生物化學中蛋白質分子結構的教學探析論文
摘要：文章分析了蛋白質化學在生物化學教學中的地位及蛋白質分子結構自身知識結構的特點，從教學環(huán)節(jié)、課件制作、高效利用課堂時間等方面對蛋白質分子結構教學進行探討，希望對提高生物化學中蛋白質分子結構的教學質量有所幫助。
關鍵詞：蛋白質分子結構；教學環(huán)節(jié)；課件制作
生物化學是學習生命科學的一門重要基礎課程。對于農林院校的學生來說，學習生物化學可以使他們從分子水平認識諸多生物學現(xiàn)象，有利于他們深入認識農林業(yè)中各種生命的化學本質及其變化規(guī)律，從而利用這些規(guī)律處理當前農林業(yè)中存在的問題，促進農林業(yè)產品向著高產、優(yōu)質的方向發(fā)展，造福于民。然而，許多學生反映生物化學課程內容繁多，理解困難，難以記憶。究其原因在于生物化學的課程內容幾乎涉及生命活動的方方面面，其概念繁多而且高度抽象，特別是蛋白質分子結構這一部分內容。為了強化蛋白質分子結構部分的教學效果，筆者總結自己的教學實踐，談一些體會。
一、蛋白質化學在高校生物化學教學中的地位
蛋白質化學是生物化學課程中重要的一章，重點介紹蛋白質的化學組成，蛋白質的分子結構，蛋白質結構與功能關系，以及蛋白質的主要性質、分離與純化。蛋白質化學這個教學模塊是許多教材中的第一章，也有教材放在第二章，但都能看出該模塊是進行生物化學后續(xù)教學模塊的基礎。由于生物體內酶的主要成分是蛋白質，而生物體內幾乎所有反應都是在各種酶的催化下完成的，因此蛋白質幾乎參與了生命過程的各個環(huán)節(jié)。換句話說，在生物化學的所有教學模塊中除了核酸化學這一模塊之外，其他各模塊均涉及蛋白質。由此可見，蛋白質化學的教學在整個生物化學的教學過程中占有十分重要的地位。
二、蛋白質分子結構的自身知識結構特點及教學探討
蛋白質分子結構是蛋白質化學這一章中的重點內容，主要介紹蛋白質的一級結構，蛋白質的二級結構，超二級結構，結構域，蛋白質的三級結構，以及蛋白質的四級結構，要求學生掌握的基本概念比較多，而且多數概念高度抽象，不易理解［1：。這部分內容環(huán)環(huán)相扣，逐層遞進，但對與初次接觸生物化學的大學生來說，如果只是按這樣的邏輯講解，他們很難真正理解蛋白質的分子結構層次。為了強化蛋白質分子結構這部分的教學效果，建議從以下幾方面把握。
1.科學組織教學環(huán)節(jié)
蛋白質化學中對于蛋白質分子結構部分的教學，多數采用“蛋白質的一級結構，蛋白質的二級結構，超二級結構，結構域，蛋白質的三級結構，以及蛋白質的四級結構”的教學模式，對于這種“單線模式”［2：（圖1），教師每講一個層次的結構，學生很可能就困于該層次，待到所有層次的結構都講解完畢時學生仍有“不識廬山真面目”的感覺。事實上，這部分內容的教學模式可以調整成“多線模式”［2：（圖2），即蛋白質的一級結構講解完畢后直接講蛋白質的三級結構，從蛋白質的三級結構中講解組成它的蛋白質二級結構，超二級結構和結構域。這樣一來，學生可以清晰明了地觀察到具有三級結構的單體蛋白質各個層次的形態(tài)、結構，更有利于學生從整體上把握蛋白質的不同層次。待到這部分講解完畢后，再從蛋白質的三級結構出發(fā)講解蛋白質的四級結構。因為蛋白質的四級結構主要考慮組成它的亞基排布及其相互作用，而其中的亞基主要指具有三級結構的蛋白質，由此可見蛋白質四級結構基本不會考慮蛋白質的三級結構一下的層次（蛋白質的一級結構，蛋白質的二級結構，超二級結構，結構域）。這種“多線模式”的教學通過課堂上學生的反饋信息分析，使學生在這種模式下學習蛋白質分子結構部分明顯提高了學習效率，換言之，該模式更有利于學生理解蛋白質分子結構層次。
2.精心制作課件
隨著計算機技術的發(fā)展，多媒體教學已成為高校課堂教學的主要模式。多媒體教學是指在以教師講解為主的傳統(tǒng)課堂教學中，將多媒體計算機和大屏幕投影系統(tǒng)作為教學媒體和教學手段引入課堂［3：。這種教學模式以圖形、圖像、動畫、視頻等形式將教學內容比較直觀形象地加以呈現(xiàn)［4：-［5：。蛋白質分子結構部分基本概念繁多并且高度抽象，利用多媒體可以將課程中這些抽象的概念生動直觀地表現(xiàn)出來。但制作課件時有兩點要把握。首先，每張幻燈片除了核心概念其余文字盡量壓縮，使學生在短時間內把注意力集中在知識點上；其次，精心選擇圖片，切記勿用與主題無關的圖片，更不能喧賓奪主。這部分對圖片的選擇直接關系到學生對蛋白質分子結構的理解，一張好的圖片會達到事半功倍的.效果，其中蛋白質三級結構的圖片必須精心選擇，因為關系到“多線模式”教學的成敗。蛋白質三級結構的圖片必須選擇具有兩個以上結構域的單體蛋白質，并且每個結構域中要能清晰呈現(xiàn)出蛋白質二級結構和超二級結構。這類圖片最好從高質量的學術論文中下載，一方面圖片清晰完整，另一方面圖片真實更具說服力。
3.高效利用課堂時間
教學是教和學的結合，在教學過程中教師起引導作用，學生是教學對象和參與者。教師在教學活動中要充分調動學生的積極性，高效利用課堂時間，注重教學方法和手段，以強化教學效果［6：。具體來說要做到以下兩點。首先，在蛋白質分子結構教學中，要調動學生的積極性。雖然這部分內容比較抽象，但也要盡可能將理論知識與實際問題結合起來，以提高學生積極性。如在講蛋白質二級結構中α-螺旋和β-折疊時，將毛發(fā)蛋白和蠶絲蛋白的例子引入，讓學生先有感性認識再進入微觀結構的學習，調動學生積極性。其次，課程內容的講授時間要有所選擇。生物化學作為農林院校的專業(yè)基礎課雖然學時比較多，但每到一個知識點講授時要本著“能用一學時不用兩學時，能用一次課不用兩次課”的原則集中講解，這樣可以最大限度地避免學生因兩次課之間的間隔時間而影響對完整知識點的理解。蛋白質分子結構部分的講授更是如此。這就需要教師在課下做更多工作，把這個知識點的內容吃透———把書變薄。這樣課堂上省下來的時間可以和學生共同探討對該部分的理解，從而既使學生對所講知識有消化吸收的時間，又可借此機會了解不同學生的掌握程度。
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