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關鍵詞:
生物化學;實驗教學;高校
中圖分類號:
G4
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2014)24-0180-01
1 生物化學實驗教學的教學原則
1.1 結合教學和科研
生物化學教學要和科學研究相結合,對學生進行科研教育,在豐富的學術教學氣氛中培養學生的動手能力,促進學生培養創新精神,學會用科學的手段來解決問題,并與同學有團隊協作精神,使學生適應現代化建設的需要。
1.2 理論指導實踐
實驗教學的根本性就是具有“實踐性”,學生在實踐中不斷進行操作,體驗實驗過程,逐步掌握實驗的基本技能,并不斷學習和思考,發展思維能力,提高個人能力。每個生物化學實驗都會有一套理論體系,且有具體的實驗技術原理,實驗時要嚴格遵守理論指導實踐原則。
1.3 深化教學內容,拓展知識領域
教學過程中,教師要不斷深化基本知識和基本技能,逐步加寬和深化教學內容,提高培養學生的水平。不斷拓寬學生的知識領域,特別是一些新發展、最新的科研問題、該專業的未來發展方向、最新的科研成果等與生物化學實驗教學聯系密切的東西,都要進行教導,擴大學生的知識面,讓學生適應社會發展。
2 生物化學實驗教學發揮的作用
2.1 有利于學生理解和掌握生物化學方面的理論知識
生物化學涉及面廣、內容豐富,在近些年發展十分迅速,其理論知識也是眾多學科的專業基礎知識,如醫學、農業、生物、食品等。知識量越大,學生學習起來越困難,需要了解的層面也越多。很多生物化學的知識都需要學生去記憶,但又不能完全依靠死記硬背,這會減少理論知識學習的趣味性,降低生物化學活力。而生物化學實驗教學能很大程度的幫助學生加深對專業知識的理解,有利于將抽象的理論知識形象化、生動化,方便學生切實的掌握知識。生物化學實驗豐富多彩,有很多有意思的實驗,也有很多有趣的實驗現象,一般高校涉及較多的是生化實驗和生化分離實驗。
如蛋白質定量實驗考馬斯亮藍法,蛋白質樣品加入考馬斯亮藍試劑后,顏色發生改變,吸光度發生變化,通過實驗讓學生清楚的從實驗中體會到蛋白質的某些結構有與考馬斯亮藍發生反應的性質。紫外分光光度法測定蛋白質的含量,讓學生更加清楚蛋白質有紫外吸收的性質,為什么能夠有紫外吸收的性質。
2.2 有利于學生培養對生物化學方面的求知欲
只有通過實驗才能更準確的研究各學科,實驗是發現新知識,了解舊知識的重要途徑,是生物化學和其他相關的生命科學的學科基礎。在生物化學教學中,有些概念、性質很難通過純理論的講述來讓學生理解,有的更是顯得蒼白無力。而在生物化學實驗教學中,學生對生物化學實驗往往會有濃厚興趣,直觀的實驗現象更是有效地緩解了理論知識學習存在的枯燥感,能夠充分調動學生的學習興趣,引發學生對實驗現象進行思考和總結,展現了生物化學本身特有的學科魅力。
我們都知道酶學在生物化學中占有重要地位,而酶的基本性能指標是酶活力。通過實驗,如酶的抑制和激活實驗,能夠讓學生對酶活力有一個概念,對其的活力測定也有了認識。該實驗可以讓學生采集自己的唾液淀粉酶進行實驗,通過稀釋自己的酶液來激活或抑制酶活力。當稀釋程度滿足要求時,實驗現象會呈現出黃褐色的激活組酶,藍黑色的抑制組酶和酒紅色的對照組酶,實驗結果顏色鮮明,生動有趣,一定程度的激發學生的實驗熱情,提高對酶的認知,并培養了學習興趣。
2.3 有利于學生培養分析問題能力、動手能力和解決問題能力
生物化學研究本質上還是對生命的化學本質研究,在生物化學實驗中應用的實驗材料是生物材料,該材料穩定性差,個體差異也較大,導致的實驗結果誤差也很大。這樣就對學生的實踐能力有了要求,并且為了獲得較為準確的實驗結果,也要求學生培養細心、嚴謹、靈活的科研風格。高校生物化學實驗教學采用的實驗方案大都數是較為成熟的驗證性實驗,一般會有較為詳細的操作規范,得到的實驗結果也較為準確,能夠了學生體會到實驗成功的魅力。但當實驗出現錯誤導致失敗時,就要求學生學習分析問題,總結經驗教訓,再結合實驗來解決問題,鍛煉學生動手能力和解決問題能力,當對問題有不同看法時也可以通過不斷的實驗來創新,培養創新能力。
如蛋白質的凝膠過濾層析實驗,能夠讓理論知識轉變為形象的實驗現象,讓學生從根本上理解凝膠過濾層析的原理和方法。該實驗主要是凝膠柱中,不同分子量和顏色的樣品彼此分離,在檢測器檢測和電腦的記錄下,描繪出它們的洗脫曲線,并通過對曲線的分析來總結實驗和自身不足,不斷鍛煉自身。
3 結語
在高校生物化學實驗教學中,不但需要通過大量的驗證性實驗來鍛煉學生的動手能力,也需要通過一些設計性的實驗或者綜合性的實驗來培養學生的分析問題能力、實驗設計能力、問題解決能力和科研能力。通過各種實驗,不僅加深了學生對知識的理解和掌握,也培養了學生之間的團隊合作能力,思考問題時也能做到嚴謹、細致,能夠科學的分析實際問題,適應社會的發展需求。
參考文獻
[1]唐瑭.生物化學實驗教學改革與研究[J].實驗科學與技術,2012,(01).
論文摘要:生物化學實驗教學是高校生物化學教學的重要組成部分,對于加深學生對生物化學專業理論知識的理解和掌握,培養學生對生命科學的科研興趣和求知欲,以及鍛煉學生的實踐能力和分析問題、解決問題能力都具有重要的作用,本文就此闡述了幾點體會。
生物化學是一門實驗科學,生物化學學科的飛速發展離不開生物化學實驗方法的不斷進步和深入。同樣,對生物化學知識的理解、掌握和運用也離不開生物化學實驗。在高等學校生命科學、生物技術、生物工程等專業、以及農、林、醫、藥相關專業中,生物化學實驗都是生物化學教學中必不可少的環節,也是培養學生的科研興趣和實踐能力的重要環節。筆者在近十年的教學實踐中深刻體會到生物化學實驗教學和理論教學之間相輔相成、互相促進的關系。
一、生物化學實驗有助于加強學生對生物化學專業理論知識的理解和掌握
生物化學是一門內容極其豐富且發展迅猛的學科,也是生物、醫藥、農業、食品等眾多學科的專業基礎,這使得生物化學一方面容易引發學習的興趣,另一方面又比較難學。生物化學專業理論知識的學習需要大量的記憶,但是單純的死記硬背不僅無濟于事,還會抹殺生物化學的活力,使得理論學習變得枯燥乏味。因此需要進行理解性記憶,并隨時進行歸納總結、融會貫通。生物化學實驗是加深理解專業知識的重要途徑,它能夠使抽象的生物化學理論以形象、生動的形式展現出來,有助于加強學生對理論知識的理解和掌握。生物化學實驗的內容豐富多彩,包括普通生化實驗、生化分離實驗,以及一些技術水平更高的生化實驗等。普通生化實驗主要是對各類生物分子進行定性和定量研究;生化分離實驗主要是利用層析、電泳、超速離心等方法對各類生物分子進行分離和純化;其他高級生化實驗則包括研究生物大分子結構的X—射線衍射技術,研究物質代謝的同位素示蹤技術,與分子生物學相關的DNA重組技術,等等,其中的一些技術促進了新興學科的發展并成為這些學科的核心技術。
