不能將本章內容與化學肥料和農家肥聯系在一起。因此，在講授該內容時，可以引入植物缺氮的表型反應及造成此表征的原因，就此探討代謝通路中出現的問題。同時針對此種現象找出解決方案的種類及原理，農家肥與化學肥料的作用原理等。通過該案例的實施不僅可以讓學生更好地掌握含氮化合物包括蛋白質組成單位氨基酸及遺傳物質核酸的合成及分解方式，同時還能理解動植物及微生物中氮代謝的聯系，從而更好地將理論與實踐有利的結合。通過本案例教學的實施，學生反饋良好，較好幫助學生更好地理解機體中氨的來源、去路及轉運形式。核酸代謝中間涉及的磷酸戊糖途徑、氨基酸代謝中各種氨基酸與三羧酸循環的物質交叉，以及能量ATP的來源（糖酵解中的底物水平磷酸化和電子傳遞氧化磷酸化）等相關知識得到了重新調動，進而幫助學習復習鞏固之前所學的重要知識點，將三大物質代謝串成網絡。通過對案例的分析，將抽象的理論與專業實踐應用結合起來，學生的學習興趣大增，記憶深刻。在課程結束后調查分析269名學生的學習情況，發現96%以上的學生對案例教學法持肯定態度（見下表）。

二、基礎生物化學課程案例教學法的特色

（一）鼓勵學生獨立思考，增強學生參與意識

傳統教學方法只告訴學生怎么去做，并且其內容有時被認為不實用，甚至還有些乏味無趣，在一定程度上嚴重地損害了學生的學習積極性。但案例教學要求學生自己去思考、去創造，使學習從枯燥變得有挑戰性，使學生在學習過程中體驗成功、發現并認同自我。教師提前將案例安排給學生，使學生獨立發現并解決問題，體會其中的成功和喜悅，調動了學生學習的主動性，使學生主動獲取知識的能力變強。而且案例教學的后一階段，每位學生都要就自己和他人的心得發表見解。通過這種經驗的交流，一方面可以取長補短，促進人際交流能力;另一方面也起到一種激勵的效果，使學生聽課效果提高，有奮發向上、超越他人的內動力，從填鴨式的被動學習變成為主動。

（二）引導學生把注重理論知識和注重實踐技能相統一

基礎生物化學課開設案例教學縮短了理論與專業實踐的距離，本質就是使學生早期了解接觸專業的一種有效方式?；A生物化學是生物學中的基礎先修學科，涉及面廣，更新快，物質化學式及化學反應式復雜且多，物質代謝通路多，調控復雜等，而這些理論知識正是生物體各種變化及生命活動的基礎。使學生體會基礎生物化學對資環專業學習的重要性并與生活息息相關。如果學生只是通過學習書本的知識來固守成規而忽視實踐應用技能與創造思維的培養，不僅對自身的發展有著巨大的障礙，并且對未來應用生物化學知識進行科學研究也沒有好處。案例教學法可以引導學生在學習中把注重理論知識和注重實踐技能相統一。

（三）師生互動

生化是實驗性學科，傳統的實驗教學方法通常老師先講解理論知識，然后教師再演示一遍實驗過程，學生機械重復實驗過程，這樣不利于學生的獨立思考，不益于培養創新意識。而案例教學法在實驗中可以縝密地思考，提出實驗方案，這一步可視為實驗能力上的升華，同時也促使學生加深思考，案例教學法重視雙向交流，容易開闊思路，具有良好的教學效果。

三、基礎生物化學課程案例教學法存在的問題

（一）師資對案例教學法實施的限制

案例教學法與傳統教學相比，雖然有效地提高了教與學雙方之間的互動，但基礎生物化學的教學班級人數較多，授課教師開展案例教學無法參與到每組的案例實驗之中，不能全面了解學生對知識的掌握情況。其次，教師對學生的輔導時間不夠，通常只是集中輔導，學生受眾面較小。

（二）內容多，學時少，適度使用案例

基礎生物化學教學知識點多，大綱中設有10章，每章分別開設2—12節課不等，由于基礎生物化學課程需要掌握的內容多，知識點散，教學學時本不充裕，理論教學的學時數無法減少，導致授課教師在授課內容的安排上有所限制，基礎生物化學部分實驗課程只能略講或者改為學生自學，授課內容受到了限制，課程難以將相關實驗技能全部傳授給學生。案例教學法耗時，需要教師及學生花大量時間查閱資料、討論等，在課堂上花一定的時間再進一步分析講解，不可能做到每個知識點都有案例，案例過多不僅占用大量的學時，還會使學生產生厭煩情緒，所以案例多少及類型的選用都要適度。

（三）選擇合適的具有代表性的案例

由于學生之間的“實驗技能傳遞”，學長對低年級學生的影響，導致學生認為基礎生物化學難掌握、易掛科，加之基礎生物化學專業性強，初學者不易理解，學生在接觸到生物化學時就缺少學習興趣。在開展案例教學時，學生分組進行實驗，實驗過程中缺少教師的考核評價，學生缺乏學習的動力，許多學生存在蒙混過關的嫌疑。選擇合適的具有代表性的案例尤為重要，案例過于簡單，達不到啟發的目的;案例難度過大，超出學生的能力范圍，更容易讓學生放棄學習。所以根據學生的基礎選擇難度適中的案例，同時必須運用目的知識方可解決，這樣才可以更好的激發學生對挖掘知識的興趣，從而提高發現問題、分析問題及解決問題的能力。

四、結語

基礎生物化學是一門實驗性學科，案例教學法在課程實踐中起到很大的作用，教師在教學中扮演設計者和激勵者，鼓勵學生積極參與。案例教學法可以培養學生的獨立思考能力、團隊協作能力和創新能力等，使學生們對實驗具有更高的積極性?？傊?，合理應用案例教學手段，提高了教學質量，達到了實踐與理論結合共發展的目的，對培養專業人才有很好的推動作用。

參考文獻

[1]楊云.案例教學及其在生物化學教學中的應用.云南中醫學院學報，2007，30（3）：54-55.

[2]劉衛群.生物化學[M].北京：中國農業出版社，2009.

[3]Wei Ding，Hongti Jia.Biochemistry[M].北京：高等教育出版社，2012.

Application of Case-based Learning in Basic Biochemistry Teaching

YUE Yan-lei，LI Tao，LIU Wei

（Department of Biochemistry and Molecular Biology，College of Life Sciences of Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan 450002，China）

Abstract：In order to improve learning interest and effect in Basic Biochemistry of 2017- 2018 students of resources and environmental engineering，we carried out case-based learning （CBL） method according to the characteristics of specialty.Integrating the CBL method into the basic biochemistry teaching can improve the students' participation and interesting and enhance the interaction between students and teachers.CBL teaching can increase students' independence，cooperation and innovation abilities.Application of CBL in basic biochemistry teaching can improve the quality of teaching.

Key words：Basic Biochemistry;CBL;innovative thinking