基于帮学课程模式的生物化学教学探索与实践——以糖酵解为例*

王艺颖，陆 璐，肖顺华，张 晶，刘 贝

(江苏卫生健康职业学院药学院，南京 211800)

生物化学是医学基础专业课中一门重要又难学的课程，由于生命体的分子组成结构抽象难懂且枯燥乏味，代谢途径机制繁杂且相互联系，常令学生在学习这门课程时望而却步，导致学生学习兴趣不足，学习效果较差[1]。如何增强学生的学习动力，同时在教学实践过程中培养学生分析和解决问题的能力，为后续医学专业课的学习夯实基础，在当下的医学人才培养体系中具有重要意义。

本文以生化课程中糖酵解章节为例，基于帮学课程的教学模式，采用“学生自助+教师帮助”的帮学方法，将学生作为学习的主体，从“自学、解惑、讲授、讨论、实践和评学”六个步骤进行教学实践与探索，旨在激发高职学生学习主体的积极性、主动性与创造性，助力学生全面发展，提升课堂的教学效果。本文的教学模式也同样适用于其他课程，希望能为同行提供一定的参考与帮助。

1 帮学课程模式

基于“现代教育(特别是高职教育)是帮助学生学习的社会活动”的认知，中山职业技术学院欧阳河研究团队提出了帮学课程这种新型课程范式[2]。它的核心理念是“帮助学生学习”，学生是学习的主体，在课堂中位于中心地位；教师是帮助的本体，是学生学习的帮学者，应该把学习的权利和义务还给学生。帮学课程将课堂划分为两个环节——自学环节和帮学环节，六个步骤——自学、解惑、讲授、讨论、实践和评学，简称为“两环六步”[3]。帮学课程联动自助帮助与互助，将信息技术作为载体，以“帮”的手段，达到“学”的目的，完成从“擅长教”到“擅长学”的课堂革命，旨在助力学生全面发展[4]。

2 基于帮学课程模式的糖酵解教学实践

糖酵解是学生学习生化课程中物质代谢的第一条代谢途径，发挥着承上启下的作用，具有不可忽视的重要地位。但是，由于糖酵解涉及到的化学反应式和具体代谢过程复杂难懂，导致学生学习难度大，教学效果一般。

本文实践对象选取学校2021级临床医学专业1、2班共64名学生，学生根据自身兴趣分为四大组：生化机制探讨组、临床疾病探究组、日常生活应用组和科学故事探索组，每一大组由A、B、C、D四个小组(每小组4人)组成。

2.1 自学环节——自学

明确教学的重难点。高职学生基础稍差，学习能力一般，教学过程中首先应明确教学目标，便于学生评估自己对知识的掌握程度。课前在学习通平台上发布糖酵解章节的重难点内容：what——什么是糖酵解？即糖酵解的概念；Where——糖酵解在哪儿进行？即其发生部位；How——糖酵解怎么发生？即其反应过程；Why——人体为什么要进行糖酵解？解密糖酵解的生理意义。在糖酵解反应过程这一难点的学习中，提炼出“糖酵解反应1223”，即重点掌握“1次氧化还原反应、2步底物水平磷酸化、净生成2分子ATP和3个关键酶(不可逆反应)”。这样清晰、可检性的教学目标有助于让学生明白自己这节课到底要学习什么，有的放矢地进行本章节的学习。

发放任务单，将作业前置。《自主学习任务单》的设计有助于调动学生课前自主学习的积极性。我们采用问题情境式导入学习，展示苏炳添在东京奥运会百米飞人大赛上以第一名的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录的视频，增强学生民族自信的同时引导学生思考，发布任务单如下：一是苏炳添在100米短跑中需要肌肉持续供能，这个过程中所需要的ATP从何而来？二是糖酵解与酿酒有关系吗？前者又是怎么被发现的？三是同学们体育课上也会跑100米，为什么每次跑完第二天常会感觉浑身酸痛？其中，任务二、三设置分组讨论。同时将教师提前录制好的10分钟糖酵解微课视频上传至学习通平台。让学生带着任务观看视频，利用平台资源(帮助学习)完成任务一，通过自己查阅资料(自助学习)以及与同学之间的相互讨论帮助(互助学习)完成任务二、三。

2.2 自学环节——解惑

教师发布自学测评试题，学生接受测评的同时将自学过程中尚未解决的问题反馈至学习通平台。教师通过查看任务及测评完成度，同时结合学生的反馈情况，掌握学生自学效果，聚焦自学中的难点，在学习通平台+QQ学习群进行答疑解惑。

2.3 帮学环节——讲授

回顾研究历史，融入思政元素。科学故事是课程思政最好的素材之一，通过让学生自己去查阅并认识问题的方式，把教师的“我要告诉你”转变为学生的“我想学什么”。通过学习课前视频，学生都能正确解决任务一，明白运动员百米短跑时肌肉所需要的ATP是由糖酵解提供的。教师选取科学故事探索B组，随机抽取组内1位同学对任务二的问题上台进行汇报讲解。学生通过课前自学，理解了糖酵解与酿酒的关系，并简单梳理了糖酵解漫长的研究历史，引导学生对科学研究产生强烈的兴趣，领悟任何成就都离不开坚持不懈地努力摸索与不断反思，并发现生化知识和许多日常生活应用都存在着密切联系。