在高等學校生物化學教學中涉及到的主要是普通生化實驗和生化分離實驗。這些實驗與理論教學相輔相成,能有效地幫助學生理解和掌握專業理論知識。例如,在“蛋白質的兩性反應和等電點的測定”實驗中,通過觀察在加酸、加堿過程中,酪蛋白溶液酸堿度的變化和沉淀——溶解情況的變化,形象、直觀地展現出蛋白質的兩性解離過程,使同學們切實理解了蛋白質的兩性解離性質和等電點的概念;通過比較在不同pH值下酪蛋白溶液的沉淀量,不僅可以反映出酪蛋白的等電點,還使得同學們對蛋白質膠體溶液穩定性的影響因素有了更為深刻的理解和認識。在“酶的抑制與激活”實驗中,利用同學們自身的唾液淀粉酶,通過比較分別存在Cl-和Cu2+時,酶催化淀粉水解后,水解產物與碘所呈現出的不同顏色,不僅可以直觀地反映出抑制劑和激活劑對唾液淀粉酶的作用,幫助理解酶的抑制和激活這一性質,還可以促進同學們思考抑制劑與變性劑之間的差別,并使同學們對各自的唾液淀粉酶酶活高低及其性能有了初步的認識。
二、生物化學實驗有助于培養學生對生命科學的科研興趣和求知欲
生物化學和相關的生命科學都是實驗科學,實驗是這些學科的基礎,是理解已有知識、發現新知識的重要途徑,也是激發求知欲和探索欲的良好手段。生物化學作為揭示生命的化學本質的一門學科,是21世紀最富生命力的學科之一,也是研究熱點眾多、研究成果日新月異的學科之一,其旺盛的活力離不開實驗的開展和創新。在生物化學實驗教學中,深刻地體會到學生對生物化學實驗的濃厚興趣,這有效地緩解了生物化學理論知識學習的枯燥感,使得生物化學煥發出它本身特有的學科魅力。
在生物化學教學中,有些概念和性質僅僅通過理論講解顯得很空洞,很難使學生深刻理會。而在理論講解的基礎上,結合直觀的實驗現象,就能調動起學生的興趣,并啟發學生進行思考和總結,從而達到事半功倍的效果。酶學是生物化學中很重要的一部分內容,酶活力是反映酶的性能的基本指標,但是單純的理論講解總顯得索然無味、力不從心。通過“糖化型淀粉酶活力的測定”“蛋白酶活力的測定”等實驗,使同學們對酶活力的概念及其測定有了清晰的認識。在上面提到的“酶的抑制和激活”實驗中,由于使用的是同學們自身的唾液淀粉酶,個體之間存在酶活差異,需要同學們自己對酶液進行適當的稀釋。有的同學酶液稀釋得正好,激活組、抑制組和對照組表現出明顯的差異,分別呈現出黃褐色、藍黑色和酒紅色;有的同學第一次酶液稀釋過頭,重新調整后得到明顯的實驗現象。鮮明的實驗結果令同學們非常新奇和興奮,激發了同學們的實驗熱情和研究興趣,并使同學們領會了酶活力的影響因素和酶活測定的關鍵。糖代謝是動態生化的重要內容,其中的糖酵解途徑以及糖的有氧代謝需要同學們完全掌握。在理論學習的基礎上,通過“碘乙酸抑制糖酵解”實驗,比較在三氯乙酸、碘乙酸存在下酵母的葡萄糖代謝情況,以及中間產物3-磷酸甘油醛的積累差異,使同學們對酵母的葡萄糖代謝和糖酵解途徑有了更為生動和直觀的認識,提高了對動態生化的學習興趣,也為以后學習和研究微生物代謝奠定了良好的興趣基礎。
三、生物化學實驗是鍛煉學生實踐能力和分析問題、解決問題能力的良好方法
生物化學研究的是生命的化學本質,生物化學實驗所用的材料是生物材料,生物材料往往存在較大的個體差異,且穩定性較差,因此生物化學實驗的相對誤差較大。為了獲得準確的實驗結果,需要具備優良的實踐能力,以及嚴謹、細致、靈活、創新的科研作風。生物化學實驗是鍛煉學生實踐能力的良好途徑,也是培養學生嚴謹的科研作風的有效手段。通過生物化學實驗,還可以鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。
高校生物化學實驗教學采用的多為方案成熟的驗證性實驗,在正確的理解和嚴謹、規范的操作條件下通常都能得到滿意的實驗結果,這不僅能使同學們體會到實驗的神奇,更能感受到成功的喜悅。但有時候也會因各種各樣的原因而導致實驗失敗或結果不太好,這時,鼓勵同學們從中分析原因、總結經驗、進而解決問題,同樣能夠起到良好的鍛煉效果。在“蛋白質的凝膠過濾層析”實驗中,不同分子量和顏色的樣品在凝膠柱中彼此分離開,并通過檢測器和電腦的記錄,顯示出它們的洗脫曲線,使得同學們真正理解了凝膠過濾層析的原理和方法。有的組樣品分離效果很好,洗脫峰狹窄;有的組則分離效果不好,峰形展寬,通過觀察、分析,同學們重新沉降柱面、并平穩上樣,取得了良好的分離效果。這不僅提高了同學們的實驗技能,也使同學們認識到實驗操作需要嚴謹、細致。
在生物化學實驗教學中,除了安排大量的驗證性實驗以鍛煉學生多方面的實踐能力之外,在此基礎上適當地安排綜合性、設計性實驗,還有助于培養學生的實驗設計能力和科研能力。例如,在“酵母蔗糖酶的提取”實驗中,通過讓同學們來設計不同的實驗方案,可以使他們更好地理解生物分子分離的常規過程和常用方法;通過讓各個組實施不同的操作方案,不僅能鍛煉他們的科研技能,還可以鍛煉他們分析問題的能力和協作精神。通過不同實驗方案的實施,使同學們認識到生化分離實驗除了具有嚴謹的科學性之外,還表現出靈活的藝術性,并隨著被分離樣品的不同而可以藝術性地采用靈活多樣的生化分離手段。
總之,生物化學實驗教學在高校生物化學教學中具有重要的作用。
參考文獻
1.1 證明DNA分子的復制方式
DNA是生物的主要遺傳物質,它之所以能在生物的親代和子代之間保持相對的穩定性和連續性,與它能夠進行自我復制有關。DNA分子的自我復制方式是半保留復制,即新形成的DNA分子中有一條鏈是原來的。而DNA分子的復制方式是通過對氮的同位素標記得以證明的。
1.2 證明生物膜在結構和功能上的有機聯系
自然界中的H有3種同位素,即氕、氘和氚,氕和氘是穩定的同位素,而氚具有放射性,能夠發射負β射線??茖W家在研究分泌蛋白的合成與分泌時,曾經做過這樣一個實驗:在豚鼠的胰臟腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸,3 min后,被標記的氨基酸出現在附著有核酸體的內質網中,在17 min后出現在高爾基體中,117 min后出現在靠近細胞膜內側的運輸蛋白的小泡,以及釋放到細胞外的分泌物中。這個實驗證明了細胞內的各種生物膜在功能上是緊密聯系的。
1.3 證明光合作用釋放的氧氣來源
自然界中的O元素也有三種同位素,即16O、17O、18O。魯賓和卡門用18O分別標記H2O和CO2,通過質譜儀測定代謝物的質量后進行了分析,從而證明了光合作用釋放的氧全部來自水。當然這個實驗只是最初的結果。伴隨著實驗的持續,最后的結果應當是釋放出的氧氣,既來自H2O,也來自CO2,因為水是可以反復被利用的,光合作用和呼吸作用是密切相連的。
2 通過化學反應原理為生命起源提供生物化學進化上的證據
雖然目前人們對地球上最早的生命究竟是怎樣起源的還沒有弄清楚,但根據生物學的基本規律來推測,生命從簡單到復雜、從低級到高級的發展趨勢是確定無疑的。就是說在生命起源之前必定存在一個化學進化的階段,最后才會演變為原始生命。
