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[摘要] 蛇莓屬系薔薇科植物,為民間常用草藥,其果實(shí)可食,種子含油,全株供藥用,有消腫化淤,收斂止血,清熱,解毒等功效。蛇莓屬植物主要下屬4種,研究報(bào)道多為蛇莓Duchesnea indica (Andr.) Focke和皺果蛇莓Duchesnea chrysantha (Zollinger & Moritzi) Miquel,從蛇莓中分離得到的三萜及黃酮類化合物是本屬植物征次生代謝產(chǎn)物,其中烏蘇酸類衍生物含量尤為突出。其化學(xué)成分具有廣泛的生物活性,包括抗腫瘤、抗菌、中樞神經(jīng)抑制等,研究得最為廣泛的則是其抗腫瘤生物活性,對其體內(nèi)體外抗腫瘤活性以及相關(guān)作用機(jī)制均有報(bào)道。本文綜述了國內(nèi)外蛇莓屬植物中分離鑒定得到的代表性單體化合物及其生物活性方面的研究進(jìn)展。
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關(guān)鍵詞 ] 蛇莓屬;化學(xué)成分;生物活性;抗腫瘤
[中圖分類號] R629
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A
[文章編號] 1672-5654(2014)07(c)-0194-03
蛇莓屬系薔薇科植物,主要有4種,分別為蛇莓,蛇莓(原變種),鄒果蛇莓,小葉蛇莓,分布于亞洲南部、歐洲及北美洲,我國產(chǎn)2種[1]。蛇莓為民間的常用草藥,別名有雞冠果、野楊梅(《救荒本草》)、三匹風(fēng)(《草木便方》)、龍吐珠等。其果實(shí)可食,種子含油,全株供藥用,其性甘苦,寒。它的藥用功效主要有清熱,涼血,消腫,解毒等,且用途廣泛,多用于治療咳嗽,咽喉腫痛,熱病,驚癇,蛇蟲咬傷,湯火傷等疾病。國內(nèi)外對蛇莓屬植物的研究報(bào)道多針對蛇莓Duchesnea indica (Andr.) Focke及皺果蛇莓Duchesnea chrysantha (Zollinger & Moritzi) Miquel這兩種。近年來因?yàn)樯咻膹V譜抗腫瘤作用,而受到醫(yī)藥學(xué)者的廣泛關(guān)注。國內(nèi)學(xué)者對蛇莓屬植物的天然產(chǎn)物化學(xué)及其藥理活性研究大多集中在蛇莓Duchesnea indica (Andr.) Focke這一種,而其它種類研究的報(bào)道比較少。本文對近年來從蛇莓屬植物中分離得到的代表性活性天然成分及其生物活性方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1蛇莓屬植物的天然產(chǎn)物化學(xué)研究
對于其化學(xué)成分的研究,國內(nèi)外學(xué)者多采用浸漬法或者回流法獲得蛇莓植物的乙醇提取浸膏,然后采用溶劑萃取、硅膠柱色譜、聚酰胺柱色譜、大孔樹脂柱色譜、ODS柱色譜、Sephadex LH-20凝膠柱色譜以及高效液相分離等手段,從萃取層中分離得到化合物單體,再利用一維核磁(1H NMR, 13C NMR和DEPT譜),二維核磁(HSQC, HMBC, 1H-1H COSY, NOSEY等),質(zhì)譜,單晶衍射等方法鑒定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。其中主要的天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類型有三萜類,黃酮類,甾醇類,酚酸類以及簡單有機(jī)酸類等,多為中等極性的次生代謝產(chǎn)物。從蛇莓中分離得到的三萜及黃酮類化合物是本屬植物征性次生代謝產(chǎn)物,其中烏蘇酸類衍生物成分含量較大;而從蛇莓中分離得到的黃酮類化合物多在其C-3位成單糖苷或者雙糖苷,相關(guān)的活性研究結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),極性較大黃酮苷類化合物抗腫瘤活性極弱,而極性較小的三萜類成分具有一定的抗腫瘤活性。下面將分別介紹這幾種類型的代表化合物。
1.1三萜以及三萜皂苷類化合物
有研究顯示,從蛇莓全草中提取可得到烏蘇酸(ursolic acid,化合物1,圖1)和齊墩果酸(oleanolic acid,化合物2),其中齊墩果酸為首次在該屬植物中獲得[2]。從蛇莓全草中發(fā)現(xiàn)了3β-羥基-烏蘇烷-12-稀-28-羧酸(3-hydroxylurs-12-en-28-oic acid),2α,3β,19α-三羥基-烏蘇烷-12-烯-28-羧酸(2α,3β,19α-trihydroxylurs-12-en-oic acid),2α,3α,19α-三羥基-烏蘇烷-12-烯-28-羧酸-28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2α,3α,19α-trihydroxylurs-12-en-28-oic acid-28-O-β-D-glucopyranoside),2α,3β,19α-三羥基-烏蘇烷-12-烯-28-羧酸-28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2α,3β,19α-trihydroxylurs-12-en-28-O-β-D-glucopyanoside)。從蛇莓從蛇莓干燥全草中可分離鑒定得到三個五環(huán)三萜類化合物,分別為熊果酸(ursolic acid),19-羥基烏蘇酸(pomolic acid),藍(lán)化楹酸(euscaphic acid),其中19-羥基烏蘇酸是首次從蛇莓屬植物中得到。
1.2黃酮類化合物
許文東等從蛇莓中得到的8個黃酮苷類成分均為該屬植物的屬內(nèi)首分,經(jīng)鑒定分別為:金合歡素-7-O-α-L-鼠李糖基(1-6)-β–D-葡萄糖苷(acacetin-7-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside,化合物3),山奈素-3-O-β-D-半乳糖苷(kaempferol-3-O-β-D-galactopyranoside,化合物4),蘆丁(rutin,化合物5),洋芹素-6-C-β-D-葡萄糖苷(apigenin-6-C-β-D-glucopyranoside,化合物6),異槲皮苷(isoquercitrin,化合物7),金絲桃苷(hyperin,化合物8),山奈素-3-O-α-L-鼠李糖基-(1-3)-α-L-鼠李糖基-(1-6)-β-D-半乳糖苷(kaempferol-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(13)-α-L-rhamnopyranosyl-(16)-β-D-galactopyranoside],化合物9),山奈素-3-O-α-L-鼠李糖基-(1-6)-β–D-半乳糖(kaempferol-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(16)-β-D-galactopyranoside],化合物10) [3]。之前從蛇莓中分離得到山奈甙(kaempferitrin),在蛇莓果中分離得到蛇莓的紅色素為翠菊苷(天竺葵素-3-葡萄糖苷)。
1.3甾醇類化合物
β-谷甾醇(β-sitosterol,化合物11),(24R)-6β-羥基–24-乙基-膽甾-4-烯-3-酮((24R)-6β-hydroxy-24-ethyl-cholest-4-en-3-one,化合物12)是在蛇莓中得到的兩種甾醇類物質(zhì),其中后者為首次從蛇莓屬植物分得。另據(jù)報(bào)道還有胡蘿卜苷(daucosterol)和甲氧脫氫膽固醇(methoxydehydracholesterol) [4]。
1.4酚酸類化合物
有研究從皺果蛇莓中分離得到短葉蘇木酚羧酸(brevifolin carboxylic acid),沒食子酸(gallic acid),咖啡酸甲酯(methyl caffeate),赤芍素(pedunculagin),原兒茶酸(protocatechuic acid)。并從蛇莓中分離得到3個短葉蘇木酚類化合物,經(jīng)鑒定分別為:短葉蘇木酚酸(brevifolin carboxylic acid,化合物13),短葉蘇木酚酸甲酯(methyl brevifolincarboxylate,化合物14),短葉蘇木酚 (brevifolin,化合物15)。從蛇莓石油醚提取部分分離出了2個生育酚類物質(zhì): dl-α-Tocopherol,5α-Ethoxy-α- tocopherol。葉亮等從蛇莓干燥全草中分離出2個鞣花酸類物質(zhì):蛇莓甙A (ducheside A)和蛇莓甙B (ducheside B)[5]。
1.5有機(jī)酸類化合物
彭江南等報(bào)道了從蛇莓Duchesnea indica中分離得到的富馬酸(fumaric acid)和富馬酸單甲酯(fumaric acid monomethyl ester)等。
1.6其它類物質(zhì)
除上述化合物之外,從蛇莓屬植物中提取分離出的物質(zhì)還有:葉綠醇(phytol),2,5- Cyclohexadiene- 1,4- dione等[6]。
2蛇莓屬植物藥理研究
2.1抗腫瘤作用
蛇莓在我國被作為治療癌癥的藥方已有數(shù)百年歷史,但其作用機(jī)制還不甚明了。最近研究成果表明蛇莓在體內(nèi)和體外均具有抗癌特性,值得國內(nèi)外學(xué)者更進(jìn)一步地關(guān)注。蛇莓中酚類化合物被證明對卵巢癌細(xì)胞SKOV-3有明顯的抑制作用,作用機(jī)制基于通過線粒體途徑的細(xì)胞凋亡作用和對細(xì)胞周期S期的阻斷作用[7]。另外,有研究以食管癌細(xì)胞Eca-109細(xì)胞為模型,對蛇莓進(jìn)行了體外抗腫瘤作用研究,發(fā)現(xiàn)其水提物相當(dāng)于原藥材15 mg/mL時作用腫瘤細(xì)胞48 h可使其完全喪失繁殖能力,它對腫瘤細(xì)胞DNA的合成有輕度的抑制作用。有報(bào)道報(bào)道蛇莓的水提浸膏對小鼠癌細(xì)胞S180、H22、S37有顯著的抑制作用,對人胃癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、人食管癌細(xì)胞等均具有明顯的殺傷作用,值得一提的是,當(dāng)蛇莓水提物相當(dāng)生藥量0.4 mg/mL時對腫瘤細(xì)胞的殺傷率均為100% [8]。鄒果蛇莓和靈芝提取物的混合物具有抑制癌細(xì)胞HL-60增殖,并且誘導(dǎo)其死亡的作用,其作為藥物,可以用于防治白血病。
2.2對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用
馬越鳴等報(bào)道給予小鼠50g/kg蛇莓水提物灌胃以后,可對抗最大電休克發(fā)作,對戊四氮最小發(fā)作無影響,能夠起到一定的鎮(zhèn)靜作用,抑制小鼠自主活動。他們的研究證明蛇莓醇提物的作用效果較水提物更為顯著[9]。
2.3抗菌作用
梁薇等發(fā)現(xiàn)蛇莓水提浸膏對多種常見致病菌包括金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌、肺炎球菌、甲型副傷寒桿菌、變形桿菌等均有不同程度的抑菌作用。并且對金黃色葡萄球菌和變形桿菌抑菌作用效果最強(qiáng),濃度越高則抑菌力越明顯[10]。
2.4興奮子宮作用
蛇莓浸膏和注射劑(相當(dāng)于原生藥4 g)對大鼠、豚鼠及家兔的在體和離體子宮均有一定程度的興奮作用[11]。
2.5降壓作用
蛇莓注射劑對麻醉家兔及狗均有短暫的降壓作用,并且在切斷兩側(cè)迷走神經(jīng)和靜脈注射阿托品1mg/Kg后,此作用不被減弱。
2.6促進(jìn)免疫作用
蛇莓流浸膏(每毫升相當(dāng)于原生藥2 g)對小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬機(jī)能產(chǎn)生了顯著的促進(jìn)作用,提示蛇莓具有免疫促進(jìn)的作用。另外,蛇莓對紅細(xì)胞膜的保護(hù)作用,蛇莓流浸膏(濃度同上)在試管內(nèi)不能對抗皂苷所致的溶血作用。
2.7抗氧化作用
從皺果蛇莓Duchesnea chrysantha中提取的總多糖成分在體外銅離子介導(dǎo)的低密度脂蛋白氧化等模型中顯示出良好的抗氧化活性。
3結(jié)語和展望
蛇莓在臨床上多用于癌癥的治療,以及治療口角炎,牙根尖周炎,腮腺炎,慢性咽炎,白喉,急性乳腺炎,急性穿孔性闌尾炎,細(xì)菌性痢疾,高熱,帶狀皰疹,蜂類蟄傷,外瞼腺炎等,其臨床應(yīng)用相當(dāng)廣泛。通過文獻(xiàn)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn),從蛇莓中分離出來的含量較大的一些代表性單體化合物的活性并不如蛇莓的混合提取物,有可能是多種成分相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果,這也符合我們傳統(tǒng)中醫(yī)中藥的整體辯證理念。由于蛇莓的成分復(fù)雜,不同極性部位具有不同的療效,并且對多靶點(diǎn)可能有協(xié)同作用,因此對于蛇莓這一傳統(tǒng)藥用植物的整體藥效評價,針對不同療效的有效部位的質(zhì)量控制,指認(rèn)發(fā)揮療效的一種或多種單體化合物并作為其指標(biāo)性成分,和其在生物體內(nèi)代謝以及藥代動力學(xué)研究應(yīng)該是今后值得關(guān)注的方向。其次,國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為蛇莓具有廣譜的抗腫瘤活性,而現(xiàn)今的研究對其作用的靶點(diǎn)不甚明了,對于其抗腫瘤機(jī)制的發(fā)掘亦是值得深入探討的的課題。另外,蛇莓屬植物廣泛分布于我國遼寧以南地區(qū),該屬植物適應(yīng)性強(qiáng),常常形成大片強(qiáng)勢群落,由此可見蛇莓屬植物作為藥物極高的開發(fā)價值?,F(xiàn)今的研究熱點(diǎn)在于蛇莓中抗腫瘤活性先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和開發(fā),及其活性物質(zhì)作用機(jī)制以及有效作用部位的探索,我們相信在不久的將來這些問題得以系統(tǒng)地研究和完善后,蛇莓屬類植物藥一定會得到更為有效地開發(fā)和利用。
[
參考文獻(xiàn)]
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Abstract: at present, high efficiency and low energy consumption of nitrogen and phosphorus removal water pollutants at home and abroad is extensive attention of the environmental problems, sewage denitrifying phosphorus denitrification and technology that is the current research hot spot. This thesis denitrifying phosphorus removal technology denitrification core-denitrifying dephosphatation bacterium microbiology properties have been studied, in order to deeply understand the denitrifying dephosphatation phenomenon, also from this can make full use of its advantages to improve and optimize biological denitrification and phosphorus efficiency and process.
