導語：創新思維培養與醫學生物化學教學探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：創新是教育追求的終極目標之一。生物化學是一門醫學生必修的專業基礎課，理論教學過程中創新思維的培養較少引起關注。通過歸納總結各知識點之間的規律，再以其內在聯系這一哲學規律為主要手段，以教、學探究的方式進行授課，將所授知識點與其在醫學中的應用融會貫通、有機統一起來，通過舉一反三的思維訓練，加強學生對知識的理解和學以致用，在很大程度上培養了醫學生的創新思維。多年的教學實踐證明該教學方法應用于學生創新思維的培養效果良好。

關鍵詞：醫學生物化學；創新思維；聯系；培養

生物化學因知識點繁多、內容晦澀且直觀應用性不強等原因，導致部分學生學不會或不愿學[1]，在醫學教育中被學生公認為最難學的科目之一[2]。因此，生物化學的教學成為歷來醫學教育研究的熱點[3-5]。培養學生的創新能力是高等醫學教育的重要目標之一。目前醫學教育的創新能力培養主要放在了專業課的教學過程中，作為基礎醫學學科的生物化學，盡管在實驗教學方面已為一些研究者所關注[6-7]，但理論教學在創新思維培養上的重要作用卻往往被忽視。唯物辯證法認為世界是普遍聯系的，醫學生物化學亦不例外，如果挖掘出所授知識之間及其與相關專業、職業等之間存在的內外聯系，運用這一哲學規律將知識點化繁為簡、詮釋晦澀及體現實用性，再以探究為載體啟迪學生思維，則醫學生物化學教學中以上困境將迎刃而解。應用聯系規律進行探究式教學，可著重培養醫學生的創新思維，充分體現醫學生物化學教學在創新培養方面的重要作用。以下用具體實例來進行探討。

1聯系規律

聯系具有客觀性，不會以教學主、客體的主觀認識而改變；學生對生物化學的學習欠熱情，卻常常歸咎于課程內容與生活、專業及將要從事的職業等無太大關系，這正是他們忽略了聯系存在的普遍性和多樣性。實質上，相互作用、相互影響、相互制約才是生物化學與社會諸多方面的真正關系。因此，教學時要重點突出他們之間的聯系，使學生切實體會到生物化學內容與課程之外的極大關聯。如“吃啥補啥、以形補形、以臟補臟”的飲食理念深入人心(課程外)，該說法雖源于人體的化學組成，但卻歸于生命活動化學的變化規律(課程內)，因此，“豬皮未必能美容，豬腰可能不補腎”，由此衍生出“吃啥也不一定補啥”的理念。