生成了氨基酸就可能生成蛋白質,也就有可能生成核酸。英國生物化學家桑格從1945年起開始研究肽鏈上氨基酸的排列順序,然后研究了一種簡單的蛋白質——牛胰島素的結構,于1955年確定了牛胰島素的結構,從而為胰島素在實驗室合成奠定了基礎,并促進了蛋白質結構的研究。桑格因確定胰島素的分子結構而獲得1958年諾貝爾化學獎。
弄清楚了蛋白質的結構,就有希望合成蛋白質。世界上首先合成的蛋白質是只有8個氨基酸的催產素。我國科學工作者從1958年開始研究胰島素的合成,大體經歷3個步驟,終于1965年在世界上首次人工合成了結晶牛胰島素。
20世紀60年代后桑格的工作轉向核酸方面的研究,致力于對核糖核酸和脫氧核糖核酸結構的分析研究。他利用酶的生物活性,用生物學的處理方法,正確地確定了核糖核酸中每種堿基的排列順序和脫氧核糖核酸中核苷酸的排列順序。他還發展了脫氧核糖核酸的精確快速分析法。他用此法于1977年成功地測定了細菌病毒ФХ174脫氧核糖核酸分子的全部共5 386個核苷酸的排列順序。桑格因設計出一種測定DNA內核苷酸排列順序的方法而與W.吉爾伯特、P.伯格共獲1980年諾貝爾化學獎。
萊文是美國生物化學家,1911年發現了兩種不同類型的核酸:一種是核糖核酸,即RNA;另一種是脫氧核糖核酸,即DNA。后來知道這兩種核酸除了所含的核糖不同以外,所含的有機堿基也不同。1934年萊文發現了核酸由四種核苷酸組成,每一個核苷酸由一個核糖(或脫氧核糖)、一個磷酸和一個有機堿基組成。他認為核苷酸的區別除了五碳糖以外,主要是堿基的區別。組成DNA的四種核苷酸的堿基是:腺嘌呤,簡稱A;胸腺嘧啶,簡稱T;胞嘧啶,簡稱C;鳥嘌呤,簡稱G。在RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶,尿嘧啶的簡稱是U。萊文雖然發現了核酸的化學結構,但沒有確定四種核苷酸以什么樣的形式組成核酸分子。
3 以原子結構理論闡釋復雜生命現象
3.1 衰老現象的闡釋
對于人為什么會衰老,雖然到現在還沒有找到最終的答案,但自由基理論給了一個比較滿意的回答。自由基理論認為,當自由基產生以后,攻擊和破壞細胞內執行正常功能的生物分子。在嚴重的情況下自由基在攻擊生物膜的磷脂分子時,就可以產生同樣的自由基。這些新產生的自由基又會去攻擊其他分子,由此引起雪崩式的反應,對生物膜損傷很大。此外自由基還攻擊DNA分子,可能引起基因突變;另外自由基還攻擊蛋白質,致使蛋白質分子的活性下降,使細胞衰老。
那么自由基是怎樣產生的呢,這要用化學理論來解釋。人們通常把異?;顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F稱為自由基。在自由基中含有未配對的電子,因此表現出高度的活潑性。自由基產生的途徑主要是:細胞在代謝過程中不斷進行各種氧化反應,在氧化反應過程中很容易產生自由基;另外輻射及有害物質的入侵也能刺激細胞,產生自由基,比如水在電離輻射下便會產生自由基。因此可以用自由基理論來解釋生命的衰老,而自由基的理論支撐是原子結構理論。
3.2 光反應機制的闡釋
光反應主要包括2個過程,即水的光解和光合磷酸化。解釋水在光下可以分解也有賴于原子結構理論。葉綠體的類囊體上的色素有兩類:一類具有吸收和傳遞光能的作用,即大多數的葉綠素a、全部的葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素;另一類是少數處于特殊狀態的葉綠素a,這種葉綠素a一方面能吸收光能,另一方面能夠轉換光能。在光的照射下有吸收和傳遞光能的色素將吸收的光能傳遞給少數處于特殊狀態的葉綠素a,使得這些葉綠素a被激發而失去電子。脫離葉綠素a的電子經過一系列的傳遞,最后傳遞給一種帶有正電荷的有機物——NADP+(氧化型輔酶Ⅱ)。失去電子的葉綠素a轉變成為一種強氧化劑,它可以從水中奪取電子,這樣就迫使水分子氧化分解,生成氧分子和氫離子,這葉綠素a由于獲得了電子而恢復穩定狀態。這樣,在光的作用下,少數處于特殊狀態的葉綠素a,持續地丟失電子和獲得電子,從而形成了電子流,使光能轉化成電能。
4 通過化學反應方程式的計算定量某物質的存在
比如計算在酵母菌發酵過程中某物質的量。
【例題】 “在啤酒生產過程中,發酵是重要環節。生產過程大致如下:將經過滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種后輸入發酵罐。初期酵母菌迅速繁殖,糖度下降,產生白色泡沫,溶解氧逐漸耗盡。隨后酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精濃度漸漸上升,泡沫不斷增多。當糖度下降到一定程度后結束發酵。最后分別輸出有形物質和鮮啤酒。根據上述過程回答以下問題:
(1) 該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點是________。
(2) 初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是________。
(3) 經測定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他發酵產物,其余1.5%則用于________。
(4) 請寫出由麥芽糖葡萄糖酒精的反應方程式。
(5) 如果酵母菌消耗的糖(設麥芽糖其分子量為342),有98.5%(質量分數)形成酒精(分子量為46.0)和其他發酵產物。設500 t麥芽汁,其中麥芽糖的質量分數為8.00%,發酵后最多能生產酒精濃度為3.20%(質量分數)的啤酒多少噸?
這是2001年理科綜合(全國卷)的一道高考試題,該題目與化學知識的聯系密切,這里至少包含兩個化學知識點:(1) 化學反應方程式的書寫;(2) 根據化學反應方程式來進行計算。
參考答案:
(1) 酵母菌的異化作用類型是既可以進行有氧呼吸也可以進行無氧呼吸,在氧氣充足的情況下可以進行有氧呼吸,氧氣不足時可以進行無氧呼吸
(2) 在氧氣充足的情況下,酵母菌代謝能力增強,大量繁殖,而繁殖的主要方式是出芽生殖
1考試體系的組成
分值比例上,總成績設定為30分,占醫學生物化學課程成績的30%,與理論課的比例為3:7,該考試體系主要包括以下幾方面:
1.1平時成績總分值為10分。包括課堂成績和實驗報告兩個方面,由實驗課帶教老師每次課后打分,所有帶教老師統一評分標準,以保證公平、公正。
1.1.1課堂成績總分值為5分,帶教老師根據學生課堂表現情況酌情給分,具體評分要點及評分標準。
1.1.2實驗報告總分值為5分,具體評分要點及評分標準(表略)。
1.2設計性實驗成績總分值為5分,設計性實驗安排在學期末,包括學生查閱資料,形成實驗設計思路,配置試劑和完成實驗幾個環節,旨在培養學生的科研設計能力和獨立思考解決問題的能力,在整個課程中占有重要地位,因此考試分值設定上也較高,以增強同學對其重要性的認識。在安排設計性實驗時,我們會準備多個選題,例如組織DNA的提取、質粒的提取等,每位學生抽簽選取一題進行設計,針對每個具體實驗制定具體考核標準,其考核內容包括以下幾個方面:
1.2.1實驗設計內容??偡种禐?分,帶教老師根據學生實驗總體設計情況酌情給分,具體評分要點及評分標準(表略)。
1.2.2課堂成績??偡种禐?分,設計性實驗從試劑配制到最終實驗操作都需要學生自己完成,開放實驗室進行操作,具體考核由開放實驗室值班老師進行,考核標準參(表略)。
1.2.3實驗結果及報告??偡种禐?分,帶教老師根據學生實驗報告書寫情況酌情給分,具體評分要點及評分標準。
1.3期末成績
1.3.1理論成績。總分值為5分。閉卷筆試,與期末理論試卷合并,考核內容主要涉及實驗基本原理、現象分析等,題型主要為選擇和填空。
1.3.2操作技能成績??偡种禐?0分。學期末進行,教師與考生一對一考核,考試內容主要是基本儀器的使用和操作,如吸量管、微量移液管的使用、離心機及PCR儀的使用及注意事項等,操作題含題目背景,以培養學生的分析解決問題的能力。設立多套備選題庫,抽簽隨機選取考題、現場打分。不同操作評分標準各異,以吸量管操作為例(表略)
2考試體系效果評定
2.1考試成績情況分析考試成績是評價考試體系是否有效和完善的最直觀的標準,隨機抽取2010級52名同學進行了統計學分析發現,成績符合正態分布。
【關鍵詞】金花茶;生物學功能
金花茶是茶科(Theaceae)金花茶(Theopsis Chrysantha Hu),摘取成熟葉子為藥。金花茶是含黃酮類、茶多酚、微量元素(如鋅、有機鍺、硒等),還含有18種氨基酸。金花茶之所以珍稀就是因為上述成份具有奇特的生物學功能作用;而這些成份與植物種植的特定的自然環境(如土壤、水、氣候)有著密切相關因素。經植物學家考證和國家驗證,只有我公司獨家用無性繁殖技術種植在合浦縣境內的金花茶才具有特殊保健功效價值,目前我公司是世界上第一個大型的金花茶種植基地。為了進一步研究它的功能作用,我們開展了實驗研究工作,現匯報如下。
1 實驗部分
1.1 實驗樣品的制作:秤取金花茶于葉于煎皿加蒸餾水反復煎煮三次(60°、40°、40°),靜置過濾,取濾液于薄膜濃縮皿內濃縮至15B°,再加水稀至5B°,靜置2―4h后過濾,分裝,滅菌即得,供實驗用(下簡稱樣品A)。
1.2 質量分析:取樣品A依法操作(方法均略),作基礎質量分析。安壘試驗和生物學功能等三太項目的試驗。結果如下:
1.2.1 基礎質量試驗結果見表1。
1.2.2 化學元素分析:用原子分光光度儀測結果見表2。
1.2.3 氨基酸含量測定:用日立835―50型氨基酸分析儀測試,結果見表3。
1.3 安全試驗
1.3.1 急性毒性試驗:計算求得LD50=22803mg/kg,LD50的95%可信限在20488.25388mg/kg,LD50=22938mg/kg屬無毒級。
1.3.2 細胞微核試驗:經設樣晶A組與蒸餾水陰性對照組比較P>0.05,差別沒有顯著意義。結果為陰性。
1.3.3 Ames試驗:樣品A的誘變試驗結果為陰性。
1.4 藥理作用和生物學功能試驗:樣品A按試驗操作規程作抗腫瘤、降血壓、降血脂、降膽固醇、抗動物硬化等功能試驗。
1.4.1 實驗性腫瘤的抑制作用:對S180和EAC(艾氏腹水瘤)細胞有一定的抑制作用,癌重抑制率分別為24.8%、22.5%。資料報導1]肺癌轉移抑制率為40%,其功能作用接近保健抗癌藥的水準。
1.4.2 降血壓作用
1.4.3 對β脂蛋白、總膽固醇和主動脈粥樣硬化的影響試驗:該三個項目均設高脂飼料組為對照組,用樣品A和安妥明進行觀察,對β脂蛋白和總膽固醇的影響,樣品A組較高脂組下降率分別為36.13%、35%;安妥明組分別下降23%、33.2%。高脂組經解剖觀察到主動脈粥樣硬化病灶比樣品A和安妥明組明顯,而且較嚴重。說明樣品A對上述三種疾病有明顯的藥理作用。
1.4.4 抗菌試驗:樣品A對白色葡萄球菌、福氏痢疾桿菌、綠膿桿菌、乙型鏈球菌、白喉桿菌效果較好。
2 問題討論
2.1 金花茶經過質量分析和毒理學試驗證實含黃酮類、茶多酚、微量元素(含必需微量元素七種),其中含珍稀有機鍺和硒。含18種氨基酸(其中8種必需氨基酸)。毒理實驗結果證實為無毒級LD50為22g/kg。細胞微核和誘變試驗均為陰性。顯示了金花茶是一種純天然功能性食品的自然本質,具有生物源特色的功能營養保健品。
2.2 金花茶生物學功能作用試驗結果證實所含有效成分,具有抗癌、防癌細胞轉移。降血壓、降血脂、降膽固醇,抗動脈硬化、抗菌等26功能作用。例如黃酮類成分是目前國內科學家重點研究具有抗癌作用的中草藥主要成份,含此成份取得《藥準字》批文的有白花蛇舌草針和復方半邊蓮針已上臨床多年;茶多酚是茶葉必含成份,能全面消除體內致病啟動因子的氧自由基,具有抗癌、抗衰老、提高免疫功能、降血脂等多種功能作用,是我國最新科研成果;含14種元素,其中有7種是人體必需微量元素,如鋅、硒、銅、錳和珍貴有機鍺等。鋅是生命金屬,沒有鋅生命將終止,因為鋅是體內100種生物酶的激活劑,生物學功能非常活潑。珍貴的有機鍺和硒都具有抗癌,增強免疫,防止癌細胞轉移多種奇特生物學功能,金花茶之所以含有如此珍稀豐富的鍺和硒,這與其特定的自然地理環境密切相關,也就是說種植在合浦常樂的金花茶是如此,易地就非也。資料報道:一般可食性食物含鍺量為5PPM,一公斤約含5μg,而廣西金花茶1公斤約含39.35mg,還含17種氨基酸,其中8種是人體必需氨基酸,門類齊全,含量豐富,氨基酸是人類生存的基礎營養物質,除了完成自身的生物代謝功能外,在此還起到載體功能作用??梢娊鸹ú杓喾N成份和多種奇特生物學功能為一體的優勢,進入新千年之際,研制和開發以金花茶為原料的生物源功能性營養保健品大有前途。
3 金花茶生物學功能作用機理
實驗證實金花茶含多種有效成分和具有多種生物學功能作用,根據實驗結果和文獻資料作綜合分析和理論上的揣則推理。
3.1 金花茶含黃酮類,是多羥基衍生物,分子結構類似茶多酚(Teapoly Pbend)黃酮類至少有35種不同的生物活性[2]??梢娝乃幱帽=」δ茏V非常廣,抗癌是其首選的功能作用,還有抗菌作用,其作用機理與茶多酚相似。
3.2 茶多酚的作用機理[3]。茶多酚提供質子氫,有效地堵截O形成的第一步,而阻止氧自由基的鏈鎖反應而終止自由基反應(反應式)[4],全面徹底清除氧自由基。從而起抗癌、防癌,增強免疫功能作用以及防止現代病奇特功能作用。
3.3 微量元素和氨基酸的功能作用機理:金花茶中含14種元素,其中有7種是人體必需微量元素,含豐富的硒和鍺,含18種氨基酸,含100%必需氨基酸。兩者同歸一體,這充分顯示金花茶具有生物源優勢的內涵。作用機理有著互為因果的生物學化學關系,相輔相成。
