前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的生物醫學概論生物化學基礎課程設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要:生物醫學是生命科學與醫學相結合的新興學科。生物醫學概論課程的開展，可以使教學更加貼近當今醫學發展方向，提升教學層次，盡早培育學生的科學理論素養，為其后課程的學習打下堅實的基礎。皖南醫學院生物醫學概論課程由生物化學基礎、生理學基礎、神經生物學基礎等三部分組成。文章總結在生物醫學概論中生物化學基礎課程設計的思路和理念，分享教學經驗和體會，為進一步完善該課程的建設起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞:生物化學;生物醫學概論;課程設計;教學改革

進入21世紀以來，生命科學取得了長足的進步，以基因組學為代表的研究，使得人類對于生命本質有了更深入的了解。與此同時，生命科學的發展也推動了醫學相關領域的發展，使得我們對人體的正常機能以及疾病發生發展的機制有了進一步的認識和發現，并給臨床醫學的診斷和治療提供了新的思路和方法［1］。在此背景下，生物醫學的概念和學科建設越來越受到人們的重視。生物醫學是生命科學與醫學相結合的學科，是利用生命科學的理論、方法來闡述人體結構和功能及其生命活動本質的學科，可為基礎醫學和臨床醫學提供理論依據和技術手段，也可以看作是連接生命科學與醫學的橋梁學科［2］。在醫學院校開設生物醫學課程，可以使教學更加貼近當今醫學發展方向，提升教學層次，盡早培育學生的科學理論素養，為其后的醫學和其他方向的學習打下更堅實的基礎［3］。為此，我校已在2017－2018學年第一學期開始為部分非醫學專業試驗開設生物醫學概論課程。針對開設本課程的相關專業培養目標和醫學特色的體現，本校開設的生物醫學概論課程以生物化學、生理學、神經生物學為主體框架進行整合和設計。經過幾年的探索和完善，目前生物醫學概論的課程建設已初具規模，有機整合了各部分內容，確立了整個課程的課程大綱，形成了完善的教學方法和形式，建立了綜合性、以課程結束測試和形成性評價相結合的課程考評體系，為我校建立適應學科和特色人才培養發展的生物醫學概論、基礎醫學概論、臨床醫學概論課程體系打下了堅實的基礎。本文作者在生物醫學概論課程建設的實踐中，承擔了生物化學基礎部分的課程設計和教學工作。在此文中，我們將總結在生物醫學概論中生物化學基礎課程設計的思路和理念，分享教學經驗和體會，為進一步完善本課程的建設起到拋磚引玉的作用。

1課程設計

生物醫學概論課程突出一個“概”字，力求通過課程的教學使學生對整個生物醫學的基本知識有一個概括而全面的認識。如何利用有限的課時，達到理想的教學目的，課程設計是一個挑戰。以生物化學基礎為例，目前醫學專業類似課程的理論學時為80個。而生物醫學概論課程中，需要在不到20個學時完成該部分內容的教學，課程設計難度可想而知。根據本課程和授課專業的特點，我們將該部分內容分為五個章節，保留基本的骨干內容，壓縮、刪除過于繁瑣的理論，插入聯系實際的案例，盡可能使內容“接地氣”，使學生樂于接受［4］;同時合理引入課堂思政元素，使學生在理論知識學習的同時，提升其思想境界和道德品質［5］。

1．1生物化學緒論

對于生物化學緒論部分，之前類似課程僅做簡略介紹，學時一般為0．5個學時。在本課程中，將此部分作為重點進行設計，內容擴充為2個學時，讓學生在一開始對生物化學的總體知識有一個感性的了解，同時插入實例和最新進展，增加學生學習興趣，以利于之后內容的學習。在講解生物化學的概念后，重點講解了生物化學發展的歷史階段。在第一階段即敘述生物化學階段的內容中，穿插了可溶性催化劑－酶的發現等案例，激勵了學生勇于思考和探索的精神。在動態生物化學階段的內容，重點介紹了三大營養物質的概念，同時教育學生要合理飲食，均衡攝入營養。在分子生物學階段的內容，著重介紹了進入分子生物學階段的標志性事件，即發現雙螺旋結構的歷史故事;同時也介紹了重組DNA技術、人類基因組計劃、基因組學等新進展，以轉基因生物的利與弊、基因編輯的倫理問題為話題，引導學生進行討論。同時，也介紹了我國科學家在生物化學發展中的貢獻，如吳憲提出的血糖測定法、人工合成牛胰島素、人工合成酵母tRNA、參與人類基因組計劃等，激發學生的愛國熱情和獻身科學的精神。然后，再結合研究歷史，介紹生物化學研究的主要內容。第一階段的研究對象是生物分子的結構與功能(但生物大分子的結構在第三階段闡明);第二階段的研究內容是物質代謝(一些代謝的調節和合成代謝在第三階段講授);第三階段的研究內容是分子生物學，其中遺傳信息的傳遞和表達是一個主要內容。三個階段正好對應生物化學的三部分主要研究內容。最后，再介紹生物化學和醫學之間的聯系和相互的促進作用。