编排趣味故事，点燃学生兴趣。利用编排故事的教学方式，可以化枯燥为生动，化抽象为具体，调动学生学习的积极性，如：把“三羧酸循环”编排成“小崔说事”的形式[5]。在讲解糖酵解过程时，可以把葡萄糖拟人化，将糖酵解过程改编成趣味故事“葡萄糖的修炼之旅”。首先设立情境：“假如你是苏炳添摄入的米饭中分解而来的小小葡萄糖分子，你经历了什么，最终转变为乳酸并且为苏炳添百米短跑时提供ATP呢？”糖酵解实则是一颗葡萄糖的自我修炼之旅，故事的主角葡萄糖在肌细胞的细胞质中，通过许多“热心朋友”的帮助，经历11步的修炼，最终转变为乳酸，并完成自己的使命——产生ATP，这是一趟自我实现的奇幻旅程。通过趣味故事的改编，点燃学生的兴趣，使学生从“要我学”转变成“我要学”。

多种教学手段，让课堂更具魅力。随着信息技术的飞速发展，多媒体技术和设备的运用越来越普遍，多媒体教学可以将抽象的内容直观化、形象化、简明化[6]。但是多媒体技术只是辅助性的教学手段，不可以完全摈弃传统的教学方式——板书，学生也普遍反应板书的讲解与书写使重点突出，便于知识的理解与记忆[7]。在糖酵解的教学过程中，可以采用板书结合多媒体的方式，取长补短。板书将整个反应过程梳理一遍，但不需要画每一个反应物的结构式。重点内容如：关键反应、关键酶、ATP变化等用彩色粉笔醒目标记。而反应物的结构式、每一步发生了什么反应等抽象繁杂的内容则可以用自制Flash小动画的形式呈现。如：用6边形表示葡萄糖分子的结构，葡萄糖上有6个小圆圈表示的碳原子，每一次磷酸化就在相应碳原子位置上加上一个用黄色小圆圈表示的磷酸基团。这样学生既通过板书把糖酵解的重难点进行梳理与记忆，也通过观看小动画形象直观地理解了反应过程。

课堂上采用演示、做游戏等方式都可有效地提高课堂教学效果，如：讲解第8步“磷酸甘油酸变位酶”催化机制时可以教师与学生合作进行形体演示[8]。此外，在学生基本理解了第7步“底物水平磷酸化”的原理之后，第10步反应高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸释放ATP的过程则可以采用现场演示，加强师生互动，提高学生的参与度。这里抽取生化机制探讨组C组 1位组员来与老师进行互动演示。学生代表底物磷酸烯醇式丙酮酸，其右手拿着一只黄色粉笔，代表一个高能磷酸基团，教师代表ADP。演示中，学生手里的黄色粉笔交给教师，教师(ADP)得到磷酸基团生成了ATP，而学生失去了磷酸基团暂时转变成中间产物烯醇式丙酮酸。以互动演示的方式加强学生对“底物水平磷酸化”的理解。

南京大学杨荣武教授每年都举办的生化歌曲大赛通过发挥同学们的创造力，把繁杂的生化知识改编成美妙的歌词，以各种耳熟能详的歌曲形式呈现出来，吸引学生学习的意愿[9]。可以给同学们播放经典生化歌曲“糖酵解有点甜”对糖酵解的知识进行总结。这首歌的歌词非常好地描绘了糖酵解的过程，最后用“1、2、3、4”总结糖酵解的四个特点，词曲契合度也较高。同学们听到大学生自己创作的生化歌曲时，觉得新奇又有趣，既活跃课堂氛围又引人深思。这时告诉学生，歌曲只是载体，更重要的是通过歌曲理解并记住重要的知识点。另外，作为高职院校的学生，他们的想象力和动手能力其实并不差，鼓励学生们踏出第一步，勇敢尝试，相信他们也可以有惊喜的创作。

2.4 帮学环节——讨论

组织分组讨论，培养批判性思维。回到任务三：“同学们体育课上也会跑100米，为什么每次跑完第二天常会感觉浑身酸痛？”分享日常生活应用组A组和B组上传的汇报结果：A组认为运动后肌肉酸痛是糖酵解产生的乳酸堆积造成的；B组则认为酸痛是肌纤维受损，引发了炎症。此时教师先不给出标准答案，让A、B两组的组长代表本组观点进行辩论，A组表示他们的结论是结合糖酵解的概念以及百度链接上搜索的结果；B组对A组的结论提出疑问：如果一剧烈运动就会产生乳酸堆积，那短跑运动员经常跑步训练，不就会酸中毒了吗？学生各抒己见，通过相互思想碰撞中形成集体智慧。实际上，现在不少百度链接、文献、包括一些教师的传统认知都将其归因于乳酸沉积。当我们剧烈运动，肌细胞乳酸产量增加后，乳酸会在2小时内通过血液循环转运到其他细胞，如转运至肝细胞进行糖异生作用生成葡萄糖(这也是后续糖异生章节会学习的内容)；或转运至其他细胞作为燃料消耗掉。因此，运动过程中短暂的肌肉酸痛可能是伴随乳酸的质子导致肌细胞局部pH下降引起的[10]，而跑完第二天会感觉浑身酸痛则是延迟性肌肉酸痛和炎症的结果[11]。我国的大学生在学习过程中通常都是被动接受知识，缺乏自主思考。如今科学技术的发展日新月异，知识的更新也是瞬息万变，通过对任务三的讨论，鼓励学生不迷信书本与权威，拿起生化这把利刃，去刺破伪科学的幻象，培养学生建立批判性思维，养成独立思考的习惯。

