案例教学法在基础生物化学教学中的应用

                                                                                         岳岩磊，刘薇，李涛 

（河南农业大学生命科学学院生物化学与分子生物学教研室，河南 郑州 450002）

摘要：为了进一步提高学生对基础生物化学课程的学习兴趣和学习效果，针对2017及2018级资源环境专业本科生，根据学生专业背景及特点开展案例教学法，将案例融入到基础生物化学的教学中。实践表明，在案例教学授课时，课堂气氛活跃，学生课程参与度高，师生互动良好。结合案例教学可较好的培养学生独立思考能力、创新能力及团队协作精神，有效提高基础生物化学的教学质量。

关键词：基础生物化学；案例教学法；创新思维

Application of case based learning method in basic biochemistry teaching

YUE Yanlei, LI Tao, LIU Wei*

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

Abstract: In order to improve learning interest and effect in basic biochemistry courses of 2017- and 2018-grade students of resources and environmental engineering, we carried out case based learning (CBL) method according to the characteristics of specifility. 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: case based learning; innovative thinking

案例教学法（CBL: Case based learning）起源于1920年，是一种以案例为基础的教学方法，与传统教学方法不同，教师在案例教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论^[1]。在现代教学中案例教学是使学生理论联系实践的重要方法，实施过程中通过对学生进行引导研究案例，进一步剖析案例，培养学生对发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，从中不仅加深了学生对基础知识的掌握，还提高了教学效果。

基础生物化学是资源环境（资环）专业的一门重要的核心课程，该课程知识点多、专业理论性极强、需要记忆的内容繁多且枯燥，是资环专业乃至所有生物学相关专业学生反映最难学的课程之一^[2]。在课堂教学中如何引导学生掌握重点、理解难点及熟记主要知识点，同时培养学生的创新思维并将理论用于实践研究，是基础生物化学教育中亟待解决的问题。

由于基础生物化学逻辑理论性强^[3]，很多同学经常错误地认为与资环专业未来从事的工作联系少，从而严重影响了学生的学习积极性。想要激起学生的学习兴趣，就要明确基础生物化学在资环专业学习的重要性，不能泛泛的使用传统生物化学的教学方法，而要对资环专业有针对性的开展课程设计。因此，基于资环专业的生物化学案例在此专业的教学中就起到了尤为重要的作用。授课教师在教学中适度实施案例教学法，应用于不同的章节及重要的知识点处，可将枯燥的理论与科研实践联系起来，取得了良好的教学效果。

1 案例教学法在资环专业基础生物化学教学中的应用

1.1 教学实施方法

以我校2017级资环专业92名及2018级资环专业177名本科学生为对象，参考刘卫群等主编的《生物化学》，根据基础生物化学教学大纲的要求，适当修改适时加入案例（如有机膦杀虫的原理、水华处理工程菌作用原理、农药喷施的时间、农作物施肥时期的选择等），提出有针对性的问题，引导学生主动总结相关内容，同时进行深入的讨论。以10人为一组对案例中的生物化学机制和生物化学反应等，用基础生物化学理论知识进行阐述。在期未时对学生进行不记名问卷调查，以期对案例教学法对资环专业基础生物化学教学法进行综合评价。

1.2 具体案例实施

生物催化剂酶是物质代谢反应的基本元件，是生命活动的基础，相关章节内容多，是生物化学学习中的重点和难点，如果只是按照课本和课件去讲述酶的结构特征、分类、催化功能及高效性、专一性等，教学效果不甚理想。比如环境（反应条件）对酶活力的影响，其中重要的条件包括温度、PH等。此处的讲解可以以唾液淀粉酶活力的影响因素为例来展开，具体实施目的为探究唾液淀粉酶的影响因素。提出问题：（1）温度对酶活性有无影响；（2）PH对酶活性有无影响；（3）激活剂和抑制剂对酶活性有无影响；（4）利用所学知识，发现了哪些影响酶活性的因素及酶与化学催化剂的区别。引导学生通过对自己的唾液淀粉酶进行取样，然后在不同的条件下与淀粉进行反应，最终用碘液的颜色反应来检验酶的活力。这种方法即生动、形象又深刻，而后进行小组讨论，总结酶的特点及实验中出现的问题及原因探讨。通过理论知识和学生操作实验，与教师互动，充分调动了学生的积极性，使学生了解影响唾液淀粉酶的因素，为什么唾液淀粉酶人受到这些因素的影响。让学生主动去理解酶的特点、专一性、高效性等，加深他们对酶相关内容的学习理解和掌握。该实例的实施充分挖掘学生的创新思维，提高解决问题的能力，使学生和教师相互合作，最重要的是巩固了实验技能，为今后应用生物化学实验进行科学研究奠定基础。

氨基酸代谢是生物化学中含氮化合物代谢的一个重点和难点。有的学生在学完本单元后仍不能熟记鸟氨酸循环，更不能将本章内容与化学肥料和农家肥联系在一起。因此，在讲授该内容时，可以引入植物缺氮的表型反应及造成此表征的原因，就此探讨代谢通路中出现的问题。同时针对此种现象找出解决方案的种类及原理，农家肥与化学肥料的作用原理等。通过该案例的实施不仅可以让学生更好的掌握含氮化合物包括蛋白质组成单位氨基酸及遗传物质核酸的合成及分解方式，同时还能理解动植物及微生物中氮代谢的联系，从而更好的将理论与实践有利的结合。通过本案例教学的实施，学生反馈良好，较好帮助学生更好的理解机体中氨的来源、去路及转运形式。核酸代谢中间涉及到的磷酸戊糖途径、氨基酸代谢中各种氨基酸与三羧酸循环的物质交叉，以及能量ATP的来源（糖酵解中的底物水平磷酸化和电子传递氧化磷酸化）等相关知识得到了重新调动，进而帮助学习复习巩固之前所学的重要知识点，将三大物质代谢串成网络。通过对案例的分析，将抽象的理论与专业实践应用结合起来，学生的学习兴趣大增，记忆深刻。在课程结束后调查分析269名学生的学习情况，发现96%以上的学生对案例教学法持肯定态度（表1）。

