混合式教学法在本科生生物化学教学中的应用

阎 敬，胡 博，姜静宜，王国丽，冯 晨，王华芹

(中国医科大学 生命科学学院 生物化学与分子生物学教研室，辽宁 沈阳 110122)

生物化学和分子生物学是生命科学和医学的基础，也是生物技术的基础，其原理和方法已广泛渗透到了多门生物学相关学科，并且不断地形成新的研究方向和领域。在医学院校课程规划中，生物化学与分子生物学是一门开设较早的医学基础课，并且知识点繁多、抽象，特别是物质代谢的相互联系与调控，过程错综繁杂，难以掌握规律，学生普遍反应知识点难度大，不易理解。学生的“畏难”情绪直接影响教学效果。如何推动课堂教学革命，让教学“活”起来，让学生“忙”起来，在以本科教育为本、实现“回归常识、回归本分、回归初心、回归梦想”的理念的指导下，实践混合式教学在医学生物化学中的应用。

本文旨在探讨混合式教学模式在调动学生的学习积极性和学习兴趣、充分体现学生的教学主体作用、提高教学质量上的一些尝试，例如临床病例导课法、问题为基础的学习法(problem based learning，PBL)与以授课为基础的学习法(lecture based learning，LBL)双轨教学、雨课堂及思维导图归纳法等，合理增加课程难度、拓展课程深度、扩大课程的可选择性，持续完善教学方法，不断提高教学质量，培养适应社会发展需求的创新型医学人才。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以中国医科大学2017级临床医学实验班与2017级临床医学5+3一体化班级大学二年级本科生(第四学期)122人为研究对象。根据该专业的课程设置，这部分同学在学习生物化学与分子生物学课程之前，除了公共基础课程，已经学习了人体解剖和组织胚胎学医学基础课。

1.2 方法

按照教学大纲的要求，全面梳理各个章节的教学内容，开展线上与线下混合课堂、师生互动以及课外拓展课堂有机结合的混合式教学。

1.2.1 临床病例导课法：脂质代谢是经典生物化学中的一部分重要而且复杂的理论知识，在讲解脂质代谢一章内容前，向学生介绍以下临床病例：男，62岁，主诉：突发心前区疼痛约4 h。患者4 h前在上楼过程中突发心前区疼痛，伴随胸闷、气短、恶心及后背痛，舌下含服硝酸甘油未完全缓解。心电图显示S-T段抬高，心脏多普勒超声未见明显异常，血清肌酸激酶(creatine kinase，CK)同工酶CK-MB、肌钙蛋白I和肌钙蛋白T均升高，血脂检测提示总胆固醇(total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)和载脂蛋白B(ApoB)升高，三酰甘油(triacylglycerol，TG)正常、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)和载脂蛋白A1(ApoA1)降低。结合患者的既往心绞痛病史及现病史，根据心电图和血液生化检测诊断该患者为急性心肌梗死。

1.2.2 PBL与LBL双轨教学法：传统的教学方法多采用LBL(lecture based learning)，即以授课为基础的教学方法[1]。1986年首次引进[2]的PBL是 “问题为基础的学习法”(problem based learning，PBL)[3-4]。尝试将PBL与LBL有机结合，在教师授课前，针对性地提出临床病例，然后在授课过程中提供有限的引导和提示，课后学生按照兴趣方向自由分组，通过研读病例、发现问题、分析问题、收集资料、归纳总结，最后，在课堂上以小组为单位，用PPT讲课的方式、舞台剧的方式以及上级医师查房等方式向同学们和老师汇报对问题的理解及解释，采用终结性评价与形成性评价相结合的考核方式。

1.2.3 “雨课堂”：“雨课堂”以PPT插件的方式与微信融合，构建课前、课上和课后的高效互动教学模式[5]，实现线上、线下混合式教学。“雨课堂”的信息化教学手段，还能够帮助教师及时收集、分析学习数据，反馈教学中的难点和问题，并且使形成性评价更加全面、客观、准确[6]。

教师课前推送PPT，布置明确的学习任务；在课堂教学中，通过“不懂”“弹幕”“投稿”“随机点名”限时习题测试等操作，与学生进行针对性讨论、交流；通过在课件中插入微课视频，开展基于“雨课堂”的PBL教学，或者基于“雨课堂”的翻转课堂教学等混合式教学；课后推送复习习题，或者是抛出问题/病例进行讨论。

1.2.4 思维导图归纳法：在经典生物化学部分，糖、脂质、氨基酸3种营养物质代谢以及生物氧化产能这部分内容，多种代谢途径间相互交通，将3种营养物质在体内的代谢过程联系起来，并最终通过生物氧化为机体提供能量。利用思维导图归纳(图1)以乙酰CoA为枢纽、其来源和代谢去路为两个一级分支，将饱食和饥饿状态下糖、脂肪及蛋白质代谢概况汇总。

2 结果

2.1 临床病例导课法可以激发学生的学习兴趣和热情

对医学生来说，自从踏进医学院的大门就渴望接触医学专业知识，如果能够用临床病例作为教学内容的导课，由浅入深的、循序渐进的引入抽象的教学内容，不但能极大地激发学生的求知欲，而且知识也会融会贯通、印象深刻，能更利于后续教学效果的提高。在脂质代谢课程学习中，引入一个典型的高胆固醇血症引起冠状动脉粥样硬化，导致心绞痛，进而引起心肌梗死急性发作的病例，一方面能够使学生充分意识到生物化学是临床医学的基础，与临床医学是密不可分的，从而重视医学基础课的学习；另一方面也使复杂的、枯燥的物质代谢途径更加贴近生活，激发学生的学习兴趣和热情。

