六、典型教学案例
案例1 “大头娃娃”问题奶粉的由来和检测技术面临的挑战
1.知识点
蛋白质含量测定Folin-酚法。
2.思政目标
严谨认真、实事求是、绝不弄虚作假的科学精神和道德品质。
3.教学过程
首先,提出问题。在进行实验项目“蛋白质含量测定Folin-酚法”的教学时,首先要求学生回顾生物化学理论上所学过的可以用于蛋白质含量测定的理化性质有哪些?依据这些性质可以用来测定蛋白质含量的方法有哪些?这些方法的优缺点分别是什么?凯氏定氮法测定蛋白质含量又是基于蛋白质的什么理化性质?曾经轰动一时的三聚氰胺奶粉是怎么一回事?为什么要在牛奶中添加三聚氰胺?为什么会出现大头娃娃?
其次,讨论问题。通过这样一环接一环的提问和讨论,三聚氰胺奶粉事件的本质、背后的利益驱动、国标检测方法的漏洞和不足逐步呈现在学生面前,一些不法商人正是钻了这个漏洞,使得添加了三聚氰胺的劣质食品通过食品检验机构的检验。在讨伐惩治无良商人的同时,我们作为“食品人”,将来可能要走向“食品质检”的岗位,那么,从三聚氰胺奶粉的事件中,可以吸取什么样的教训,又得到什么样的启示呢?
最后,升华问题。三聚氰胺奶粉事件说明人只有具有诚实守信的职业道德品质,其所掌握的先进的科学技术才能成为推动和提高食品安全和社会进步的动力。借此案例,引导学生在理解事件本质的基础上坚决鄙视并给予这些枉顾他人健康、生命的唯利是图的“高科技”行为强烈的谴责,倡导严谨认真、实事求是、绝不弄虚作假的科学精神和道德品质。
更进一步地探讨面对越来越多的“高科技”违法,我们该怎么办?科技创新是坚强后盾。比如,就这个作为食品质量检验重要指标的“蛋白质含量测定”,你有什么比当前仍在使用的国标“凯式定氮法”更好的建议?为什么?
案例结束,学习和探讨仍要继续,这也是科学精神的一部分。
案例2 我国科学家在酶学研究方面的突出成就(https://www.daowen.com)
1.知识点
血清谷丙转氨酶活力测定。
2.思政目标
民族自豪感和文化自信。
3.教学过程
在“血清谷丙转氨酶活力测定”实验项目开始之前,首先必须搞清楚几个基本概念和原理,如:什么是酶活力?酶活力的本质是什么?怎么测定酶活力?酶高效催化的机制有哪些?谷丙转氨酶测定的意义是什么?
在回顾和分析理论知识的时候,不可避免地要谈到我国古老文化中蕴含的现代生物化学知识和机理,以及我国科学家在现代生物化学发展中做出的突出贡献。生物化学作为一门独立的学科,起始于18世纪下半叶,当时主要是分离和研究生物体内的一些有机物质。酶作用活性的发现,是1897年,Büchner兄弟用酵母提取液实现发酵才得到证明的,但我国劳动人民早在距今至少4000多年前的夏禹时期就会用“曲”酿酒,这个“曲”实际上就是现在说的“酵母”,起作用的是其中的酶。而关于酶的高效催化机制,20世纪60年代,我国科学家邹承鲁先生就提出了酶蛋白必需基团的化学修饰和活性丧失的定量关系公式及确定必需基团数的方法,被称为“邹氏公式”和“邹氏作图法”,1984年,邹承鲁先生进一步发展提出酶活性部位的柔性学说,发表在美国《科学》杂志上。1965年,也是邹承鲁先生带领其合作团队在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素。1981
年我国在世界上首次合成具有与天然转运核糖核酸相同化学结构和生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸。1999年我国作为唯一的发展中国家参与了人类基因组计划,并成功完成了3
号染色体上大约3000万个碱基对的测序任务。2002年以我国科学家贺福初院士为首席的科学家团队承担国际人类蛋白质组计划人类肝脏组织蛋白质组学的研究工作,并于2012年发表人类肝脏蛋白质组图谱和肝癌患者差异谱图,成为人类蛋白质组计划研究的标准性参照范式。
通过回顾、提问、讨论,使学生对我国古老灿烂的文化、先辈们刻苦钻研、勇于创新的精神进一步地深刻感悟,从而培养其热爱祖国的深厚感情,增强民族自豪感和文化自信,并且将这种精神内化到实验过程中,勤思考、细观察、多提炼,传承中华民族优秀品质、追求卓越、勇于创新。