基于“七度”教學觀的混合式教學模式初探

成蘊秀 王莎莎 楊雙龍

[摘 要] 課程團隊從“難度、深度、廣度、高度、強度、精度和溫度”七個方面初步對“生物化學”教學進行理念更新和方法改進，從多維度視角來研究“生物化學”課程，加強了教師對教學觀念的認識和理解，為任課教師搭建了課程設計的理念框架，同時提供了課堂教學的實施路徑。結(jié)合云南師范大學學生的師范專業(yè)背景，從以學生為中心的角度，試圖讓學生在課程學習過程中，不僅學到生物專業(yè)知識，而且能從課堂教學的活動中體會教學理論與實踐的關系，為后期建設一流課程提供改革思路和實施路徑。

[關鍵詞] “七度”教學觀;生物化學;課程建設

[基金項目] 2019年度云南師范大學本科“課程思政”建設項目“有機化學”（01200205020502013）;2018年度云南師范大學本科教學改革研究項目“‘以學生為中心——師范院校生物類專業(yè)‘有機化學課程的改革研究”（YNJG201842）

[作者簡介] 成蘊秀（1979—），女，云南昆明人，工學碩士，云南師范大學生命科學學院講師，主要從事植物生理生化研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）15-0153-04? [收稿日期] 2020-08-09

“生物化學”是我校生物學專業(yè)開設的一門重要專業(yè)核心課。為了更好地契合教育部建設一流課程文件的要求，課程團隊在北京師范大學李芒教授的“七度”教學觀[1]打造“金課”的基礎上，結(jié)合本校師范院校的實際情況，從“難度、深度、廣度、高度、強度、精度和溫度”七個方面初步對“生物化學”進行教學理念的更新和教學方法的改革。

一、具有一定復雜性和抽象性的“難度”教學

“生物化學”是應用化學的理論與方法研究生物體的化學組成、新陳代謝及代謝調(diào)節(jié)機理與規(guī)律的科學。“生物化學”是高等師范院校生物學專業(yè)必修課程之一，課程主要內(nèi)容包括以下幾個部分：（1）研究組成生物體的基本物質(zhì)（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等），以及對體內(nèi)的化學反應起催化和調(diào)節(jié)作用的生物活性物質(zhì)（酶、維生素、激素）的化學組成、結(jié)構、性質(zhì)和功能。（2）研究生物體內(nèi)的物質(zhì)（糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸等）代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控。（3）研究遺傳信息的傳遞和表達，包括DNA的復制、RNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成、基因表達的調(diào)控等。由于課程內(nèi)容廣、概念多、理論抽象、知識復雜，學生在學習過程中存在一定的困難。另外，“生物化學”是生物專業(yè)的核心專業(yè)課，是“細胞生物學”“分子生物學”等課程的先修課程，也是大多數(shù)研究院校考研的必考科目，所以學生必須學好“生物化學”。課程實施“線上+線下”混合式教學借助超星學習通平臺資源，選擇了浙江大學王金福教授講授的“生物化學”課程，該資源較好地覆蓋了本院課程大綱的重難點，學生可利用其進行預習或課后的復習鞏固，且這種泛在學習方式讓學生遇到困難時有了解決問題的途徑，即通過反復觀看教學視頻來加深記憶和理解，在一定程度上加強了學生學習的投入度。

二、橫縱立體的“深度”教學

深度教學并不是一味地追求教學內(nèi)容越深越好，也不是無限增加知識的難度和知識量。加強課堂教學深度不僅要將事實性、素材性的知識“傳遞”給學生，還要關注知識的內(nèi)在結(jié)構，幫助學生挖掘事物背后更為深刻的要素[1]。

