基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在生物化學(xué)教學(xué)中的實踐—以脂代謝為例

陶毅明，韋日明，鄒先瓊，金榮仲

桂林醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，廣西桂林 541004

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在生物化學(xué)教學(xué)中的實踐—以脂代謝為例

陶毅明，韋日明，鄒先瓊，金榮仲

桂林醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，廣西桂林 541004

物質(zhì)代謝是醫(yī)學(xué)生物化學(xué)課程中最復(fù)雜的內(nèi)容。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新穎的教學(xué)模式正在逐步推廣。采用翻轉(zhuǎn)課堂模式學(xué)習(xí)代謝章節(jié)，有效提高了教學(xué)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)。翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計應(yīng)從微課制作設(shè)計、學(xué)習(xí)包設(shè)計和課堂教學(xué)設(shè)計3個方面進(jìn)行。微課制作和課堂討論應(yīng)圍繞生活實例和臨床病例，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用分析能力。

生物化學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；微課

生物化學(xué)是生命科學(xué)專業(yè)和醫(yī)學(xué)專業(yè)的必修課，因其內(nèi)容豐富，與多學(xué)科交叉，是一門較難掌握的基礎(chǔ)課。近幾年我們在運用傳統(tǒng)教學(xué)模式講授時發(fā)現(xiàn)存在著幾個問題：①內(nèi)容復(fù)雜抽象且枯燥，尤其是代謝部分，學(xué)生較難理解；②學(xué)生所要學(xué)習(xí)的知識多數(shù)是沒有經(jīng)過實踐的間接知識，缺乏感性認(rèn)識，學(xué)生難掌握、應(yīng)用能力差；③學(xué)生在學(xué)完之后理不清頭緒，對知識點印象不深刻。

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新穎的教學(xué)模式，因其獨特的教學(xué)方式和良好的學(xué)習(xí)效果已經(jīng)逐步走入課堂，在中小學(xué)教育中逐步推廣開，但是在高校教育應(yīng)用較少。在2014—2017年，CNKI數(shù)據(jù)庫中關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂在生物化學(xué)教學(xué)中的報道不多[1-3]。

基于以上原因，從“改變傳統(tǒng)的一味灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，提高學(xué)生的主觀能動性”這一角度著手，嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂的理念、策略和方式運用到在生物化學(xué)代謝部分的教學(xué)中，以提高教學(xué)效果和學(xué)生綜合素質(zhì)。該文介紹了翻轉(zhuǎn)課堂在“脂代謝”一章教學(xué)中的初步實踐，提出了一些見解和遇到的問題。

1 微課與翻轉(zhuǎn)課堂簡介

微課是伴隨著多媒體技術(shù)普及發(fā)展起來的一種新的教學(xué)資源，它的主要體現(xiàn)形式是教學(xué)視頻，通常只講解1~2個知識點，時間在10 min以內(nèi)，具有教學(xué)時間短、教學(xué)內(nèi)容少、“情景化”等特點。它還包括與該教學(xué)視頻配套的教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計、練習(xí)測試等輔助性教學(xué)資源。學(xué)生可以在課外，包括課前和課后，通過反復(fù)觀看微課視頻來掌握知識點。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來以及移動終端設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與普及，基于微課的移動學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)等也將廣泛運用到教學(xué)中，極大地拓寬學(xué)生自主學(xué)習(xí)或者探究性學(xué)習(xí)的途徑[4]。

翻轉(zhuǎn)課堂譯自“flipped classroom”。傳統(tǒng)教學(xué)是學(xué)生先課堂學(xué)習(xí)，后家庭作業(yè)；而翻轉(zhuǎn)課堂則是學(xué)生在課前充分利用教學(xué)課件PPT、微課、網(wǎng)絡(luò)資源(例如麻省理工學(xué)院和耶魯大學(xué)公開課、可汗學(xué)院微課系列)等自主學(xué)習(xí)，然后在課堂上完成作業(yè)，師生共同討論重點難點，分享學(xué)習(xí)成果，或者說在課堂上完成知識的內(nèi)化。在整個過程中，教師的主要任務(wù)不再是單純地傳授知識，而是指導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生由一名被動的聽眾轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者。翻轉(zhuǎn)課堂利用了微課、網(wǎng)絡(luò)開放教育等資源，重新規(guī)劃課前、課中、課后的教學(xué)安排，通過知識傳遞、知識內(nèi)化、知識鞏固的顛倒安排實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色的翻轉(zhuǎn)[5]。

