基于“以學生為中心”教學理念的“生物氧化”教學設計

徐會敏++史勝利

【摘要】生物化學是中醫藥院校的基礎專業課程之一，對學生專業素質的培養非常重要。“生物氧化”是生物化學中重要的章節。根據“以學生為中心”的教育理念，改變傳統教學觀念，轉換教師在教學活動中的角色。在熟悉學生學情的基礎上，合理調整教學內容，優化教學方案，靈活運用多種教學方法，即通過科學的教學設計，以達到增加學生學習生物化學的興趣，提高教學效果的目的。

【關鍵詞】生物化學 ?教學設計 ?教學效果 ?教學內容

【中圖分類號】G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2016）11-0095-02

Instructional design of "biological oxidation" based on the ideaof "learner-centered"

【Abstract】Biochemistry is one of the basic professional courses in the University of Traditional Chinese Medicine， which is very important for the cultivation of students' professional quality. Biological oxidation is a major chapter in biochemistry. According to the education idea of "learner-centered"， the traditional teaching ideas shall be changed， as with the role of teachers in teaching activities. Based on familiar with the students learning situation， adjust teaching contents， optimizing teaching plan， flexible use of various teaching methods， namely through scientific teaching design， in order to achieve the purpose of increasing the students' interest in studying biochemistry and improving the teaching effect.

【Key words】Biochemistry; Instructional design; Teaching effect; Teaching content

生物化學是中醫藥學專業的一門重要基礎課程，因其理論知識抽象、知識點分散及分子結構式多等原因，使得學生普遍存在畏學情緒。因此，為了提高教學效果，教師應改變傳統的教學方式方法，以“以學生為中心”的教育理念為本，

結合其豐富的教學經驗，對授課內容和授課過程進行合理的教學設計，選擇合適的教學方法，吸引學生興趣，增強其學習主動性。教學設計是根據相關課程標準的要求和特定教學對象的學情，將教學諸要素進行合理設計和安排，確定合適的教學方案。教學設計作為一種面向教學系

統、解決教學問題的活動，必須結合學習與教學理論，對教學目標、教學重難點、學情分析及教學預測、教學方法、教學過程設計、課外學習設計、教學評價和教學反思等進行科學規劃，創設有效的教學程序，從而優化教學效果[1]。本文就以“生物氧化”一章的教學設計為例闡述生物化學課程教學設計的基本思路。

一、教學目標

本章內容包括：呼吸鏈的組分及其功能、呼吸鏈組分的排列順序、呼吸鏈的種類、ATP合成的機制、ATP合酶的作用機制、跨線粒體內膜的物質運輸、影響氧化磷酸化的因素，以及細胞質中NADH的利用等重要內容。本章的教學目標可分為知識目標、技能目標、學習態度與價值觀目標等三個層次。根據課程標準的要求，結合授課對象的專業設置，確定合理的教學目標可以為有效地提高教學效果提供保證。

1.知識目標

本章的學習應達到以下目的：（1）掌握生物氧化、呼吸鏈、氧化磷酸化、高能化合物概念;生物氧化的特點;線粒體生物氧化體系（NADH氧化呼吸鏈、琥珀酸氧化呼吸鏈）;（2）熟悉呼吸鏈的組分及其在呼吸鏈中的排列順序;影響氧化磷酸化的因素;（3）了解體內ATP的生成機制;體內ATP的利用和貯存。

2.技能目標

使學生掌握生物體內生物氧化、ATP合成的機制、能量代謝等關鍵內容，使學生學會理順知識脈絡和知識前后聯系的學習方法。此外，還可提高學生理解、分析、解決問題的能力以及應用所學相關知識來解釋相關生理、病理現象的能力。

3.學習態度與價值觀目標

加深學生對本章內容的認識和了解，培養其學以致用的意識。將與中藥相關的內容與本章內容結合，將科研思路融入到課堂教學中，引導并培養學生的科研興趣與科研素質，為學生以后的發展打下良好的基礎。