表1 学生对基础生物化学案例教学法的总体评价

2 基础生物化学课程案例教学法的特色

2.1 鼓励学生独立思考、增强学生参与意识

传统教学方法只告诉学生怎么去做，并且其内容有时被认为不实用，甚至还有些乏味无趣，在一定程度上严重的损害了学生的学习积极性。但案例教学要求学生自己去思考、去创造，使学习从枯燥变得有挑战性，使学生在学习过程中体验成功、发现并认同自我。教师提前将案例安排给学生，使学生独立发现并解决问题，体会其中的成功和喜悦，调动了学生学习的主动性，使学生主动获取知识的能力变强。而且案例教学的后一阶段，每位学生都要就自己和他人的心得发表见解。通过这种经验的交流，一方面可以取长补短、促进人际交流能力；另一方面也起到一种激励的效果，使学生听课效果提高，有奋发向上、超越他人的内动力，从填鸭式的被动学习变成为主动。

2.2 引导学生把注重理论知识和注重实践技能相统一

基础生物化学课开设案例教学缩短了理论与专业实践的距离，本质就是使学生早期了解接触专业的一种有效方式。基础生物化学是生物学中的基础先修学科，涉及面广，更新快，物质化学式及化学反应式复杂且多，物质代谢通路多，调控复杂等，而这些理论知识正是生物体各种变化及生命活动的基础。使学生体会基础生物化学对资环专业学习的重要性并与生活息息相关。如果学生只是通过学习书本的知识来固守成规而忽视实践应用技能与创造思维的培养，不仅对自身的发展有着巨大的障碍，并且对未来应用生物化学知识进行科学研究也没有好处。案例教学法可以引导学生在学习中把注重理论知识和注重实践技能相统一。

2.3 师生互动

生化是实验性学科，传统的实验教学方法通常老师先讲解理论知识，然后教师再演示一遍实验过程，学生机械重复实验过程，这样不利于学生的独立思考，不益于培养创新意识。而案例教学法在实验中可以缜密地思考，提出实验方案，这一步可视为实验能力上的升华，同时也促使学生加深思考，案例教学法重视双向交流，容易开阔思路，具有良好的教学效果。

3 基础生物化学课程案例教学法存在的问题

3.1 师资对案例教学法实施的限制

案例教学法与传统教学相比，虽然有效地提高了教与学双方之间的互动，但基础生物化学的教学班级人数较多，授课教师开展案例教学无法参与到每组的案例实验之中，不能全面了解学生对知识的掌握情况。其次，教师对学生的辅导时间不够，通常只是集中辅导，学生受众面较小。

3.2 内容多，学时少，适度使用案例

基础生物化学教学知识点多，大纲中设有10章，每章分别开设2-12节课不等，由于基础生物化学课程需要掌握的内容多，知识点散，教学学时本不充裕，理论教学的学时数无法减少，导致授课教师在授课内容的安排上有所限制，基础生物化学部分实验课程只能略讲或者改为学生自学，授课内容受到了限制，课程难以将相关实验技能全部传授给学生。案例教学法耗时，需要教师及学生花大量时间查阅资料、讨论等，在课堂上花一定的时间再进一步分析讲解，不可能做到每个知识点都有案例，案例过多反不仅占用大量的学时，还会使学生产生厌烦情绪，所以案例多少及类型的选用都要适度。

3.3 针对学生的兴趣选择合适的难度具有代表性的案例

由于学生之间的“实验技能传递”，学长对低年级学生的影响，导致学生认为基础生物化学难掌握、易挂科，加之基础生物化学专业性强，初学者不易理解，学生在接触到生物化学时就缺少学习兴趣。在开展案例教学时，学生分组进行实验，实验过程中缺少教师的考核评价，学生缺乏优秀的动力，许多学生很可能存在蒙混过关的嫌疑。选择合适具有代表性的案例尤为重要，案例过于简单，达不到启发的目的，案例难度过大，超出学生的能力范围，更容易让学生放弃学习，所以根据学生的教育基础选择难度适中的案例，同时必须运用目的知识方可解决，这样才可以更好的激发学生对挖掘知识的兴趣，从而提高发现问题、分析问题及解决问题的能力。

4 结语

基础生物化学是一门实验性学科，案例教学法在课程实践中起到很大的作用，教师在教学中扮演设计者和激励者，鼓励学生积极参与。案例教学法可以培养学生的独立思考能力、团队协作能力和创新能力等，同时使学生们对实验具有更高的积极性。总之，合理应用案例教学手段，提高了教学质量，达到了实践与理论结合共发展的目的，对培养专业人才有很好的推动作用。

参 考 文 献

[1]  杨云. 案例教学及其在生物化学教学中的应用. 云南中医学院学报, 2007, 30(3):54-55

[2]  刘卫群. 生物化学. 中国农业出版社, 2009.3

[3]  Wei Ding, Hongti Jia. Biochemistry. 高等教育出版社, 2012.6

作者简介：岳岩磊，1984年2月，女，汉，黑龙江省，博士，河南农业大学生命科学学院生物化学与分子生物学系，副教授，作物分子生物学。

基金项目：2019年，河南省教育厅，河南省虚拟仿真实验教学项目，（没有项目号）。

 文稿来源：教育教学论坛编辑部 网址：www.jyjxlt.com