1．2生物大分子的結構與功能

生物大分子的結構與功能，包括蛋白質、核酸的結構與功能以及酶的相關內容，共5．5學時。其中蛋白質的結構與功能的內容，將其壓縮為2個學時。介紹蛋白質的元素組成時，重點介紹蛋白質氮元素的含量特點，即平均含氮量為16%，由此引出定氮法，并結合三聚氰胺事件引導學生討論。對于蛋白質的分子結構，只介紹蛋白質的四個結構層次的定義和穩定的作用力，刪去肽平面、模體、結構域等部分。對于蛋白質結構與功能的關系，著重指出蛋白質的一級結構是高級結構與功能的基礎、蛋白質的功能依賴特定的空間結構，并舉鐮刀形貧血癥、血紅蛋白變構和瘋牛病的案例加以闡明。對于內容較為類似的氨基酸、蛋白質理化性質，刪去前者，只介紹后者中兩性解離、膠體性質、變性、紫外吸收等性質。對于核酸的結構與功能，同樣安排2個學時。其中核苷酸的結構、核苷酸之間連接的化學鍵、雙螺旋結構要點、生物體主要的RNA的種類和功能、核酸的理化性質作為重點介紹。其中核酸理化性質的部分，可結合介紹分子雜交技術、PCR技術、基因芯片技術等較新且學生較感興趣的內容。對于酶的內容，安排1．5學時。重點講解酶的概念、特點、酶的分子結構、活性中心的概念、同工酶、酶原激活的意義、以及酶促反應動力學等內容。其中同工酶部分可結合臨床檢驗的案例，酶原的激活可結合急性胰腺炎的病例進行講解。酶促反應動力學的部分，著重介紹米氏方程的意義，并結合磺胺類藥物等案例講解競爭性抑制劑的內容。