二、教學重難點

1.本章的教學重點包括：（1）呼吸鏈的組成;（2）呼吸鏈組分的排列順序;（3）ATP的合成機制;（4）影響氧化磷酸化的因素。

2.教學難點包括：（1）呼吸鏈組分的排列順序;（2）ATP合成機制和ATP合酶的催化機制。

三、學情分析及教學預測

本課程授課對象為中醫藥院校本科二年級學生，醫學專業的學生包括文科生和理科生，藥學專業的學生均為理科生。理科生前期已學過無機化學、有機化學、分析化學等課程，學生已初步具備了相關基礎化學知識，為本章的學習打下了基礎。然而，文科專業學生的化學、生物學等相關理論基礎比較薄弱。因此，必須根據不同專業學生的學情，適當調整教學內容，修改教學設計，以提高教學效果。

本章知識點瑣碎，應把握本章的知識主線，即呼吸鏈成分及其功能→呼吸鏈成分的排列順序→呼吸鏈種類→ATP合成機制→影響氧化磷酸化的因素→細胞質中NADH的利用，明確學習的重難點。

本課程是實踐性很強的專業基礎課，可通過實驗課對理論課內容加以驗證，從而加深學生對理論知識的理解和應用。在教學過程中應注意引導學生提出問題、分析問題和解決問題，以培養學生善于思考、勤于思考的意識，積極主動地完成本章的學習。

四、教學方法

在教學過程中采用傳授與啟發并重，綜合運用啟發式、問題式、案例式等教學方法，讓教師成為教學活動的引導者、組織者和參與者，引導學生質疑、調查、探究，使教學轉向主動、雙向、開放和探索的新模式，最大限度地調動學生的主動性、使學生在學習知識、掌握技能的同時，創新思維、實踐能力和探索精神也得到進一步地開發和激活。

此外，靈活運用多媒體技術，如圖像、聲音、視頻等把呼吸鏈組分的結構和功能、電子傳遞過程，以及ATP合酶催化機制等微觀復雜的內容直觀地呈現給學生，提高課堂教學效果，提高學習效率。此外，將生物化學課程的各類教學資源如課程大綱、教學課件、教學錄像和參考文獻等在網絡上公布，供學生在課外時間學習和觀看，充分利用網絡教學的現代教學手段，延伸教學空間，使師生之間交流和互動的方式更加多樣化。

五、教學過程設計

教學過程設計是教學設計的關鍵環節。在教學過程中，通過啟發教學、問題引導教學、案例教學等方法吸引學生的學習興趣，增強課堂互動，體現以學生為中心的教學理念，加強學生在學習活動中的主體性。

1.課時安排本章節共計4個學時，包括生物氧化與線粒體氧化體系的概述，安排0.5個學時;ATP合成機制、呼吸鏈的組分以及氧化磷酸化偶聯機制是本章的重點和難點，共安排3個學時;化學滲透學說以及影響氧化磷酸化的因素安排0.5個學時。

2.教學安排課程內容開始之前，通過PPT向學生展示出醫院的一張發電站和高鐵的圖片，然后引入線粒體與膜泡運輸的圖片：電驅動高鐵快速移動，ATP釋放能量驅動膜泡運輸。通過兩者結合引出本章內容，引起學生對生物氧化的學習興趣。

第一節概述，主要介紹物質代謝與能量代謝的關系，可與學生的日常生活相聯系，如可向學生提問：我們為什么每天要吃飯？吃飯的目的是什么？我們的跑步、打球等運動的能量從哪里來？先給學生總結生物氧化與一般氧化的異同，然后以三大營養物質分解供能為例，導入生物氧化的三個階段，將學生引入線粒體氧化供能的微觀環境中。

第二節呼吸鏈主要介紹呼吸鏈的化學組成及其排列，著重講解呼吸鏈的化學組成，如FMN/FAD、鐵硫蛋白、泛醌、Cyt a/Cyt a3、CytbH/CytbL、Cyt c/Cyt c1。讓同學們思考呼吸鏈的組分是怎么排列，是如何發揮作用？電子是怎么傳遞的？使學生理解氧化還原電位的高低決定了呼吸鏈組分排列的前后關系。隨后，提示學生細胞質中NADH的利用方式。

第三節能量代謝，提出高能化合物的概念，并強調ATP的合成方式，進而提出影響氧化磷酸化的因素，此部分可結合實例加以講解，使理論和實踐相結合。引導學生思考ATP的合成、利用和儲存之間的聯系？讓同學們認真思考，積極說出自己的想法。通過舉例解答上述問題，加深學生對本章理論知識的理解。