2醫學生物化學內容的內在聯系及運用

醫學生物化學是研究人體的化學組成和生命活動的化學變化規律的科學，是從分子水平探討生命現象的本質及疾病發展機制的一門重要基礎醫學學科。研究內容如果從宏觀層面化學角度來概括，實質上包括人體的化學組成和化學變化規律兩大模塊：第一，生物體的化學組成有生物大分子、有機小分子、水和無機鹽，屬于靜態生物化學模塊；第二，生命活動的化學變化規律，生物體的化學組成不是一成不變的，而是處于永恒的變化之中，這就是生物學上所指的新陳代謝，化學上的合成代謝、中間代謝與分解代謝，屬于動態生物化學模塊。一“靜”一“動”、動靜結合，這就是整個生物化學內在的本質聯系，使生物化學的研究內容渾然一體。教學時，利用動靜聯系的辯證哲學規律，詮釋“物非物，我非我”的哲學現象，這是學習生物化學的主綱。生物體的化學組成模塊，主要包括蛋白質、核酸等生物大分子的結構和功能，而這些生物大分子之間的聯系，主要體現在生物學的中心法則上，即DNA→RNA→蛋白質。然而，DNA、RNA的生物合成需要先有蛋白質為酶，因此在起源問題上，三者之間尚存在“雞生蛋，還是蛋生雞”的混沌關系。生物大分子的學習內容主要包括化學組成、分子結構、理化性質和生理功能(用途)模塊，各知識點之間貌似無甚聯系，實則前后之間存在著決定和被決定的關系。其中化學組成是后三者存在的根本性決定因素，具有“牽一發而動全身”的作用，如酶原激活、鐮刀形紅細胞貧血等生命現象的發生，都基于化學組成的變化。四者之間可視為現象發生的“原因(化學組成)→變化過程(分子結構)→結果(理化性質、生理功能)”之間的聯系，如圖1所示。這種關系有助于加深對酶原的激活、變性、復性、沉淀、兩性解離及分子病發生機制等專業術語的理解記憶，更有助于臨床用藥及疾病發病機制的探索。如基于牛或豬胰島素與人胰島素化學組成即氨基酸序列相似，可用于糖尿病的治療，然而又因其組成與人胰島素的不完全相同，一些患者注射胰島素后會產生一種早期過敏反應或形成胰島素抵抗的臨床現象。瘋牛病是因為感染病毒后，朊蛋白二級結構形式由正常的α-螺旋轉變為致病的β-折疊，蛋白質空間結構層次的異常引起功能上的改變——神經退行性病變。化學組成決定了分子結構，完整的分子結構基礎之上，具有一定的理化性質和生理功能。化學組成改變，原有分子結構亦隨之發生改變，最終導致生理功能改變，這種內在聯系即可成為學習生物大分子結構和功能的綱。如蛋白質結構與功能部分的一些知識間的因果關系具體體現如表1所示。基于課程內容之間的內在聯系，生物大分子繁多、瑣碎的知識點被有序串聯、并聯起來，共同形成一張錯落有致的關系網，瑣碎成線，線連成面，成為一個完整的系統，這樣便于知識的理解記憶，更有利于有序創新思維的鍛煉。化學組成模塊內在聯系的教學運用：教學時，首先和學生探討物質化學組成、分子結構、理化性質和生理功能之間的關系；然后，按照生物大分子各具體知識點之間決定與被決定的關系一一闡明；接著，以此聯系總結所學內容；最后，應用于臨床藥物的研發和疾病治療策略的設計，加強創新思維鍛煉。如學習蛋白質時提出“鐮刀形紅細胞貧血如何治療”，經學生之間討論后，給出結論，最有效的治療手段將寄希望于能夠更正患者Hb基因的基因療法。對分子結構、性質應用的教學，深化為探究藥物、臨床治療作用靶點的基礎。如若想抑制癌細胞的快速增殖，可采取什么措施？由生物大分子功能可知，核酸是遺傳信息的攜帶者，蛋白質是執行各種生命活動的物質基礎。想抑制細胞增殖，則需改變癌細胞內異常的核酸或者蛋白質的生物學功能。若需改變核酸或者蛋白質的功能，則可通過化學組成、分子結構、理化性質和生理功能(用途)之間的關系，改變相應分子的化學組成或/和分子結構即可。因此，臨床藥物作用的靶點多為蛋白質、核酸。如抗癌藥物順鉑，進入人體后其活性形式和DNA雙鏈共價結合，從而破壞DNA的結構，最終起到抑制癌細胞增殖的作用。授課時通過步步推理、層層深入，逐步延展學生思維，得出核酸的組成、一級結構為基因治療提供了理論基礎；雙螺旋結構表面形成的大溝、小溝是許多臨床藥物結合的位點等深層次內容。并由此引導學生，如果讓你開發一種新型藥物，可從何處著手？基于化學作用可以改變生物大分子的化學組成，或者通過物理/化學作用改變分子結構的知識支點，就可以充分發揮學生的想象力，激發出他們的創新精神。生命活動的化學變化規律模塊：構成人體的化學物質在不停的運動之中，表現為體內物質代謝與調控，主要包括糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝及DNA、RNA及蛋白質的生物合成。各物質代謝之間的聯系，基于各物質代謝之間的動態平衡，而物質本身來源與去路的動態平衡則為其內部聯系，一“間”一“內”兩個“動”，終了一個“平”字，完美地體現了物質代謝之間及其內部的聯系。對于具體物質的代謝，主要內容可以概括為“哪兒來(來源)，哪兒去(去路)；如何來，怎樣去”的問題，即來源→代謝物→去路的代謝規律，實質為合成代謝、中間代謝和分解代謝的動態平衡。代謝的調節，就是機體動用神經、器官和激素等協同調節體系，通過協調物質來源與去路各代謝途徑之間不斷進行的博弈，以達到“減多增少”、維持物質代謝動態平衡的目的。化學變化規律模塊內在聯系的教學運用：通過物質代謝“來龍去脈”的教學，沿著代謝脈絡進行梳理，引導學生共同探究臨床上調控物質代謝的可能可行方案。由生物遺傳學中心法則DNA→RNA→蛋白質可知，在遺傳信息傳遞及表達的整個過程中，僅抑制/激活其中傳遞或/和表達過程中任一階段，即復制或/和轉錄或/和翻譯過程中的任一階段，即可達到使被作用生物體的生命現象被抑制/激活的目的。如6-巰基嘌呤、5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷等一系列抗核苷酸代謝物，通過競爭性抑制核苷酸代謝關鍵酶，最終抑制DNA的復制而達到抗癌的目的；利福霉素類抗生素，通過抑制原核生物RNA聚合酶的β亞基，抑制RNA的轉錄，起到抗菌作用；伊短霉素(抗病毒)、四環素、鏈霉素、氯霉素(抗菌)及嘌呤霉素(抗腫瘤)等，通過作用于核糖體這個蛋白質加工廠的大/小亞基，以抑制翻譯，最終達到抗菌的療效。而通過不同途徑改變物質代謝的來源和去路，則可達到維持物質代謝平衡的目的。這些理論及臨床實例可用于藥物研發、臨床疾病診療方案的開發等，同時，啟迪學生聯合用藥、開發新藥的思路，引發、拓展學習者的思維空間。