Keywords: sewage treatment; Denitrification denitrification and p; Microbiology; Denitrifying phosphorus removal bacteria
中圖分類號:U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
到目前為止,國內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注反硝化除磷工藝的試驗(yàn)及影響因素,但對反硝化除磷脫氮微生物及其種屬的研究較少,尚處于起步階段,而針對反硝化除磷菌種在生理生態(tài)方面的特性研究則更少。本論文針對反硝化脫氮除磷技術(shù)的核心——反硝化除磷菌開展微生物學(xué)研究,更進(jìn)一步理解反硝化除磷現(xiàn)象,提高生物脫氮除磷效率。
1 反硝化脫氮除磷的微生物機(jī)理[1]
在反硝化除磷理論提出以前,設(shè)計(jì)除磷工藝時大多都要盡量避免硝酸鹽進(jìn)入到厭氧反應(yīng)器或者厭氧階段中。因?yàn)槿舸嬖谙跛猁},反硝化菌會在厭氧條件下優(yōu)先利用污水中的有機(jī)物,使反硝化菌和除磷菌產(chǎn)生對碳源的競爭,影響磷的厭氧釋放,進(jìn)一步影響到后續(xù)的好氧吸磷。許多學(xué)者的研究成果表明,在厭氧段缺少外碳源情況下,若存在NO2--N或者NO3--N,也同樣會有吸磷現(xiàn)象的發(fā)生。微生物利用內(nèi)碳源,如PHA等,作為碳源和能量來進(jìn)行過量吸磷,并將其以聚磷的形式貯存于微生物體內(nèi),這一過程與好氧吸磷所不同的是采用的電子受體為NO2--N或NO3--N,而不是氧。
2 反硝化脫氮除磷的微生物研究進(jìn)展
2.1 Acinetobacter[2]
最先從聚磷污泥中分離出除磷菌種的是Fuhs 和chen,經(jīng)鑒定確認(rèn)分離出來的菌種具有較高的除磷能力,屬于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外,許多研究人員采用各種各樣不同的培養(yǎng)基從試驗(yàn)?zāi)P秃退畯S中成功分離并培養(yǎng)了菌種,在這些菌種中大多數(shù)經(jīng)鑒定后表明它們都屬于Acinetobacter spp.。因此,Acinetobacter菌種曾一度被認(rèn)為是強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng)中主要的除磷菌。在此后的很長一段時間內(nèi),在生物強(qiáng)化除磷系統(tǒng)中關(guān)于微生物學(xué)方面的研究中這一研究結(jié)論基本上占主宰地位。
Buchan利用純培養(yǎng)分離技術(shù)研究分析了幾個除磷效果良好的試驗(yàn)裝置及污水廠的曝氣活性污泥,試驗(yàn)結(jié)果表明Acinetobacter是優(yōu)勢菌。然后,Lotter和Bayly等學(xué)者也都在除磷活性污泥中檢測到了大量屬于Acinetobacter的菌種。
但是,也有學(xué)者,如Cloete等,研究結(jié)果表明Acinetobacter只占到微生物總量的1~10%,屬于數(shù)量較少的菌屬。而Pseudomonas和Aerodomonas卻是生物除磷系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌屬。Hiraishi等將生物除磷工藝與非除磷工藝中的活性污泥微生物組成進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)在這2中工藝中Acinetobacter 都不是優(yōu)勢菌屬,在A/O工藝生物除磷的活性污泥中,Acinetobacter僅僅只占到系統(tǒng)內(nèi)全部微生物的1%。朱懷蘭等也通過對除磷系統(tǒng)中微生物的分離發(fā)現(xiàn)Pseudomonas 是生物除磷系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌種。
大量的研究關(guān)注于已分離出來的Acinetobacter菌種的分類。有許多研究表明大多數(shù)菌種屬于Acinetobacter junii,Acinetobacter lwoffii,也有許多以前從未被描述過的Acinetobacter spp.菌種得到確認(rèn)。然而,還是有大量的是不能被鑒定出的。
由此可知,污水生物除磷活性污泥中優(yōu)勢菌屬并不是Acinetobacter,其它種屬微生物在除磷方面所表現(xiàn)出來的能力也是不容忽視的。進(jìn)一步的研究還表明Aerodomonas能過量攝取外界環(huán)境中的磷酸鹽并形成胞內(nèi)聚磷酸鹽物質(zhì),而Pseudomonas則與傳統(tǒng)PAOs的特性相同,在厭氧條件下進(jìn)行釋磷,在好氧條件下則過量吸磷,同時累積聚磷酸鹽。
2.2 其它微生物屬種[3]
有學(xué)者從污水處理廠中分離得到很少的菌株,經(jīng)鑒定并不屬于Acinetobacter spp.。2002年,羅寧等分離了A2N/ASBR雙污泥反應(yīng)器的活性污泥中的微生物,發(fā)現(xiàn)起到反硝化脫氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌屬、假單胞菌屬、腸桿菌科細(xì)菌和氣單胞菌屬,它們占到了細(xì)菌總數(shù)的66.6%。其中,假單胞菌屬的含量最高,占全部菌株的22.9%;莫拉氏菌屬和腸桿菌科含量次之,各占到15.6%;氣單胞菌屬和不動桿菌屬含量排第三,各占到12.5%;但是,不動桿菌主要是在好氧條件下起除磷的作用,而沒有反硝化脫氮的功能。除此以外,活性污泥系統(tǒng)中還存在著共占約全部菌株20.8%的腸球菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌、微球菌屬等等。
3 結(jié)論
目前國內(nèi)外對于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面,也即從宏觀環(huán)境理論的角度來對反硝化脫氮除磷的機(jī)理和影響因素進(jìn)行探討。卻并沒有對其有效菌群——反硝化除磷菌進(jìn)行深入地研究。因此,從微生物學(xué)的角度開展對反硝化除磷菌的篩選和應(yīng)用方面的研究,探討其脫氮除磷機(jī)理及其最佳生長條件,反硝化除磷現(xiàn)象才能真正的被理解,也由此才能充分利用其優(yōu)越性來提高和優(yōu)化生物脫氮除磷效率和工藝。
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近年來生物黃酮化合物的研究取得了很多可喜成果,尤其在心血管、消化系統(tǒng)以及鎮(zhèn)痛作用方面。本文就近年來相關(guān)研究及其臨床應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。
1 心血管系統(tǒng)
1.1 沙苑子總黃酮沙苑子總黃酮(total flavonoid fractiono Astra)是從豆科植物扁莖黃芪的干燥成熟種子中分離而得, 早在20世紀(jì)80年代尹鐘洙等[1]曾初步觀察到靜脈注射沙苑子水煎劑及其總黃酮可引起血壓明顯下降, 李景新等[2]報(bào)道沙苑子總黃酮對腎血管性高血壓大鼠(RHR)有明顯降壓作用, 其機(jī)理可能與其降低血管緊張素(Ang)水平有關(guān)。吳捷等[3]認(rèn)為沙苑子總黃酮能抑制心肌細(xì)胞鈣離子內(nèi)流。
1.2 沙棘總黃酮(TFH)沙棘在許多藥理作用方面與銀杏相近,而銀杏(TFG)抗心腦缺血作用已在臨床上廣泛應(yīng)用,王立群等[4]實(shí)驗(yàn)表明,TFH和TFG對離體大鼠工作心臟缺血后心功能及血流動力學(xué)各指標(biāo)有不同程度的改善作用,主要表現(xiàn)在能明顯減輕缺血后LVPSP,+dp/dtmax下降,TFH作用明顯優(yōu)于TFG。
黃酮具有抗氧化、消除自由基作用。吳英等[5]研究表明沙棘總黃酮對大鼠心肌缺血再灌注損傷時能明顯減輕缺血再灌損傷區(qū)超微結(jié)構(gòu)的病理改變,顯著提高大鼠心肌組織SOD活性并減少M(fèi)DA的生成。TFH對大鼠心肌缺血再灌損傷的保護(hù)作用可能與提高自由基清除酶活性及抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。
1.3 羊藿總黃酮許蘭之等[6]研究了羊藿總黃酮(TFE)對腎上腺素能受體阻斷作用,發(fā)現(xiàn)TFE選擇性阻斷離體及整體動物心肌β1受體,對氣管β2受體和血管平滑肌α受體無阻斷的作用, 此研究為臨床應(yīng)用羊藿治療冠心病心絞痛提供了理論依據(jù)。
1.4 水杉總黃酮程虹等[7]報(bào)道用水杉總黃酮10 mg/kg ip可推遲烏頭堿誘發(fā)的大鼠心律失常的出現(xiàn)時間,縮短持續(xù)時間;提高氯化鈣誘發(fā)大鼠心律失常的閾劑量;增加哇巴因誘發(fā)豚鼠心律失常的用量;還能對抗心肌缺血復(fù)灌所致的大鼠心律失常,表明水杉總黃酮具有廣泛的抗心律失常作用。水杉總黃酮能明顯減少甲狀腺素所致心臟肥厚大鼠心臟重量,縮短心肌纖維直徑,減少心室蛋白質(zhì)及RNA含量,降低心室Na+-K+ATP酶及Na+-Ca2+ATP酶活性, 表明水杉總黃酮對甲狀腺素所致大鼠心臟肥厚具有抑制作用, 提示水杉總黃酮逆轉(zhuǎn)心衰致心肌肥厚有一定的意義[8]。
2 消化系統(tǒng)
2.1 黃芩莖葉總黃酮黃芩莖葉總黃酮可劑量依賴性地抑制膽鹽的吸收(P<0.01),其與考來烯胺的抑制膽鹽吸收的作用相比,沒有顯著性差異(P>0.05)。提示抑制膽鹽的吸收可能是黃芩莖葉總黃酮調(diào)血脂作用機(jī)理之一。黃芩莖葉總黃酮應(yīng)用于降血脂和防治冠心病可能會優(yōu)于考來烯胺。但黃芩莖葉總黃酮抑制膽鹽吸收的同時,脂溶性維生素的吸收會不會受到抑制尚須進(jìn)一步研究[9]。
我室近來研究表明皺皮木瓜提取物依劑量抑制胃腸運(yùn)動; 抑制回腸自發(fā)性收縮反應(yīng)和非競爭性拮抗乙酰膽堿誘導(dǎo)胃底平滑肌收縮的量效曲線;同時能減弱Ca2+所致兔回腸收縮, 木瓜提取物對胃腸平滑肌收縮的松弛與抗鈣作用有關(guān)[10]。提示皺皮木瓜具有解痙作用。
3 鎮(zhèn)痛抗炎
3.1 銀杏葉總黃酮
在小鼠扭體模型上,皮下注射銀杏葉總黃酮20~80 mg/kg,可顯著減少小鼠扭體數(shù),并且呈劑量依賴關(guān)系;在小鼠熱板模型上,皮下注射和側(cè)腦室注射銀杏葉總黃酮均可顯著地延長小鼠舔足潛伏期,結(jié)果表明銀杏葉總黃酮有明顯鎮(zhèn)痛作用,其鎮(zhèn)痛作用可能有中樞機(jī)制的參與[11]。
3.2 蘆丁宋必衛(wèi)等[12]對蘆丁的鎮(zhèn)痛作用研究結(jié)果表明蘆丁(6.25~100 mg/kg,ip)呈劑量依賴性的抑制小鼠扭體反應(yīng);蘆丁(50~100 mg/kg,ip)明顯提高小鼠嘶叫刺激閥值,顯著延長小鼠熱板舔足反應(yīng)潛伏期,表明蘆丁有鎮(zhèn)痛作用。其鎮(zhèn)痛作用比阿斯匹林強(qiáng), 但比嗎啡弱。
3.3 木瓜野木瓜系木通科野木瓜屬植物,具有祛風(fēng)止痛功能。野木瓜對髓鞘和軸突膜有親和力,可引起髓鞘和軸突膜結(jié)構(gòu)的變化,從而導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)阻滯[13]。我室實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:資木瓜提取物對醋酸、溫度所致小鼠疼痛有較好的鎮(zhèn)痛作用,但對二甲苯所致小鼠耳腫脹消腫作用很弱[14]。
3.4 蕎麥葉總黃酮蕎麥葉總黃酮(TFBL)能明顯減輕肉芽腫的形成,降低毛細(xì)血管通透性和抑制耳腫,顯示TFBL具有明顯的鎮(zhèn)痛抗炎作用[15]。其機(jī)制可能與TFBL所含的主要成分蘆丁和槲皮素有關(guān)。據(jù)報(bào)道,槲皮素對12脂氧合酶的活性有很強(qiáng)的抑制作用,可影響花生四烯酸的代謝過程。蘆丁、槲皮素鎮(zhèn)痛機(jī)制還與鈣離子拮抗有關(guān) 。TFBL具有清除自由基,抗脂質(zhì)過氧化作用[16],可能也參與抗炎作用,有待深入研究。蕎麥葉資源豐富,其提取的TFBL幾乎無毒,值得進(jìn)一步開發(fā)利用。
3.5 黃蜀葵花總黃酮(TFA)黃蜀葵花總黃酮TFA(ig或ip)可不同程度地抑制小鼠扭體反應(yīng);TFA(140,280 mg/kg,ig)可使福爾馬林致小鼠疼痛的Ⅰ、Ⅱ相反應(yīng)明顯減輕,TFA(ip)對同側(cè)ip福爾馬林導(dǎo)致的疼痛可產(chǎn)生同樣抑制作用,但對側(cè)ip福爾馬林致小鼠疼痛無明顯影響;動脈注射TFA 200 mg/kg可明顯減輕KCl誘發(fā)的家兔疼痛反應(yīng);連續(xù)用藥可使TFA在小鼠跳躍實(shí)驗(yàn)中陽性率為0。以上研究結(jié)果表明TFA有一定的鎮(zhèn)痛作用且局部給藥有效,連續(xù)用藥無成癮性。TFA的鎮(zhèn)痛機(jī)制可能既不同于阿片類藥物,也不同于非甾體抗炎藥,是一個鎮(zhèn)痛機(jī)制值得進(jìn)一步探討的新型鎮(zhèn)痛藥物[17]。
3.6 蜂膠總黃酮(TFP)蜂膠總黃酮具有廣泛的生物活性如鎮(zhèn)痛作用等。注射TFP后能減少小鼠扭體次數(shù)。熱板實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明TFP可延長小鼠舔足潛伏期,即延緩疼痛反應(yīng)。甲醛致痛模型結(jié)果表明,注射TFP后在第一時相對小鼠疼痛反應(yīng)無明顯影響,但可顯著降低第二時相的疼痛反應(yīng)。說明TFP對炎癥所致疼痛反應(yīng)有明顯鎮(zhèn)痛作用。icv TFP低劑量(為ip給藥劑量的1/20,即5 mg/kg)時,即可延長溫浴致小鼠縮尾反應(yīng)潛伏期,提示TFP對小鼠具有中樞性鎮(zhèn)痛作用。已知NO在外周和中樞中以不同水平參與痛覺的調(diào)節(jié)。高劑量TFP在抑制小鼠熱板反應(yīng)時能降低小鼠腦組織NO的含量,提示TFP鎮(zhèn)痛作用可能與抑制小鼠腦組織中NO的釋放有關(guān);另外,ip TFP在抑制小鼠熱板反應(yīng)同時,可降低腦組織、血清中MAD含量,提示TFP的鎮(zhèn)痛作用與抑制自由基及其過氧化物產(chǎn)生也有一定關(guān)系。PEGz是一種非常重要的疼痛介質(zhì)之一,PEG 的外周致痛作用早已明確。ip TFP可降低腦組織和血清中的PEGz含量,提示TFP的鎮(zhèn)痛作用與抑制PEG 合成也有一定關(guān)系。TFP在多種疼痛動物模型中均表現(xiàn)出明顯的鎮(zhèn)痛作用,并可能通過降低腦組織中NO,MAD,PEG 含量和血中的MAD,PEG 含量而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。至于其確切的鎮(zhèn)痛機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究[18]。
4 其他
金絲桃苷、蕓香苷及槲皮素等有良好的鎮(zhèn)痛作用[19],其作用機(jī)制與Ca2+拮抗有關(guān),尤其是Hyp不僅在多種全身鎮(zhèn)痛模型上有作用,而且在兔隱神經(jīng)放電,兔耳K+皮下滲透等局部致痛模型上更有良好的局部鎮(zhèn)痛作用[20],其作用機(jī)制與嗎啡和阿斯匹林皆不同,系一新型的鎮(zhèn)痛藥。
綜上所述,生物總黃酮來源廣泛,具有鎮(zhèn)痛消炎等多種藥理作用,有的甚至在臨床上得到廣泛應(yīng)用,是一大類值得進(jìn)一步研究和開發(fā)的藥物。
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中圖分類號:R544.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-816X(2016)06-0454-05
高血壓是一種以體循環(huán)動脈收縮期和(或)舒張期血壓持續(xù)升高為主要特點(diǎn)的全身性疾病,也是心腦血管病的主要危險因素,其引發(fā)的腦卒中、心力衰竭、心肌梗死及慢性腎病等并發(fā)癥給患者、家庭和國家造成了沉重負(fù)擔(dān)。近幾十年來,國內(nèi)外學(xué)者從高血壓發(fā)病機(jī)制出發(fā)對高血壓的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行干預(yù),取得了一定成果。隨著高血壓發(fā)病機(jī)制研究的深入,與高血壓發(fā)病相關(guān)循環(huán)生化標(biāo)志物得到了更多的關(guān)注,同時微小RNA(microRNA,miRNA)在高血壓的發(fā)生發(fā)展中的重要作用已成為新的亮點(diǎn)。研究高血壓發(fā)病相關(guān)循環(huán)生化標(biāo)志物與miRNA的關(guān)系,可以為深入探索高血壓的發(fā)病機(jī)制提供新的思路,為揭示miRNA參與高血壓發(fā)病的環(huán)節(jié)提供指導(dǎo),同時也是高血壓研究的一個新趨勢。