微量元素的特點是金屬元素,而且都是帶正電荷的陽離子性質,金花茶所含微量元素都是呈游離狀態,沒有生物學功能和藥理作用,只有和氨基酸形成有機羧酸配價復合物。如天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸都能與有機鍺、硒等微量元素形成絡合物[5],才能夠發揮生物學功能作用,促進吸收,提高生物利用度和療效。以有機鍺為例,有機鍺能與有機羧酸強烈絡合,絡合成氨基酸鍺絡合物――有機鍺形式才能發揮療效,有機鍺和硒與氨基酸絡合一起產生聯合抗癌作用。作用機理不是直接殺死癌細胞,對癌細胞DNh合成沒有抑制作用;而是通過增強機體免疫機制發揮抗癌作用,特別是誘生IFN-γ,活化Mcp和HK細胞等作用,是一種較理想的免疫增強劑,這是其他化學抗癌藥不可攀比的優勢。
金花茶中的硒含量豐富(74.4mg/kg),功能作用同有機鍺,作用機理是消除致癌的過氧自由基,通過形成硒中心自由基起作用,是單線態氧('O2)的猝滅劑,使單線態氧之間形成電荷遷移配合物,而達到消除自由基作用[6]。保護機體不受自由基的損傷,調節機體免疫功能、抗衰老。
氨基酸是人類生存的基本營養物質,除了完成自身的生物代謝功能外,還參與體內各種生物化學反應。存在于金花茶中的氨基酸有“特殊使命”,是起到“導彈發射架”(生物載體)的作用[7]。通過這個發射架把微量元素這個彈頭發射到機體內的病灶靶位即命中生效,也就是說金花茶中的游離狀態的微量元素與有機羧酸結合成絡合物才有療效。
3.4 金花茶因為含多種成份而產生多功能因子的多功能作用這是必然的。作用方式是立足于主導作用,專一性很強。同時又有協同、相加、互補等作用而相輔相成,完善金花茶的功能作用。例如:茶多酚是以清除致痛啟動作用的氧自由基為專一性的作用,氨基酸鍺絡合物――有機鍺是通過免疫作用而介導抗癌,硒是清除過氧自由基而抗癌。但硒又是體內GPX的主要成分,而GPX又有能力清除OH,自由基,因為茶多酚直接清除OH,自由基能力差,通過GPX的協同作用效果更好。而且硒是單線態氧('O2)的猝滅劑,充分顯示功能作用的協同又相加,作用機理互輔,這是金花茶的特有的優勢。
小結:金花茶的藥理實驗結果與金花茶所含有效成分的功能作用互相吻合,互相印證。屬無毒級,是純天然綠色生物源營養保健品,含多種成分和多種奇特的生物學功能作用為一體。實驗證實其抗癌和防止癌細胞轉移的功能作用是金花茶所含成分的共有的主要功能作用,接近抗癌藥的保健水平。金花茶具有降壓、降血脂、降膽固醇、抗癌、抗動脈硬化、增強免疫功能、抗衰老等作用。作用方式是協同、相加、互補三結合,自我調節平衡,沒有化學抗癌藥的化學副作用和化學殘留后遺癥,是一個功能作用齊全,無毒安全,保健功效非常理想的保健品。
參考文獻
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這類藥劑的作用原理主要是抑制作物體內赤霉素的生物合成,有減緩作物營養生長,增加抗逆性、縮短節間、矮化莖稈、控制株型的作用。目前,在國外使用已相當廣泛,主要用于矮化生長,調節地上與地下部器官的關系,增加產量。但在藥劑用量太大,造成藥害的情況下,施用赤霉素可以抵消其效果而使莖的生長恢復。
二、生根防落
這類一般為生長素調節劑。目前,常用促進生根的藥劑是吲哚丁酸和萘乙酸。吲哚丁酸的藥性強,且較穩定,促進生根多而長,但價格昂貴;萘乙酸促進生根的作用較小,但生根粗壯、價廉,不過有抑制芽生長的副作用。若將二者混合使用效果最佳。比久、脫落酸可通過減少葉片蒸騰而促進生根。
生長素含量多的組織或器官,能夠形成一個吸收營養物質的中心,而未成熟的幼果,常因生長素不足,在基部生離層而脫落。防止脫落常用的生長素有2,4-D、萘乙酸等。
另外,赤霉素也能提高果蔬作物的座果率和誘導單性結實,
棉花盛花期用20-50ppm的赤霉素點涂在花冠或開花1~2天的幼鈴上,可防止落花落鈴。
三、催熟脫葉
目前,生產應用的這類藥劑主要有乙烯利、增甘膦、脫葉磷、賽苯隆等。乙烯利可用于番茄、辣椒、香蕉、柿子、西瓜、桃、梨、蘋果、菠蘿、柑桔等瓜果的催熟和脫綠著色。在棉花生產上,用乙烯利、賽苯隆催熟已大面積推廣。在霜前15天以乙烯利、賽苯隆噴施棉花,可加速棉的桃發育,提早開鈴吐絮,采收集中,纖維質量提高,一般多收優質霜前花二成左右。水稻乳熟期用1000ppm乙烯利水溶液噴施,能促進灌漿,加快成熟。增甘膦能加速甘蔗的成熟,增加含糖量。
四、打破休眠
赤霉素聞是打破休眠的物效藥劑。在種子內能誘導多種水解酶的合成或增加其活力,如:采用0.1ppm赤霉素聞浸泡當年收獲的馬鈴薯10分鐘,即可打破休眠,進行夏季栽培。在啤酒制造業中,赤霉素處理萌動而未發芽的大麥種子,誘導α―淀粉酶的形
成,加速其糖化過程。這樣可以節約糧食,降低成本,簡化工藝流程。另外,赤霉素還可以代替低溫,使冬小麥加速通過春化階段的發育。
五、抑制發芽
抑芽丹、抑芽敏、三碘苯甲酸等能使作物的頂端生長點停止生長,可用于棉花、煙草等摘心打頂,萘乙酸甲酯能抑制窖藏馬鈴薯的發芽,延長其休眠期,從而達到安全貯藏的目的。
北京體育大學黨委書記。1999年1月就讀于德國法蘭克福大學社會學系,曾任北京師范大學副校長、北京第二外國語大學校長。
不同文化之間的相互聯系對人類歷史的發展非常有意義,正是這種文化間的交叉構成了人類歷史的豐富性。對于西方來說,中國文化具有深刻的魅力。但事實上,西方P于中國的知識總是在真實中參雜著想象,有時這種想象作用甚大,甚至會造成對中國文化的誤讀。今天我想從自身的兩則故事談起,談談在我的留學經歷中所接觸到的對中國文化的誤讀。
1999年初,受德國阿登納基金的支持,我有幸到法蘭克福大學社會研究所留學,師從大名鼎鼎的霍耐特教授。眾所周知,霍耐特教授是哈貝馬斯先生的親炙弟子,在當代社會哲學和政治哲學領域有著廣泛的影響。作為法蘭克福學派的當代傳人,霍耐特教授致力于探討黑格爾“承認”的概念,并深刻繼承哈貝馬斯“交往理性”的范疇。而這樣一位專門研究“承認”和“交往”的教授,卻在與我的交流中問出了兩個看似不可思議的問題。一次課后,我與霍耐特教授到學校附近的小酒館吃飯。席間,霍耐特教授好奇地問道:“你們中國有鐵路嗎?”我驚訝于教授的問題,于是很認真地向教授介紹,我們中國不僅有鐵路,而且有非常完備的鐵路運輸系統,在中國,鐵路是非常重要的出行方式?;裟吞亟淌诼犕晡业慕榻B,多少有些尷尬而又誠懇地說:“那你們比美國人聰明,美國只有公路和飛機,他們的鐵路系統非常落后?!边€有一次,我與霍耐特教授在辦公室聊天,說起了我的孩子將要到德國探親。那時候孩子5歲,與霍耐特教授家的小兒子年紀相當,教授便熱忱地邀請我的孩子與他的孩子一塊玩耍。但隨后,他又問出了一個讓我啼笑皆非的問題:“你的孩子現在還留著小辮子嗎?”我說:“我的孩子是男孩,不留小辮子?!被裟吞亟淌谡f,他還以為中國孩子依舊像古時候那樣留著小辮子。兩則故事發生在20世紀末、21世紀初,千禧年時期,中國的經濟發展速度和實力已位居世界前列,而這樣一位在社會理論領域占據扛鼎之位的專家,卻對現代中國有著如此巨大的文化誤解,這個現象不得不引起我的深思,一位教授尚且如此,那么在西方普通民眾的觀念中,中國又是一種什么樣的存在呢?
