中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)中生物化學(xué)的《酶》章節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)案例※

趙樂(lè)　鄭曉珂　馬利剛　史勝利　韓永光　安娜

（河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，鄭州　450046）

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中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)中生物化學(xué)的《酶》章節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)案例※

趙樂(lè)鄭曉珂馬利剛史勝利韓永光安娜

（河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，鄭州450046）

摘要：生物化學(xué)是中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，酶是生物化學(xué)課程中非常重要的一個(gè)章節(jié)，為以后學(xué)習(xí)生物氧化、物質(zhì)代謝和調(diào)節(jié)等章節(jié)奠定基礎(chǔ)，本文對(duì)《酶》章節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，并從教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容，學(xué)情分析，教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)策略，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)和教學(xué)反思等八個(gè)方面進(jìn)行了分析討論。教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，讓學(xué)生參與到教學(xué)環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)模式，使學(xué)生能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)思考、解決問(wèn)題，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；酶；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容

與傳統(tǒng)教案相比，教學(xué)設(shè)計(jì)在解決“教什么”、“如何教”、“如何教得更好”的基礎(chǔ)上，更加關(guān)注“如何更有針對(duì)性地教”、“如何讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)”、“專(zhuān)門(mén)強(qiáng)調(diào)教學(xué)互動(dòng)”以及“給教師以更多的發(fā)揮空間”，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。傳統(tǒng)教案是以教師、課堂和教材為中心，而新的教學(xué)設(shè)計(jì)方案則充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。本文以生物化學(xué)課程的《酶》章節(jié)為例探討如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

1　教學(xué)目標(biāo)

1.1知識(shí)目標(biāo)（1）了解酶發(fā)現(xiàn)的歷史、酶的分類(lèi)和命名以及酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。（2）掌握酶的組成和結(jié)構(gòu)，酶促反應(yīng)的特點(diǎn)、機(jī)制和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，酶活性的調(diào)節(jié)。（3）理解酶活性的測(cè)定。

1.2技能（能力）目標(biāo)（1）通過(guò)學(xué)習(xí)酶活性的調(diào)節(jié)掌握酶活性調(diào)節(jié)的主要方式，為以后學(xué)習(xí)生物氧化，糖、脂肪、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)的代謝和調(diào)節(jié)等章節(jié)奠定基礎(chǔ)。（2）通過(guò)了解酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，加強(qiáng)與臨床的聯(lián)系，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.3學(xué)習(xí)態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（1）通過(guò)介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史，講解酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，從具體的例子入手，酶缺陷導(dǎo)致的疾病，如先天性酪氨酸酶缺陷會(huì)引起白化病，同時(shí)展示病人圖片等，引發(fā)學(xué)生對(duì)酶的本質(zhì)，酶促反應(yīng)特點(diǎn)以及酶活性調(diào)節(jié)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地對(duì)酶化學(xué)的知識(shí)進(jìn)行探索，充分激發(fā)學(xué)生的積極性，達(dá)到更好的教學(xué)效果。（2）酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制，以及酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)這部分內(nèi)容較多，要及時(shí)歸納總結(jié)，幫助學(xué)生理解。此部分內(nèi)容有對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展，酶的特異性以及影響酶作用的因素，學(xué)生自己動(dòng)手檢測(cè)酶的特異性，以及溫度、pH、激活劑和抑制劑對(duì)酶活性的影響，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得出合理的結(jié)論，討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及觀察到的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的綜合能力。

2　教學(xué)內(nèi)容分析

《酶》章節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)方案，選自于英君主編的《生物化學(xué)》教材第七章《酶》，本教材由人民衛(wèi)生出版社出版，衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材，全國(guó)高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會(huì)規(guī)劃教材[1]，特別適用于中藥學(xué)，中醫(yī)學(xué)，中西醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)等專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。本章授課學(xué)時(shí)為6學(xué)時(shí)，在此之前學(xué)生已學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的分子組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)等內(nèi)容，為本章的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，但因本章內(nèi)容相對(duì)抽象，不易理解，如酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的米氏方程等，給學(xué)生的學(xué)習(xí)增加了難度，因此有必要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。

3　學(xué)情分析

課程授課對(duì)象為中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)本科二年級(jí)學(xué)生，均為理科生，基礎(chǔ)較好，思維活躍，大多數(shù)學(xué)生能在教師的指引下積極參與課堂和實(shí)驗(yàn)討論。中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在高中階段的生物課，學(xué)習(xí)過(guò)酶的基礎(chǔ)知識(shí)，大學(xué)一年級(jí)時(shí)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)課程，已經(jīng)具備基本的化學(xué)和生物學(xué)知識(shí)，在生物化學(xué)前面章節(jié)的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，但對(duì)酶的分類(lèi)、酶的分子組成與活性中心，酶促反應(yīng)特點(diǎn)，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，酶的調(diào)節(jié)缺乏系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)，需要在本章學(xué)習(xí)中予以詳細(xì)講解。

