基于学习通平台的血浆脂蛋白代谢教学设计与探索

张志珍 李彩虹 丁航 马卫列

摘  要：血浆脂蛋白代谢是生物化学与分子生物学脂代谢一章的重点和难点，是高血脂和动脉粥样硬化发生的生化基础。如何运用多种教学方法实现以“学生为中心”的教学理念，达到良好的教学效果是我们的目标。该文详细叙述如何利用超星学习通平台，精心设计课前学生准备内容（线上），课中教师授课内容（线下），课后学生深化学习（线上），编排小剧场表演，提交录像，并建立形成性评价体系的过程，旨在提高生物化学与分子生物学教学质量，与同行交流。

关键词：生物化学与分子生物学；血浆脂蛋白代谢；教学法；教学理念；形成性评价体系

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）32-0103-04

Abstract： Plasma lipoprotein metabolism is the focus and a difficult point in the chapter on the blood lipid metabolism in Biochemistry and Molecular Biology， and is the biochemical basis of the mechanisms of hyperlipidemia and atherosclerosis. Our goal is to use a variety of teaching methods to carry out the student-oriented teaching concept and achieve great teaching results. This paper demonstrates in detail how the online education platform provided by Chaoxing is used to make well-designed content for preparation before the class （online）， for teaching in class （offline）， and for students'deepening their learning after class （online）， to design mini-performance and help students submitting their videos， and to establish a formative evaluation mechanism. The aim of this study is to improve the quality of teaching and learning in Biochemistry and Molecular Biology， and to share the teaching experience with peers.

Keywords： Biochemistry and Molecular Biology; metabolism of plasma lipoprotein; teaching methods; teaching philosophy; formative evaluation system

基金项目：教育部高等教育司2021年第一批产学合作协同育人项目“生物化学与分子生物学类理论课程混合式教学一体化教学资源建设及实践研究”（202101128004）；2022年度广东医科大学高等教育教学研究课题“角色表演式小组学习模式在生物化学课程中的探索”（2JY22054）、“药学专业开设《医学分子生物学》课程的教学实践”（2JY22056）；广东医科大学2022年校级课程思政改革示范项目“《生物化学与分子生物学》课程团队”（1JG22188）

第一作者简介：张志珍（1967-），女，汉族，山西万荣人，博士，教授，硕士研究生导师。研究方向为生物化学与分子生物学教学改革。

*通信作者：马卫列（1970-），女，汉族，四川盐亭人，硕士，副教授。研究方向为生物化学与分子生物学教学改革。

生物化学与分子生物学是生命科学领域最重要的基础学科之一，也是临床医学相关专业必修基础课程[1-2]。课程内容多、涉及面广、机制复杂、逻辑性强、难于理解和记忆，传统“满堂灌”式的教学模式将知识通过讲解直接传授给学生的做法日见弊端[3]，已无法满足目前教与学的需求，课堂教学的效果最终要体现在学生身上，只有通过学生的自身实践和领悟去获取知识，才是最佳学习途径。为此，本文积极构建以“学生为中心，以学生自主活动”为基础的新型教学过程，结合现代教育技术手段创新教学方法，打破课堂沉默状态，焕发课堂生机活力。主要教学设计思路如下：以超星学习通为依托，对血浆脂蛋白代谢这一节的教学进行重新设计，分为五个环节，一是问题导入，二是明确目标，三是线上线下混合式教与学，四是小组讨论合作学习，五是布置小组小剧场任务，以学生为主体进行小剧场扮演，将教学内容以学生表演的方式呈现，在小剧场演繹中浸润生化理论知识。教学实施，课前布置授课中要讨论的问题，引导学生自主预习寻找答案，通过学习通平台提前观看相关教学视频，完成自主学习；课中浸入超星教学平台抢答、随堂练习、分组讨论等功能充分发挥学生学习的主观能动性，在教学内容重难点部分，设计四种血浆脂蛋白代谢路径剧场，让学生化身为教学内容，在小剧场表演中消化和吸收理论知识。设计脂肪合成原料来源和人类相关疾病系列启发式问题、引入学科前沿成果等系列策略来激发和培养学生的创新意识与能力、科学素养和健康意识。课后通过教学反馈，再进一步完善教学设计和实施模式，形成成熟的教学模式范本并应用到课程教学实践中。

一  教学设计

（一）  课前线上学习

在超星学习通平台按章节建课、建班，将录制的微课放置到相应章节，要求学生观看视频，计入形成性评价系统。学生自由组合建立学习讨论小组，并在学习通分好组，每组5～6人。

