“以学生为中心”的教学理念在生物化学教学中的渗透和探索

宋桂芹 徐志伟 张效云 侯丽娟 杜舒婷

摘 要 生物化学是一门医学基础课，在医学生专业培养中具有非常重要作用。但是生物化学教学内容抽象难懂，传统的教学模式不能有效激发学生学习的积极性和主动性，因而尝试通过案例教学法、以问题为中心的教学模式（PBL）和翻转课堂等教学改革，将“以学生为中心”的教学理念在教学过程中逐步渗透，更有效的提高学生学习的积极性和主动性，培养学生自主学习的能力，更好的提高教学效果。

关键词 生物化学 案例教学法 PBL 翻转课堂

中图分类号：G642文献标识码：A

生物化学是一门从分子水平探讨生命现象本质的科学，是生命科学发展的前沿学科，是医学基础课程和医学临床课程联系的纽带，在医学本专科学生的专业培养中占有非常重要的地位。生物化学的内容抽象枯燥、重难点多、直观性差、专业词汇晦涩难懂、知识点繁杂，学生在学习过程中感到内容乏味，难以理解和掌握，学习的积极性和主动性较差，存在畏难的负面情绪。如何提高学生的积极性和主动性，培养学生自主学习的能力，是生物化学教学中面临的难题和挑战。

“以学生为中心”的教学理念强调以学生的学习和发展为中心，激发学生学习的兴趣和热情，提高学生的学习效果，使学生在知识掌握、自身能力和综合素质上获得全面提升。传统的教学模式是以教师的“讲授”为主，形式单一。这种“满堂贯”的教学模式，易于造成学生思维的固化，对于知识理解的深度和广度都不够，学生学习的激情和主动性不高。如何引导学生自主学习，培养学生的学习能力、创新与实践能力，提高生物化学教学效果，是每一位从事生物化学教学的教师不断探索和努力的方向。我们的教学团队在生物化学教学过程中坚持“以学生为中心”，尝试用新的教学方法和教学理念融入课堂，引导学生积极地独立思考，鼓励学生质疑，加强教学互动，提高课堂教学效果。下面我主要从案例教学法、以问题为中心的教学模式（problem-based learning，PBL）、翻转课堂等教学模式的应用和实践，探讨“以学生为中心”的教学理念在生物化学教学中的实践。

1案例教学法

所谓案例教学法，是以案例作为教学素材，将学生引入一个具体、真实的特定情境中，引导学生积极思考和讨论的一种教学手段，重点培养学生理论知识的应用能力和团队协作意识。临床上的一些案例的临床症状、实验室检查、发病机制等与生物化学教学内容存在必然的联系。将临床案例引入课堂，以学生为主体，教师适时引导，师生间平等、充分地讨论互动，势必对于激发学生的学习兴趣，增强学生学习的积极性和主动性，提高教学质量和效果起到非常重要的作用。

教学中案例的选择应根据教学大纲的要求，不能太复杂，要具有典型性、启发性和真实性，紧扣教学内容，而且尽可能贴近日常生活，这样有助于学生将所学的理论知识应用于实践，一方面可以提高学生学习的兴趣，另一方面学生可以将所学的理论知识融会贯通，提高学习效率。比如在讲述蛋白质的元素组成时，提到氮元素在蛋白质的元素组成中相对比较恒定，约为16%。根据这一知识点，联系到根据氮含量测定蛋白质含量的经典方法-凯氏定氮法。此时引出2008年奶粉的“三聚氰胺事件”，根据这一案例，学生展开讨论，分析凯氏定氮法测定蛋白质含量的优点和不足？同时引导学生课后查阅资料，测定蛋白质含量的方法还有哪些？原理分别是什么？如果采取其他的测定方法，不良商家是不是就无计可施了，也就不会出现“三聚氰胺事件”了？通过这样的一个学习过程，不仅拓展了学科内容，提高了学生学习的主动性和积极性，另一方面從思想上教导学生诚实守信，有社会责任感。再比如讲述磷酸戊糖途径的过程中，涉及转酮醇酶和转醛醇酶的多步反应，学生学习起来感觉知识点过于枯燥、繁琐，学习兴趣不浓，这时引入“蚕豆病”的案例。针对这个案例，学生们积极思考，根据已有的理论知识分析蚕豆病的病因、发病机制是什么？确诊该疾病，需要的实验室检查有哪些？如何进行治疗？有蚕豆病史的病人，如何进行预防？通过这样一连串的问题，不仅将本节课的教学内容掌握，还复习了生物活性肽的知识，又为下一章讲述脂代谢做好了铺垫。案例教学法的实施，有利于完善学生知识体系，另一方面有利于激发了学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性和主动性。

案例教学法的实施，打破了传统教学模式，课堂气氛变得非常活跃，激发了学生学习的积极性，提高了学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。但是同样面临着一些问题，比如学生的专业储备知识不够，不能把握一些关键问题;学生的查阅文献、资料的能力水平还不能很好地满足需要;案例的选择不能太复杂，否则学生的积极性会受挫等等。所以案例教学的实施需要综合考虑案例的选择、问题的设计、学生的接受能力和查阅资料的能力等方面。