2 生物化學(xué)中“脂代謝”簡介

“脂代謝”一章是生物化學(xué)課程中代謝部分重要的1個章節(jié)，主要包括脂類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、甘油三酯的氧化分解、脂肪酸合成、膽固醇合成和血漿脂蛋白代謝等內(nèi)容。其中甘油三酯的分解代謝、膽固醇的合成和血漿脂蛋白代謝這3節(jié)內(nèi)容既是本章的重點又是難點。

這一章代謝途徑繁多、信息量大、內(nèi)容龐雜。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對該章的學(xué)習(xí)表現(xiàn)一定的畏懼，對知識點難以理解，無法理清頭緒，更談不上運用，即使記住了也沒法對相關(guān)問題做分析。但是該章內(nèi)容又與后續(xù)課程病理學(xué)、內(nèi)科學(xué)等中的高血脂癥、動脈粥樣硬化和冠心病等密切相關(guān)，所以學(xué)生必須要對這些知識點理解透徹。

首先選擇了甘油三酯的氧化分解、膽固醇的合成和血漿脂蛋白代謝這3節(jié)內(nèi)容作為翻轉(zhuǎn)課堂的實驗，主要是因為考慮到學(xué)生在現(xiàn)實生活中能接觸到這部分內(nèi)容，例如減肥和廣告中的減肥藥左旋肉堿，又如血脂化驗單中的高/低密度脂蛋白。這部分內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的嘗試可行性更強(qiáng)，更易于操作。

3 翻轉(zhuǎn)課堂在“脂代謝”教學(xué)中的實施

課前給學(xué)生1個學(xué)習(xí)包，含有甘油三酯的氧化分解、膽固醇合成和血漿脂蛋白代謝3個微課視頻(每個視頻不超過10 min)、課件PPT、學(xué)習(xí)任務(wù)單和習(xí)題。課堂上主要采用分組討論加教師梳理的方式來理清該節(jié)課的知識點。甘油三酯氧化分解的微課視頻以減肥為導(dǎo)入，提出運動后甘油三酯轉(zhuǎn)變成什么物質(zhì)，脂肪酸如何轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、水和ATP，減肥藥左旋肉堿是否能減肥等問題，讓學(xué)生帶著問題觀看微課并尋找答案。膽固醇合成的微課視頻以降膽固醇藥物洛伐他汀為例，提出洛伐他汀為什么可以抑制膽固醇合成，膽固醇對人體是否百害無益等問題，講解膽固醇合成的主要步驟以及膽固醇的去路。血漿脂蛋白代謝的微課視頻則以一張血脂化驗單為導(dǎo)入，提出你會看血脂化驗單嗎，血漿脂蛋白在化學(xué)組成上的特點，血漿脂蛋白的功能，冠心病和血漿脂蛋白的關(guān)系等問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該節(jié)內(nèi)容。

在甘油三酯分解代謝的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，要求學(xué)生在課前通過教學(xué)課件和教材了解脂類物質(zhì)的化學(xué)組成、脂類物質(zhì)的消化與吸收，掌握甘油三酯的結(jié)構(gòu)式、脂肪動員等概念；通過觀看視頻了解脂肪酸β-氧化大致過程；通過習(xí)題鞏固該節(jié)內(nèi)容。在該節(jié)微課視頻的結(jié)尾提出了2個課堂討論問題：①18碳的硬脂酸如果被徹底氧化生成多少ATP；②從脂代謝的角度提出幾點關(guān)于減肥的建議。在課堂上主要就是圍繞這2個問題來進(jìn)行分組討論與師生互動。通過課堂討論，以脂肪酸分解代謝為主線，完善概念學(xué)習(xí)，使學(xué)生對脂肪酸β-氧化的過程以及能量的產(chǎn)生有深刻的認(rèn)識，使學(xué)生能夠逐步理解代謝過程，不再對其感到畏懼和厭煩，并能分析實際問題。