“生物化學”課程的學習分為生物大分子的結(jié)構和功能、主要物質(zhì)的代謝及遺傳信息的傳遞三大部分，這種“橫向”的教學方式可以讓學生對生物化學的主要內(nèi)容有所了解，對各部分的知識點精細掌握，但大多數(shù)情況下學生難以將這些理論上系統(tǒng)地割裂開的生化知識整合到生物體中來。為了幫助學生建立對生化知識的“縱向”理解，教師在學期末以“胰島素”為例，在學生已經(jīng)基本掌握了生化知識點的基礎上，讓學生以小組為單位詳盡地分析和討論以下過程：胰島素的基因（核酸的結(jié)構）經(jīng)過表達轉(zhuǎn)錄和翻譯得到前胰島素原，再經(jīng)過翻譯后加工成為成熟的胰島素（蛋白質(zhì)結(jié)構）釋放進入血液，通過和靶細胞細胞膜的胰島素受體結(jié)合進而發(fā)揮作用，經(jīng)由信號轉(zhuǎn)導從而影響靶細胞內(nèi)部代謝相關酶的表達和活性（酶原的激活、物質(zhì)代謝），作用結(jié)束后的胰島素則經(jīng)血液流入肝臟進行滅活（蛋白質(zhì)的降解）[2]。通過小組討論，學生“橫向”的知識散點在“縱向”時空的邏輯下得以聯(lián)通，由此形成了生物化學的系統(tǒng)觀和整體觀。

當小組討論并提交作業(yè)后，教師開放小組互評功能，小組之間通過答案的分析和評價，讓學生對現(xiàn)有的知識再次形成對照和反思，進一步理解知識背后的邏輯。教師在此過程中引導學生體驗和審視在學習過程中與同伴、學習內(nèi)容、學習情景等的關系，幫助學生通過反思獲得學習的自我感、意義感和效能感。

三、案例引起興趣，穿插前沿科研的“廣度”教學

進入21世紀以來，生命科學迅猛發(fā)展，在解決人類健康、環(huán)境污染和資源耗竭等重大問題上發(fā)揮著巨大作用，具有足夠廣度的課堂教學能夠為學生的思維活動創(chuàng)設超越時空的學習場域，幫助學生開闊視野，從不同視角、不同層面全面綜合地看待問題，進行全景式、立體式的思維活動。

教師可以利用教材（《普通生物化學》，陳均輝，第六版）的“輔學窗”對課堂教學進行提升和拓展，包括重大生物學事件的歷史背景（現(xiàn)代生物化學的起源和發(fā)展、歷年生命科學相關諾貝爾獎項、里程碑式發(fā)現(xiàn)的歷程等）、與人類健康和疾病密切相關的生物學知識（乳糖不耐受癥、瘋牛病與朊病毒、左旋肉堿與減肥、痛風病理原因及治療藥物等）、交叉學科相關內(nèi)容（環(huán)境激素、生物學中的數(shù)學和物理、藥物載體的化學等）[3]。教師還可以將一些最新的研究成果上傳至課程網(wǎng)站，如2019年10月發(fā)表在Nature Communications上有關普洱茶降脂的最新研究，讓學生在學習了脂肪酸生物合成的調(diào)節(jié)與糖代謝調(diào)節(jié)的異同和關聯(lián)性后，對文章的摘要進行翻譯，在提高學生專業(yè)英語閱讀能力的同時，可初步了解該知識點的最新科研進展。

教師也可以基于案例教學選擇重點章節(jié)，在經(jīng)典內(nèi)容基礎上整理、歸納，以引導性的問題在教學過程中帶著學生去思考和討論。比如在講到抑制劑對酶活力的影響時，選用學生喜愛看的漫畫《名偵探柯南》中的片段來討論有機磷化合物、氰化物中毒的原理，如攝入高糖、高脂、高蛋白膳食會胖嗎？用糖代謝、脂肪代謝、蛋白質(zhì)代謝等物質(zhì)代謝知識，分析討論肥胖的產(chǎn)生和減肥的生物化學機制。這種具有一定“廣度”的教學內(nèi)容幫助學生克服了知識的枯燥和乏味，增加了學習的趣味性，提升了學生旁征博引、觸類旁通的思維能力。