那時候霍耐特教授的博士討論班上共有4位亞洲留學生,兩位來自韓國,一位來自日本,還有一個便是我?;蛟S是在與我們這些黃皮膚、來自東方他者文化的留學生的交往過程中,霍耐特教授受到觸動,促使他開始研究跨文化交流的重要性。在他為我頒授“文學之家―德嘉銀行”翻譯獎的致辭中,他強調了“文化的中介者”的作用?;裟吞亟淌谡f,文化中介者的職責便是致力于在兩種文化之間實現思想上的相互交流或文化上的相互接近,讓自己的國家認識和理解外面的陌生世界。一方面,為了搭建兩種文化之間理解和溝通的橋梁,他們不斷努力去發掘兩者之間相互聯系和共通的地方;另一方面,他們也不能忽略兩種文化之間存在的分歧和障礙,并且要讓人們對這種分歧和障礙有所了解,這樣才不會抹殺異域文化所獨具的特色。所以在文化交融互動的過程中,文化中介者承擔著重要的任務,這對于中介者自身的學識、語言方面的能力也提出了很高的要求。
當今時代,得益于互聯網和交通工具的發展進步,文化全球化的進程加速,中外之間的文化交流日益頻繁,文化中介者的作用也日趨重要。但反觀當下,我國的文化中介者在推動文化互動過程中發揮的作用還未達預期效果,中外文化的溝通有待于加強。這體現在兩個方面:一方面,通過譯介,可以克服語言之間的障礙,幫助西方世界打開中國文化大門。然而目前我國向外輸出的譯介作品的質量與數量有待加強,其發揮的功效不盡如人意。另一方面,正如當年作為留學生的我給霍耐特教授帶來的觸動,留學生在中外文化交流中承擔著不容小覷的作用。現在中國每年向國外輸送大量的留學生,他們是中外文化交流的使者,他們在汲取西方優秀文化的同時,也向外國民眾展示了當代中國的形象。然而,這種輸出是不均等的,較之于走出去的中國留學生數量,“引進來”的西方留學生數量則非常有限。只有把他們請進來,讓他們深入當代中國的實際生活,與中國民眾展開廣泛接觸和交流,直觀感受現代化的中國社會,才能徹底扭轉存在于西方人觀念中“梳著小辮、坐著馬車”的一兩個世紀前的舊中國形象,才能消除西方對于中國存在的文化誤解,才能真正向世界展現21世紀開放、文明、現代的中國形象。
二、專業化志愿服務對提升大學生就業能力的作用
1.鞏固專業知識,提升專業技能
用人單位在選擇聘用大學生的過程中,牢固的專業知識、高素質的專業技能是考核的關鍵因素。作為大學生,專業知識的學習、專業技能的提升是四年學習生活中的重點。但是專業知識學習如果僅僅局限于課堂教學,往往會脫離實際。中國傳統的應試教育,使大學生在學習專業知識時,總以識記的方式來達到通過考試的目的,并沒有真正消化與理解知識點,而專業化的志愿服務活動很好的彌補了這方面的缺陷。專業化的志愿服務實際上是一個典型的專業實踐的形式,大學生在參與志愿活動的過程中,專業知識潛移默化中得到鞏固,達到學以致用、用以促學的目的。首先,專業化的志愿服務活動使大學生所學的專業特點與自身興趣愛好相結合,使他們主動地投身于活動,主動學習的興趣與熱情得到提升。以宿遷學院研究為例,法學專業的學生積極參與模擬法庭與送法下鄉的專業志愿服務活動活動,對于那些書本上的訴訟程序:庭審準備、公布開庭、庭審調查、法庭辯論、法庭調解、合議庭評議、公布判決,看起來特別抽象,難以理解。但通過模擬法庭的審判的操作過程后,學生比較感性的理解和掌握了抽象的程序。并且每個程序中學生遇到了各種各樣的問題,通過對問題的一一攻克,學生更深刻的了解了訴訟程序在實踐中的應用,這是在課堂上學不到的,它是一種經驗的積累。不僅在程序上學生有了一個更深入的理解,在實體上他們同樣有一個嶄新的認識。其次,高校開展專業化志愿服務主要依托專業特色實踐基地進行。雖然各高校的大學生培養計劃中都會安排實踐教學的課程,但是實習單位和高校之間缺乏緊密的配合,指導不夠深入,實習的過程總是淺嘗輒止,實踐教學的目標難以實現,專業知識得不到鞏固與提升。專業特色的實踐基地使高校和單位之間建立了長期鞏固的合作關系,而且在實踐基地具備專業能力較強的指導老師,能夠提高大學生運用專業知識的能力和水平。
2.幫助大學生樹立科學的就業觀
科學的就業觀能幫大學生認清就業形勢,把握個人追求,結合社會需求審慎地進行職業選擇。大學生只有樹立正確的就業觀才能合理的進行就業與擇業,高校就業質量才能得到真正提升。參加專業化特色的志愿服務可以有效的幫助大學生了解社會需求,認清專業的發展方向、開闊自己的眼界、提升自身的社會責任感,從而樹立科學的就業觀。90后的大學畢業生因為從小生活在物質生活較為優越的家庭環境中,和社會的接觸太少,對于就業認識存在很大的局限,在對宿遷學院11級畢業生就業觀的調查問卷中,筆者發現大學生就業功利心嚴重,個人期望與社會實際嚴重脫節,缺乏崇高理想,個人追求較為物質化,這種不可健康的就業觀大大降低了學生就業的成功幾率。而大學生在投身專業化的志愿服務活動中可以解決這方面的問題。在大學生村官考試、選調生考試中,參與過專業化特色志愿服務的學生所占的比例就很高。
3.培養職業興趣、塑造職業品格
在對當代大學生有關專業認同感的調查數據中顯示,大學生對自身所學專業的專業認同感普遍不高,比如,在宿遷學院對11級畢業生的調查問卷中,僅有23.5%的學生愿意從事與自己所學專業相關的工作,尤其理工科專業中的女大學生,他們普遍認為自己所學專業就業強度高、工作枯燥,或者教育類專業中的很多學生表示,不愿意從事教師這一職業,可見大學生職業概念比較模糊,而較低的專業認同感也不利于大學生成功就業。但是,專業化的志愿服務活動,能夠使大學生有機會與從事各種職業的人建立緊密的聯系,可以觀察高校所學的知識如何與各種職業相關聯,可以幫助大學生形成職業期望,培養他們的職業興趣,同時對于如何實現自身的職業目標有更全面的認識。
4.提升大學生團隊協作能力
目前,各高校的思想政治教育工作中,都特別注重培養大學生之間的合作能力、團隊協作精神。因為教育工作者們發現能夠成功就業的青年人才不光要具備創新能力,更要有合作共事的意識和水平。在競爭異常激烈的現實生活中,每個人在工作中都會面臨極其復雜的環境,很多情況下,單靠個人能力是很難完成和解決問題的。就像在大學生參與志愿服務過程中,大學生們會遇到不同班級、不同專業、不同院系的學生,從活動的策劃、具體內容的實施、后期活動的總結,他們的思想會發生碰撞,他們的觀點、處理問題的方法會各有不同。在活動中的磨練,大大提高了大學生們團隊協作的能力,這對他們日后能夠順利就業,順利融合到工作團隊,起到了非常重要的作用。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)09-0106
傳統的物理教學在很大程度上是以教師為核心、以教為目的的,學生始終處于被動的學習地位,這種片面強調教師主導作用、忽視學生主體作用的教學方法,已經不適應現代教育的發展和素質教育的要求,逐漸退出了教學的舞臺,取而代之的是新課程的教學理念。新課程高中物理教學是以學生為主體的民主教學,要求物理教師要選擇設計適合學生的教育,以啟發式、探究式教學為主,注重過程與方法,注重學生能力的培養,尊重學生的主體地位。
一、培養學生的主體意識,引導學生做學習的主人
在新課程高中物理教學中,要做到以學生為中心,教師需要在課堂教學設計中緊密結合教學內容,積極引導、幫助學生確立本節課的學習目標與任務,鼓勵學生自主發現問題、提出問題、討論問題、解決問題。同時,教師應根據教學內容實施啟發式、探究式教學。例如,在“探究加速度與力、質量之間的關系”的新課教學中,教師應充分發揮學生的主體性,使學生體驗科學探究的全過程,并結合生活實踐,讓學生分析賽車啟動現象,提出問題,通過定性分析,對問題進行合理猜測。教師引導學生設置實驗方案,通過師生、生生的交流評估,優化實驗方案,并進行分析論證,共享探究的成果。在教學過程中,教師要不失時機地指導學生嘗試各種解決問題的方法,通過討論、辨析,讓學生自主獲取信息,使學生樹立自主探究意識,培養學生獨立思考問題、解決問題的能力,做學習真正的主人。
二、注重過程和方法,激活學生的思維
古人云:“授之以魚不如授之以漁”,物理教學也遵循相同的道理,根據物理學科的特點,教師要教給學生學習知識的方法,使學生掌握受力分析和運動情況分析的一般步驟,建立知識網絡與模塊化思想,從而達到觸類旁通的效果。如在“機械能守恒定律”的新課教學中,筆者通過自由落體運動,小球在光滑斜面、曲面上滑下等實例由學生歸納得到機械能守恒的條件與數學表達式,從而培養學生的演繹與推理能力、分析歸納能力與探索發現能力以及領悟物理規律的研究方法。使學生達到利用這一規律解決機械能守恒問題的目的。這一教學過程符合新課標教學理念,也符合STS教學模式的特點。質疑問難是探求知識、發現問題的開始。思源于疑,小疑小進,大疑大進,質疑是創新意識的萌芽,是創新的前奏。愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要?!币驗榻鉀Q一個問題也許僅僅是一個教學或實驗上的技能而已,而提出問題卻需要學生的創造力與想象力。當學生提出與眾不同的想法與問題時,教師應“恰到好處”地及時引導。通過質疑,教師可以了解學生學習的難點,從而對癥下藥。另外,學生的學習過程是一個矛盾轉化的過程。教師引導不足,學生則似懂非懂;引導過分,則容易使學生缺乏自主性。因此,只有質疑和解疑良好互動,才能有效地發揮學生的主體作用,培養學生的創新思維能力。