在膽固醇代謝的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，要求學(xué)生通過課前觀看微課視頻，了解膽固醇合成的主要過程和膽固醇的代謝去路，并查閱資料了解高膽固醇食物和低膽固醇食物。該節(jié)內(nèi)容的微課視頻的結(jié)尾布置了2個課堂討論問題：①2015版《美國居民膳食指南》撤銷了對膽固醇的攝入限制，其依據(jù)是什么，取消了限制是否意味著可以隨便吃；②為了降低心腦血管疾病和中風(fēng)的風(fēng)險，老年人應(yīng)該長期堅持服用降低膽固醇藥物嗎。通過這些貼近實際的問題設(shè)計，使學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

在血漿脂蛋白代謝的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，由于這1節(jié)內(nèi)容涉及到了該章的大多數(shù)內(nèi)容，綜合性強(qiáng)，所以要求學(xué)生在課前要熟悉前幾節(jié)的內(nèi)容，主要是甘油三酯和膽固醇的消化與吸收、主要合成途徑和分解代謝途徑。課前觀看微課視頻，思考視頻結(jié)尾的2個課堂討論題：①血脂化驗單反映了哪些健康問題，指標(biāo)不正常和冠心病有怎樣的聯(lián)系；②針對患者的健康情況提出幾點建議，并給出理論依據(jù)。這一部分內(nèi)容和臨床的關(guān)系最密切，重點在于給臨床癥狀和治療給出生物化學(xué)的理論解釋，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，使學(xué)生不再覺得這些理論知識是枯燥和無用的。

4 學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價

在嘗試翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的2年來，共有約250名學(xué)生參加，有4個班級參與。另外有4個班級進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)模式。在該章教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行了測試和調(diào)查問卷。測試內(nèi)容為一病例分析題，設(shè)問包括基礎(chǔ)知識點和應(yīng)用分析。對測試成績進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)實驗班和對照班在基礎(chǔ)知識得分率上并沒有太大差異，但是在應(yīng)用分析上得分率差異較大，實驗班對問題的解釋上描述更準(zhǔn)確，或者說能更好地應(yīng)用專業(yè)術(shù)語。這說明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能提高學(xué)生對知識的分析能力，因為通過微課學(xué)習(xí)和課堂分組討論，學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)已經(jīng)不是停留在簡單的記憶這個層面，而上升到了理解和運用的更高層面。

調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)，在是否喜歡翻轉(zhuǎn)課堂這個問題上，76%的學(xué)生喜歡，15%的學(xué)生表示無所謂，只有9%的學(xué)生表示不喜歡(主要原因是學(xué)生覺得課前任務(wù)多)。在學(xué)習(xí)效果這個問題上，認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂利于知識的深入掌握和解決問題能力提高的占87%，認(rèn)為利于溝通能力和表達(dá)能力提高的占75%。

5 幾個需要注意的問題

①微課制作：微課在整個翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中占有重要地位，學(xué)生可以用它預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)知識點。微課的導(dǎo)入要選取能吸引學(xué)生注意力和實用性較強(qiáng)的例子，例如本視頻系列中引用的血脂化驗單和減肥藥的例子，目的在于提高學(xué)生觀看視頻的興趣，創(chuàng)造形象鮮活的學(xué)習(xí)情景。在視頻的開頭提出幾個問題，學(xué)生帶著問題觀看，整個視頻圍繞這些問題來展開，而在視頻的結(jié)尾可以留思考題作為課堂討論的內(nèi)容。視頻中教師不要出鏡，講解速度放慢，重要的地方特別是專業(yè)術(shù)語要有劃線或文字提示。微課的制作對教師也提出了一些要求，不僅要求掌握基本的軟件使用，還要求教師凝練知識，把知識講解得通俗易懂甚至生動有趣。

②學(xué)習(xí)包的設(shè)計：學(xué)生在課堂討論之前應(yīng)該對該節(jié)的教學(xué)目標(biāo)和基本概念有非常明確的認(rèn)識，學(xué)習(xí)包中的課件、學(xué)習(xí)任務(wù)單和自我測試應(yīng)該圍繞基礎(chǔ)知識來設(shè)計，課堂討論不再解釋這些基本概念，而把時間留給問題討論。實踐證明，這樣的設(shè)計不僅可以改變翻轉(zhuǎn)課堂教師的角色，降低教師講授的比重，將學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的主體，還能提高學(xué)生的分析能力。