1  布置课前学生准备工作

利用学习通平台分组讨论功能，布置学生画四种血浆脂蛋白模式图。学生在前期课程已学习过甘油三酯和胆固醇的合成与分解，这些脂类物质合成后需要运送入血，并在血液中运输、代谢、清除。脂类物质不溶于水，在血中是以脂蛋白的形式进行运输。血浆脂蛋白有四种形式，在血液中的代谢是学习的难点。首先要清楚四种血浆脂蛋白的结构组成，尤其是脂蛋白颗粒的核心是以甘油三酯还是胆固醇为主，故课前布置思考题。

题目如下：请根据下表血浆脂蛋白组成（表1），画出四种血浆脂蛋白示意图。

绘画要求：画出四种血浆脂蛋白颗粒大小、核心组成，同时蛋白质、甘油三酯、胆固醇的多少也要表现出来。学生画出的脂蛋白颗粒如图1所示。

2  课堂提问准备

在体内运输的四种血浆脂蛋白是内源性还是外源性来源脂质，与它们的生成部位有关，所以要明晰内源性和外源性的概念，设置以下思考题：①外源性和内源性血脂来源有何区别？②甘油三酯和胆固醇的合成场所是什么？③脂肪肝的形成机制是什么？

3  分组讨论

1）分组讨论1。CM的代谢。思考题：①新生CM的生成部位；②CM成熟的标志；③apoCII来自哪里；④如何变成CM残粒；⑤CM的功能。

2）分组讨论2。VLDL的代谢。思考题：①VLDL代谢与CM代谢有何异同点；②新生VLDL的生成部位；③如何变成VLDL残粒；④为何叫IDL；⑤VLDL的功能。

3）分组讨论3。HDL的代谢。思考题：①HDL生成部位；②HDL为何能从圆盘状变成球形；③HDL的功能。

4  案例分析

给出家族性高胆固醇血症病例，引导学生进行案例分析。

（二）  课中（线下）

教学重难点内容通过线下课堂学习完成，利用超星学习通平台辅助线下教学。

1  问题导入课程

播放视频引入目前30岁左右年轻人经常出现“三高”问题，其中高血脂、脂肪肝的发生机制与授课内容密切相关。提问学生，心血管病人必须要查的生化指标是什么，引入血脂的概念，大屏幕显示血脂化验单，用红色框住血脂六项，提问学生是否能看懂这些检测指标，这些检查结果有什么意义，为什么说LDL-c是坏胆固醇而HDL-c是好胆固醇。告诉学生学完本节血浆脂蛋白在机体内的代谢过程后，基本就能看懂上述血脂化验单。

2  形成性评价

利用超星学习通平台功能精心设计随堂练习和抢答题，随时随地把握学生线上学习情况，合理利用信息技术创设教学环境，对学生进行形成性评价。

1）抢答题：外源性血脂来源和内源性血脂来源的区别。

2）随堂练习：①合成胆固醇能力最强的组织是？A.肾上腺与脑；B.肝与小肠；C.肝与脑；D.小肠与肾上腺；E.肾上腺与性腺。②下列哪种组织器官合成甘油三酯能力最强？A.脂肪组织；B.肝脏；C.小肠；D.肾脏；E.肌肉。

提醒学生，这些在各个组织部位生成的胆固醇和甘油三酯，都要进入血液运输和利用，最后被清除。这一代谢途径即是接下来的学习内容。

3  分组讨论

利用平台分组讨论功能，将学生在学习通平台上提交的有典型错误的脂蛋白颗粒模式图投放到大屏幕上，引导学生判断是否正确。主要思路是先判断四种血浆脂蛋白大小是否正确，其次是脂质核心是以胆固醇还是甘油三酯为主。强调掌握内容：CM和VLDL核心以甘油三酯为主，LDL和HDL以胆固醇酯为主。这些是后续学习四种脂蛋白代谢的中心要点。通过现场点评，给出各组评价得分，同时让学生进行互评，最后成为学生形成性评价的依据。

4  小剧场表演

设计四种血浆脂蛋白代谢途径，学生小剧场表演。血浆脂蛋白代谢过程是脂代谢章节授课的难点，内容抽象、复杂，满堂灌教学模式下，即使课上教師详细讲授，学生课后仔细阅读教材，也难以理解。本节授课最大创新点就是将四种血浆脂蛋白代谢基本路径，通过剧场表演形式实现教与学，生动有趣。

以CM代谢路径表演为例：安排4个学生进行表演，其中一个主演。一个学生手持肝脏模型，一个学生手持小肠模型，一个学生手持外周细胞模型，主演从小肠出来，手持新生CM牌子进入血液（设计红色通道代表血管），在血液中变成成熟的CM后，手举成熟CM牌子，同时口述台词，核心的甘油三酯不断分解，产物脂肪酸交给外周细胞利用后变成CM残粒，手举CM残粒的牌子，最后被扮演肝脏的同学摄取。