1 腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)生化標(biāo)志物與miRNA
RAAS是體內(nèi)與血管舒縮及水鹽代謝關(guān)系密切的體系之一,在高血壓形成中起著關(guān)鍵作用,在RAAS各個環(huán)節(jié)中,腎素、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、AngⅡ-1型受體等起到了重要作用。
1.1 腎素:主要由腎小球旁器的球旁細(xì)胞所合成,腎素催化血液中的血管緊張素原產(chǎn)生AngⅠ,AngⅠ進(jìn)一步形成AngⅡ能夠高效地收縮血管,增加醛固酮和抗利尿激素分泌等最終升高血壓,故腎素是RAAS調(diào)控血壓的始動環(huán)節(jié),是RAAS級聯(lián)反應(yīng)中的限速步驟。腎素基因轉(zhuǎn)錄形成的腎素mRNA經(jīng)翻譯、轉(zhuǎn)化形成腎素,故腎素mRNA水平變化直接導(dǎo)致腎素含量的變化。在高血壓性腎病患者腎臟髓質(zhì)miRNA-181a和miRNA-663表達(dá)降低可以引起腎素mRNA水平升高,可能與miRNA-181a和miRNA-663可以綁定到腎素mRNA的3′UTR引起腎素mRNA活性降低有關(guān),miRNA-181a和miRNA-663通過調(diào)節(jié)腎素mRNA水平進(jìn)一步對腎素水平產(chǎn)生影響[1],從而進(jìn)一步對血壓產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
1.2 ACE:ACE是催化AngI生成AngⅡ和緩激肽滅活的關(guān)鍵酶,在高血壓的發(fā)生發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。研究表明ACE水平的調(diào)節(jié)是通過miRNA-27a、-27b實(shí)現(xiàn)的。Ravi等[2]通過對孕鼠給予低蛋白飲食發(fā)現(xiàn)小鼠胎兒大腦中miRNA-27a、-27b的升高可以降低ACE-1蛋白水平。同時郭威早等[3]在大鼠心肌細(xì)胞中對miRNA-27a、-27b進(jìn)行增強(qiáng)時,ACE的表達(dá)水平明顯降低。Fernandes等[4]發(fā)現(xiàn)通過有氧運(yùn)動使得大鼠產(chǎn)生的生理性肥大心臟組織中miRNA-27a和-27b含量增加,減弱了ACE的活性。推測miRNA-27a、-27b影響ACE含量的內(nèi)在機(jī)制[2]可能是由于miRNA-27a、-27b可以結(jié)合到ACE-1 mRNA的3′UTR,阻礙ACE-1 mRNA的翻譯過程,引起ACE-1蛋白水平下降,進(jìn)而影響ACE-1的水平。目前ACE與miRNA-27a、-27b的相互調(diào)節(jié)在高血壓發(fā)病過程中所起到的作用并沒有直接的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),但是二者相互調(diào)節(jié)的關(guān)系已經(jīng)在小鼠胎兒大腦、大鼠心肌細(xì)胞及大鼠肥大的心臟組織中得到了驗(yàn)證,由于ACE在高血壓發(fā)病中是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),故與ACE調(diào)節(jié)有關(guān)的miRNA-27a、-27b可能與高血壓的發(fā)病存在一定的聯(lián)系。以上研究結(jié)果在一定程度上說明miRNA-27a、27b通過影響ACE水平,從而可以作為一種內(nèi)源性的ACE抑制劑,其作用可以模擬ACE抑制劑的藥理作用[3],為高血壓的治療提供了一個新思路。
1.3 AngⅡ:在RAAS對高血壓的調(diào)控過程中,AngⅡ起到了一個核心作用。AngⅡ可以直接促進(jìn)全身微動脈收縮,通過中樞和外周機(jī)制使外周血管阻力增大、刺激醛固酮釋放、誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和炎癥等一系列過程使得全身有效循環(huán)血量增加、細(xì)胞外液容量增加、血壓升高。研究表明AngⅡ可以介導(dǎo)miRNA-132的表達(dá)。Tilde等[5]發(fā)現(xiàn)miRNA-132在AngⅡ介導(dǎo)的高血壓大鼠心臟、大動脈及腎臟中高表達(dá),Jiang等[6]也發(fā)現(xiàn)miRNA-132在AngⅡ介導(dǎo)的大鼠心肌成纖維細(xì)胞內(nèi)表達(dá)上調(diào)。通過預(yù)測miRNA-132的靶mRNAs發(fā)現(xiàn)其靶點(diǎn)包括MMP9 mRNA,且血管內(nèi)皮細(xì)胞的c-Ets1是MMP9啟動子,在血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)存在時,AngII顯著上調(diào)c-Ets1,導(dǎo)致MMP9 mRNA在內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)上調(diào),進(jìn)而影響MMP9的含量。同時Gαq-ERK1/2激活是AngⅡ和ET-1導(dǎo)致高血壓的信號通路之一,根據(jù)以上研究結(jié)果推測miRNA-132與AngII之間可能通過MMP9 mRNA的合成過程及Gαq-ERK1/2通路存在一定的關(guān)聯(lián)。
1.4 AngⅡ-1型受體(AT1R):AT1R主要介導(dǎo)血管舒縮、水鹽代謝、血管平滑肌細(xì)胞增殖以及功能調(diào)節(jié)等生理效應(yīng),是AngⅡ作用的重要環(huán)節(jié)。大量研究表明miRNA-155與血壓呈負(fù)相關(guān),且AT1R是miRNA-155的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)。Giulio等[7]在高血壓患者中發(fā)現(xiàn)CC基因型與AA或AC基因型相比,AT1R蛋白表達(dá)水平明顯升高,而miRNA-155表達(dá)則顯著下降,可能與miRNA-155與AT1R mRNA 3′UTR結(jié)合導(dǎo)致AT1R蛋白翻譯水平下降有關(guān)。miRNA-155與位于AT1R基因3′UTR的A1166C多態(tài)性(rs5186)存在聯(lián)系,研究表明該單核苷酸多態(tài)性(SNP)所在區(qū)域?yàn)閙iRNA-155的結(jié)合區(qū)域,1166A等位基因存在時miRNA-155可以下調(diào)AT1R基因的表達(dá)[8]。根據(jù)以上研究結(jié)果推測miRNA-155可以通過影響AT1R mRNA進(jìn)而調(diào)控AT1R蛋白水平,從而對血壓產(chǎn)生影響。
2 交感神經(jīng)生化標(biāo)志物與miRNA
交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)過度激活是高血壓發(fā)生的一個重要因素,SNS的過度激活不僅影響血壓水平、心血管內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),而且參與了高血壓相關(guān)并發(fā)癥的形成。目前尚無一種公認(rèn)的評價SNS活性的“金標(biāo)準(zhǔn)”,心率變異性被認(rèn)為是無創(chuàng)評估自主神經(jīng)功能的新手段和獨(dú)立評價的指標(biāo)。除此之外還可以通過生物化學(xué)方法檢測血液中去甲腎上腺素(NE)的水平來評估交感神經(jīng)活性。
測定靜態(tài)血漿NE濃度在一定程度上可反映整體SNS的功能。NE在化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬于兒茶酚胺,是強(qiáng)烈的α受體激動劑,對β1受體作用較弱,通過α受體激動作用,可引起全身小動靜脈血管收縮,通過β1受體的激動,使心肌收縮加強(qiáng),心率加快,從而引起供血量增加,使血壓升高。孫丹云等[9]利用NE造模使小鼠產(chǎn)生心肌肥大,發(fā)現(xiàn)肥大的左心室組織中miRNA-199、miRNA-499、miRNA-1-2-5p的表達(dá)明顯升高,同時利用NE干預(yù)大鼠心肌細(xì)胞發(fā)現(xiàn)NE也可以明顯上調(diào)大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)的miRNA-199、miRNA-499、miRNA-1-2-5p的表達(dá)。雖然對于NE通過何種方式對miRNA-199、miRNA-499、miRNA-1-2-5p的表達(dá)產(chǎn)生影響還有待研究,且NE與miRNA-199、miRNA-499、miRNA-1-2-5p的相互在作用是否對高血壓產(chǎn)生影響也有待探索,但是NE與高血壓的發(fā)病有著密切的關(guān)系,可以推測NE與miRNA-199、miRNA-499、miRNA-1-2-5p的相互作用與高血壓發(fā)病可能存在一定的關(guān)聯(lián)。
3 血管內(nèi)皮功能障礙生化標(biāo)志物與miRNA
高血壓可引起血管內(nèi)皮功能障礙,內(nèi)皮功能障礙又促進(jìn)高血壓的發(fā)生發(fā)展,加速了高血壓靶器官的損害,形成惡性循環(huán)。
3.1 同型半胱氨酸(Hcy):高Hcy與心腦血管疾病的發(fā)生存在著密切聯(lián)系,高Hcy引起內(nèi)皮功能障礙已獲得大量試驗(yàn)證實(shí)。Pankaj等[10]對高Hcy誘發(fā)的心肌重塑機(jī)制提出假設(shè),認(rèn)為高Hcy可以激活NMDAR1受體,導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平升高,進(jìn)而下調(diào)miRNA-133a、-499,miRNA-133a、-499可以調(diào)節(jié)DNA甲基化和組蛋白修飾酶,引起MMP9基因表達(dá)的改變,諸多證據(jù)表明MMP9與左室重塑有著直接的因果聯(lián)系,故MMP9基因表達(dá)的改變可能引發(fā)心臟重塑。由于miRNA-133a、miRNA-499與Hcy存在密切關(guān)系,同時心臟重塑在高血壓發(fā)生中扮演著重要角色,推測通過調(diào)節(jié)miRNA-133a、-499含量可間接控制心臟重塑,進(jìn)而對血壓產(chǎn)生影響。
3.2 內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS):eNOS介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞釋放的NO在調(diào)節(jié)血壓和維持心血管穩(wěn)態(tài)方面起到重要作用,eNOS表達(dá)異常可促進(jìn)內(nèi)皮功能障礙和心血管疾病的發(fā)展,eNOS被抑制或缺失及NO生成受阻可導(dǎo)致血壓升高。Li等[11]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-155可以抑制HTR-8/SVneo細(xì)胞eNOS的表達(dá),抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的細(xì)胞浸潤,揭示了miRNA-155可以通過調(diào)節(jié)eNOS對HTR-8/SVneo細(xì)胞的細(xì)胞遷徙具有負(fù)調(diào)節(jié)作用。Sun等[12]研究表明eNOS是miRNA-155的直接靶標(biāo),在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi),miRNA-155可以直接結(jié)合到eNOS mRNA的3′UTR,miRNA-155過度表達(dá)可以降低eNOS表達(dá),減少NO的產(chǎn)生,故miRNA-155是eNOS表達(dá)和內(nèi)皮依賴性血管舒張的重要調(diào)節(jié)器,抑制miRNA-155可能是一種新的治療包括高血壓在內(nèi)的心血管疾病發(fā)展過程中血管內(nèi)皮功能障礙的方法。
3.3 一氧化氮(NO):NO是免疫和炎癥信號傳導(dǎo)分子的調(diào)節(jié)劑,血管內(nèi)皮細(xì)胞所分泌的NO/ET-1的失衡在高血壓的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。miRNA-155過度表達(dá)可通過降低eNOS水平,進(jìn)而減少NO產(chǎn)生,且大量研究證實(shí)miRNA-155與高血壓的發(fā)生存在著密切關(guān)系。Yael等[13]在HepG2細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),外源性NO增加了miRNA-155的表達(dá),但內(nèi)源性NO卻表現(xiàn)出抑制miRNA-155的表達(dá),這兩種效應(yīng)都是通過的cGMP/PKG信號介導(dǎo)的。推測與高血壓發(fā)病相關(guān)的NO和miRNA-155可相互調(diào)節(jié)各自的水平,維持二者含量的相對穩(wěn)定,進(jìn)而對血壓產(chǎn)生影響。
3.4 內(nèi)皮素-1(ET-1):通過血液中生化標(biāo)志物探測血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙,ET和血管性假血友病因子(vWF)較為實(shí)用,在血管壁應(yīng)力增加、缺氧、神經(jīng)體液激素等因素刺激下,ET經(jīng)內(nèi)皮細(xì)胞ET mRNA的表達(dá)而產(chǎn)生增加,而vWF的產(chǎn)生與血流動力學(xué)及血管損害和血漿蛋白有關(guān),ET和vWF是可以從不同角度反映內(nèi)皮功能障礙,同時ET-1被認(rèn)為是最有效和持久的血管收縮肽之一,對維持血壓穩(wěn)定起到重要作用,故探索ET-1和vWF與miRNA-的關(guān)系顯得更加有意義。Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)在SHR-SPs大鼠主動脈中miRNA-125a/b-5p表達(dá)下降對前內(nèi)皮素-1(preproET-1)產(chǎn)生負(fù)調(diào)節(jié)。miRNA-125a/b-5p可以直接通過以preproET-1 mRNA的3′UTR為靶標(biāo)抑制ET-1的表達(dá),表明miRNA-125a/b-5p可以降低血管內(nèi)皮細(xì)胞ET-1的水平,進(jìn)而對血壓的穩(wěn)定產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
3.5 vWF:內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是高血壓的基本病理過程之一,且vWF是非常有價值的內(nèi)皮功能障礙標(biāo)志物,具有一定特異性,大量研究顯示高血壓患者vWF水平顯著升高,在一定程度上vWF可以預(yù)測高血壓患者靶器官的損害[15]。有研究顯示miRNA-210在妊娠高血壓患者血漿中高表達(dá),且與血管生成有關(guān)。目前miRNA-210與原發(fā)性高血壓的發(fā)病研究較少,但是miRNA-210與妊娠高血壓、血管生成及vWF存在相關(guān)性,預(yù)測miRNA-210與vWF的相互作用可能對高血壓的發(fā)病存在影響。
4 炎性生化標(biāo)志物與miRNA
