“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念在生物化學(xué)教學(xué)中的滲透和探索

宋桂芹 徐志偉 張效云 侯麗娟 杜舒婷

摘 要 生物化學(xué)是一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，在醫(yī)學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)中具有非常重要作用。但是生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容抽象難懂，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，因而嘗試通過案例教學(xué)法、以問題為中心的教學(xué)模式（PBL）和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)改革，將“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念在教學(xué)過程中逐步滲透，更有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更好的提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 生物化學(xué) 案例教學(xué)法 PBL 翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

生物化學(xué)是一門從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，是生命科學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科，是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程和醫(yī)學(xué)臨床課程聯(lián)系的紐帶，在醫(yī)學(xué)本?？茖W(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)中占有非常重要的地位。生物化學(xué)的內(nèi)容抽象枯燥、重難點(diǎn)多、直觀性差、專業(yè)詞匯晦澀難懂、知識(shí)點(diǎn)繁雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到內(nèi)容乏味，難以理解和掌握，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性較差，存在畏難的負(fù)面情緒。如何提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，是生物化學(xué)教學(xué)中面臨的難題和挑戰(zhàn)。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生在知識(shí)掌握、自身能力和綜合素質(zhì)上獲得全面提升。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師的“講授”為主，形式單一。這種“滿堂貫”的教學(xué)模式，易于造成學(xué)生思維的固化，對(duì)于知識(shí)理解的深度和廣度都不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)的激情和主動(dòng)性不高。如何引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新與實(shí)踐能力，提高生物化學(xué)教學(xué)效果，是每一位從事生物化學(xué)教學(xué)的教師不斷探索和努力的方向。我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在生物化學(xué)教學(xué)過程中堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”，嘗試用新的教學(xué)方法和教學(xué)理念融入課堂，引導(dǎo)學(xué)生積極地獨(dú)立思考，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)，提高課堂教學(xué)效果。下面我主要從案例教學(xué)法、以問題為中心的教學(xué)模式（problem-based learning，PBL）、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的應(yīng)用和實(shí)踐，探討“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念在生物化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐。

1案例教學(xué)法

所謂案例教學(xué)法，是以案例作為教學(xué)素材，將學(xué)生引入一個(gè)具體、真實(shí)的特定情境中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和討論的一種教學(xué)手段，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。臨床上的一些案例的臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室檢查、發(fā)病機(jī)制等與生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在必然的聯(lián)系。將臨床案例引入課堂，以學(xué)生為主體，教師適時(shí)引導(dǎo)，師生間平等、充分地討論互動(dòng)，勢(shì)必對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量和效果起到非常重要的作用。

教學(xué)中案例的選擇應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱的要求，不能太復(fù)雜，要具有典型性、啟發(fā)性和真實(shí)性，緊扣教學(xué)內(nèi)容，而且盡可能貼近日常生活，這樣有助于學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，另一方面學(xué)生可以將所學(xué)的理論知識(shí)融會(huì)貫通，提高學(xué)習(xí)效率。比如在講述蛋白質(zhì)的元素組成時(shí)，提到氮元素在蛋白質(zhì)的元素組成中相對(duì)比較恒定，約為16%。根據(jù)這一知識(shí)點(diǎn)，聯(lián)系到根據(jù)氮含量測(cè)定蛋白質(zhì)含量的經(jīng)典方法-凱氏定氮法。此時(shí)引出2008年奶粉的“三聚氰胺事件”，根據(jù)這一案例，學(xué)生展開討論，分析凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量的優(yōu)點(diǎn)和不足？同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生課后查閱資料，測(cè)定蛋白質(zhì)含量的方法還有哪些？原理分別是什么？如果采取其他的測(cè)定方法，不良商家是不是就無計(jì)可施了，也就不會(huì)出現(xiàn)“三聚氰胺事件”了？通過這樣的一個(gè)學(xué)習(xí)過程，不僅拓展了學(xué)科內(nèi)容，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，另一方面從思想上教導(dǎo)學(xué)生誠實(shí)守信，有社會(huì)責(zé)任感。再比如講述磷酸戊糖途徑的過程中，涉及轉(zhuǎn)酮醇酶和轉(zhuǎn)醛醇酶的多步反應(yīng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺知識(shí)點(diǎn)過于枯燥、繁瑣，學(xué)習(xí)興趣不濃，這時(shí)引入“蠶豆病”的案例。針對(duì)這個(gè)案例，學(xué)生們積極思考，根據(jù)已有的理論知識(shí)分析蠶豆病的病因、發(fā)病機(jī)制是什么？確診該疾病，需要的實(shí)驗(yàn)室檢查有哪些？如何進(jìn)行治療？有蠶豆病史的病人，如何進(jìn)行預(yù)防？通過這樣一連串的問題，不僅將本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容掌握，還復(fù)習(xí)了生物活性肽的知識(shí)，又為下一章講述脂代謝做好了鋪墊。案例教學(xué)法的實(shí)施，有利于完善學(xué)生知識(shí)體系，另一方面有利于激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