1．3物質代謝

物質代謝包括糖代謝、脂類代謝、蛋白質代謝和核酸代謝等內容，共5．5學時。這部分內容與實際生活和一些臨床疾病聯系緊密，但在傳統的生物化學課程中，具體的代謝過程和調節內容較為繁瑣，課程難度較大。在本課程的設計中，將代謝過程和調節的內容大幅簡化，重點講述各個代謝的概念、生理意義及互相之間的聯系，力求學生在總體水平把握物質代謝的內容，并能應用所學知識建立科學的生活習慣。對于糖代謝內容，安排2個學時。以血糖的生理意義及其來源和去路為中心，講解糖的無氧氧化、有氧氧化、磷酸戊糖途徑、糖原的合成與分解以及糖異生的概念及其在糖代謝總體中的生理意義。強調糖作為營養物質最主要的生理意義是提供能量。其中正常情況下，各個器官組織的大部分能量以及腦的全部能量來自糖的有氧氧化。缺氧和劇烈運動時，肌肉和一些器官可以通過糖的無氧氧化供能。磷酸戊糖途徑可以給人體提供合成代謝所需的原料和還原當量。糖原的合成與分解的主要生理意義是維持血糖濃度恒定，為各器官組織持續穩定提供能量。在短期饑餓時，肝糖原分解殆盡，此時身體使用生糖氨基酸、甘油、乳酸等為原料進行糖異生，維持血糖濃度恒定。其中生糖氨基酸主要來自機體蛋白質的分解，這樣可以使學生理解短期饑餓會導致機體蛋白質流失的原因。脂類代謝安排1．5個學時，主要講解脂類的分類、脂肪酸分解、酮體的生成、脂肪酸、膽固醇的合成以及血漿脂蛋白的代謝。這部分內容可以結合學生感興趣的減肥話題來講解。脂肪是人體的儲能物質，也可以分解給人體提供能量。脂肪分解為甘油和脂肪酸，其中脂肪酸通過β－氧化分解，其進行必須要在有氧條件進行。以此引導學生理解有氧運動可以減肥的科學原理。結合人體的解剖特點，給學生講解由于血腦屏障的存在，脂肪酸不能直接給大腦使用。但長期饑餓身體不能無限制分解蛋白質提供生糖氨基酸進行糖異生。此時，機體可大量利用脂肪酸在肝臟生成酮體，酮體可穿過血腦屏障，給腦等器官組織提供能量，因此可以節約蛋白質的消耗。但酮體大部分為酸性，可能導致酮癥酸中毒，因此長期饑餓對人體危害很大。糖尿病人代謝紊亂，對糖的利用存在障礙，酮癥酸中毒也是其嚴重并發癥之一［6］。對于脂肪酸和膽固醇的合成，主要講解其原料大部分可通過糖代謝得到。因此大量進食糖類，會導致肥胖以及膽固醇增高。以此教育學生合理飲食，避免高糖高脂的飲食結構。膽固醇可作為膽汁酸、類固醇類激素和維生素D的合成原料。但高濃度膽固醇會導致低密度脂蛋白LDL的上升，而修飾的LDL是心血管疾病的風險因素，因此膽固醇過高會危害健康［7］。蛋白質代謝即氨基酸的代謝，此部分安排1．5個學時。此節內容以氨基酸的來源和去路為主線，講解蛋白質的營養作用和消化吸收、脫氨基作用、氨的代謝和氨基酸的其他代謝。先指出氨基酸在人體的最主要去路是合成新的組織蛋白質，由此讓學生理解合理攝入蛋白質的意義，同時也可為講述后續遺傳信息的傳遞和表達中蛋白質合成內容打下鋪墊。消化吸收中的腐敗作用，即未消化的蛋白質和氨基酸受腸道細菌的分解作用，產生的物質大部分對人體有害，雖可通過肝臟解毒，但也加重了其負擔。膳食中蔬菜、粗糧中纖維素可促進消化產物排出，減少腐敗作用。由此可以讓同學理解合理膳食、“葷素搭配”的科學原理。脫氨基作用中，穿插講解血清轉氨酶檢測在臨床診斷中的應用實例。氨的代謝中，聯系氨的來源和去路的知識，讓同學討論導致氨中毒的原因和治療方法。氨基酸的其他代謝中，我們主要講解一碳單位的產生，可為核苷酸合成提供原料，同時結合講解葉酸缺乏可能引起疾病的病因。核苷酸代謝安排0．5個學時。我們強調雖然核苷酸是合成核酸的原料，但與糖、脂類、蛋白質不同，核苷酸不是營養物質，因此不需要從食物攝入。人體所需核苷酸都是自身通過從頭合成和補救合成兩條途徑合成的。由此教育學生，對于國家也是同樣如此，至關重要的技術和裝備要依靠自力更生，不能一味依靠引進。對于核酸分解的內容，主要講解嘌呤核苷酸在人體的分解產物是尿酸，尿酸排泄障礙會導致痛風癥，并由此結合介紹痛風癥的治療方法。

1．4遺傳信息的傳遞和表達

本章內容主要包括DNA的生物合成(復制)、RNA的生物合成(轉錄)和蛋白質的生物合成(翻譯)，共3個學時。本章圍繞中心法則內容展開，即DNA復制遺傳到子代、DNA為模板轉錄生成RNA、RNA為模板合成蛋白質。DNA的生物合成主要講解DNA復制的基本特征、DNA復制的酶學、DNA復制的過程和DNA的損傷與修復。DNA復制的基本特征重點講解半保留復制，同時結合講解證明半保留復制的同位素標記實驗。在DNA復制的酶學中，對于比較難理解的拓撲異構酶，可以例舉亞歷山大劍砍戈迪烏斯繩結的故事，既講解了酶的作用機理，又培養了同學將復雜問題簡單化的思維方法。在講解導致DNA損傷的因素時，指出很多污染物都是致癌物，引導學生理解保護環境的意義，真正理解“綠水青山就是金山銀山”的含義。RNA的生物合成中主要講解轉錄的基本特征、轉錄的基本過程以及真核生物RNA的加工。在講解轉錄的基本特征的同時，將其與復制的基本特征加以比較，使學生理解兩者的異同點，達到溫故知新的效果。對于蛋白質的生物合成，及時回顧這其實是物質代謝中講到的氨基酸的最主要去路，幫助同學復習之前學過的知識。蛋白質的生物合成上可以看成是核酸語言和蛋白質語言之間的轉換，因此又稱翻譯。這樣講解可以使得學生對概念的理解能夠由表及里。這部分內容中，遺傳密碼的概念和特點、肽鏈合成的過程也是比較重要的內容。最后，再介紹一些抑制蛋白質合成過程的抗生素的作用機理，使學生認識理論與實踐的結合在醫學中發揮的重要作用。

1．5分子醫學專題

在學生學完前四章后，可以利用所學知識進一步自學生物化學與醫學相結合產生的分子醫學知識。本章內容包括基因結構與功能分析技術、基因診斷和基因治療。通過此章的自學，可以使學生進一步加深之前所學知識，同時理解生物化學理論在醫學中應用的價值和前景，了解醫學的最新發展方向，培養學生獨立思考和創新的能力，養成自主學習的良好習慣。