剧场表演教学思路：将复杂的CM代谢简单化，新生到成熟再到残粒这条主线还有许多代谢细节，由于场地和时间的限制无法一一做到，表演结束后，通过分组讨论将内容丰富。分组讨论题已在课前布置给学生，课堂大屏幕点击题目，各组提交答案，各小组同学讨论交换意见，教师可提问学生，然后进行点评。通过点评后给出各组评价得分，继老师点评后学生进行互评，最后成为学生形成性评价的依据。

5  案例分析

家族性高胆固醇血症案例课前已布置给学生，首先介绍高脂血症的概念，若血浆脂质水平异常升高，超过正常范围上限即可称为高脂血症。由于血脂在血液中以脂蛋白形式存在和转运，因此提醒学生注意高脂血症实际上表现为高脂蛋白血症。目前临床上与动脉粥样硬化密切相关的血浆脂代谢异常包括高胆固醇血症、高甘油三酯血症、混合型高血脂等。请同学们结合LDL的代谢过程，分组讨论家族性高胆固醇血症的生化机制。最后总结强调，LDL受体缺陷是引起家族性高胆固醇血症的重要原因。

6  课程思政教育

1）甘油三酯合成：通过前期学习，请同学们总结甘油三酯合成的主要场所是肝、脂肪组织和小肠。肝的合成能力最强，但不储存甘油三酯，脂肪组织既能合成又能储存甘油三酯，小肠能少部分储存甘油三酯。引导学生从甘油三酯合成原料方面思考，如果摄入食物过多或者摄入高脂肪及高糖膳食，会造成原料来源过多，甘油三酯的合成量超过了肝的外运能力，多余的甘油三酯就会在肝细胞中聚集，导致脂肪肝。多余的甘油三酯如果在脂肪组织和小肠黏膜细胞内储存，就会导致肥胖。而且摄入糖量过多，糖也能转变成脂肪储存，加之不少年轻人经常熬夜，又缺乏体育锻炼，这样就会导致课前播放视频中目前年轻人经常出现的“三高”问题。因此，倡导当代大学生要学会健康生活——管住嘴，迈开腿。

2）LDL受体发现：LDL受体对体内胆固醇代谢的平衡至关重要，介绍美国科学家Michael S. Brown和Joseph L. Goldstein发现细胞膜表面LDL受体的过程，这一发现对了解LDL在血中的代谢过程，对维持血液LDL水平正常，防止胆固醇在动脉血管壁的沉积具有重要意义，Brown和Goldstein因此获得1985年诺贝尔生理学或医学奖。引申出降低高胆固醇血症的一线药物——他汀类（statins），其作用靶点正是LDL受体。在此基础上，目前已研发出降低血浆LDL水平的新型药物——PCSK9抑制剂类，例如依洛尤单抗（Evolocumab）、阿利西尤单抗（Alirocumab）和Inclisiran。Inclisiran是一种双链小干扰RNA（siRNA）药物，是目前唯一一个降脂siRNA药物。引导学生要重视药物研发，目前我国的原创药非常少，鼓励同学们如果今后从事药物研发工作，要以研发原创药为己任，在学生心中埋下一颗自主创新的种子。同时，教育学生尊重原创，不能制假贩假，进而提升同学们的科学素养[4]。

3）血脂化验单讲解：在课程结束时再讲解课前引入的化验单，引导学生如何在临床工作中运用已学过的生化知识解析化验单，并将知识运用到与患者的沟通当中，增强对患者的人文关怀。

7  将教学内容与学科研究进展相联系

在课程开始时提问学生为什么通常说LDL是坏胆固醇而HDL是好胆固醇，到课程结尾学生已初步可以回答这个问题，从血脂化验单也可看出，血浆HDL胆固醇水平要升高，而LDL胆固醇水平要降低。高水平的HDL具有抗动脉粥样硬化的作用，但是要提醒同学们注意，目前对HDL的最新研究发现，血浆HDL水平并非越高越好，HDL与动脉粥样硬化的关系呈现U型曲线。给学生提供3篇科研文献，请大家任选一篇阅读，小组讨论学习，用PPT汇报论文的大致要点和结论，激发学生的探索精神和创新思维。各组PPT课后学习通平台提交，教师给予评分，进入学生形成性评价体系。

（三）  课后线上学习

①完成针对知识点的各项作业，计入学生的形成性评价体系。②鼓励学生课后复习，不懂的问题和内容在学习通讨论区里提问，同学们在讨论区的回答讨论，均计入形成性评价体系。③章节学习完成后，完成该章节内容思维导图，计入形成性评价体系。④准备一套测试题，学习完两周后测试，计入形成性评价体系。⑤鼓励学生以组为单位，选择生物化学与分子生物学课程中重要的知识点，改编成小剧场形式表演，导演、演员、摄像分工合作，在学习通提交拍摄视频；也可将学习内容编排成歌曲演唱，提交视频；还可将内容做成动画提交，题材不限，最后也计入形成性评价体系。