三、提倡學生間的合作學習
合作式學習是課程改革中提出的新的學習方式,它能充分調動生生互動、師師互動以及師生互動的積極性,促進學生的主動參與意識,發揮學生的群體力量和智慧,培養學生的合作精神,達到交流與提高的目的。對此,教師要對學生的合作學習運用積極的方法,強化學生的參與意識,加強生生之間、師生之間的合作。同時,將教師重新定位,使其由“教學”轉變為“導學”。物理學本身是一門實驗學科也是一門實踐性較強的學科,在教學中,學生進行分組實驗時,教師應讓學生在活動中進行合作學習,在合作中相互交流、相互討論、相互啟發、共享成果。例如在“用伏安法測電阻”的教學中,筆者讓學生分組實驗,在實驗中相互討論、掌握內接、外接的條件,分析理解引起誤差的原因。這樣,在心靈與心靈的碰撞中,學生的主體性得到了發展。如在“牛頓第二定律及其應用”的新課教學中,筆者設置好題目,以學生訓練為中心,讓學生動手畫受力分析圖,通過板演、提問、討論,使學生達到多種器官協調合作的目的,充分發揮了學生的主體地位。
四、創設良好的課堂心理氛圍,構建和諧課堂
[中圖分類號] G444 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)13-0118-02
生物化學是醫學院校學生必修的一門基礎課,具有十分重要的地位,它與很多學科都有交叉滲透,已經成為生物各學科之間、醫學各學科之間相互聯系的共同語言。[1]醫學生學習好生物化學將為以后的專業課學習打下堅實的基礎。生物化學不但內容抽象復雜,而且在實際教學中普遍存在著學時少的問題,因此,生物化學已成為基礎醫學中“教師難教、學生難學”的課程之一。生物化學緒論是縱覽和把握生物化學基本內容的一個提綱,是對生物化學整本教材甚至生物化學整個學科的一個說明,通過緒論學習能使學生盡快了解生物化學的整體結構。因此本文在闡述緒論教學重要性的基礎上,指出目前緒論教學中存在的問題,并結合教學實踐總結了幾點講好緒論的方法。
一、緒論教學的重要性
緒論作為開篇之首,它的教學對學生學習生物化學起著非常重要的作用,講好緒論課對學生大有裨益:首先,它能夠讓學生對生物化學有一個系統認識,消除陌生感。緒論教學是生物化學課程教學的第一課,主要向學生講授生物化學的內涵、發展史、研究內容、與醫學的關系,以及生物化學的學習方法。緒論的教學內容可謂涵蓋了生物化學的方方面面,能夠讓學生站在一個高度上縱覽生物化學的全貌。其次,它能夠使學生明確學習生物化學對醫學工作的重要性。生物化學與醫學緊密結合,可以在分子水平上解釋疾病發生的機理。另外,生物化學也能夠為疾病的預防、治療以及新藥開發提供理論依據。讓學生認識到生物化學其實沒有想象中那么難學,也并不只是枯燥的理論,它是在生活和看病過程中都能用到的一種實用的科學。學生認清這一點后,就容易將被動的學習變成一種主動的追求。再次,緒論課講得生動有趣,不但可以消除學生的畏難心理,甚至可以讓學生從一開始就喜歡上這門功課,對于以后教學效率的提高大有幫助。
另一方面,講好緒論對教師本人來說也是一件好事,是教師樹立良好教學形象的有效方式。緒論教學涉及的范圍廣,內容枯燥,如果只是照本宣科地講,就會覺得空泛;若教師能夠整體把握教材的知識結構,對所有內容能夠融會貫通、信手拈來,就會使枯燥的內容變得生動有趣,讓學生對教師的教學能力產生認可,甚至心理上對教師產生信任和敬重。這樣無形中教師就樹立起了一個良好的教學形象。
俗話說“美好的開端就等于成功的一半”,有了生動講解緒論這個好的開始,不論對學生的學還是對教師的教都是一件好事,是營建雙贏局面的必備法寶。
二、緒論教學中存在的問題
然而,在實際的教學中,關于緒論的講解還存在著很多問題,歸納起來主要有以下兩個方面。
一方面就是教師不注重緒論的教學。造成這種現象的原因主要有兩個,一個是教學學時的限制,另一個就是教師并沒有認識到緒論教學的重要性。生物化學是臨床醫學專業學生的一門重要基礎課。以前生物化學理論課時多在100學時以上,但是現在多數院校將其壓縮至70幾個學時。教師要確保完成教學大綱規定的任務,達到教學目的,就必須妥善、合理地安排時間。正因為如此,很多教師就將緒論非常粗略地帶過后直奔具體章節的講解。這樣做妨礙學生從整體上把握教材,使學生難以前后貫通。還有部分教師沒有認識到緒論教學的重要性,覺得緒論可有可無,從而忽視了緒論教學。而研究證實,詳盡講授緒論能夠有效激發學生興趣,提高學生的學習主動性,對生物化學整體的教學效果具有積極影響。[2]
另一方面是教師對緒論的講解不夠生動。若只是泛泛而談,照本宣科,會使學生感覺生物化學深奧難懂,枯燥乏味,讓學生興趣索然,這無形中打擊了學生學好生物化學的信心。同時學生會對教師的教學形象產生不良印象,甚至對教師產生厭惡和抵觸心理。造成這種現象的原因其一可能是有些教師只是將緒論的重要性停留在口頭上,并沒有真正落實到課堂上。其實講好緒論是一件非常不容易的事情,教師除了平時要注重教學經驗的積累外,還需要在課前做精心充分的準備。其二就是教師雖然知道緒論教學的重要性,并且在課堂上花很多時間來講解,但是卻因為沒有好的方法,而達不到比較好的教學效果。
三、生物化學緒論的教學方法
既然講好緒論是重要的也是必要的,那么如何才能講好緒論呢?筆者根據自己的教學實踐,并結合一些優秀教師的經驗,歸納總結出一點心得,與大家分享。
第一,用具體的例子來解釋生物化學的概念和研究內容。生物化學概念較為抽象,如果只按照書上的定義來講解,大多數學生都不能對這一概念形成一個有形的認識。若從概念內涵出發,以多姿多彩的生命表象來拋磚引玉,讓學生們討論躲在生命表象下的生命本質是什么,就可以以這種方式引出生物化學實際上就是從化學的角度研究生命本質的一門科學,它在分子水平上闡明生命現象,是當今生命科學領域的前沿學科。[1]以這種方式給出生物化學的定義可以讓學生更容易理解,容易引起學生們的興趣。進而再介紹生物化學學習的主要內容。生物化學雖然內容豐富繁雜,涉及面廣,但是其研究內容可以大致高度概括為:生物體基本組成物質的結構、性質和功能,生物體在生命活動過程中進行的化學變化,遺傳信息的傳遞和表達。[3]在講解研究內容的過程中可穿插一些生活中的生化現象。如劇烈運動后為何感覺肌肉發酸,吃糖過多為什么會長胖等,這些問題都涉及相關的生物化學知識,在以后的授課中答案會一一揭曉。這些問題的提出,既可以幫助學生具體形象地理解生物化學的課程內容,又可以激發學生學習生物化學的興趣和求知欲望。
第二,通過講述生物化學發展史, 激發學生學好生物化學的激情。在生物化學的發展中,有許多做出過巨大貢獻的歷史人物,在授課過程中可適當介紹他們的工作和事跡。如胰島素的發現者加拿大人F.G.班廷,為了籌集實驗資金變賣了自己的家產,他不顧一切實現自己心中的夢想,并最終將胰島素用于臨床,使過去不治的糖尿病患者得到了救治。他也因此獲得了1923年的諾貝爾生理學和醫學獎。通過介紹這些事例,可以激勵學生奮發圖強,激發他們對生物化學的濃厚興趣,甚至產生將來從事生物化學研究的美好愿望。
第三,講述學習生物化學的重要性。生物化學的理論和方法不論在農業、航空航天事業、海洋資源開發利用等方面,還是在生物化學工程技術方面都有非常重要的應用。對于醫學生來說,學習生物化學具有更特殊的意義。首先,學習生物化學可以增加對治病機理的認識,提高對疾病的正確診斷。人處于病理狀態往往是由于細胞中的化學成分發生變化,從而引起功能的紊亂而造成的,如血清中乳酸脫氫酶LD1相對于LD2升高是心肌炎或心臟受損的標志,[4]許多疾病的臨床診斷愈來愈多地依賴于生化指標的測定。其次,生物化學理論和方法可以促進生物藥物的研究與開發利用。生物藥物的基本成分為氨基酸、蛋白質、酶、輔酶、糖類、脂類、核酸等及其降解產物,它們都是采用生物化學方法合成從生物體分離、純化所得,具有藥效高、副作用小等優點,廣泛應用于預防、治療和診斷疾病,在制藥行業和醫藥上占有重要地位。
第四,在講解生物化學緒論的過程中,還要跟學生講解一下生物化學的難學之處,對于這些難點要采取什么樣的方法應對,讓學生有充分的思想準備,這樣有助于克服學生的畏難心理。生化學習中的難點之一就是三大物質代謝,其中會涉及很多代謝反應,如三羧酸循環、脂肪酸的β氧化和尿素循環等,對于這些代謝反應的學習,應讓學生把握住三點,一是要知道為什么會發生這個反應,即這個反應的生理意義是什么。二是要知道發生這個反應的部位,發生在什么組織,什么細胞器。最后就是要抓住這些反應的關鍵點,如起始反應物和終末產物各是什么、耗能或產能步驟以及受調控的步驟都有哪些。要掌握這些內容就要學會歸納總結,多比較不同的反應特點,加深印象。
只有將緒論講好了,才能激發學生的學習興趣,使學生克服畏懼心理,主動并信心十足地把生物化學課程學好。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 查錫良. 生物化學(第七版)[M]. 北京:人民衛生出版社, 2008.