近年研究發(fā)現(xiàn)炎癥因子在高血壓的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中扮演著重要角色,高血壓患者血清白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎癥因子明顯升高,且呈高度相關(guān)性,證實(shí)高血壓是一個低度炎癥狀態(tài)性疾病。目前在血管炎癥的所有血漿炎性標(biāo)志物中,C反應(yīng)蛋白(CRP)的研究最為深入,同時超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)在心血管方面的研究報(bào)道較多,認(rèn)為高血壓患者的高水平血壓對血管壁的剪切力增強(qiáng),損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞,從而引起慢性炎癥反應(yīng),引發(fā)血清hs-CRP升高,它是一個被低估而未被充分利用的指標(biāo),2003年ESH/ESC正式推薦高血壓患者需檢測hs-CRP。同時IL-1、IL-6能夠促進(jìn)VSMC增生,進(jìn)而促使血管腔變窄、管壁增厚、管壁硬化,外周阻力增高,引發(fā)血壓升高。而且TNF-α是一種多功能的促炎細(xì)胞因子,可以引發(fā)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,致使內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,引發(fā)血管生長因子產(chǎn)生及釋放減少,導(dǎo)致全身小動脈痙攣,最終導(dǎo)致血壓升高。hs-CRP、IL-1、IL-6、TNF-α等是目前發(fā)現(xiàn)的可能與高血壓高度相關(guān)的炎癥因子,這些炎癥因子也是眾多研究中最常涉及的反應(yīng)炎癥水平的炎癥因子。
研究顯示這些炎癥因子與相應(yīng)miRNA存在關(guān)聯(lián)。鄭東陵等[16]發(fā)現(xiàn)miRNA-497可通過MAPK/ERK信號通路調(diào)節(jié)IL-1信號傳導(dǎo),抑制IL-1誘導(dǎo)IL-6轉(zhuǎn)錄的過程。Jessica等[17]發(fā)現(xiàn)IL-6可觸發(fā)MEK/MAPK通路,通過MAPK通路引發(fā)人類漿細(xì)胞中miRNA-24-3p表達(dá)上調(diào)。Zhang等[18]發(fā)現(xiàn)miRNA-17/92家族在原代肝細(xì)胞和HepG2細(xì)胞的表達(dá)是通過IL-6的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。郭敏等[19]發(fā)現(xiàn)急性冠脈綜合征(ACS)患者外周血單核細(xì)胞內(nèi)miRNA-146a的表達(dá)與TNF-α濃度呈顯著正相關(guān),提示miRNA-146a功能亢進(jìn)可能參與了ACS炎癥反應(yīng)過程。
5 自身免疫生化標(biāo)志物與miRNA
高血壓的發(fā)病與多種因素有關(guān),大量研究表明,高血壓患者存在著體液和細(xì)胞免疫功能的紊亂,提示免疫損傷與高血壓發(fā)病有著密切關(guān)系。機(jī)體內(nèi)炎癥免疫反應(yīng)及氧化應(yīng)激可促使T淋巴細(xì)胞在血管壁、腎臟等器官聚集,繼而可引發(fā)血壓升高。目前T淋巴細(xì)胞與高血壓的關(guān)系的研究主要集中在CD4+T淋巴細(xì)胞上,有關(guān)CD8+T淋巴細(xì)胞與高血壓關(guān)系的研究較少[20]。CD4+T淋巴細(xì)胞分化成Th1、Th2、Th17和Tregs后,各自通過表達(dá)不同的細(xì)胞因子以促炎和抑炎的方式參與高血壓的病理過程。同時眾多研究資料表明高血壓常伴有體液免疫功能的異常,B淋巴細(xì)胞參與體液免疫,當(dāng)B淋巴細(xì)胞免疫功能紊亂,導(dǎo)致B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的IgG等抗體發(fā)生變化,引發(fā)抗原-抗體復(fù)合物的形成,激活補(bǔ)體引發(fā)血管內(nèi)皮損傷,從而引發(fā)血壓升高。
研究表明CD4+T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞與miRNA-之間關(guān)系密切。陸永光等[21]經(jīng)過研究推測miRNA-21可以通過對CD4+CD25+T調(diào)節(jié)細(xì)胞關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子FOXP3和輔T細(xì)胞17的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT3的作用,參與了CD4+T淋巴細(xì)胞的調(diào)控。劉洋等[22,23]經(jīng)過研究推測miRNA-21可能通過抑制PDCD4表達(dá),促進(jìn)IL-10的分泌,抑制TNF-α的表達(dá),從而調(diào)控CD4+T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。Zhao等[24]發(fā)現(xiàn)在尋常型銀屑?。≒V)患者中miRNA-210可能通過CD4+T細(xì)胞中的FOXP3基因誘導(dǎo)免疫功能紊亂。Xue等[25]發(fā)現(xiàn)miRNA-181c可能具有間接抑制CD4+T細(xì)胞活性的功能。Liu等[26]發(fā)現(xiàn)SLE患者B淋巴細(xì)胞內(nèi)miRNA-30a可以特異性的結(jié)合到Lyn mRNA的3′UTR,阻止Lyn在B淋巴細(xì)胞中的表達(dá),促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增值,增加IgG抗體的產(chǎn)生。
6 氧化應(yīng)激生化標(biāo)志物與miRNA
氧化應(yīng)激對高血壓的發(fā)生發(fā)展起著重要作用,血管內(nèi)皮及平滑肌細(xì)胞在一些危險因素的誘導(dǎo)下產(chǎn)生的活性氧(ROS)可引起血壓持續(xù)升高和血管損害。丙二醛(MDA)是一種氧自由基連鎖反應(yīng)的產(chǎn)物,它攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用,使內(nèi)皮細(xì)胞受損傷。超氧化物岐化酶(SOD)是自由基清除酶,它通過清除超氧陰離子自由基,保護(hù)細(xì)胞免受損傷,維持血管張力和血壓正常。谷胱甘肽(GSH)是體內(nèi)一種重要的抗氧化劑,具有改善血管內(nèi)皮功能。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)有特異的催化GSH對H2O2的還原反應(yīng),可起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和使其功能完整的作用。MDA、SOD、GSH、GSH-PX通過氧化應(yīng)激反應(yīng)對高血壓的發(fā)生產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
研究表明miRNA可以調(diào)節(jié)MDA、SOD、GSH、GSH-PX的含量。Wang等[27]發(fā)現(xiàn)在心肌細(xì)胞中miRNA-181a可以調(diào)節(jié)Gpx1的表達(dá),Gpx1可能通過調(diào)節(jié)Bax和Bcl-2的比值直接影響B(tài)cl-2的水平,Bcl-2的過度表達(dá)可以減少ROS的產(chǎn)生,降低MDA等脂質(zhì)過氧化物含量,從而抑制細(xì)胞凋亡。廖清池等[28]發(fā)現(xiàn)miRNA-21介導(dǎo)了非對稱性二甲基精氨酸(ADMA)誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞衰老作用,其機(jī)制可能與其抑制SOD2表達(dá)有關(guān)。有研究顯示ERK抑制劑可有效抑制eNOS-Thr495的活化并逆轉(zhuǎn)LSS誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)SOD減少[29],推測ERK磷酸化增強(qiáng)在一定程度上可以抑制SOD2的生成,使得ROS濃度增加,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞衰老。Chisato等[30]發(fā)現(xiàn)興奮性氨基酸載體1(EAAC1)能調(diào)節(jié)神經(jīng)元GSH含量,通過增加小鼠側(cè)腦室抑制劑抑制miRNA-96-5p可增加EAAC1以及GSH的水平。Min等[31]發(fā)現(xiàn)抑制miRNA-486可以誘導(dǎo)人神經(jīng)源性分化蛋白6(NeuroD6)表達(dá),NeuroD6可以通過間接的抗氧化功能和調(diào)節(jié)p-P38/p-JNK的下游途徑,產(chǎn)生各種活性氮,進(jìn)而可以防止ROS的產(chǎn)生。在脊髓損傷組織中miRNA-486也可以通過誘導(dǎo)TXNL1和GPx3的表達(dá),有效清除ROS,減弱免疫細(xì)胞增值和浸潤,進(jìn)而有效改善小鼠脊髓損傷和小鼠運(yùn)動功能恢復(fù)。
以上大量研究表明炎癥因子、淋巴細(xì)胞及氧化應(yīng)激循環(huán)標(biāo)志物等與miRNA存在相關(guān)性,但是在針對高血壓發(fā)病進(jìn)而探索炎癥因子、淋巴細(xì)胞及氧化應(yīng)激循環(huán)標(biāo)志物與miRNA關(guān)系的研究尚未見大量報(bào)道,還需進(jìn)一步研究和探索,但是由于炎癥因子在不同層面上對血壓產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用是公認(rèn)的,且體液、細(xì)胞免疫功能紊亂、氧化應(yīng)激均參與了高血壓的發(fā)生發(fā)展,所以炎癥因子、淋巴細(xì)胞及氧化應(yīng)激循環(huán)標(biāo)志物與miRNA的相互作用在一定程度上對高血壓的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)歸可產(chǎn)生影響。
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生物化學(xué)作為生物學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生的基礎(chǔ)課程,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程的內(nèi)容不僅限于生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、代謝途徑及其調(diào)控和遺傳信息及傳遞等基礎(chǔ)性內(nèi)容,還包括該學(xué)科的研究進(jìn)展以及新的研究技術(shù)和方法。因此,生物化學(xué)的內(nèi)容非常豐富,教材的厚度也異常突出。如教育部推薦的“面向21世紀(jì)課程教材”,由王鏡巖等主編的《生物化學(xué)》共1307頁。該書的精簡版,即《生物化學(xué)教程》(為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材)也有718頁。因此,要在有限的80學(xué)時學(xué)完,絕非易事。
1.2內(nèi)容繁雜抽象,難以理解和記憶
生物化學(xué)主要討論生物分子的結(jié)構(gòu)及其生理功能、生物分子的代謝途徑及其調(diào)控和遺傳信息傳遞的分子基礎(chǔ)與調(diào)控規(guī)律等,其中涉及的內(nèi)容抽象,分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,代謝途徑錯綜復(fù)雜,學(xué)生不僅難以理解和記憶,而且感覺枯燥和乏味。
1.3生物化學(xué)發(fā)展迅速,新內(nèi)容不斷出現(xiàn)
生物化學(xué)研究進(jìn)展不斷突飛猛進(jìn),使得生物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度逐漸增加。如新發(fā)現(xiàn)的一類天然無結(jié)構(gòu)的蛋白,這些蛋白在天然狀態(tài)下沒有明確的三維結(jié)構(gòu),但有正常的生物學(xué)功能,這沖擊了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定生物學(xué)功能的傳統(tǒng)理論。這些突破性的研究成果已在生物化學(xué)教材中體現(xiàn),增加了生物化學(xué)的“教”和“學(xué)”的難度。
2生物化學(xué)4a網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)
4a(anyone,anytime,anywhere,anything)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺由高等教育出版社和北京師范大學(xué)等共同研發(fā)的符合國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺,已成為全國各高校重要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺之一。課程管理系統(tǒng)作為課堂教學(xué)的主要輔助系統(tǒng),包括課程信息和課程內(nèi)容兩大板塊。為便于學(xué)生更好的自主學(xué)習(xí),我們在課程信息板塊中提供教學(xué)大綱、教學(xué)日歷以及教學(xué)活動安排等。而在課程內(nèi)容板塊中,我們不僅制作精美、可視性強(qiáng)的教學(xué)課件,更注重提供各章節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、內(nèi)容小結(jié)以及相應(yīng)內(nèi)容的知識拓展,還提供在線作業(yè)練習(xí)及試題自測等。交互式學(xué)習(xí)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的一種重要形式,因此,交互學(xué)習(xí)系統(tǒng)是生物化學(xué)平臺建設(shè)的一個重要的環(huán)節(jié)。在該系統(tǒng)中我們設(shè)置了答疑解惑、討論交流和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動等板塊。在網(wǎng)絡(luò)拓展資源系統(tǒng)中,我們設(shè)置了經(jīng)典教材、參考文獻(xiàn)、趣味閱讀材料和科學(xué)家逸聞趣事等板塊,為學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn),以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。
3利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺輔助生物化學(xué)教學(xué),提高教學(xué)效果
利用4a網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,通過將教學(xué)資源與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行有機(jī)的整合,為教師和學(xué)生之間搭建一個網(wǎng)上協(xié)同教學(xué)空間,不僅創(chuàng)建一種利用網(wǎng)上資源的互動式教學(xué)方法,還充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
3.1網(wǎng)絡(luò)拓展資源提高學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)大學(xué)習(xí)視野