4　教學(xué)重難點(diǎn)

4.1教學(xué)重點(diǎn)酶的分子組成與活性中心，酶促反應(yīng)特點(diǎn)；酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，米氏方程的含義，酶的調(diào)節(jié)。

4.2教學(xué)難點(diǎn)酶促反應(yīng)的機(jī)制；酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，

抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響；酶的調(diào)節(jié)。

5　教學(xué)策略

本章內(nèi)容以課堂講授與啟發(fā)式、探究式教學(xué)相結(jié)合，提出問(wèn)題并以酶在日常生活中的應(yīng)用引發(fā)學(xué)生興趣，課前可以讓同學(xué)們找尋生活中與酶有關(guān)的產(chǎn)品，然后在課堂上用較短的時(shí)間交流一下。課堂講授以PPT多媒體方式為主，輔助板書(shū)。同時(shí)課堂教學(xué)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，課堂上學(xué)到的知識(shí)在實(shí)驗(yàn)課上得到驗(yàn)證和應(yīng)用，讓學(xué)生切實(shí)掌握酶促反應(yīng)的特點(diǎn)，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中溫度、pH、激活劑和抑制劑等因素對(duì)酶活性的影響等知識(shí)。在課堂中適度進(jìn)行提問(wèn)和討論，既能活躍課堂氣氛，又能引發(fā)學(xué)生新的思考[2]。

6　教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

本章節(jié)共6個(gè)學(xué)時(shí)，第一節(jié)酶的分子組成與活性中心和第二節(jié)酶促反應(yīng)特點(diǎn)與機(jī)制安排2個(gè)學(xué)時(shí)，第三節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和第四節(jié)酶的調(diào)節(jié)是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)安排3個(gè)學(xué)時(shí)，第五節(jié)酶的命名與分類(lèi)和第六節(jié)酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系是需要學(xué)生了解的內(nèi)容安排1個(gè)學(xué)時(shí)。

課程開(kāi)始時(shí)，以故事的形式講述酶發(fā)現(xiàn)的歷史，然后將酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系章節(jié)的部分內(nèi)容提前講解，如先天性酪氨酸酶缺陷會(huì)引起白化病，有機(jī)磷農(nóng)藥（敵敵畏、敵百蟲(chóng)等）中毒，就是抑制膽堿酯酶的活性；急性胰腺炎，使胰蛋白酶原在胰腺中被激活，造成胰腺組織被水解破壞，從而引發(fā)學(xué)生對(duì)酶的本質(zhì)，酶促反應(yīng)特點(diǎn)以及酶活性調(diào)節(jié)的興趣，激發(fā)學(xué)生的積極性，達(dá)到更好的教學(xué)效果[3]。

第一節(jié)酶的分子組成與活性中心，回顧蛋白質(zhì)的分子組成和分子結(jié)構(gòu)，講述酶的分子組成，單體酶和結(jié)合酶，引出輔助因子，在這部分內(nèi)容可回顧維生素章節(jié)的相關(guān)知識(shí)（尤其是B族維生素），然后展示酶的活性中心示意圖，講解酶活性中心的組成及其作用。第二節(jié)酶促反應(yīng)特點(diǎn)與機(jī)制，這節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，通過(guò)將酶與一般催化劑進(jìn)行比較，引出酶促反應(yīng)的特點(diǎn)：高度催化效率（活化能）、高度特異性、高度不穩(wěn)定性和酶活性的可調(diào)節(jié)性。然后講解酶促反應(yīng)的機(jī)制，主要講解誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)，同時(shí)說(shuō)明在誘導(dǎo)契合作用的基礎(chǔ)上還有鄰近效應(yīng)與定向排列、表面效應(yīng)、多元催化和共價(jià)催化。第三節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，這節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。米氏方程的推導(dǎo)過(guò)程不要求掌握，但是米氏常數(shù)的意義必須掌握。以表格的形式比較各種可逆性抑制作用的異同，幫助學(xué)生掌握抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響。第四節(jié)酶的調(diào)節(jié)，本節(jié)內(nèi)容可以與后續(xù)章節(jié)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)相聯(lián)系，引出“關(guān)鍵酶”的概念，然后從別構(gòu)調(diào)節(jié)、化學(xué)修飾、酶含量的調(diào)節(jié)和酶原的激活四方面講解，最后講述同工酶的概念及生理意義。