图1 不同进食状态营养物质代谢间的关系

2.2 PBL与LBL双轨教学有利于学生分析问题、解决问题能力的培养

越来越多医学院校的医学基础课程如解剖学、组织学、生理学、生物化学、微生物学、免疫学及医学统计学等理论教学和实验教学都采用PBL教学法，即以临床病例为基础，以医学专业学生为主体，以小组讨论的形式，在辅导教师的参与下，围绕具体病例的发病机制及诊治等问题进行的学习、讨论过程[7]。由于PBL教学对师资队伍要求、教学硬件设施及财力支持等诸多因素提出了很高的要求，广泛开展PBL难度很高，所以，教学中将PBL与LBL有机结合，即PBL与LBL双轨教学法：这样，既解决了单一PBL教学的师资严重不足和知识点遗漏的问题，以及LBL教学法的学生参与性不高的缺点；又能够培养学生自己分析和解决问题的能力，更好的理论联系实际，为基础学科与临床学科的联系提供了丰富的资源。

为了更真实的反应PBL与LBL双轨教学法的教学效果，本研究采用终结性评价与形成性评价相结合的考核方式，并且提高了形成性评价的比例，既有效的评价了学生的学习过程，也兼顾了学生的学习效果的评价。

2.3 “雨课堂”的使用让课堂“活”起来

教师课前布置明确的学习任务，推送PPT，可以帮助学生有的放矢地预习，使课堂教学达到事半功倍的效果；在课堂教学中，通过“不懂”“弹幕”“投稿”“随机点名”操作，教师和学生之间能够即时高效精准互动，调动课堂教学氛围，增加课堂教学趣味性，提高学生的学习兴趣。限时习题的测试，通过“随机点名”促进学生积极思考，培养分析问题、解决问题的能力，并能够根据反馈的测试情况，与学生进行针对性讨论、交流。通过在课件中插入微课视频，开展基于“雨课堂”的PBL教学，或者基于“雨课堂”的翻转课堂教学等混合式教学，利用信息技术把传统课堂教学的优势和网络在线教学的优势结合起来，践行“教育的目的不是学会知识，而是习得一种思维方式”，培养学生的高阶能力。通过课后推送复习习题，或者是抛出问题/病例进行讨论，以达到巩固运用课堂教学知识。

在进行混合式教学的试点班级，通过雨课堂发布问卷投票，共118人参与问卷调查。学生投票结果显示，对混合式教学的满意度高达96.61%(表1)，对课堂互动和督促自主学习的满意度分别是97.45%和98.3%，对考核方式的满意度98.31%，这些数据表明混合式教学尝试是成功的，但是对于教学内容与科学前沿进展的联系比较薄弱，提示教师在今后的教学中需要进一步加强。

表1 生物化学混合式教学法教学满意度

2.4 思维导图归纳法有利于学生对复杂问题的理解

生物化学课程内容包括复杂的化学反应及错综交叉的代谢途径，所以在教学中表现出结构式多、反应式多、循环途径多、代谢通路长并且相互交通的特点。授课内容复杂，并且分子水平的学科知识缺乏直观性，使学生们理解和记忆难度较大，尤其是在经典生物化学部分，糖、脂质、氨基酸3种营养物质代谢以及生物氧化产能这部分内容，多种代谢途径间相互交通，对于刚刚接触医学基础课的学生来说，难度很大，所以为了使学生能融会贯通授课内容，更加明确物质间的代谢关系，利用思维导图归纳可以起到事半功倍的效果。以乙酰CoA为枢纽、其来源和代谢去路为两个一级分支，将饱食和饥饿状态下糖、脂肪及蛋白质代谢概况汇总，非常清晰地展示了各营养物质代谢的关联，使复杂的代谢过程简单化、整体化和形象化，能更好地帮助学生理清物质代谢通路之间的联系。

3 讨论

与传统课堂教学相比较，混合式教学有许多优点，已经成为当前高校医学课程改革的主要方向。但是，混合式教学的开展也存在一些局限性。首先，高校需要加强完善校园网络，在教室安装WiFi，方便随时随地的线上教学的开展；其次，在混合式教学中，充分体现了教师的教学设计者、指导者、引领者的角色，这对教师的能力提出了更高要求，一方面教师要从思想意识上跳出传统教学模式，更新教学理念，不断学习、掌握新的教学技能；并且，教师需要在课后努力学习，拓宽知识面，增大知识储备，不断提高完善自我；在准备课程方面，教师需要认真设计课程内容、筛选和布置预习任务和课后拓展内容等教学资源，真正的发挥混合式教学的优势，而不能单纯的照搬线上教学模式来吸引学生的眼球。

近年来，生命科学的高速发展给医学教育带来新的机遇和挑战，同时也对高等院校的人才培养提出了更高的要求。在现代教学思想和现代教学观念的基础上，坚持“以本为本”为核心，根据教学目的、教材内容和学生的实际情况选择恰当的运用混合式教学，使教学从讲台走向互联网，从线下走向线上，从“有效课堂”的一次性结果走向“高效课堂”的可持续发展，从而培养学生的自主学习习惯，建立意义建构的思维模式，为培养多元化创新型医学人才而努力。