案例教學(xué)法的實(shí)施，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，課堂氣氛變得非?；钴S，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。但是同樣面臨著一些問題，比如學(xué)生的專業(yè)儲(chǔ)備知識(shí)不夠，不能把握一些關(guān)鍵問題;學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、資料的能力水平還不能很好地滿足需要;案例的選擇不能太復(fù)雜，否則學(xué)生的積極性會(huì)受挫等等。所以案例教學(xué)的實(shí)施需要綜合考慮案例的選擇、問題的設(shè)計(jì)、學(xué)生的接受能力和查閱資料的能力等方面。

2 PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)模式，是1996年美國神經(jīng)學(xué)教授Barrows在加拿大McMaster大學(xué)創(chuàng)立，是以問題為主導(dǎo)的教學(xué)方法，其目的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。PBL教學(xué)模式概括起來，需要通過“提出問題→建立假設(shè)→自學(xué)解疑→論證假設(shè)”的這樣一個(gè)學(xué)習(xí)過程。這種教學(xué)模式在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，不僅極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)的掌握度，還能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，拓展學(xué)生思維能力以及激發(fā)自我創(chuàng)新的精神。生物化學(xué)這門基礎(chǔ)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)的第3個(gè)學(xué)期開設(shè)的課程，已修課程中涉及醫(yī)學(xué)的學(xué)科較少，為此問題的設(shè)置一定是與日常生活貼近，趣味性和實(shí)用性強(qiáng)，有利于排出學(xué)生的畏難情緒，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

生物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容大致分為生物大分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)、遺傳信息的傳遞、醫(yī)學(xué)生化專題和醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)專題等五大篇章，每個(gè)篇章的知識(shí)體系和結(jié)構(gòu)不盡相同。PBL的實(shí)施應(yīng)該根據(jù)不同篇章、不同內(nèi)容選擇合適的切入點(diǎn)和問題，以達(dá)到教學(xué)的目的。下面我以物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)這一篇章為例，介紹PBL教學(xué)法的實(shí)施。物質(zhì)代謝這一大篇章涉及的代謝途徑錯(cuò)綜復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)多、專業(yè)名詞難懂難記。學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力，知識(shí)體系比較混亂。因此，選擇一個(gè)大家都比較熟悉的切入點(diǎn)“胰島素”和“糖尿病”實(shí)施PBL教學(xué)。給出一個(gè)糖尿病的典型案例，根據(jù)案例中患者的臨床癥狀、體征，一些實(shí)驗(yàn)室檢查的結(jié)果以及出現(xiàn)的并發(fā)癥，提出從生物化學(xué)物質(zhì)代謝角度分析其發(fā)生的相關(guān)原因、機(jī)制分別是什么？胰島素對(duì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝有何影響？問題是以“糖尿病”作為切入點(diǎn)，將糖尿病的臨床癥狀和體征與糖代謝、氨基酸代謝等相聯(lián)系;將酮癥酸中毒等并發(fā)癥與脂類代謝相關(guān)聯(lián)，從而使得“糖尿病”貫穿整個(gè)物質(zhì)代謝的章節(jié)，也使得學(xué)生將三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系起來。學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂，又帶著問題課后查閱資料文獻(xiàn)，如此進(jìn)行，一方面有利于學(xué)生將物質(zhì)代謝這一篇的建立完善的知識(shí)體系，另一方面有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

