基于微課的翻轉課堂在生物化學教學中的實踐—以脂代謝為例

陶毅明，韋日明，鄒先瓊，金榮仲

桂林醫學院生物化學與分子生物學教研室，廣西桂林 541004

基于微課的翻轉課堂在生物化學教學中的實踐—以脂代謝為例

陶毅明，韋日明，鄒先瓊，金榮仲

桂林醫學院生物化學與分子生物學教研室，廣西桂林 541004

物質代謝是醫學生物化學課程中最復雜的內容。翻轉課堂作為一種新穎的教學模式正在逐步推廣。采用翻轉課堂模式學習代謝章節，有效提高了教學效果和學生的綜合素質。翻轉課堂的設計應從微課制作設計、學習包設計和課堂教學設計3個方面進行。微課制作和課堂討論應圍繞生活實例和臨床病例，著眼于培養學生的應用分析能力。

生物化學；翻轉課堂；微課

生物化學是生命科學專業和醫學專業的必修課，因其內容豐富，與多學科交叉，是一門較難掌握的基礎課。近幾年我們在運用傳統教學模式講授時發現存在著幾個問題：①內容復雜抽象且枯燥，尤其是代謝部分，學生較難理解；②學生所要學習的知識多數是沒有經過實踐的間接知識，缺乏感性認識，學生難掌握、應用能力差；③學生在學完之后理不清頭緒，對知識點印象不深刻。

翻轉課堂作為一種新穎的教學模式，因其獨特的教學方式和良好的學習效果已經逐步走入課堂，在中小學教育中逐步推廣開，但是在高校教育應用較少。在2014—2017年，CNKI數據庫中關于翻轉課堂在生物化學教學中的報道不多[1-3]。

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

1 微課與翻轉課堂簡介

微課是伴隨著多媒體技術普及發展起來的一種新的教學資源，它的主要體現形式是教學視頻，通常只講解1~2個知識點，時間在10 min以內，具有教學時間短、教學內容少、“情景化”等特點。它還包括與該教學視頻配套的教學課件、教學設計、練習測試等輔助性教學資源。學生可以在課外，包括課前和課后，通過反復觀看微課視頻來掌握知識點。隨著“互聯網+”時代的到來以及移動終端設備和無線網絡的發展與普及，基于微課的移動學習和遠程學習等也將廣泛運用到教學中，極大地拓寬學生自主學習或者探究性學習的途徑[4]。

翻轉課堂譯自“flipped classroom”。傳統教學是學生先課堂學習，后家庭作業；而翻轉課堂則是學生在課前充分利用教學課件PPT、微課、網絡資源(例如麻省理工學院和耶魯大學公開課、可汗學院微課系列)等自主學習，然后在課堂上完成作業，師生共同討論重點難點，分享學習成果，或者說在課堂上完成知識的內化。在整個過程中，教師的主要任務不再是單純地傳授知識，而是指導和促進學生自主學習。學生由一名被動的聽眾轉變為主動參與者。翻轉課堂利用了微課、網絡開放教育等資源，重新規劃課前、課中、課后的教學安排，通過知識傳遞、知識內化、知識鞏固的顛倒安排實現傳統教學中師生角色的翻轉[5]。

2 生物化學中“脂代謝”簡介

“脂代謝”一章是生物化學課程中代謝部分重要的1個章節，主要包括脂類物質的結構與功能、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節內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、內容龐雜。在傳統的教學模式中，發現學生對該章的學習表現一定的畏懼，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問題做分析。但是該章內容又與后續課程病理學、內科學等中的高血脂癥、動脈粥樣硬化和冠心病等密切相關，所以學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節內容作為翻轉課堂的實驗，主要是因為考慮到學生在現實生活中能接觸到這部分內容，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。這部分內容進行翻轉課堂的嘗試可行性更強，更易于操作。

3 翻轉課堂在“脂代謝”教學中的實施

課前給學生1個學習包，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、學習任務單和習題。課堂上主要采用分組討論加教師梳理的方式來理清該節課的知識點。甘油三酯氧化分解的微課視頻以減肥為導入，提出運動后甘油三酯轉變成什么物質，脂肪酸如何轉變為CO2、水和ATP，減肥藥左旋肉堿是否能減肥等問題，讓學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入，提出你會看血脂化驗單嗎，血漿脂蛋白在化學組成上的特點，血漿脂蛋白的功能，冠心病和血漿脂蛋白的關系等問題，引導學生學習該節內容。