四、結(jié)合專業(yè)知識解讀網(wǎng)絡新聞的“高度”教學

“立德樹人”的成效是檢驗高校一切工作的根本標準。大學時代是學生形成世界觀的關鍵期，而這種“形成”只是單獨依靠專門開設的思政課程是遠遠不夠的，“生物化學”作為生物類專業(yè)重要的基礎核心課程，其特點之一是與生活息息相關，教師可以通過豐富生動的實例充分引導學生構建知識與人、事物、生活的交融關系，例如在介紹“糖代謝紊亂”時，可關聯(lián)精準醫(yī)學導向與糖尿病研究，告誡學生養(yǎng)成良好的生活習慣，關心自身和他人健康;講到“氨基酸代謝”時，由酪氨酸代謝產(chǎn)物多巴胺，關聯(lián)cAMP介導的信號轉(zhuǎn)導途徑，同時借助有關吸毒的新聞報道，引導學生思考毒品作用的分子機制，揭露毒品的危害，旨在培養(yǎng)學生的法律意識，增強其抵抗誘惑的能力，樹立熱愛生命、珍惜生命的意識;引導學生用專業(yè)的知識來分析社會上的一些“偽科學”養(yǎng)生謠言，如“酸堿體質(zhì)理論”，培養(yǎng)獨立思辨的能力。在介紹生物化學科學成果的同時，可以積極傳播科學家探索的勇氣、愛國愛家的情懷和堅韌不拔的精神，如講到“酶的活性中心”及“糖酵解”的知識點，可引入我國著名生化學家鄒承魯先生對于甘油醛-3-磷酸脫氫酶在活性部位形成熒光衍生物的工作，該研究內(nèi)容發(fā)表在Nature雜志上，是“文革”后中國科學家在Nature雜志上發(fā)表的第一篇論文。鄒承魯先生1941年考入西南聯(lián)大化學系，1951年獲劍橋大學生物化學博士學位，之后懷著赤子之心回國潛心科研。他是近代中國生物化學的奠基人之一。

講到蛋白質(zhì)高級結(jié)構及其功能時，結(jié)合社會新聞熱點，教師可以向?qū)W生介紹2018年12月和2019年1月，清華大學施一公團隊在Nature和Science連發(fā)兩文，揭示了人源γ-分泌酶的精細三維結(jié)構，為理解γ-分泌酶特異性識別并切割底物的分子機制提供了重要基礎，同時為研究與癌癥及阿爾茲海默癥相關的藥物提供了重要的結(jié)構信息。該團隊3個“85后”研究員每天工作12～16個小時，每一項原創(chuàng)的科研成果背后都滲透著汗水與堅持，沒有人能隨隨便便的成功。教師要引導有志于科學研究的學生正確看待科學研究中遇到的困難與挫折，在逆境中仍需不忘初心，砥礪前行，樹立務實求真、實事求是的科研精神。