2教學體會

在近年的生物醫學概論生物化學基礎部分的教學實踐中，遇到了各式各樣的困難和挑戰，但是通過合理分析、團結協作，基本均得到滿意的解決，有效提升了教學質量和水平。對學生成績分析結果及同學的反饋表明，大部分同學對生物醫學概論生物化學基礎部分的掌握達到了預期的要求。現將我們的教學體會總結如下。

2．1針對學生特點，因材施教

本課程開設之初，我們基本還沿用傳統生物化學課程的教學方法。盡管已對所授內容進行了優化和刪減，但由于學時的不足和教學方法的限制，學生反映課程難度較大，內容不易接受。通過調查我們了解到，我校非臨床專業部分學生高中學習的生物、化學知識不足，甚至有一些是文科的同學，缺乏適當的理科知識基礎。為此，在教學過程中遇到一些較難的知識點，通常會將背景做簡略介紹，然后再講解知識點內容。例如，講解氨基酸結構時，我們會先將羧基和氨基的結構和性質加以簡要介紹，再講解氨基酸的具體結構。同時，針對學生的特點和興趣點，加強了科學史方面以及與日常生活結合實例的介紹，穿插在知識點的教學中，增加了學生的學習興趣，提升了教學效果。

2．2利用多種網絡教學平臺，促進師生互動

在本課程的教學過程中，發現一些專業的同學學習積極性不高，課堂互動弱。為此，我們試驗了多種網絡教學平臺，促進師生互動，提高學生學習積極性。其中，雨課堂的實踐較為成功。該平臺具有預習課件、課堂點名、課堂彈幕互動、隨堂測試和課后測試等多種功能，并且可以記錄教學過程、即時分析教學效果。結果表明，該平臺有效地提高了課堂到課率，學生養成了課前預習、課間互動、課后復習的良好習慣，極大提升了教學效果。在疫情防控期間，我們利用雨課堂進行在線教學，課后對學生提交的作業和反饋加以分析，表明教學效果良好，做到了“停課不停學”的教學目標。

2．3推進形成性評價，建立學生成績的綜合考評體系

以往課程教學中，教師只負責課堂教授，學生學習成績只通過期末一次測驗決定。這導致了很多學生課堂不認真學習、考前臨時抱佛腳的現象出現，極大地影響了教學的質量。在本課程的教學中，我們一開始就確立了形成性評價的制度，通過課堂提問、小組討論、課后練習、論文等方式，收集學生的平時學習情況，確定平時成績。總評成績由平時成績和期末測驗成績加權確定。最近，我們結合問卷星、雨課堂等網絡教學手段，進一步推進了形成性評價的開展。對教學效果分析表明，形成性評價有效地促進了學生的學習熱情，使學生養成良好的學習習慣，有效提升了教學質量。生物醫學是未來的醫學發展方向。生物醫學概論課程的開展，促進了各學科的互相協調、聯合，合理利用了有限的教學資源，避免了知識點重復教學造成的學時浪費，也提升相關學科的教學水平，是一項有益的教學改革嘗試。教學實踐表明，本課程的教學效果達到了之前的設想。作為其中的有機組成部分，生物化學基礎部分的教學實踐也取得了較大的成功。我們對本課程生物化學基礎部分的課程設計和教學體會，不僅對本課程建設具有一定的意義，對于改進傳統生物化學課程的教學也有一定的參考價值。

參考文獻:

［1］陳長仁，何發忠，周宏灝，等．精準醫學的基礎研究與臨床轉化［J］．中國藥理學通報，2015，31(12):1629－1632．

［2］羅長坤．當前生物醫學發展趨勢與特征［J］．醫學與哲學(人文社會醫學版)，2011，32(2)，1－4．

［3］何勇濤．中國生物醫學博士研究生培養模式研究［D］．第三軍醫大學，2012．

［4］徐蕾，劉海軍，呂俊，等．合理進行教學設計讓生物化學理論課程更接地氣—以物質代謝篇為例［J］．生命的化學，2017，37(3):439－444．

［5］李紅波．生化分生課堂思政教育的實踐與思考［J］．繼續醫學教育，2019，33(5):69－71．

［6］尹延偉，胡愛民，劉宏利，等．糖尿病酮癥酸中毒相關危險因素分析［J］．臨床急診雜志，2012，13(2):94－96.

作者:徐蕾 顏亮 孫玲玲 吳明彩 張玲 凌烈峰 汪萌芽 單位:皖南醫學院基礎醫學院生物化學與分子生物學教研室 皖南醫學院生理學與神經生物學教研室