基于學科交叉的生物有機化學課程教學探索

基于學科交叉的生物有機化學課程教學探索

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：2095-2457（2022）01-0099-002

【Abstract】Bioorganicchemistryisanewbranchofsubjectbasedoninterdisciplinaritybetweenorganicchemistryandlifesciences.Bioorganicchemistrycoursecontentsarecomplexandsystematic，whichbringmanychallengestoteachers’teachingandstudents’learning.Aimingtocultivatestudents’comprehensivepracticalability，wecombinescientificfrontierdevelopmentwithpracticalteachingexperience，reformbioorganicchemistrycoursethroughinquiryteachingmodelandobtainbetterteachingefficiency.

【Keywords】Bioorganicchemistry；Chemicalbiology；Inquiryteaching；Teachingreformation

1?n程簡介

生物有機化學作為有機化學向生命科學滲透過程中形成的一個新的分支學科，已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學討論中的重要組成部分。為了適應這一趨勢，近年來國內(nèi)外很多一流高校都為有機專業(yè)和化同學物學專業(yè)的本科生和討論生開設生物有機化學專業(yè)課。生物有機化學是一門進展快速的學科，充分融合了有機化學、生物化學和藥物化學，該課程的綜合性較強，是化同學物學專業(yè)的核心課程。

化同學物學這一概念于20個世紀末提出，是一門將化學小分子作為工具，同時通過化學手段人為干擾或調(diào)控生命體系，從而闡明簡單生物體系運行機制的新興交叉學科。與其他化學分支學科相比，有機化學在與生命科學的交叉方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，化學家通過合成不同的有機小分子作為化學探針，可以有效地討論簡單的生命體系，因此近年來生物有機化學得到了蓬勃的進展。

2教學對象與課程目標

生物有機化學是我?；瑢W物學專業(yè)本科同學開設的專業(yè)必修課程。依據(jù)教學方案的要求，在同學學習完有機化學、生物化學、結(jié)構(gòu)生物學等課程的基礎(chǔ)上于大三上學期開設本門課程。同學已具備了肯定的理論基礎(chǔ)和文獻檢索力量，尤其是大二期間創(chuàng)新課題的開展，使大部分同學已培育了自主學習和實踐的力量。

通過學習這門課程，要求同學把握如何應用有機化學的結(jié)構(gòu)理論、基團相互作用理論、有機化學反應機制和動力學理論，以及應用有機化學討論方法，在分子水平上討論生物分子的化學變化和反應規(guī)律。并且能夠通過模擬生物體系的化學變化，建立有機化學討論新體系。培育同學利用所學習的分子識別理論、酶的作用機制等學問，來設計生物活性分子，為進一步學習藥物化學、分子生物學、藥理學等專業(yè)課程奠定理論基礎(chǔ)；也為今后的畢業(yè)論文、討論生階段的學術(shù)討論，或者從事相關(guān)工作做鋪墊。

由于生物有機化學內(nèi)容繁雜、系統(tǒng)性較強，對于生物大分子結(jié)構(gòu)、功能、特點的理解需要較好的空間想象力量，反應機制、反應動力學等問題較難理解需要較強的有機化學功底，致使同學在設定的課程時間內(nèi)很難兼顧到各方面學問。同時，同學在學習過程中對于理論學問往往感覺枯燥乏味，以至于有的同學對該課程專業(yè)學問的學習失去愛好，學習熱忱并不高漲，從而影響了教學效果。鑒于生物有機化學課程的重要性，擴充教學內(nèi)容，改善教學方法，提高教學質(zhì)量，讓同學在有限的課堂時間就能夠把握這門有用的理論課專業(yè)學問，是我們亟待解決的問題。我們在這里結(jié)合課堂教學實踐閱歷，探討生物有機化學課程的教學的新思路新方法，解決教學過程中消失的一些問題，以期進一步提高該課程的教學質(zhì)量。我們以培育同學的綜合實踐力量為目標，以案例教學和應用為導向，應用探究式教學模式對生物有機化學課程的教學進行改革，并取得了較好的教學效果。

3教學內(nèi)容的擴充和改進

生物有機化學是從20世紀80年月開頭作為一門理論課程講授的，其交叉性主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是通過化學小分子討論生物大分子，另一個是通過理性地設計、改造生物大分子，用于生產(chǎn)簡單結(jié)構(gòu)的功能性化學小分子。其教材除了HermannDugas和ChristopherPenney最早于1981年出版的BioorganicChemistry以外，國內(nèi)只有高等教育出版社出版、中山高校古練權(quán)教授于1992年編寫的《生物有機化學》。我們選用的正是古練權(quán)教授編寫的《生物有機化學》，該教材非常經(jīng)典，涵蓋了多肽、核酸和酶的生物有機化學內(nèi)容，并介紹了一系列酶促有機化學反應。

考慮到生物有機化學是一門飛速進展的學科，近幾年生物有機化學基礎(chǔ)討論取得了許多突破性進展，諸多相關(guān)成果發(fā)表在世界top級別的雜志期刊上，為了緊跟學術(shù)前沿，我們在講授這門課程的時候，對課程內(nèi)容做了肯定的調(diào)整更新。在學習核酸的生物有機化學這一章時，對于DNA堿基挨次分析方法這部分內(nèi)容，我不僅給同學講解了傳統(tǒng)的Sanger、Maxam-Gilbert測序反應原理，還拓展性地介紹了科學前沿的Illumina二代測序技術(shù)，各種測序方法均配以直觀的動畫小視頻來模擬其動態(tài)過程，使同學一目了然，能精確?????把握各種測序方法的特點。在學習酶的生物有機化學這一章時，結(jié)合我們所在的藥學院的專業(yè)特點，著重講解如何利用酶的結(jié)構(gòu)和催化作用機制來指導藥物設計合成。舉例介紹降血壓藥-血管緊急肽轉(zhuǎn)化酶抑制劑captopril的討論歷程，并組織同學就藥物分子的設計思路綻開爭論。此外，生物有機化學在實際生產(chǎn)應用方面開拓了許多新領(lǐng)域。因而我們在學習酶促有機反應時，在介紹了自然?酶促有機反應的高效性、專一性、條件溫柔、無污染等特點后，我們重點講授有機介質(zhì)中的酶促反應在醫(yī)藥、化工、食品、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應用，以食品添加劑的生產(chǎn)、生物柴油的生產(chǎn)為例，理論聯(lián)系實際加深同學對學問點的理解。通過教學內(nèi)容的擴充和改進，課程教學既突出重點，又契合專業(yè)方向，還緊跟學科前沿進展，這樣才能夠激發(fā)同學的學習熱忱，培育同學的學習愛好，提高科學素養(yǎng)。4教學模式的改革

教育家赫爾巴特認為愛好是引起對物體正確的、全面的熟悉，它導向有意義的學習，促進學問的長期保持，并為進一步的學習供應動機。我們認為教學過程中詳細事物的感性啟發(fā)可以引起同學的回憶，經(jīng)過思考、映射，可以調(diào)?悠浼且渲械慕萄?內(nèi)容進行對比，從而更好地把握課堂學問。所以我們的教學不能是單調(diào)的注入式教學，可通過啟發(fā)式的問題，以實踐應用為導向，結(jié)合科學進展前沿，選擇生動好玩、貼近生活的教學案例，從而提高同學的學習效率。

在教學方式上，我們采納老師