3醫學生物化學與專業、職業的聯系及運用

醫學生物化學以正常生理狀態下的生命活動規律為基礎內容，異常生理狀態則屬于病理狀態，而這個“異常”恰恰是基礎醫學與臨床醫學、專業及職業的聯結點。教學時，闡述完正常，引出異常，使連接變得水到渠成。因此，生物化學的教學過程要適時將“異常”貫穿于教學之中。下面以膽固醇代謝為例說明。授課時，先講解正常生理狀態下膽固醇的來源和去路處于動態平衡，食物、機體自身合成→膽固醇→轉化→膽汁酸(主要去路)；再講授病理狀態如高膽固醇血癥時，動態平衡被打破。最后，引導學生思考，如何調節異常而維持正常呢？和臨床上“高膽固醇血癥如何預防、治療”、藥學上“運用何種藥物可降膽固醇”等問題直接接軌，再以探究的方式，運用所學代謝規律剝繭抽絲般地去分析問題：結合代謝路徑的思維導圖，啟動學生的創新思維，一起討論尋找調節節點，概括、整理出解決思路“降來源，增去路”(學生主導，教師補充完善)，如圖2所示。具體教學實施如下。提出問題“怎樣降？如何增？如果作為一名臨床醫生，你可以給出怎樣的治療方案。”首先給出思維提示，調節膽固醇如同工廠生產產品，如果市場上產品量過多，作為生廠商應如何處理商品積壓現象？由此及彼得出，可以從飲食到阻斷不同代謝途徑的藥物使用方面著手，多措并舉共同降膽固醇。其次留給學生充足的思維空間，再輔以相互討論。最后，一起歸納、總結給出方案。并沿著代謝路徑不斷深入探究，籌劃出具體措施。(1)減少來源——限制含高膽固醇食物的攝入，使用依折麥布吸收抑制劑等藥物減少外源膽固醇；限制糖類物質攝入以減少內源的合成原料，利用他汀類藥物抑制HMG-CoA還原酶活性以抑制內源的合成過程等減少內源。(2)增加去路——促進轉化為膽汁酸這條主要去路，利用考來烯胺(消膽胺)、考來替泊(降膽寧)等膽汁酸結合樹脂藥物，抑制膽汁酸的重吸收，也可通過多攝入高纖維食物，促進膽汁酸排出，以增加膽固醇轉化。(3)最終治療方案——根據患者的情況、結合臨床實際具體案例具體分析。當然，如果是藥學專業的學生，可將重心偏移至來源去路中膽固醇吸收抑制劑、膽固醇合成關鍵酶抑制劑及膽汁酸吸收抑制劑等功能藥物的設計方面，如此也可有效地將藥物化學上零散的藥物串聯起來；如果是營養學專業的學生，僅著重強調來源去路中的健康飲食相關內容即可。以上相關內容是教材上所未列出或者僅簡單提及的(為了減少學生學習難度，對于涉及到的臨床藥物，也可一帶而過淺嘗輒止)，對學生來說具有較強的新穎性、趣味性和實用性，學后易獲得價值感、成就感和滿足感，更重要的是能啟迪、錘煉他們的創新思維，比如當場就有同學提出“促使膽固醇轉化為類固醇激素是不是也可以降膽固醇”的新思路，此外，可為后續臨床醫學專業課程的學習奠定扎實的基礎。聯系是科學研究的靈魂和重要方法。科學創新成果往往產生于事物之間的聯系。創新就是超越課程內容聯系之外的聯系，是培養創新能力的基石。教學時可針對不同內容開展不同側面創新思維的培養。

4結束語

多年的教學實踐證明，教學時以醫學生物化學各知識點之間的內在聯系為主要手段，以教、學探究的方式進行授課，通過所授知識點與其在醫學中的應用融會貫通、有機統一，多次舉一反三的思維訓練，培養了醫學生的創新思維，加強了學生對知識的理解和學以致用，使所帶臨床醫學專業學生生物化學考試的卷面平均成績，由2019級的64.6分增至2020級的71.7分，在一定程度上反映出課堂教學效果良好。臨床疾病的預防、診斷、治療及預后所實施的策略，藥物的使用、新藥的開發等都源于基礎醫學與臨床醫學的融會貫通。而聯系規律的運用可使臨床醫學緊密貫穿于生物化學教學的始終，使學生切身感受到兩者之間的緊密關系；運用聯系的哲學思維啟迪他們，通過問題探究，錘煉其創新思維，并將其逐漸融化為終生受用的思維模式。因此，聯系是生物化學教學境界得以飛升的翅膀。隨著社會的進步，雖然醫學已經取得了豐碩成果，然而許多慢性病、遺傳病、癌癥仍然是威脅人類生命健康的重要殺手，在經歷了現有治療手段收效甚微的苦難之后，人們將希望逐漸寄予分子層次的治療上。SARS病毒、埃博拉病毒及肺炎病毒等新型病毒的不斷涌現，認識、征服它們借助的依然是分子手段，這就要求醫學需要持續不斷的進步，才能應對現有或突如其來的病患。因此，以分子為研究水平的生物化學，教學過程中創新思維的培養應給予高度重視。創新永遠是醫學教育追求的終極目標之一。

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作者：杜秀紅 單位：河南醫學高等專科學校檢驗系