基于學習通平臺的血漿脂蛋白代謝教學設計與探索

張志珍 李彩虹 丁航 馬衛列

摘? 要：血漿脂蛋白代謝是生物化學與分子生物學脂代謝一章的重點和難點，是高血脂和動脈粥樣硬化發生的生化基礎。如何運用多種教學方法實現以“學生為中心”的教學理念，達到良好的教學效果是我們的目標。該文詳細敘述如何利用超星學習通平臺，精心設計課前學生準備內容（線上），課中教師授課內容（線下），課后學生深化學習（線上），編排小劇場表演，提交錄像，并建立形成性評價體系的過程，旨在提高生物化學與分子生物學教學質量，與同行交流。

關鍵詞：生物化學與分子生物學；血漿脂蛋白代謝；教學法；教學理念；形成性評價體系

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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

基金項目：教育部高等教育司2021年第一批產學合作協同育人項目“生物化學與分子生物學類理論課程混合式教學一體化教學資源建設及實踐研究”（202101128004）；2022年度廣東醫科大學高等教育教學研究課題“角色表演式小組學習模式在生物化學課程中的探索”（2JY22054）、“藥學專業開設《醫學分子生物學》課程的教學實踐”（2JY22056）；廣東醫科大學2022年校級課程思政改革示范項目“《生物化學與分子生物學》課程團隊”（1JG22188）

第一作者簡介：張志珍（1967-），女，漢族，山西萬榮人，博士，教授，碩士研究生導師。研究方向為生物化學與分子生物學教學改革。

*通信作者：馬衛列（1970-），女，漢族，四川鹽亭人，碩士，副教授。研究方向為生物化學與分子生物學教學改革。

生物化學與分子生物學是生命科學領域最重要的基礎學科之一，也是臨床醫學相關專業必修基礎課程[1-2]。課程內容多、涉及面廣、機制復雜、邏輯性強、難于理解和記憶，傳統“滿堂灌”式的教學模式將知識通過講解直接傳授給學生的做法日見弊端[3]，已無法滿足目前教與學的需求，課堂教學的效果最終要體現在學生身上，只有通過學生的自身實踐和領悟去獲取知識，才是最佳學習途徑。為此，本文積極構建以“學生為中心，以學生自主活動”為基礎的新型教學過程，結合現代教育技術手段創新教學方法，打破課堂沉默狀態，煥發課堂生機活力。主要教學設計思路如下：以超星學習通為依托，對血漿脂蛋白代謝這一節的教學進行重新設計，分為五個環節，一是問題導入，二是明確目標，三是線上線下混合式教與學，四是小組討論合作學習，五是布置小組小劇場任務，以學生為主體進行小劇場扮演，將教學內容以學生表演的方式呈現，在小劇場演繹中浸潤生化理論知識。教學實施，課前布置授課中要討論的問題，引導學生自主預習尋找答案，通過學習通平臺提前觀看相關教學視頻，完成自主學習；課中浸入超星教學平臺搶答、隨堂練習、分組討論等功能充分發揮學生學習的主觀能動性，在教學內容重難點部分，設計四種血漿脂蛋白代謝路徑劇場，讓學生化身為教學內容，在小劇場表演中消化和吸收理論知識。設計脂肪合成原料來源和人類相關疾病系列啟發式問題、引入學科前沿成果等系列策略來激發和培養學生的創新意識與能力、科學素養和健康意識。課后通過教學反饋，再進一步完善教學設計和實施模式，形成成熟的教學模式范本并應用到課程教學實踐中。

一? 教學設計

（一）? 課前線上學習

在超星學習通平臺按章節建課、建班，將錄制的微課放置到相應章節，要求學生觀看視頻，計入形成性評價系統。學生自由組合建立學習討論小組，并在學習通分好組，每組5～6人。

1? 布置課前學生準備工作

利用學習通平臺分組討論功能，布置學生畫四種血漿脂蛋白模式圖。學生在前期課程已學習過甘油三酯和膽固醇的合成與分解，這些脂類物質合成后需要運送入血，并在血液中運輸、代謝、清除。脂類物質不溶于水，在血中是以脂蛋白的形式進行運輸。血漿脂蛋白有四種形式，在血液中的代謝是學習的難點。首先要清楚四種血漿脂蛋白的結構組成，尤其是脂蛋白顆粒的核心是以甘油三酯還是膽固醇為主，故課前布置思考題。