二  形成性教学评价体系

在生物化学与分子生物学课堂构建一种新的考核方法，该方法将形成性评价体系与终结性评价相结合。形成性评价是对学生整个学习过程的监控，教师和学生利用这些形成性评价所提供的反馈信息来调整自己的教学或学习活动，此评价体系能够充分发挥考核的引导、检测、鉴定和评价等功能，有利于促进和客观评价学生的学习效果，提高教学质量并实现教学目标[5-6]。学生学期总成绩中，形成性评价占40%，期末考试占60%。在形成性评价体系中，课前学习占20%、课堂学习占40%、课后学习占30%和小剧场表演占10%。

（一）  课前学习效果的评价

课前学习效果主要从学生的进度和掌握情况进行评价，事先在学习通平台发布通知，在规定时间内完成，这就需要结合学习通平台的视频完成率和在线时长来考查；学生的掌握情况可采用课前快速有效的小测验来考查。

（二）  课堂学习效果的评价

课堂学习效果主要从学生的签到、课堂抢答、随堂练习和分组讨论等课堂活动的参与度进行评价。随堂练习、课堂抢答、分组讨论是需要学生线下提前做好准备，有些议题早已发布，有些议题课堂临时提出，观察学生学习情况。分组讨论以小组形式进行，教师可以根据讨论具体情况，给予学生评价，同时要求学生互评，从而对讨论情况给出综合评价，教师评价占60%，学生互评占40%。

（三）  课后学习效果的评价

课后学习效果通过单元作业、单元小测验、学习通讨论区的提问和回答问题的活跃度等方面进行评价，学生自主完成作业，根据自己的理解在网上答题、提交，老师在特定时间给出分数。课程学习结束后，在网上进行系统随机抽题，组合成试卷，学生在规定时间内完成试卷考试，系统自动给出评分。

（四）  小剧场表演效果评价

要求学生以小组的形式结合课堂知识，编演小剧场，录制视频，以分组形式上传。教师评价与学生互评相结合，给出最终评分。

三  结束语

在笔者的教学实践中，一直寻找和学生能实时沟通的平台，超星学习通平台满足了这一教学需要，其贯穿在课前、课中、课后的整个教学过程中，是学生和教师之间沟通的重要桥梁。超星学习通平台给形成性评价带来极大便利，形成性评价体系能主动调整个体的自主学习。通过形成性评价体系的约束和刺激，能激发学生学习兴趣，提高学生提出问题、分析问题、解決问题的能力。超星学习通的抢答功能使教师授课时不用写题目，口述即可，只有思路跟上的学生才有可能抢答，抢答正确，现场马上在学习通里加分，学生积极性非常高，新冠感染疫情期间，笔者线下授课时，同时开通腾讯会议线上同步教学，隔着屏幕，远隔千里的学生也能参与抢答，而且思路清晰，回答正确，令笔者感动。形成性评价体系里的学生互评令笔者感触颇多，最开始试行实名评价，结果大多数学生怕得罪人，互打100分，没起到真正作用，后来改为匿名评价，并且要求必须写出评价，评价正确的多给分，情况改进不少，实际上学生在互评写评价时，要认真思考，也是个学习过程。

课程思政内容的插入，教学内容与科学前沿研究的结合，在培养学生科学思维的同时，也培养了学生正确的人生观和医学人文情怀。

知识点小剧场表演的教学创新模式，培养了学生的创新精神和协作能力。在该模式探讨中，我们发现学生接受能力很强，开始表演环节是教师事先设计好的，但讲解一次后学生马上就能进入表演，并且还对某些环节提出改进意见，之后学生即可根据教学内容自编自演。在此过程中不拘一格，学生除了剧场表演，还可以编歌曲、做模型，使学生自主学习的教学形式多样化，达到了预期的教学目的。

参考文献：

[1] 刘新光，罗德生.生物化学与分子生物学[M].3版.北京：科学出版社，2021.

[2] 马卫列，丁航，刘勇军，等.生物化学与分子生物学课程融入思政教育的探索与实践——以DNA双螺旋结构为例[J].生命的化学，2022，42（12）：2264-2268.

[3] 张晓涵，张宇，刘冰，等.药学专业“分子生物学”课程教学改革探讨[J].广东化工，2021，48（4）：184-185.

[4] 王琪琳，王圣惠，范树泉，等.思政元素在生物化学混合式教学中的有机融入[J].生命的化学，2021，41（12）：2754-2758.

[5] 赵静，陈祯，王占娣，等.课程思政理念下生物化学课程教学及考核评价体系构建[J].高教学刊，2022（28）：107-109，113.

[6] 崔嵬，庞晓丽.以学生为中心的课程评价体系设计与实践[J].高教学刊，2023（2）：96-101.