盡管生物化學(xué)存在知識點(diǎn)多、內(nèi)容抽象繁雜等不利于學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),但生物化學(xué)也是一門與人類生活實(shí)踐密切相關(guān)的課程。無論是課堂教學(xué)還是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,教師都把相應(yīng)的知識點(diǎn)與生活實(shí)踐,尤其是當(dāng)前發(fā)生的與生物化學(xué)內(nèi)容相關(guān)的熱點(diǎn)現(xiàn)象聯(lián)系起來,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如短跑運(yùn)動員為了提高比賽成績,堅(jiān)持吃低糖、高蛋白的食物是否有效等。這些內(nèi)容極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不僅促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)知識本身,還有助于培養(yǎng)學(xué)生利用生物化學(xué)知識去認(rèn)識和解釋生活實(shí)踐中的現(xiàn)象。此外,還充分利用名人事跡、逸聞趣事等網(wǎng)絡(luò)資源,如Mullis和PCR的故事等,拓寬學(xué)生的視野。
3.2利用網(wǎng)絡(luò)平臺強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)、加強(qiáng)歸納總結(jié)
課前預(yù)習(xí)對于課堂教學(xué)效果的提高具有促進(jìn)作用,但這需學(xué)生能正確掌握預(yù)習(xí)要點(diǎn)。預(yù)習(xí)不僅要求學(xué)生閱讀某一章節(jié)內(nèi)容,更重要的是能按照教師授課的思路進(jìn)行預(yù)習(xí),有針對性的對重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)研讀。因此,我們將課堂授課的PPT課件上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的“課程資源”板塊,讓每位學(xué)生下載并打印,對照平臺中的“重點(diǎn)和難點(diǎn)”板塊進(jìn)行預(yù)習(xí)。此外,因生物化學(xué)的內(nèi)容繁雜,因此,要學(xué)好生物化學(xué)就必須對繁多的內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)。歸納總結(jié)是學(xué)習(xí)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。善于學(xué)習(xí)的學(xué)生,也應(yīng)該是善于歸納、總結(jié)的學(xué)生。因此,要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還必須培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。我們在教學(xué)過程中,每次課程結(jié)束后均要求學(xué)生對本次課程內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié),并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動”板塊,與全班同學(xué)分享。這有效的促進(jìn)和督促了學(xué)生養(yǎng)成歸納總結(jié)的習(xí)慣,而且通過這一過程極大的提高了歸納總結(jié)的能力。
3.3利用教學(xué)平臺進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)
1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
口腔生物化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解口腔常見病相關(guān)的生化知識,用生化的觀點(diǎn)認(rèn)識口腔疾病發(fā)生、發(fā)展的過程和診治方法,培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)的口腔醫(yī)生。為實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo),應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容上有所選擇。精選授課內(nèi)容,突出重點(diǎn),提高教學(xué)效果??谇簧锘瘜W(xué)內(nèi)容多,知識新,學(xué)時少,要想在課堂上做到面面俱到是不切實(shí)際的。因此,在授課時要學(xué)會取舍,突出重點(diǎn)。對于學(xué)生來講,在掌握一定專業(yè)基礎(chǔ)知識后,對臨床充滿好奇和向往,可以抓住他們的這種心理,逐步培養(yǎng)其臨床思維能力,加強(qiáng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課的興趣。各章節(jié)要圍繞口腔生命活動來講解,強(qiáng)調(diào)與口腔臨床有關(guān)的口腔生物化學(xué)知識,如口腔黏膜組織的生物化學(xué)一章,可以重點(diǎn)講解口腔黏膜各層相關(guān)化學(xué)成分及其代謝異常,可能引發(fā)的口腔黏膜病,從生物化學(xué)角度揭示臨床上口腔黏膜病的機(jī)制。那些與口腔組織病理學(xué)、口腔生理學(xué)等重復(fù)的知識、與口腔疾病的分子機(jī)制無關(guān)的知識點(diǎn)應(yīng)該予以簡化,可以用提問的方式加以復(fù)習(xí),或讓學(xué)生以自學(xué)方式加以了解。結(jié)合科學(xué)研究成果和研究進(jìn)展,準(zhǔn)備教學(xué)課件,加深學(xué)生對理論知識的理解。由于生物化學(xué)研究的迅猛發(fā)展,口腔生物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也要作相應(yīng)的補(bǔ)充[2],因此,這就需要教師加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),不斷更新知識,并在教學(xué)過程中不斷總結(jié)教學(xué)成果,以教材為基礎(chǔ),參閱有關(guān)專著、文獻(xiàn),講授公認(rèn)的理論,以及經(jīng)典地、重要的研究成果,并結(jié)合最新進(jìn)展,準(zhǔn)備教學(xué)課件,使學(xué)生了解已有基礎(chǔ)理論的研究脈絡(luò),并展示口腔組織生物化學(xué)的最新進(jìn)展,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生的視野。
食品生物化學(xué)是食品科學(xué)與工程等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,教學(xué)地位十分重要。其知識體系龐大,理論性和邏輯性強(qiáng),內(nèi)容復(fù)雜抽象,學(xué)科進(jìn)展快。同時,隨著多數(shù)院校課程改革,使得食品生物化學(xué)的教學(xué)課時減少。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難取得良好的教學(xué)效果。運(yùn)用多媒體進(jìn)行生物化學(xué)輔助教學(xué)已成為高等學(xué)校教學(xué)改革的發(fā)展方向。筆者根據(jù)近幾年來使用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行食品生物化學(xué)教學(xué)的體會,就該教學(xué)方式的利弊進(jìn)行初步剖析,以期能對改進(jìn)食品生物化學(xué)的教學(xué)手段、提高教學(xué)效果有所幫助。
1 多媒體輔助食品生物化學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢
1.1增加課堂容量.提高課堂效率
傳統(tǒng)的教學(xué)模式要花費(fèi)較多的時間用于板書,教學(xué)時間不能充分利用,教學(xué)內(nèi)容信息量較少,有許多新知識沒時間在課堂上講述。而采用多媒體教學(xué)后,課件都是在課前準(zhǔn)備好的,課堂上很少寫字,這樣就節(jié)省了板書時間,為增加教學(xué)信息量提供了條件。教師就可以多講授一些食品生物化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新知識和新進(jìn)展,有利于知識的更新和視野的擴(kuò)展。另外,節(jié)省的時間也可為師生互動留下空間,便于活躍課堂氣氛,提高教學(xué)質(zhì)量。
1.2形象直觀生動,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
多媒體教學(xué)將文字、圖片、聲音、動畫整合,可為學(xué)生提供大量的感性材料,教學(xué)形象、直觀、形式多樣、趣味性強(qiáng),可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在食品生物化學(xué)中,生物大分子的立體結(jié)構(gòu)及其代謝過程都是教與學(xué)的難點(diǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,借助板書、掛圖或模型可有效講授這些難點(diǎn),但對于學(xué)生而言,內(nèi)容還是比較抽象,不容易理解。利用多媒體可輕易的解決這一問題。如在講生物大分子多糖、蛋白質(zhì)、核酸等的結(jié)構(gòu)時,十分抽象,教師難以講授清楚,而學(xué)生通過觀看三維結(jié)構(gòu)的圖片或動畫,就可以輕易地理解有關(guān)的復(fù)雜問題,自然地掌握了這些生物大分子的三維結(jié)構(gòu)等有關(guān)的概念。在生命物質(zhì)的代謝過程中,教師可利用多媒體教學(xué),采用動畫技術(shù)對生物代謝過程進(jìn)行演示和講解,學(xué)生就可以清晰明了地掌握相應(yīng)的內(nèi)容。
此外,在多媒體教學(xué)實(shí)踐中,插入一些緊扣教學(xué)內(nèi)容的時事圖片或研究進(jìn)展,有效結(jié)合專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的社會熱點(diǎn)問題對吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的興趣均有很大幫助。如在講解核糖體RNA時,插入2009年拉馬克里希南、施泰茨和約納特因“對核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究獲得諾貝爾化學(xué)獎的報(bào)道;在講授蛋白質(zhì)含量測定時,引入三聚氰胺事件,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的生化知識進(jìn)行分析和理解問題,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)食品生物化學(xué)的興趣,并拓寬他們的視野
2 多媒體輔助食品生物化學(xué)教學(xué)的不足
毋庸置疑,多媒體生物化學(xué)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的,但在多媒體輔助教學(xué)的實(shí)踐中也存在一些不足,需充分認(rèn)識并及時改進(jìn),才能真正使多媒體在食品生物化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮積極作用。
2.1過分依賴多媒體,師生主動性發(fā)揮不夠
多媒體明顯提高的食品生物化學(xué)的教學(xué)效率,但過分依賴多媒體教學(xué),會極大的限制師生的主動性發(fā)揮。在課堂上,教師將所用的教學(xué)內(nèi)容均制作成課件,用屏幕代替黑板,把書上的文字拷貝到電腦中,在教學(xué)過程中變成了計(jì)算機(jī)操作員和解說員。教師仍然是灌輸知識,學(xué)生仍然是被動地接受知識,形成了新形式下的填鴨式教育。在課堂外,一方面教師是“新瓶裝舊酒”,往往一套課件多年使用,不能及時更新知識,另一方面,學(xué)生只是在課后考前看課件,忙于應(yīng)試,對課件之外的知識不去了解,學(xué)生課外知識的拓展不夠,造成“上課老師讀課件,考前學(xué)生背課件”的現(xiàn)象。
二教學(xué)改革的內(nèi)容與方式
1.修訂教學(xué)大綱
作為一所普通的地方性高等院校,學(xué)校的辦學(xué)指導(dǎo)思想圍繞的是結(jié)合地方特色,培養(yǎng)為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所需要的應(yīng)用型人才,化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)目標(biāo)也不相同。因此,作為指導(dǎo)性文件的教學(xué)大綱應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同擬定不同的教學(xué)大綱。具體體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容、課時分配以及教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)深度、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)等方面。
2.教學(xué)內(nèi)容的改革
構(gòu)建適合化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)的生物化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)盡量避免已學(xué)知識的重復(fù)。兩個專業(yè)的學(xué)生由于基礎(chǔ)生物學(xué)知識相對缺乏,在學(xué)習(xí)中易出現(xiàn)“知其然,不知其所以然”的現(xiàn)象。因此,在教學(xué)中適當(dāng)增加基礎(chǔ)生物學(xué)知識可為學(xué)生提供學(xué)習(xí)生物化學(xué)的基本背景性材料,從而有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?;瘜W(xué)專業(yè)教學(xué)重點(diǎn)在生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能,物質(zhì)代謝及其調(diào)控和現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)在生物化學(xué)中的應(yīng)用。對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)還需要講授生物化學(xué)知識在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。構(gòu)建一個既有聯(lián)系又體現(xiàn)化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特色,以適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生的生物化學(xué)教學(xué)知識體系。
3.教學(xué)模式和方法的改革
中圖分類號 G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)01-0278-03
Application of Seminar Style in Biochemistry Teaching
LIU Xiao-lin CHEN Ji-peng QUE Zhi-qun HUANG You-ming LIAO Jun-jie
(Yichun University,Yichun Jiangxi 336000)
Abstract Introduction of seminar teaching model in biochemistry teaching has proved that it can change the traditional one-way teaching mode of teachers′ ″teaching″,students′ ″learning″ and improve the students′ learning initiative and enthusiasm,the quality and effect of teaching,so as to cultivate high quality students.It is a kind of effective new teaching mode.