生物化學是醫學的一門重要基礎課程,由于生物化學的相當一部分內容屬于微觀領域,看不見,摸不著,學生學起來有一定難度,而且由于不十分清楚生物化學在整個醫學知識體系中的地位,部分學生缺乏學習的自覺性。加之高職高專學生的學習主動性不夠,探索精神缺乏,學生在學習過程中容易形成畏難情緒,影響學習效果。如何使醫學生對生物化學課產生興趣,由“要我學”轉變為“我要學”?緒論課起著開宗明義和引領全局的作用,上好緒論課可以激發學生的學習興趣、求知欲,堅定學生學好課程的信心,提高教學效果。我結合多年的教學實踐,談談高職高專相關醫學專業生物化學緒論課教學的幾點體會。
一、密切聯系臨床及生活現象,認識生物化學的重要性
在介紹緒論部分時,首先,教師要高瞻遠矚地讓學生認識到生物化學是從分子水平上研究生命本質的學科,這是與其他醫學學科的根本不同之處。而其他很多學科是研究生命現象的。目前許多疾病的病因不完全明確,治療以控制和緩解癥狀為主,很難達到標本兼治的作用。其中腫瘤最為典型,外科手術治療或藥物保守治療,對絕大多數腫瘤疾病來說只能暫時抑制腫瘤細胞的增殖和侵蝕,很難從根本上進行根治。這歸根到底是由于人類對調控腫瘤細胞的發生、發展的分子機制還不很清楚。人類的很多慢性病,如高血壓、糖尿病等疾病的治療大多是緩解癥狀,要達到徹底治療需要從分子水平進一步研究其發病機制。因此,要消除人類之病痛、延長人類之生命,根本出發點還是在于了解生命的本質。如果物質代謝發生紊亂導致細胞中的化學成分發生變化,從而引起功能的改變,出現相應的病理狀態,通過臨床生化指標的測定幫助疾病診斷。生物化學理論和方法在生物藥物方面占有重要的地位,采用生物化學方法合成或從生物體分離、純化所得生物藥物,具有藥效高、副作用小等優點,已廣泛應用于預防、治療和診斷疾病。生活中的現象原理也是與生物化學密切相關,如“三鹿奶粉”事件;節食減肥可能會造成頭暈、出冷汗甚至休克;糖尿病人呈現的三多一少癥狀,都有待我們通過生物化學的學習來解釋這些現象。緒論課講解中通過相關臨床知識的導入和對生活中可感知的現象探討,不僅激發了學生的學習興趣和求知欲,而且還可以增強學生的社會責任感和法律意識。
二、講述生物化學發展史中的科學家事跡,激發學生學好生物化學的激情
講述生物化學發展歷程的三個階段的主要研究內容:從以物質組成結構為主的描述生物化學,到以物質代謝與調節為主的動態生物化學,再到以功能與應用為主的機能生物化學。生物化學發展的三階段同時也是人類思維發展的過程。在教學過程中,教師適當介紹作出過巨大貢獻的歷史人物的工作和事跡。介紹DNA雙螺旋結構模型提出的歷史背景與實驗依據,這不僅活躍了課堂氣氛,提高了學生的學習興趣,而且讓學生認識到勤于思考、善于總結歸納的重要性。偉大的科學發現震撼了我們每一個人。好奇心是科學發現重要的動力之一,日裔美國科學家下村修(Osamu Shimomura)于1962年在水母中發現了綠色熒光蛋白而分享了2008年的諾貝爾化學獎。而他在少年時由于原子彈在他故鄉爆炸,他曾數周失明。他不追逐功名利祿,低調而勤奮,直到80歲仍堅持科學研究。教師通過講述科學家的典型事例,可以激勵學生奮發圖強,激發他們對生物化學的濃厚興趣。
三、勾勒生物化學研究內容,引領學生明確學習目標
緒論課是建立新課程整體觀念的起步,在教學內容上起著統領全書的作用。因此,緒論課要為學生建構生物化學課程知識框架,讓學生在較短的時間內,建立課程的整體輪廓,明確課程的研究內容,使學生在學習過程中做到心中有數。醫學高職高專生物化學的研究內容主要有四個模塊:生物體物質組成、性質、結構與功能;物質代謝及其調節;遺傳信息的傳遞與表達;專題生物化學(肝臟生物化學)。參照教材目錄給學生分析四部分內容,生物分子的組成、性質、結構與功能(核酸和蛋白質)是理解的難點;物質代謝及其調控是學習的重點;遺傳信息的傳遞表達以自學為主;以肝臟生物化學為代表理解特殊器官的代謝特點。同時結合專業特點,分析各個章節的主要內容與專業技能關系。通過勾勒課程的研究內容脈絡,使生物化學課程內容既有系統性和完整性,又有專業針對性。有了課程內容的明晰框架,學生學習目標更加明確,消除了學生對課程的陌生感和恐懼感,增強了學生的學習信心。
四、介紹生物化學的學習方法,堅定學生學好生物化學的信心
對緒論課而言,教會學生怎樣學習正是其教學要求之所在。生物化學本身是一門具有系統性的學科,是從有機化學和生理學發展起來的,內容抽象、復雜,所以在學習生物化學時,必須了解化學、生物學、解剖學、生理學等相關學科并將它們結合起來學習。而高職高專相關醫學專業大多在大一開始,有的專業與解剖生理學同時開設,護理專業在第一學期就已開始,這些課程背景的缺失,使學生的學習難度加大,尤其文科背景的學生常會感到有一定的學習難度。因此,教師在講授過程中適當穿插相關課程內容,讓學生能融會貫通。生物化學是一門記憶與理解并重的學科,更強調理解性記憶。學習時以生理功能為主線,側重生物分子的結構特點與功能的關系,代謝過程與功能的關系,無需過多糾結于物質的具體結構與反應式,要學會抓住要點,歸納總結。另外要記住最重要的一點即及時復習鞏固。由于課時較少,課堂內容容量大,需要學生及時復習,才能抓住重點,解決難點,才能達到事半功倍的教學效果。
總之,要將緒論課講好了,教師必須對整本教材進行宏觀把握和微觀調控,這樣講起來才能得心應手,收放自如;采取多種講課技巧,才能更加吸引學生,打動學生,使學生克服畏懼心理,激發學生的學習興趣。通過緒論課的學習使學生明確生物化學“是什么”“學什么”“為什么學”和“怎么學”。精彩的緒論講解可以引導學生消除顧慮,激發學習興趣,為后續學習打下堅實的基礎。