7　教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

課堂互動(dòng)（1）以故事的形式講述酶發(fā)現(xiàn)的歷史，1773年意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)和1836年德國(guó)馬普生物研究所科學(xué)家施旺的發(fā)現(xiàn)。（2）課程開(kāi)始時(shí)，提出問(wèn)題并以酶在日常生活中的應(yīng)用引發(fā)學(xué)生興趣，課前可以讓同學(xué)們找尋生活中與酶有關(guān)的產(chǎn)品，然后在課堂上用較短的時(shí)間討論一下，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)酶在生活很常見(jiàn)，同時(shí)以具體的例子入手，講述酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。（3）結(jié)合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)“酶的特異性及影響酶作用的因素”，讓學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)能夠在實(shí)驗(yàn)課上得到驗(yàn)證和應(yīng)用，并引導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象說(shuō)明了什么問(wèn)題和為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，幫助學(xué)生切實(shí)掌握酶促反應(yīng)的特點(diǎn)，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中溫度、pH、激活劑和抑制劑等因素對(duì)酶活性的影響等知識(shí)[4]。

課下互動(dòng)。（1）組織學(xué)生參加開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如自主選擇研究?jī)?nèi)容或參與教師科研課題等，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和實(shí)際動(dòng)手的操作能力。（2）給學(xué)生一個(gè)酶的編號(hào)，EC 1.1.1.2，要求學(xué)生搜索這個(gè)酶的名字以及功能。

8　教學(xué)反思與改進(jìn)

對(duì)于不同的專(zhuān)業(yè)，采用不同講授方法，中藥學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較好，大部分學(xué)生能夠跟上教師的思路，對(duì)于曾經(jīng)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)能靈活運(yùn)用，課程進(jìn)展較為順利，所以在講授完本章課程的重點(diǎn)難點(diǎn)之后，還可以再給學(xué)生補(bǔ)充一些與本課程相關(guān)的最新的研究動(dòng)向和前沿，以滿(mǎn)足學(xué)生求知的迫切需求。

課堂授課過(guò)程中關(guān)注學(xué)生的聽(tīng)課狀態(tài)，根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整授課的速度，對(duì)于學(xué)生精力分散的現(xiàn)象，可以適時(shí)進(jìn)行提問(wèn)，把學(xué)生的精力和注意力拉回來(lái)；生物化學(xué)理論課一般是4節(jié)連排，在連上3節(jié)課后學(xué)生容易出現(xiàn)倦怠，這時(shí)可以適當(dāng)引入一些與本章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的生活實(shí)例或者小故事，引起學(xué)生的興趣。

參考文獻(xiàn)

[1]于英君.生物化學(xué)[M].2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2012.

[2]朱素琴，季本華.生物化學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐與探索[J].微生物學(xué)通報(bào)，2010，37(8):1238-1242.

[3]楊云，張瑜，姚政，等.中醫(yī)院校生物化學(xué)案例教學(xué)的應(yīng)用與實(shí)踐[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2010，28(9):1902-1903.

[4]鄭曉珂.生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社，2011.

The Instructional Design Case of the Enzyme for Students Majoring in Chinese Pharmacy

ZHAO Le, ZHENG Xiaoke, MA Ligang, SHI Shengli, HANYongguang, AN Na
(School of Pharmacy, Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450008, China)

Abstract:Biochemistry is one of the basic courses for students majoring in Chinese pharmacy. Enzyme is a very important chapter of biochemistry course, and lays the foundation for subsequent chapters, such as biological oxidation, matter metabolism and regulation, etc. The instructional design case of the enzyme for students majoring in Chinese pharmacy was discussed in this article. All eight aspects of the teaching objectives, teaching content, student analysis, teaching key and difficult points, teaching strategies, the process of instructional design, interactive teaching and teaching reflection were more in-depth analyzed and discussed in the article. The instructional design reflected the student-centered teaching idea, allowed students involved in teaching process, changed the traditional teaching model, enabled students to apply knowledge to think, and solved a problem and in favor of cultivating students' scientific thinking and ability of active learning.

Keywords:Biochemistry; enzyme; instructional design; teaching content

收稿日期：（本文編輯：蘇玲本文校對(duì)：劉孟奇2015-09-23）

基金項(xiàng)目：※河南省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（No：2014SJGLX231）

doi:10.3969/j.issn.1672-2779.2016.01.010

文章編號(hào)：1672-2779（2016）-01-0018-02