在甘油三酯分解代謝的翻轉課堂教學中，要求學生在課前通過教學課件和教材了解脂類物質的化學組成、脂類物質的消化與吸收，掌握甘油三酯的結構式、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；通過習題鞏固該節內容。在該節微課視頻的結尾提出了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于減肥的建議。在課堂上主要就是圍繞這2個問題來進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，完善概念學習，使學生對脂肪酸β-氧化的過程以及能量的產生有深刻的認識，使學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課堂教學中，要求學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。該節內容的微課視頻的結尾布置了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的風險，老年人應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計，使學生學以致用，提高學生的學習興趣和積極性。

在血漿脂蛋白代謝的翻轉課堂教學中，由于這1節內容涉及到了該章的大多數內容，綜合性強，所以要求學生在課前要熟悉前幾節的內容，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，指標不正常和冠心病有怎樣的聯系；②針對患者的健康情況提出幾點建議，并給出理論依據。這一部分內容和臨床的關系最密切，重點在于給臨床癥狀和治療給出生物化學的理論解釋，為學習后續課程打下基礎，使學生不再覺得這些理論知識是枯燥和無用的。

4 學生學習效果的評價

在嘗試翻轉課堂教學的2年來，共有約250名學生參加，有4個班級參與。另外有4個班級進行傳統教學模式。在該章教學結束后進行了測試和調查問卷。測試內容為一病例分析題，設問包括基礎知識點和應用分析。對測試成績進行分析，發現實驗班和對照班在基礎知識得分率上并沒有太大差異，但是在應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確，或者說能更好地應用專業術語。這說明翻轉課堂教學模式能提高學生對知識的分析能力，因為通過微課學習和課堂分組討論，學生對知識的學習已經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。

調查問卷發現，在是否喜歡翻轉課堂這個問題上，76%的學生喜歡，15%的學生表示無所謂，只有9%的學生表示不喜歡(主要原因是學生覺得課前任務多)。在學習效果這個問題上，認為翻轉課堂利于知識的深入掌握和解決問題能力提高的占87%，認為利于溝通能力和表達能力提高的占75%。

5 幾個需要注意的問題

①微課制作：微課在整個翻轉課堂教學中占有重要地位，學生可以用它預習和復習知識點。微課的導入要選取能吸引學生注意力和實用性較強的例子，例如本視頻系列中引用的血脂化驗單和減肥藥的例子，目的在于提高學生觀看視頻的興趣，創造形象鮮活的學習情景。在視頻的開頭提出幾個問題，學生帶著問題觀看，整個視頻圍繞這些問題來展開，而在視頻的結尾可以留思考題作為課堂討論的內容。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術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學習包的設計：學生在課堂討論之前應該對該節的教學目標和基本概念有非常明確的認識，學習包中的課件、學習任務單和自我測試應該圍繞基礎知識來設計，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，這樣的設計不僅可以改變翻轉課堂教師的角色，降低教師講授的比重，將學生轉變為課堂的主體，還能提高學生的分析能力。

③學生參與的積極性：翻轉課堂上學生是主體，需要積極發言討論，雖然這種教學模式收益頗多，但是對大部分學生來說有一定的難度。由于從小學到中學，多數學生接受的是傳統的填鴨式教學，以至于在大學課堂中不會清晰表達自己的觀點甚至不愿意開口，這為翻轉課堂的開展提出了一些挑戰，尤其是在剛開始的頭幾次課。不愿意發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，把討論的內容零碎成一個個小問題，降低討論的難度，引導學生思考，鼓勵學生發言，并且課堂討論作為期評成績的一部分。在經過兩三次課之后，學生的參與積極性明顯提高。

④教師對課堂的掌控：翻轉課堂上學生自主學習和討論占很大比例，學生出現的疑問、錯誤或者想法都是不可預見的，課堂互動具有一定的隨機性。這就要求教師在問題設計上有所考慮，同時要求教師能很好地處理課堂發生的各種情況，掌握好時間。在實踐中還發現學生的討論內容會延伸到其它學科，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，通過教學實踐我們發現，對生物化學課程的代謝內容實施翻轉課堂，能夠減少學生對代謝內容的厭惡和畏懼情緒，提高學生的學習興趣和自主學習的能力，對培養學生的綜合分析能力有明顯效果。也注意到，盡管有豐富的教學資源來支持翻轉課堂，但是如何將它們有機融合到教學中，如何擴大翻轉課堂的受益面以及建立完善的評價機制，需要進一步的探究。

[1]郭紅艷,孫曉杰,李淑艷,等.在生物化學教學中實施翻轉課堂的探究和思考[J].中國衛生產業,2015，12(22):33-34，37.

[2]鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉課堂”應用于生物化學教學的初步探析[J].繼續醫學教育,2014,28(11):71-73.

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

[4]郭宏偉.“互聯網+”高等教育環境下微課資源建設研究-以中醫學專業系列微課為例[J].中國電化教育,2017(4):141-145.

[5]張金磊,王穎,張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志,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，主要從事生物化學教學科研工作。

2017-07-21）