2 PBL教学法

PBL教学模式，是1996年美国神经学教授Barrows在加拿大McMaster大学创立，是以问题为主导的教学方法，其目的是培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生学习的主动性和积极性。PBL教学模式概括起来，需要通过“提出问题→建立假设→自学解疑→论证假设”的这样一个学习过程。这种教学模式在教学中的广泛应用，不仅极大地提高学生的学习兴趣，强化学生的理论知识的掌握度，还能培养学生自主学习的能力，拓展学生思维能力以及激发自我创新的精神。生物化学这门基础课是在学生学习的第3个学期开设的课程，已修课程中涉及医学的学科较少，为此问题的设置一定是与日常生活贴近，趣味性和实用性强，有利于排出学生的畏难情绪，激发学生学习的主动性。

生物化学的教学内容大致分为生物大分子结构与功能、物质代谢及其调节、遗传信息的传递、医学生化专题和医学分子生物学专题等五大篇章，每个篇章的知识体系和结构不尽相同。PBL的实施应该根据不同篇章、不同内容选择合适的切入点和问题，以达到教学的目的。下面我以物质代谢及其调节这一篇章为例，介绍PBL教学法的实施。物质代谢这一大篇章涉及的代谢途径错综复杂，知识点多、专业名词难懂难记。学生学习起来比较吃力，知识体系比较混乱。因此，选择一个大家都比较熟悉的切入点“胰岛素”和“糖尿病”实施PBL教学。给出一个糖尿病的典型案例，根据案例中患者的临床症状、体征，一些实验室检查的结果以及出现的并发症，提出从生物化学物质代谢角度分析其发生的相关原因、机制分别是什么？胰岛素对三大营养物质代谢有何影响？问题是以“糖尿病”作为切入点，将糖尿病的临床症状和体征与糖代谢、氨基酸代谢等相联系;将酮症酸中毒等并发症与脂类代谢相关联，从而使得“糖尿病”贯穿整个物质代谢的章节，也使得学生将三大营养物质代谢联系起来。学生带着问题进入课堂，又带着问题课后查阅资料文献，如此进行，一方面有利于学生将物质代谢这一篇的建立完善的知识体系，另一方面有利于激发学生的求知欲，培养学生分析问题和解决问题的能力。

由于课程的学时有限，PBL教学法在生物化学教学中的实施，需要合理安排教学进度。另一方面，学生们查阅文献的任务繁重，增加了学生们的学习负担，很有可能会带来负面的学习情绪，不利于教学的开展。所以实施的过程中，以团队作为一个学习单位，通过团队成员之间的协作，顺利圆满的完成任务，既达到了教学效果，又有利于增强集体的责任感。

3翻转课堂

翻转课堂（Flipped Classroom），是指将传统的知识传授和知识内化的教学模式翻转过来，即知识的传授，由学生课前借助教学资源和在教师指导下，针对知识点自主完成学习任务;而知识的内化则转移到课堂中的学习讨论活动中实现。翻转课堂在形式上是一种教学流程的翻转，其本质上是一种自主学习和问题解决相结合的教学模式，真正体现和实现了“以学生为中心”的教学理念和教学模式。“翻转课堂”的教学模式，要求学生在课堂外利用教学资源完成新知识的学习，而课堂则变成教师与学生之间以及学生与学生之间讨论互动、答疑解惑等教学活动的场所。“翻转课堂”教学模式灵活多样，注重发挥学生的主体作用，激发学生学习的主动性和积极性，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。

在生物化学的教学改革中，“翻转课堂”的实施首先必须选择适合进行翻转的教学内容，一般而言，尽可能选择难度较小、贴近生活的章节，比如维生素、DNA的损伤和修复等，一方面不会加重学生学习的负担和压力，另一方面可以激发学生的求知欲和学习兴趣，有利于达到预期的教学目标。 翻转课堂的实施分为课前、课中和课后三个阶段。课前阶段是学生分组进行自主学习的过程。在这一阶段，首先教师会将教学内容的PPT利用学习通等教学平台发送给学生，提供与授课内容相关的微课、视频等资源，学生还可通过网络自主查找资料，完成课程的学习，教师这个阶段的任务是针对学生在学习中遇到的问题进行辅导。课中是师生之间、小组内同学之间、小组间同学之间的讨论和学习的过程，是知识内化的阶段。由于学时有限，在课中我们采取小组讨论、小组汇报以及教师讲解和点评三個部分。在这个过程中，鼓励学生提出自己的观点和见解，对于学生疏漏的知识点和不准确的表述进行补充和修正。课后通过学习通网络平台发布试题进行测验，检测学生对知识的掌握程度。并且要求学生以学习报告的形式汇报整个学习过程和遇到的问题。这样能更好的评价教学效果。

传统的教学模式中，学生是知识的被动接受者，学生过分依赖教师，缺乏主动思考、自主学习的能力。通过案例教学法、PBL、翻转课堂等教学模式进行教学改革，一方面激发了学生的学习的积极性和主动性，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力;另一方面又培养了学生团队精神。但是在教学改革中也发现了一些问题和不足，在今后的教学改革中需要进一步提升和完善。

基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（No.2018GJJG312）。

参考文献

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