Key words Seminar teaching pattern;biochemistry;application;practice
提高教W質(zhì)量是高校辦學(xué)的主要任務(wù)之一,也是當(dāng)今時代的要求。為了提高教學(xué)質(zhì)量,目前各本科院校都在進(jìn)行教學(xué)體制、教學(xué)模式、教學(xué)方法等教學(xué)改革,并取得了一定成效。其教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一就是打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,注重學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為主體,教師“教”,學(xué)生“學(xué)”。這種教學(xué)模式影響學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。生物化學(xué)是江西宜春學(xué)院農(nóng)學(xué)、生物科學(xué)、園藝、動物科學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一,是研究生物體的分子基礎(chǔ)、化學(xué)變化及信息傳遞的一門科學(xué)。它是學(xué)生從分子水平了解生物各種生命現(xiàn)象和生物技術(shù)的理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)。由于生物化學(xué)研究范圍涉及所有生物體,知識多樣,內(nèi)容龐雜且抽象難以理解。另外,隨著創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的建立和學(xué)生減負(fù)的推進(jìn),生物化學(xué)的授課學(xué)時日益減少。過去,在本科生生物化學(xué)教學(xué)中主要以傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式為主,這種教學(xué)實(shí)踐證明學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍不高,教學(xué)效果比較差。因此,為了適應(yīng)生物化學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),也為了適應(yīng)生物化學(xué)授課學(xué)時減少的實(shí)際需要,從2014年開始在生物化學(xué)教學(xué)中引入一種新的教學(xué)模式――Seminar教學(xué)模式,并以此為契機(jī),努力促進(jìn)教學(xué)模式改革和課程整合,以適應(yīng)新的教學(xué)需求,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)高素質(zhì)、高質(zhì)量的學(xué)生[1-3]。
1 生物化學(xué)課程教學(xué)模式改革的必要性和重要性
教學(xué)作為人類特有的一種社會實(shí)踐活動,總是有既定的人為目的。教學(xué)要達(dá)到既定目的,完成所肩負(fù)的任務(wù),離不開教學(xué)方法。教學(xué)方法是教師與學(xué)生聯(lián)系的中介。采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,而課堂教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)人才的主渠道。生物化學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科之一,它是在當(dāng)代有機(jī)化學(xué)和生理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上,在20世紀(jì)初期從生理學(xué)中分支出來的,并很快發(fā)展成為一門獨(dú)立而年輕的學(xué)科。生物化學(xué)是利用化學(xué)的理論和方法研究生物的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。具體來說,它是研究生物體的基本物質(zhì)(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其生命活動(如生長、生殖、代謝、運(yùn)動等)過程中的變化規(guī)律。通過生物化學(xué)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能,大分子的結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系、代謝過程及其調(diào)控規(guī)律,遺傳信息的儲藏、傳遞和表達(dá)調(diào)控的分子基礎(chǔ)及基本的實(shí)驗(yàn)技能;掌握生物化學(xué)的基本原理,掌握對植物和微生物進(jìn)行生化分析的一般方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程奠定生物化學(xué)知識基礎(chǔ)。由于生物化學(xué)課程涉及的基礎(chǔ)知識廣泛,基礎(chǔ)理論眾多,實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)性強(qiáng)、內(nèi)容多,加之生物科學(xué)的空前發(fā)展使生物化學(xué)教學(xué)面臨知識類別空前復(fù)雜,專業(yè)研究更加深入,成果信息日新月異的新形勢。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已很難適應(yīng)這種新形勢,而且不利于培養(yǎng)學(xué)生主動思考和探索學(xué)習(xí)的能力。而Seminar 教學(xué)法是一種“教”與“學(xué)”雙向互動式的交流模式,能充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,做到教與學(xué)互相促進(jìn),有利于提高生物化學(xué)課程的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)生物化學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展[4-6]。
2 Seminar教學(xué)模式概述
2.1 起源與發(fā)展
Seminar為德語詞匯,發(fā)軔于18世紀(jì)德國,源于拉丁文seminarium,原意為培育幼苗的“苗床”。 Seminar在英文中含義可譯為“研究班討論會”“研討班課程”“專家討論會”等。它后來逐步演變和發(fā)展成為一種具有教學(xué)和科研雙重功能的課程教學(xué)模式。Seminar是指大學(xué)或暑期學(xué)校學(xué)生為研究某問題而與教師共同討論之班級或研習(xí)班。這種教學(xué)方法簡而言之,就是“學(xué)生在教授或教師的指導(dǎo)下,就某一課題結(jié)成小組,在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上與教師自由地進(jìn)行學(xué)術(shù)探討,從而達(dá)到教學(xué)和科研的雙重目的”。它起源于英國,后來成為歐美大學(xué)課堂教學(xué)的一種重要形式。20世紀(jì)30年代以后,Seminar 模式被引入中國。近年來,隨著我國教育制度的不斷改革,國內(nèi)學(xué)者開始重視Seminar教學(xué)法及其運(yùn)用,其主要運(yùn)用于我國大學(xué)課程如管理、營銷、英語、金融、預(yù)防、中醫(yī)外科、腫瘤學(xué)等,并取得了一定成效。
2.2 結(jié)構(gòu)
Seminar教學(xué)模式結(jié)構(gòu)主要包括:一是主持人(主要是教師)介紹本次討論主題及涉及的基本問題。二是主題報(bào)告宣講。由報(bào)告人(學(xué)生代表)進(jìn)行專題發(fā)言,介紹專題的背景知識和目前的研究進(jìn)展??梢葬槍δ骋谎芯窟M(jìn)展發(fā)表自己的看法、陳述自己的觀點(diǎn),也可以加入自己的研究內(nèi)容。三是教師對報(bào)告進(jìn)行補(bǔ)充和簡略的學(xué)術(shù)評述,引發(fā)其他學(xué)生提問。四是針對報(bào)告人的發(fā)言進(jìn)行提問和交流,包括課程參與者有教師、學(xué)生等。
2.3 特點(diǎn)
Seminar教學(xué)法是一種全新的教學(xué)模式,是“以教師為中心”的傳統(tǒng)教育模式向“以學(xué)生為中心”的現(xiàn)代教育模式的一種轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)講授式的教學(xué)方式相比,Seminar教學(xué)法有如下幾個特點(diǎn):一是Seminar 教學(xué)法是一個教學(xué)雙向互動的過程,能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。二是Seminar教學(xué)法更注重啟發(fā)學(xué)生的思維,能使學(xué)生內(nèi)在認(rèn)知結(jié)構(gòu)充分激活、展現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)從知識再現(xiàn)型向知識創(chuàng)造型的飛躍。三是Seminar教學(xué)法的教學(xué)內(nèi)容可以緊跟最新的研究進(jìn)展,從而改變傳統(tǒng)講授式教學(xué)那種單調(diào)而又陳舊的“老黃歷式”教學(xué)思路。四是Seminar教學(xué)法給每個學(xué)生提供了參與的機(jī)會,提供了與他人合作的機(jī)會,使他們逐漸學(xué)會如何與他人相處、開展工作。五是Seminar教學(xué)法有利于師生、生生之間的良性溝通模式的建立,不但提供了學(xué)生和教師之間互動學(xué)習(xí)交流的機(jī)會,也為學(xué)生之間的競爭學(xué)習(xí)提供了情景的壓力,促使每一個參與者積極投入到相關(guān)主題的思考中去,從而大大地促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)趨向的縱深發(fā)展。六是Seminar 教學(xué)法有利于塑造民主、平等、現(xiàn)代的新型師生關(guān)系,有利于學(xué)生心靈的塑造??傊?,Seminar教學(xué)方法是“教”與“學(xué)”雙向互動式的交流模式,其主要目的是發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)主動性、訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力和提高他們的參與意識,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生探索問題和解決問題。它充分體現(xiàn)了互動性、民主性、激勵性、學(xué)術(shù)性特點(diǎn)。Seminar 教學(xué)方法引入大學(xué)課堂教學(xué),不僅豐富了教學(xué)手段,也實(shí)現(xiàn)了大學(xué)教育中“教會學(xué)生知識,更重要的是教會學(xué)生如何獲取知識的能力”的這一目標(biāo),使教學(xué)活動注入了新的活力。變以往學(xué)生的“要我學(xué)”而為“我要學(xué)”,能極大地提高大學(xué)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
3 生物化學(xué)教學(xué)中引入Seminar教學(xué)模式的探索與實(shí)踐
宜春學(xué)院自2010年成立以來,就在生科學(xué)院的農(nóng)學(xué)、生物科學(xué)、園藝和動物科學(xué)等專業(yè)開設(shè)了生物化學(xué)課程。長期以來,在生物化學(xué)課程教學(xué)中主要采取傳統(tǒng)的教學(xué)方法為主,雖然其中也進(jìn)行了一些改革探索,引進(jìn)了其他一些方法,但教學(xué)效果并沒有明顯提高,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也不高。因此,針對這種情況,從2014 年開始,在生物化學(xué)傳統(tǒng)的教師教授為主的教學(xué)方法中,引入Seminar 教學(xué),旨在生物化學(xué)教學(xué)過程中探求一種更好的教學(xué)模式,以適應(yīng)新的教學(xué)需求以及提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目標(biāo)。根據(jù)近3年的教學(xué)實(shí)踐,Seminar教學(xué)模式為生物化學(xué)課程教學(xué)注入了新的活力,學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的主動性和積極性明顯提高,真正促進(jìn)了教學(xué)相長、提高教學(xué)質(zhì)量、深化教學(xué)改革發(fā)展的效果。
3.1 理論課程教學(xué)
生物化學(xué)是研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)的科學(xué),其研究范圍涉及所有生物體。該課程內(nèi)容主要包括生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類、酶、維生素、激素等的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物膜的結(jié)構(gòu)與功能,各類有機(jī)分子在生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝過程和能量的轉(zhuǎn)換,代謝的調(diào)節(jié)機(jī)理,基因重組技術(shù)及學(xué)科發(fā)展的最新進(jìn)展和研究的前沿技術(shù)。生物化學(xué)的任務(wù)不僅要揭示生物體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的種類、結(jié)構(gòu)和含量,更重要的是要從分子水平上探討這些物質(zhì)與生物體的生長、發(fā)育、生殖、遺傳、衰老等生命現(xiàn)象的關(guān)系。
在進(jìn)行理論課程教學(xué)之前,一般是先根據(jù)各專業(yè)教學(xué)的要求和培養(yǎng)方案,向?qū)W生提供一份詳細(xì)的生物化學(xué)Seminar課程計(jì)劃,內(nèi)容主要包括教學(xué)目標(biāo)、選題范圍、每周選題安排、課程流程設(shè)置、成績考核標(biāo)準(zhǔn)以及關(guān)于各個選題的相關(guān)閱讀材料、書目及參考文獻(xiàn)等。
在理論課程教學(xué)過程中,各個教師結(jié)合核酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、糖、脂類物質(zhì)等各個相關(guān)選題,先主要是介紹該選題的主要知識點(diǎn)、當(dāng)前這方面的研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)以及主要進(jìn)展提供給學(xué)生參考。然后學(xué)生則根據(jù)該選題的內(nèi)容選擇自己感興趣的問題,擬定Seminar題目。再由教師根據(jù)各班學(xué)生情況和題目情況進(jìn)行分組,同時各組推舉1名報(bào)告人,并準(zhǔn)備PowerPoint報(bào)告。Seminar教學(xué)的具體實(shí)施過程如下:主持人介紹 (3~5 min);報(bào)告宣講 (10~15 min);討論交流(20~30 min);總結(jié)( 3~5 min)[7-9]。
3.2 實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物化學(xué)課程構(gòu)建的一個重要環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和創(chuàng)新精神有著重要作用。在Seminar實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上,對驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,主要按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行。而對一些綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目則在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生自主選擇。然后再由學(xué)生進(jìn)行報(bào)告,報(bào)告的演示文稿為PPT課件。學(xué)生報(bào)告后,再由教師和學(xué)生共同討論。在討論過程中,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言。對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提出修改意見。最后方案確定后學(xué)生再開展具體實(shí)驗(yàn)。Seminar實(shí)驗(yàn)教學(xué)其他程序同上。比如,在正式進(jìn)行玉米醇溶蛋白的提取與酶解工藝這種探索性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時,先由學(xué)生從國內(nèi)外專業(yè)網(wǎng)站和期刊中查閱玉米醇溶蛋白和蛋白質(zhì)的提取及酶解方法等相關(guān)文獻(xiàn),并閱讀教師提供的有關(guān)材料,然后進(jìn)行分組討論,準(zhǔn)備各自的實(shí)驗(yàn)方案和PowerPoint報(bào)告。然后按照Seminar其他程序,學(xué)生報(bào)告人從實(shí)驗(yàn)研究的構(gòu)思、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施等方面進(jìn)行介紹并發(fā)表自己的觀點(diǎn)。教師和其他學(xué)生在報(bào)告人介紹的基礎(chǔ)上根據(jù)自己對這個實(shí)驗(yàn)課題的理解提出問題展開討論。最后,教師對各組實(shí)驗(yàn)方案和討論情況進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。之后,學(xué)生則根據(jù)論的情況和教師的點(diǎn)評對原設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行適當(dāng)修改確定最后實(shí)驗(yàn)方案。然后才開展具體實(shí)驗(yàn)。這樣,不但拓寬了思路,豐富了知識面,而且取得了最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[10-12]。