分析疾病案例，建立临床思维。生化作为医学专业的基础课程，为各种疾病的发病机制提供了理论与技术支持。在糖酵解生理意义的教学中结合临床案例的讲解，可以帮助高职学生们建立起初步的临床思维模式。分享疾病案例：“科里来了一位哮喘患者，血气分析结果显示患者酸中毒，为什么要对患者进行通气治疗？”组织学生们进行小组讨论，以同伴互助的方式内化吸收知识点。抽取临床疾病探究组D组的1名组员进行口头汇报。这种学生参与式教学增强生生互动，使学生由“被动听”转变为“主动讲”，充分发挥学生的主观能动性。用理论知识结合临床案例的方式，让高职学生在学习枯燥的代谢反应中获得兴趣，意识到学好生化知识可以为解释临床疾病的发病机制打下坚实的基础，在进一步巩固理论知识的同时锻炼分析与处理问题的能力。

2.5 帮学环节——实践

肿瘤细胞增殖迅速，即使在细胞不缺乏氧的情况下，仍优先利用糖酵解供能，这是癌细胞重要的能量代谢重排特征[12]。糖酵解的关键酶己糖激酶已成为肿瘤治疗的研究热点[13]。那么恶性肿瘤细胞是如何感知氧气的变化，并做出改变呢？2019年诺贝尔生理学或医学奖的三位获奖者共同阐明了细胞感受与适应不同氧气环境的机制，为这个问题交出一份满意的答卷，同时也为治疗癌症、贫血等疾病提供新的方向。这里布置一个课后实践内容：以小组为单位，查阅相关资料，用自己的理解绘制思维导图，阐明细胞感知氧气变化的机制，并将结果上传至学习通平台。对于高职大一学生来说，如果直接让他们回去课后查阅文献，学生一定会觉得一头雾水、无从下手，因此可以让学生先关注一些医学相关的网站或公众号，如“丁香园”“梅斯医学”“好医生”和“我爱生化”等，这上面的文章大多都有文献的支撑，可以让学生在获取医学知识的同时培养自己的科研逻辑与科学思维，抛弃“有问题依赖百度”的惯性思想。此外，要求学生完成学习通平台课后习题并绘制本章节的思维导图，及时巩固知识点。

2.6 帮学环节——评学

成绩评价。教学评价将形成性评价与终结性考核相结合，本次评价充分利用学习通平台，将课前微课学习参与度、分组讨论结果、课堂参与度、课后习题及拓展作业完成情况等纳入形成性评价中，避免只根据期中、期末考试来定成绩。

学生满意度调查。通过问卷星app编制“学生满意度反馈”调查问卷，回收参与此次教学实践活动共62份有效问卷(有2名同学因个人原因未参与本次调查)。调研结果显示，大部分学生对本次教学设计给予了高度认可，分别有96.8%和85.5%的学生认为此次授课提高了自己的学习兴趣、加深对知识的理解与记忆。学生认为，在教学活动中融入思政元素，可以提高德育素养(83.9%)。将生化理论教学与生活情境、临床案例相联系，既提高了学生分析解决问题的能力(79.0%)，也加强对未来工作的认知，培养了临床思维能力(75.8%)，对后续医学专业课的学习有很大帮助(74.2%)。见表1。

表1 “学生满意度反馈”调查问卷评价结果(%)

3 结语

在本次教学实践中，我们采用帮学课堂模式，贯彻“以学生为中心”的教学理念，将学生分为生化机制探讨组、临床疾病探究组、日常生活应用组和科学故事探索组，以任务为驱动，采取“创立情境、编排故事、动画演示、分组讨论、结合案例”等多种教学手段和技巧从“两环六步”深入浅出地展开糖酵解的教学，教学流程设计如表2所示。不仅授之以鱼(掌握所学知识)，更授之以渔(拥有自主学习、分析和解决问题的能力)，为后续临床专业课程的学习奠定良好的基础，有利于医学人才的培养。但是本教学设计也存在一定的不足之处，如果过多地使用分组讨论、讲科学故事教学，耗时太多，可能会适得其反，这就需要教师对教学内容做好把控，精简分析讨论的频次与内容，追求活动质量而不是数量。本章的教学技巧与理念同样适用于其他课程，希望能对同行们的教学工作有所帮助。

表2 帮学课程教学流程设计——以糖酵解为例