③學(xué)生參與的積極性：翻轉(zhuǎn)課堂上學(xué)生是主體，需要積極發(fā)言討論，雖然這種教學(xué)模式收益頗多，但是對大部分學(xué)生來說有一定的難度。由于從小學(xué)到中學(xué)，多數(shù)學(xué)生接受的是傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，以至于在大學(xué)課堂中不會清晰表達(dá)自己的觀點甚至不愿意開口，這為翻轉(zhuǎn)課堂的開展提出了一些挑戰(zhàn)，尤其是在剛開始的頭幾次課。不愿意發(fā)言的另一個原因是對問題的回答不知所措。該研究采取的策略是，把討論的內(nèi)容零碎成一個個小問題，降低討論的難度，引導(dǎo)學(xué)生思考，鼓勵學(xué)生發(fā)言，并且課堂討論作為期評成績的一部分。在經(jīng)過兩三次課之后，學(xué)生的參與積極性明顯提高。

④教師對課堂的掌控：翻轉(zhuǎn)課堂上學(xué)生自主學(xué)習(xí)和討論占很大比例，學(xué)生出現(xiàn)的疑問、錯誤或者想法都是不可預(yù)見的，課堂互動具有一定的隨機(jī)性。這就要求教師在問題設(shè)計上有所考慮，同時要求教師能很好地處理課堂發(fā)生的各種情況，掌握好時間。在實踐中還發(fā)現(xiàn)學(xué)生的討論內(nèi)容會延伸到其它學(xué)科，這必然是好事，但是也對教師的知識儲備提出了更高的要求。

綜上所述，通過教學(xué)實踐我們發(fā)現(xiàn)，對生物化學(xué)課程的代謝內(nèi)容實施翻轉(zhuǎn)課堂，能夠減少學(xué)生對代謝內(nèi)容的厭惡和畏懼情緒，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的能力，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力有明顯效果。也注意到，盡管有豐富的教學(xué)資源來支持翻轉(zhuǎn)課堂，但是如何將它們有機(jī)融合到教學(xué)中，如何擴(kuò)大翻轉(zhuǎn)課堂的受益面以及建立完善的評價機(jī)制，需要進(jìn)一步的探究。

[1]郭紅艷,孫曉杰,李淑艷,等.在生物化學(xué)教學(xué)中實施翻轉(zhuǎn)課堂的探究和思考[J].中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè),2015，12(22):33-34，37.

[2]鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于生物化學(xué)教學(xué)的初步探析[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育,2014,28(11):71-73.

[3]楊建明.微課在生物化學(xué)理論教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].價值工程,2017，36(12):248-250.

[4]郭宏偉.“互聯(lián)網(wǎng)+”高等教育環(huán)境下微課資源建設(shè)研究-以中醫(yī)學(xué)專業(yè)系列微課為例[J].中國電化教育,2017(4):141-145.

[5]張金磊,王穎,張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2012，30(4):46-51.

The Practice of Flip Teaching Based on Micro-course in Biochemistry Class—A Case Study of Lipid Metabolism

TAO Yi-ming,WEI Ri-ming,ZOU Xian-qiong,JIN Rong-zhong
Department of Biochemistry and Molecular Biology,Guilin Medical University,Guilin,Guangxi,541004 China

Metabolism is the most complicated section in the medical biochemistry course.Flip teaching is a new type of teaching method and is gradually adopted.Both the teaching effect and overall quality of students were greatly enhanced by this teaching mode.Three aspects including designing of micro-lecture video,learning materials pack and classroom activity are involved in the designing of flip teaching.The designing of micro-class video and classroom discussion should focus on the examples from daily life or clinic cases,so as to cultivate the abilities of application and analysis of students.

Biochemistry;Flipped classroom;Micro-lecture

R19

A

1672-5654（2017）10（b）-0102-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.29.102

2016年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目(2016JGB316)。

陶毅明(1981-)，男，廣西桂林人，博士，副教授，主要從事生物化學(xué)教學(xué)科研工作。

2017-07-21）