3.3 教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果影響評價
生物化學(xué)Seminar理論課程和實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后,結(jié)合生物化學(xué)校級重點(diǎn)課程建設(shè),對Seminar教學(xué)法對生物化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的影響進(jìn)行調(diào)查和測評。主要通過召開學(xué)生座談會和采用問卷調(diào)查等形式。調(diào)查測評主要內(nèi)容包括2個方面:一是學(xué)生方面,二是教師方面。學(xué)生方面主要包括學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方法、師生感情、創(chuàng)新素質(zhì)、文獻(xiàn)閱讀水平、表達(dá)能力、組織協(xié)調(diào)能力、PPT制作水平、團(tuán)隊(duì)合作精神,選題的合適程度、課堂交流討論的情況等。這些方面主要作為教師對學(xué)生Seminar課程進(jìn)行成績評定的主要依據(jù)。待學(xué)期結(jié)束時,學(xué)生的Seminar課程成績作為平時成績的主要部分,占80%,其他如實(shí)驗(yàn)實(shí)踐考核和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐報(bào)告、上課表現(xiàn)和考勤等占平時成績的20%。學(xué)生的生物化學(xué)課程總成績按平時成績占30%、期末考試成績占70%計(jì)算。教師方面主要包括:教師的知識和能力水平、協(xié)助學(xué)生選題情況、對Seminar教學(xué)過程的控制情況、參與討論的程度、調(diào)動學(xué)生積極性、介紹與總結(jié)點(diǎn)評情況等。對教師的測評情況主要作為教師改進(jìn)Seminar教學(xué)水平和進(jìn)行獎勵的參考依據(jù)。
4 結(jié)語
通過在生物化學(xué)課程的理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用Seminar 教學(xué)法,建立了合理的教、學(xué)體系,取得了良好的教學(xué)效果,得到了學(xué)生的普遍歡迎。使學(xué)生的交流能力、分析問題和解決問題的能力、研究能力等都有所提高和改進(jìn),增強(qiáng)了自信,同時密切了師生之間、學(xué)生之間的關(guān)系,學(xué)生的綜合素質(zhì)得到明顯提高,也促進(jìn)教師的教學(xué)水平得到明顯提高。據(jù)調(diào)查,近2年來,各個班的學(xué)生期未考試平均成績均較往年有較大幅度提高,提高10%以上,不及格率明顯下降。此外,每年均有多人參加的學(xué)校大學(xué)生能力建設(shè)項(xiàng)目被立項(xiàng),而且取得了一定成果。同時,有多名學(xué)生考取了研究生,部分甚至考取了名牌大學(xué)的研究生。
當(dāng)然,在進(jìn)行Seminar 教學(xué)上也存在一些不足。比如,學(xué)生對相關(guān)知識背景的儲備有的很不充分,學(xué)生的理論基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力存在一些欠缺,有的主講學(xué)生沒有把精力全部投入進(jìn)去,應(yīng)付任務(wù)型的學(xué)生不少,有的學(xué)生參與討論的積極性不夠高,有的教師存在行為惰性等。這在一定程度上影響了Seminar 教學(xué)的效果。
總之,將Seminar教學(xué)模式引入生物化學(xué)課程的教學(xué)中,改變了枯燥、被動的填鴨式教學(xué)模式,激活了大學(xué)生的創(chuàng)造性潛能和創(chuàng)新的主動性,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合、全面思維方式,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。同時,也提高了教師的教學(xué)水平和能力。Seminar教學(xué)模式是適合大學(xué)生的一種新的教學(xué)方式。它在生物化學(xué)課程中的應(yīng)用對大學(xué)生教學(xué)效果顯著,具有較好的推廣應(yīng)用價值。
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中圖分類號:463 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0144-02
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及其在高校教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,借助網(wǎng)絡(luò)豐富的信息資源進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教育改革的一個重要方向。教育部指出要“把信息技術(shù)作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段”,“不斷推進(jìn)教學(xué)資源的共建共享,逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化”[1]。因此,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有十分重要的意義。而作為高等學(xué)校生命科學(xué)及相關(guān)專業(yè)重要基礎(chǔ)課之一的生物化學(xué),其內(nèi)容豐富,涉及生物、農(nóng)林、醫(yī)、食品等諸多方面。隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展,生物化學(xué)的內(nèi)容在不斷增加,許多方向都有新的進(jìn)展。因此,如何在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)將生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論和最新進(jìn)展介紹給不同專業(yè)的學(xué)生,是生物化學(xué)教學(xué)的一個急需解決的問題。近年來我校成功開通了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺,該平臺為現(xiàn)有教學(xué)方式提供了重要的補(bǔ)充,豐富了教學(xué)資源并提高了資源的利用率。網(wǎng)絡(luò)課程可提供完整的電子教材與資料,覆蓋率很高的多媒體課件,多種多樣的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料,教學(xué)過程中能充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。下面就我們利用網(wǎng)絡(luò)平臺在生化教學(xué)的過程談?wù)勎覀兊淖龇ê腕w會,希望能引起同行就此課題的討論,提高我國高校的生物化學(xué)教學(xué)水平。
1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺可建立完整的電子教材
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺可為教學(xué)提供一套內(nèi)容豐富,資料齊全,更新迅速的生物化學(xué)教學(xué)資源系統(tǒng),為教師的授課,學(xué)生的自學(xué),提供良好的平臺。
1.1 內(nèi)容豐富的電子理論教材
在使用書本教材(生物相關(guān)專業(yè)使用王鏡巖主編的《生物化學(xué)》)之外,編輯內(nèi)容合適,與教學(xué)相結(jié)合的電子教材置于網(wǎng)絡(luò),以便學(xué)生在自學(xué)時瀏覽。學(xué)生在復(fù)習(xí)已授內(nèi)容時,可結(jié)合電子教材閱讀,有助于其對課程的理解。同時,我們將一些國內(nèi)外知名大學(xué)的生化電子教材置于網(wǎng)絡(luò),對于拓寬學(xué)生的知識面,加強(qiáng)生化知識的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和先進(jìn)性非常有益。同時,我們還編輯了一些發(fā)生在著名科學(xué)家身上或取得科學(xué)成果過程中的故事置于網(wǎng)絡(luò),同學(xué)們在閱讀理論的同時,還能了解科學(xué)家的生平以及發(fā)生在他們身邊的趣事。這樣能喚起同學(xué)們追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)的崇高使命感。
1.2 形象生動的實(shí)驗(yàn)教材
生物化學(xué)也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在高等院校生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科的課程中都設(shè)置有“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,生化實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生對生物化學(xué)理論知識的理解和掌握,同時,也可培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科研思維能力。在網(wǎng)絡(luò)平臺編輯了實(shí)用性很強(qiáng)的“實(shí)驗(yàn)操作,儀器使用”等項(xiàng)目。同時,還添加一些實(shí)驗(yàn)的視頻教程,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前可通過網(wǎng)絡(luò)平臺了解實(shí)驗(yàn)的大致過程,操作規(guī)范以及注意事項(xiàng)。這些形象生動的實(shí)驗(yàn)教材非常有助于提高學(xué)生對生化實(shí)驗(yàn)的興趣,也能很好地提高實(shí)驗(yàn)的成功率。
2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺可建立覆蓋率很高的多媒體課件
現(xiàn)在生化教學(xué)都使用多媒體課件,多媒體課件有許多優(yōu)勢,其信息量豐富,文字和圖片相結(jié)合,形象而生動,有助于學(xué)生的理解以及提高學(xué)生的興趣。由于現(xiàn)代生物化學(xué)的進(jìn)展非常迅猛,信息量非常大,而課時畢竟有限,許多內(nèi)容在上課的時間無法講授。我們在制作多媒體課件時,除上課內(nèi)容以外,還增加了許多拓展的知識,將這些知識覆蓋率很高的多媒體課件置于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,可加深學(xué)生對生化理論的理解和掌握。同時,我們還放置了一些理解知識難點(diǎn)的視頻資料,例如,蛋白質(zhì)一級、二級、三級與四級結(jié)構(gòu)關(guān)系的模擬圖;DNA半保留、半不連續(xù)復(fù)制的模擬動畫等等。這些視頻資料是多媒體課件的一個重要補(bǔ)充。
3 網(wǎng)絡(luò)是師生交流的重要平臺
除授課以外,師生面對面交流的機(jī)會并不多,如何了解不同學(xué)生對生化知識的掌握情況,學(xué)生在自學(xué)過程中存在哪些疑問,如何針對特定的學(xué)生進(jìn)行特定的教育輔導(dǎo),這些都是我們需要解決的問題。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺,學(xué)生可以將他們學(xué)習(xí)過程中遇到的疑問和老師授課的建議傳遞給老師,由于在虛擬網(wǎng)絡(luò)上,學(xué)生表現(xiàn)更真誠,更容易進(jìn)行交流和互動。通過對不同學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解,我們進(jìn)行不同的輔導(dǎo)。對于學(xué)習(xí)興趣強(qiáng),基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生,介紹一些他們感興趣方向的課外讀物,甚至一些科研綜述、論文給他們閱讀,提高他們的理論水平。對于基礎(chǔ)差的學(xué)生,則引導(dǎo)他們加強(qiáng)生化基礎(chǔ)知識的理解,并注重生化重點(diǎn),難點(diǎn)的學(xué)習(xí)。另外,還與學(xué)生對當(dāng)前的一些有關(guān)生化的熱點(diǎn)進(jìn)行交流,加強(qiáng)他們的興趣。例如,不法分子是如何利用凱氏定氮法的缺點(diǎn)而在牛奶中添加三聚氰胺以提高蛋白質(zhì)含量。甲型流感病毒是如何分型的,等等。
另外,我們也經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)上一些生化難點(diǎn)讓同學(xué)們討論,同學(xué)們可在網(wǎng)絡(luò)上各抒己見,通過討論,促進(jìn)對生化難點(diǎn)的理解,在這里各種觀點(diǎn)發(fā)生激烈的碰撞。例如,我們在網(wǎng)絡(luò)上提出一個問題:只要條件允許是否所有的蛋白質(zhì)都能從變性中復(fù)性?有部分同學(xué)持肯定態(tài)度,另一部分同學(xué)持否定意見。許多同學(xué)為了說服對方,不得不閱讀大量的文獻(xiàn)資料,這樣無疑提高了他們的生化理論水平,而且也帶動了班級的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
4 學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上進(jìn)行單元測驗(yàn)和完成課外作業(yè)
我們在網(wǎng)絡(luò)平臺上布置課外作業(yè)和單元測驗(yàn),并要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成。通過對學(xué)生課外作業(yè)和單元測驗(yàn)的分析,可掌握學(xué)生對生化知識的理解程度。根據(jù)學(xué)生的情況改變教學(xué)策略和方法。并對不同學(xué)生進(jìn)行個別輔導(dǎo)。例如,我們從作業(yè)和測驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對糖酵解過程與糖異生過程的異同理解不是很徹底。我們就用一個圖例,將兩者的生化途徑和異同之處標(biāo)示出來,并在網(wǎng)絡(luò)平臺上。通過后來的測驗(yàn)發(fā)現(xiàn),同學(xué)們已經(jīng)很好掌握該方面知識。
5 學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺了解生化最新進(jìn)展
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),生物化學(xué)的發(fā)展也是日新月異。我們通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺介紹了許多生化方向的重大進(jìn)展。例如,體細(xì)胞克隆的流程,干細(xì)胞的研究進(jìn)展等等。這些資料給學(xué)生打開了一扇窺視生化前沿的窗口。雖然有些內(nèi)容超過學(xué)生的理解范圍,但是給他們帶來巨大的沖擊,提起了他們的學(xué)習(xí)興趣,鼓起了他們探索未知世界的動力。
6 結(jié)語