五、兼具緊迫感與成就感的“強度”教學

大學教學的強度是指學生在學習中所體驗到的震撼程度，缺乏震撼力的教學不能為學生提供學習所需的足夠劑量的外部刺激，不能推動學生的發(fā)展，進而也使學生失去了鍛造勇往直前的學術精神的機會[1]。根據(jù)課程團隊對生科院2018級學生的調(diào)查可知，近50%的學生一周花費在“生物化學”上的時間不足3小時，排除掉大二學生修學課程門數(shù)較多等原因外，我們認為與學生總體缺乏主動學習意識、任課教師沒有對學生課外學習作出具體要求有較大的關系。任何力圖超越一般水平的人類活動都必須負有強度，如同常人的“走”和模特的“走”之區(qū)別，后者必須經(jīng)過高強度的“走路”訓練方能卓越。基于以上觀點，課程首先在學習的任務量上給予學生一定的震撼，由于“生物化學”課時由最初的105學時減少到了70學時，學生需在課程開設學期前的暑假通過超星學習通加入班級群里，并完成“生物化學”全部章節(jié)教學視頻的瀏覽，教師在開學后的第一節(jié)課針對學生該項任務的完成情況，進行評價并給出成績。這樣做的目的有兩個：一是讓學生通過瀏覽視頻對課程學習內(nèi)容有整體了解;二是克服開學后學生由于課余時間緊張難以完成課前知識的準備，進而影響翻轉(zhuǎn)課堂實施效果。有了這個基礎，教師在課堂上開展小組討論、學生課堂匯報等教學活動，并通過課前測試的結(jié)果來調(diào)整課堂進度及重難點的推進，并根據(jù)知識點的性質(zhì)布置形式多樣的課后作業(yè)。在此過程中，教師必須時刻關注學生的學習狀態(tài)，適時地給予學生精神上的支持和震撼，若大多數(shù)學生在高強度的學習中略顯疲憊，教師可稍微放慢進度，并對學生進行鼓勵;若發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生能夠適應這樣的學習強度，教師應在言語上進行表揚和鼓勵，甚至可以采用小獎品、小零食來活躍課堂氛圍，提高學生的學習興趣。對于少數(shù)懶于完成任務的學生，教師可以采用適當?shù)姆绞綄ζ溥M行敲打。總之，課程強度的設置要讓學生體驗到學習的緊迫性，在緊張而又充實的學習過程中，若學生能不斷突破自我，有所收獲，就可以最大限度地激發(fā)學生的學習潛力，形成一種“求知若渴”的良性循環(huán)。

以“酶的結(jié)構與功能”一節(jié)為例，教師首先對學生課前在網(wǎng)絡教學平臺的線上測試進行點評，發(fā)現(xiàn)學生對于概念的記憶較好，但在運用概念對知識進行遷移時，回答情況則略顯不足。教師通過思維導圖對于一些容易混淆的概念，如單純酶和單體酶、輔酶和輔基，以及酶活性中心的特點、酶促反應的特點等進行對比歸納和總結(jié)。

在學生對概念有了更為清楚和深刻的理解后，教師以問題為導向，以任務為驅(qū)動，讓學生以小組為單位討論和分析“酶的高級結(jié)構在催化過程中的重點作用、特殊氨基酸的功能基團如何參與酶促反應”兩個難點問題。討論結(jié)束后，教師通過App隨機選人功能，選出學生代表小組進行匯報。教師針對學生匯報的情況利用思維導圖進行歸納和總結(jié)。

第五章“酶”的學習由教師整理思維導圖進行講解，學生基本掌握了應用思維導圖對課程內(nèi)容的總結(jié)和提煉。進入“動態(tài)生物化學范疇的物質(zhì)代謝”一章時，教師將“糖代謝”一章分為6個任務并分配給各小組，由小組成員一起整理并制作6個任務的思維導圖，再由教師隨機選出任務，并隨機挑選成員代表進行小組匯報，小組交流討論時，教師深入每個組進行旁聽或指導，并抽查線上的學習筆記，最后對小組匯報進行小組互評（20%）、自評（10%）和師評（70%）三方評價，得出成績。由于任務和匯報人都是隨機選出的，由此可以督促小組中的每個成員都盡量參與到每個任務的學習和討論中。

六、精選內(nèi)容、精選策略的“精度”教學

生物化學內(nèi)容多、課時少。有了智慧學習平臺后，教師可以提前將相關內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡讓學生進行線上學習，并完成相應知識點的測試，教師通過測試結(jié)果可以判斷學生的學習情況，并在課堂上精選內(nèi)容，對學生的薄弱環(huán)節(jié)采用不同的教學策略進行針對性的講解。比如“生物氧化”一章中的一些概念：氧化磷酸化與底物水平磷酸化、NAD+、NADP+、FAD和FMN等，教師可以將其挑出來進行對比講解，而在“酶”一章中的競爭性抑制、非競爭性抑制過程的差異，除了運用對比法進行講解外，還需要借助畫圖的方法幫助學生學習和理解。