第四節非線粒體氧化體系，通過脂溶性藥物和毒物在生物體內的滅活，以及甾醇類物質在生物體內的合成等案例講解細胞色素P450、過氧化氫酶和過氧化物酶，以及超氧化物歧化酶。

呼吸鏈組分的排列順序和ATP的合成機制是本章內容的重點與難點內容，通過以上內容的講解，結合線粒體結構特征，提出問題：氧化磷酸化是ATP合成的主要方式，是氧化和磷酸化耦聯的結果，哪么這兩個過程是怎么耦聯的？APT究竟是怎么合成的？可以通過介紹Mitchell與1978年諾貝爾化學獎，提高學生學習興趣，培養其提出問題、分析問題和解決問題的能力。

六、課外學習設計

本章內容講授完畢后，給學生布置作業，讓學生歸納總結生物氧化的特點、呼吸鏈的組分及排列方式，并形成知識體系網絡，寫在一張A4紙上，要求學習委員收齊及時上交，以了解學生對本章內容的掌握情況，并最終計入本課程的形成性評價成績中。

讓學生參與相關的科研課題，學生通過查閱與生物氧化的前沿性文獻，了解中藥對生物氧化的影響，逐漸拓寬自己的知識面，培養了學生的創新思維和自主解決問題的能力，通過交流合作，也培養了學生團隊合作能力與科學研究的興趣。

七、教學評價

本課程采用形成性成績和終結性成績相結合的評分方式對學生進行綜合評價。由于本課程課時安排緊湊，理論課四節連上，個別學生會出現遲到、早退、缺勤現象，為了杜絕此現象發生，給學生以警示，將出勤情況計入學生的形成性成績中。此外，為了督促學生按時寫成課下作業和實驗報告，減少學生敷衍甚至抄襲的現象，因此，把學生完成課下作業和實驗報告的情況也計入形成性成績中。

采用綜合評價的方式避免了單一的考試評價所帶來的考試舞弊、學生學習只注重成績而不重視過程、師生互動不足等弊端，提高了教學評價的科學性。

八、教學反思與改進

教學反思就是對教學實踐的再思考，指教師在教育教學實踐中，不斷探究與解決自身在教學實踐中存在的各種問題，將老師的“教學活動”與“學習活動”結合起來，進而不斷提高自身教育教學效能和素養的過程[2]。針對本課程的教學實踐，我們的教學反思有以下幾點：

1.在課前，授課教師應根據不同專業學生的特點對授課內容進行詳細的教學設計，修改教學PPT中相應的內容，以提高教學效果。

2.由于本課程理論課授課時間較長，學生難免出現精力分散的情況，應適時穿插一些生活實例、小故事或向同學提出問題，使學生的注意力能集中在課堂上。

3.應注意利用板書增加知識條理性，加強知識的前后聯系。

4.通過將一些生活現象及具體病例穿插進理論教學中，可以明顯激發學生的學習興趣，獲得較好的教學效果。

總之，通過合理安排教學內容，精心設計教學過程，有效的教學評價，深刻的教學反思，提高教學效果，提高教師的教學能力。

參考文獻：

[1]康淑敏. 教育生態視域下的外語教學設計[J].外語界， 2012（5）：59-67.

[2]閆學軍，王雷震，汪晉寬.高校教師教學反思的障礙及對策研究[J].國家教育行政學院學報， 2014（2）：73-76.

基金項目：

2014年度河南省高等教育教學改革省級立項項目，名稱：基于中藥學專業《生物化學》課程教學設計的研究，（編號：2014SJGLX231）;

2015年度河南中醫學院大學生創新學習項目，名稱：冬凌草葉片發育顯微觀察及其轉錄研究（編號：CXXM[2015]0141）;

2015年度河南中醫學院國家級大學生創新項目，名稱：葶藶子種子發育顯微觀察及其轉錄研究，（編號：201510471032）;

2010年度河南中醫學院博士基金項目，名稱：冬凌草DXS基因的分離、克隆、序列分析及表達研究，（編號：BSJJ2010-34）