目前,高校正在全面推進(jìn)素質(zhì)教育,各個學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和課程體系正在不斷的改革中。如何充分利用各種現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),更新教育手段,豐富教育內(nèi)容是高校教育改革的重要部分。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的一個重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程網(wǎng)絡(luò)化、信息化的核心技術(shù)條件,因此,大力推廣網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的應(yīng)用是高校教學(xué)發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量提高的必然要求[2]。我們通過學(xué)校開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)教育綜合平臺,在生物化學(xué)的教學(xué)中進(jìn)行了一些有益的探索,獲得了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。但是,需要指出的是,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的采用與教學(xué)質(zhì)量的提高并不一定存在必然性。主講老師在充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺的基礎(chǔ)上,還應(yīng)對課程內(nèi)容,教學(xué)方法,學(xué)生心理進(jìn)行合理的研究與探索。在教學(xué)中充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主體性和主觀能動性,從而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。
2構(gòu)建高職食品類專業(yè)特色的生物化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)體系
生物化學(xué)課程在食品科學(xué)系食品類專業(yè)主要涉及生物技術(shù)、食品加工、食品營養(yǎng)與檢測3個專業(yè)。這些專業(yè)的主要就業(yè)崗位包括食品、藥品、酶制劑生產(chǎn)企業(yè)等的生產(chǎn)崗位、質(zhì)量管理崗位、檢驗(yàn)檢測崗位等。生物化學(xué)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容有其自身的學(xué)科特點(diǎn),不同專業(yè)對生物化學(xué)課程的要求各不相同,如生物技術(shù)專業(yè)主要向?qū)W生傳授生物體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及功能;物質(zhì)代謝及其調(diào)控;遺傳信息的貯存、傳遞與表達(dá);細(xì)胞間信息傳遞等生命科學(xué)內(nèi)容。食品加工專業(yè)則側(cè)重于生物活性、酶促反應(yīng)、生物轉(zhuǎn)化、大分子物質(zhì)代謝等內(nèi)容,其中物質(zhì)代謝是講解的重點(diǎn)。食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)重點(diǎn)在于對組成成分的定性、定量測定、對被測物的定性、定量及分離、提純,包括對一些儀器如分光光度計(jì)、電泳儀、層析儀等的使用。
3課程設(shè)計(jì)
3.1制定合理的教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃
教學(xué)大綱是培養(yǎng)計(jì)劃的具體表現(xiàn)形式,食品科學(xué)系每學(xué)年對食品類各專業(yè)市場需求和崗位變化進(jìn)行調(diào)研,及時對食品類專業(yè)進(jìn)行論證、調(diào)整,以此制定合理的教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃,包括教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)、內(nèi)容、體系、范圍、進(jìn)度、教學(xué)方法、考核與評價體系等。在制定生物化學(xué)教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃時,以長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為宗旨,結(jié)合現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展方向,將職業(yè)道德教育與職業(yè)素質(zhì)教育內(nèi)容融入課程教學(xué)中,加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)能力與職業(yè)養(yǎng)成教育。教材內(nèi)容緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,并注意及時跟蹤先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。更新教學(xué)設(shè)施和儀器設(shè)備,保證學(xué)生有足夠時間的、高質(zhì)量的實(shí)際動手訓(xùn)練,切實(shí)提高學(xué)生的職業(yè)能力,滿足高技能人才培養(yǎng)的需要。同時,根據(jù)各專業(yè)生物化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的不同,食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)學(xué)時由原先68學(xué)時壓縮為64學(xué)時,將實(shí)驗(yàn)課時由原先24學(xué)時提高至32學(xué)時;食品加工技術(shù)保持68學(xué)時課時提高總數(shù),縮減理論課時,實(shí)驗(yàn)課時由原先24學(xué)時提高至32學(xué)時;生物技術(shù)及應(yīng)用(含生物制藥方向)專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)學(xué)時由原先68學(xué)時提高至72學(xué)時,整合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加綜合性試驗(yàn),壓縮4學(xué)時理論課并增加4學(xué)時實(shí)驗(yàn)課時,由原先24學(xué)時提高至32學(xué)時。
3.2根據(jù)教學(xué)側(cè)重點(diǎn),選擇滿足專業(yè)需求的教材
根據(jù)專業(yè)對生物化學(xué)知識和技能需求的差異,有側(cè)重點(diǎn)地選擇不同專業(yè)的生物化學(xué)教材。食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)以檢測為主,選擇十一五高職高專規(guī)劃教材、榮瑞芬主編的《生物化學(xué)》,重點(diǎn)介紹食品中糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、維生素與酶類等營養(yǎng)元素的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與功能等相互關(guān)系,并對其生物代謝過程和色香味化學(xué)進(jìn)行了介紹,理論部分強(qiáng)化靜態(tài)生化內(nèi)容,簡化動態(tài)生化內(nèi)容,突出支撐檢測技術(shù)應(yīng)用的知識點(diǎn),實(shí)驗(yàn)技術(shù)選擇適合產(chǎn)品分析檢測用的基本技能和技術(shù),以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技術(shù)能力;食品加工技術(shù)選用農(nóng)業(yè)部高職高專規(guī)劃教材,劉靖主編的食品類《生物化學(xué)》,強(qiáng)化食品加工過程中物質(zhì)食品加工中的變化及運(yùn)用,了解生物氧化和代謝過程對食品質(zhì)量的影響;生物技術(shù)及應(yīng)用(含生物制藥方向)專業(yè)選擇高等職業(yè)教育教材、夏未銘主編的《生物化學(xué)》,結(jié)合生物科學(xué)的發(fā)展和高職生物技術(shù)與生物制藥的實(shí)際需要,重點(diǎn)介紹糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、維生素與酶類等結(jié)構(gòu)、生物學(xué)功能、代謝規(guī)律、相互關(guān)系和特點(diǎn)及主要臟器的生物化學(xué)等知識點(diǎn),掌握蛋白質(zhì)的理化檢測、酶的特性研究、脂肪轉(zhuǎn)化糖等物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)技能,熟練實(shí)驗(yàn)分光光度計(jì)、電泳儀、層析儀等儀器設(shè)備[6-7]。
3.3設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)高職技能型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、崗位需求和前后續(xù)課程的銜接要求[8],食品科學(xué)系通過對相關(guān)用人單位、工作崗位的深入研究和調(diào)查,在確定實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時,減少了驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)突出了生物物質(zhì)的提取、分析檢驗(yàn)、代謝加工等內(nèi)容,并參照公共營養(yǎng)師、食品檢驗(yàn)工、化學(xué)檢驗(yàn)工等職業(yè)技能的要求,在理化分析基本技能的基礎(chǔ)上,將課程的實(shí)踐教學(xué)與考工考證相結(jié)合,重點(diǎn)放在專業(yè)必備技能熟練及常規(guī)理化分析儀器使用上,課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容涉及的技能包括生化基本檢測技術(shù)、分光光度技術(shù)、電泳技術(shù)層析技術(shù)、比色分析技術(shù)、酶活力測定、酵母提取技術(shù)等。
3.4探索以崗位需求為導(dǎo)向的課程模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)
為了更好地服務(wù)于專業(yè)改革,食品科學(xué)系生物化學(xué)教學(xué)改革建設(shè)過程中,結(jié)合食品加工技術(shù)、食品營養(yǎng)與檢測、生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的崗位需求調(diào)查,認(rèn)真研究課程教學(xué)內(nèi)容,分析職業(yè)崗位的知識和技能構(gòu)成,整合課程教學(xué)內(nèi)容,將教學(xué)內(nèi)容分為生命科學(xué)基本營養(yǎng)素模塊、生命體中的能量變化模塊、生命體中營養(yǎng)素的代謝模塊、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K等,結(jié)合各專業(yè)技能需要,合理設(shè)計(jì)安排教學(xué)內(nèi)容。同時,根據(jù)專業(yè)要求和特點(diǎn),在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中加入了專業(yè)針對性較強(qiáng)的生物質(zhì)提取分析純化等的操作訓(xùn)練。并且,將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)模塊和綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K,基礎(chǔ)模塊是不同專業(yè)共選的內(nèi)容,綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K則是整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開設(shè)出融合多種技能的大實(shí)驗(yàn)(如將單純的酶特性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),整合成酶的發(fā)酵生產(chǎn)、提取、分離、提純、性質(zhì)檢測和生產(chǎn)應(yīng)用等技能融合的大實(shí)驗(yàn)),供不同專業(yè)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選擇的內(nèi)容,整合從而使同一課程體現(xiàn)不同的專業(yè)特色。
4增強(qiáng)教師自身素質(zhì),不斷提高教學(xué)質(zhì)量
教師是提高教學(xué)質(zhì)量的根本。面對日新月異的生命科學(xué),生物化學(xué)知識也在不斷更新。這要求生物化學(xué)教師不斷學(xué)習(xí),提高自身素質(zhì),才能保證教學(xué)高質(zhì)量。教師要不斷增強(qiáng)自身生命科學(xué)知識儲備,教師的學(xué)術(shù)水平直接決定其專業(yè)教學(xué)質(zhì)量,而教師專業(yè)知識積累則是教學(xué)活動開展的前提和基礎(chǔ)。一方面,教師要上好生物化學(xué)這門課,就要吃透各專業(yè)生物化學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),自身要有扎實(shí)的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、食品加工、食品營養(yǎng)分析與檢測等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識。另一方面,要時刻關(guān)注生命科學(xué)發(fā)展,及時補(bǔ)充和更新各學(xué)科生物化學(xué)關(guān)注的方向,比如僅生物化學(xué)檢測技術(shù),不斷在更新、提高。即使是最新版本的教材內(nèi)容與企事業(yè)單位實(shí)際的檢測手段和技術(shù)也存在一定的距離,如果教師照本宣科,教學(xué)就會嚴(yán)重脫離學(xué)科發(fā)展前沿。因而,注重高技能素質(zhì)人才培養(yǎng)的高職高專教師要站在專業(yè)科學(xué)前沿,關(guān)注本學(xué)科研究進(jìn)展,準(zhǔn)確掌握最新研究成果,在教學(xué)過程中教師應(yīng)注意理論和實(shí)踐、經(jīng)典與前沿的融合,努力使動物生化課程變得興趣盎然,而不是枯燥無味[9]。教師只有勤于積累,不斷充實(shí)自己,厚積而薄發(fā),切實(shí)提高自身綜合素質(zhì),才能做一名稱職的、讓學(xué)生敬佩的生物化學(xué)專業(yè)教師。
5改革教學(xué)手段與方法
傳統(tǒng)的生物化學(xué)授課方式是填鴨式的教師授課,學(xué)生被動聽課模式,在很大程度上限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮,不利于學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握,時間越久,不但降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和能力的培養(yǎng),也使教師逐漸失去授課的積極性。只有充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,積極融入到課程教學(xué)中來,才能使教師的教與學(xué)的雙邊活動成效顯著[10]。同時,教學(xué)過程中教師要積極掌握現(xiàn)代教學(xué)多媒體技術(shù),把聲、像、影等技術(shù)融合到教學(xué)手段中,以生動的語言和多彩的畫面最大限度地展示生物分子的立體結(jié)構(gòu)和化學(xué)變化過程,將繁冗的生物化學(xué)知識變抽象為直觀,變復(fù)雜為簡明,變枯燥為生動,形象直觀地掌握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為此,食品科學(xué)系教師在生物化學(xué)的授課模式上結(jié)合多媒體技術(shù)采用了啟發(fā)式、“寓學(xué)于做,做學(xué)結(jié)合”的發(fā)現(xiàn)式教學(xué)模式。
5.1啟發(fā)式教學(xué)的應(yīng)用
在生物化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué),是利用生命科學(xué)的知識,引導(dǎo)學(xué)生按照認(rèn)識事物、掌握知識技能和解決問題的思維過程,引導(dǎo)探究,層層深入,直至學(xué)生能動地領(lǐng)會和掌握知識技能的方法。在講授課程時,盡量將所講授的內(nèi)容與生命活動、食品科學(xué)、營養(yǎng)與健康等方面的知識聯(lián)系起來,通過學(xué)生已感知的、感興趣、最常見的實(shí)際問題。如講述“糖的代謝:糖酵解”時,提問學(xué)生“為什么人在劇烈運(yùn)動后會感到肌肉酸痛”以引起學(xué)生學(xué)習(xí)糖酵解的興趣;講述“維生素與輔酶”時,提出“為什么有人會得夜盲癥”;講述“生物氧化”時,提出“為什么一氧化碳會致人窒息”等,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的濃厚興趣。通過這些問題的導(dǎo)入,讓學(xué)生感受生物化學(xué)與生活密切相關(guān),學(xué)習(xí)生物化學(xué)不再是空洞知識,而是生活中時常遇到需要解決的問題,做到學(xué)而有用、學(xué)而有趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和自覺性。