除了根據(jù)知識點的性質(zhì)教師需要精選內(nèi)容和策略進行精度教學外，學生不同的學習需求也對教師提出了要求。成績優(yōu)異的學生孜孜不倦，成績靠后的學生但求考試過關，教師可以讓學生制作知識點或章節(jié)思維導圖，能力強的學生可以盡量地進行拓展和延伸，而學困生在制作時則更需要加側(cè)重于知識框架的搭建。同時，準備考研的學生想要了解考研考點，準備當教師的學生想要知道課程的知識點是怎樣映射到中學課程中的。教師可在學習通平臺提供不同的學習資源，既有關于中學生物教材中涉及的生化相關知識的教材分析、高考題庫，又有具有一定難度的考研題型以及前沿知識的相關文獻，學生可以根據(jù)自身需求選擇完成其中的一項，甚至面對大數(shù)據(jù)技術，教師還可以對應學生個體的獨特性為學生提供個性化的指導。

七、“溫度”教學幫助學生克服學習的畏難心理

比專業(yè)知識更重要的是，教學要有溫度。相比以前“學生聽或不聽，教師都在那里”的單向溝通方式，有溫度的教學更注重用教師的關注、學生的幫助去克服個人學習過程中的無助。教師通過評價方式的制定及課堂引導增強小組互助學習。在小組任務完成的評價方式上設置教師評價（70%）、小組互評（20%）、學生自評（10%），在保證教師的主導作用下，兼顧小組和學生自身的意見，且在這種評價機制下，激勵每位學生都積極參與小組討論與合作。同時，教師通過平臺數(shù)據(jù)分析及時關注后進生的情況，對后進生的督學盡量避免簡單的批評或扣分，而采用學生容易接受的方式來進行督促，比如在下達學習任務時就告訴學生若未能完成的同學將在下節(jié)課為同學表演《海草舞》《隔壁泰山》等網(wǎng)絡流行的舞蹈，且下課前留出10分鐘的時間請這些同學跟著舞蹈視頻完成表演。通過這種方式既活躍了課堂氛圍，為學生放松大腦，也在一定程度上對后進生進行了督促，讓集體中的每一個人都能痛并快樂地學習。

綜上，用“七度”教學觀的理論從多維度視角來研究“生物化學”課程，加強了教師對教學觀念的認識和理解，為任課教師搭建課程設計的理念框架提供了課堂教學的實施路徑，為打造符合新時代高等教育的一流課程“去水增金”。

參考文獻

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[2]王寧，袁櫟，張一鳴，等.縱向教學方式在生物化學教學中的應用探討[J].教育教學論壇，2019，2（9）：183-185.

[3]張冬梅，盧彥，李俊，等.網(wǎng)絡信息化背景下經(jīng)典教材建設的挑戰(zhàn)和機遇——以《普通生物化學》教材為例[J].高等生物學教學研究（電子版），2019，9（1）：60-64.

Exploration of the Blended Teaching Model Based on “Seven Degrees” Teaching Concept： Taking the Biochemistry Course in Normal Major as an Example

CHENG Yun-xiu， WANG Sha-sha， YANG Shuang-long

（School of Life Sciences， Yunnan Normal University， Kunming， Yunnan 650500， China）

Abstract： The course team updates and improves the teaching concept and teaching method of Biochemistry course from the degrees of the following seven aspects： difficulty， depth， breadth， height， intensity， precision and temperature. It studies the Biochemistry course from a multi-dimensional perspective， strengthens the teachers understanding of the teaching concept， builds up a conceptual framework of course design for the teachers. At the same time， it provides the implementation path of classroom teaching. Combined with the students normal professional background of Yunnan Normal University， and from a student-centered perspective， it tries to let students not only learn biological professional knowledge， but also understand the relationship between teaching theory and practice in classroom teaching activities， which provides reform ideas and implementation paths for the later construction of first-class courses.

Key words： “seven degrees” teaching concept; Biochemistry; course construction