由于課程的學(xué)時(shí)有限，PBL教學(xué)法在生物化學(xué)教學(xué)中的實(shí)施，需要合理安排教學(xué)進(jìn)度。另一方面，學(xué)生們查閱文獻(xiàn)的任務(wù)繁重，增加了學(xué)生們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，很有可能會(huì)帶來負(fù)面的學(xué)習(xí)情緒，不利于教學(xué)的開展。所以實(shí)施的過程中，以團(tuán)隊(duì)作為一個(gè)學(xué)習(xí)單位，通過團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)作，順利圓滿的完成任務(wù)，既達(dá)到了教學(xué)效果，又有利于增強(qiáng)集體的責(zé)任感。

3翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom），是指將傳統(tǒng)的知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的教學(xué)模式翻轉(zhuǎn)過來，即知識(shí)的傳授，由學(xué)生課前借助教學(xué)資源和在教師指導(dǎo)下，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)自主完成學(xué)習(xí)任務(wù);而知識(shí)的內(nèi)化則轉(zhuǎn)移到課堂中的學(xué)習(xí)討論活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)課堂在形式上是一種教學(xué)流程的翻轉(zhuǎn)，其本質(zhì)上是一種自主學(xué)習(xí)和問題解決相結(jié)合的教學(xué)模式，真正體現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念和教學(xué)模式?！胺D(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，要求學(xué)生在課堂外利用教學(xué)資源完成新知識(shí)的學(xué)習(xí)，而課堂則變成教師與學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間討論互動(dòng)、答疑解惑等教學(xué)活動(dòng)的場(chǎng)所?！胺D(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式靈活多樣，注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。

在生物化學(xué)的教學(xué)改革中，“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)施首先必須選擇適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的教學(xué)內(nèi)容，一般而言，盡可能選擇難度較小、貼近生活的章節(jié)，比如維生素、DNA的損傷和修復(fù)等，一方面不會(huì)加重學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)和壓力，另一方面可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，有利于達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施分為課前、課中和課后三個(gè)階段。課前階段是學(xué)生分組進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程。在這一階段，首先教師會(huì)將教學(xué)內(nèi)容的PPT利用學(xué)習(xí)通等教學(xué)平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生，提供與授課內(nèi)容相關(guān)的微課、視頻等資源，學(xué)生還可通過網(wǎng)絡(luò)自主查找資料，完成課程的學(xué)習(xí)，教師這個(gè)階段的任務(wù)是針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行輔導(dǎo)。課中是師生之間、小組內(nèi)同學(xué)之間、小組間同學(xué)之間的討論和學(xué)習(xí)的過程，是知識(shí)內(nèi)化的階段。由于學(xué)時(shí)有限，在課中我們采取小組討論、小組匯報(bào)以及教師講解和點(diǎn)評(píng)三個(gè)部分。在這個(gè)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和見解，對(duì)于學(xué)生疏漏的知識(shí)點(diǎn)和不準(zhǔn)確的表述進(jìn)行補(bǔ)充和修正。課后通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布試題進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。并且要求學(xué)生以學(xué)習(xí)報(bào)告的形式匯報(bào)整個(gè)學(xué)習(xí)過程和遇到的問題。這樣能更好的評(píng)價(jià)教學(xué)效果。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生是知識(shí)的被動(dòng)接受者，學(xué)生過分依賴教師，缺乏主動(dòng)思考、自主學(xué)習(xí)的能力。通過案例教學(xué)法、PBL、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革，一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力;另一方面又培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。但是在教學(xué)改革中也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足，在今后的教學(xué)改革中需要進(jìn)一步提升和完善。

基金項(xiàng)目：河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（No.2018GJJG312）。

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