題目如下：請根據下表血漿脂蛋白組成（表1），畫出四種血漿脂蛋白示意圖。

繪畫要求：畫出四種血漿脂蛋白顆粒大小、核心組成，同時蛋白質、甘油三酯、膽固醇的多少也要表現出來。學生畫出的脂蛋白顆粒如圖1所示。

2? 課堂提問準備

在體內運輸的四種血漿脂蛋白是內源性還是外源性來源脂質，與它們的生成部位有關，所以要明晰內源性和外源性的概念，設置以下思考題：①外源性和內源性血脂來源有何區別？②甘油三酯和膽固醇的合成場所是什么？③脂肪肝的形成機制是什么？

3? 分組討論

1）分組討論1。CM的代謝。思考題：①新生CM的生成部位；②CM成熟的標志；③apoCII來自哪里；④如何變成CM殘粒；⑤CM的功能。

2）分組討論2。VLDL的代謝。思考題：①VLDL代謝與CM代謝有何異同點；②新生VLDL的生成部位；③如何變成VLDL殘粒；④為何叫IDL；⑤VLDL的功能。

3）分組討論3。HDL的代謝。思考題：①HDL生成部位；②HDL為何能從圓盤狀變成球形；③HDL的功能。

4? 案例分析

給出家族性高膽固醇血癥病例，引導學生進行案例分析。

（二）? 課中（線下）

教學重難點內容通過線下課堂學習完成，利用超星學習通平臺輔助線下教學。

1? 問題導入課程

播放視頻引入目前30歲左右年輕人經常出現“三高”問題，其中高血脂、脂肪肝的發生機制與授課內容密切相關。提問學生，心血管病人必須要查的生化指標是什么，引入血脂的概念，大屏幕顯示血脂化驗單，用紅色框住血脂六項，提問學生是否能看懂這些檢測指標，這些檢查結果有什么意義，為什么說LDL-c是壞膽固醇而HDL-c是好膽固醇。告訴學生學完本節血漿脂蛋白在機體內的代謝過程后，基本就能看懂上述血脂化驗單。

2? 形成性評價

利用超星學習通平臺功能精心設計隨堂練習和搶答題，隨時隨地把握學生線上學習情況，合理利用信息技術創設教學環境，對學生進行形成性評價。

1）搶答題：外源性血脂來源和內源性血脂來源的區別。

2）隨堂練習：①合成膽固醇能力最強的組織是？A.腎上腺與腦；B.肝與小腸；C.肝與腦；D.小腸與腎上腺；E.腎上腺與性腺。②下列哪種組織器官合成甘油三酯能力最強？A.脂肪組織；B.肝臟；C.小腸；D.腎臟；E.肌肉。

提醒學生，這些在各個組織部位生成的膽固醇和甘油三酯，都要進入血液運輸和利用，最后被清除。這一代謝途徑即是接下來的學習內容。

3? 分組討論

利用平臺分組討論功能，將學生在學習通平臺上提交的有典型錯誤的脂蛋白顆粒模式圖投放到大屏幕上，引導學生判斷是否正確。主要思路是先判斷四種血漿脂蛋白大小是否正確，其次是脂質核心是以膽固醇還是甘油三酯為主。強調掌握內容：CM和VLDL核心以甘油三酯為主，LDL和HDL以膽固醇酯為主。這些是后續學習四種脂蛋白代謝的中心要點。通過現場點評，給出各組評價得分，同時讓學生進行互評，最后成為學生形成性評價的依據。

4? 小劇場表演

設計四種血漿脂蛋白代謝途徑，學生小劇場表演。血漿脂蛋白代謝過程是脂代謝章節授課的難點，內容抽象、復雜，滿堂灌教學模式下，即使課上教師詳細講授，學生課后仔細閱讀教材，也難以理解。本節授課最大創新點就是將四種血漿脂蛋白代謝基本路徑，通過劇場表演形式實現教與學，生動有趣。

以CM代謝路徑表演為例：安排4個學生進行表演，其中一個主演。一個學生手持肝臟模型，一個學生手持小腸模型，一個學生手持外周細胞模型，主演從小腸出來，手持新生CM牌子進入血液（設計紅色通道代表血管），在血液中變成成熟的CM后，手舉成熟CM牌子，同時口述臺詞，核心的甘油三酯不斷分解，產物脂肪酸交給外周細胞利用后變成CM殘粒，手舉CM殘粒的牌子，最后被扮演肝臟的同學攝取。

劇場表演教學思路：將復雜的CM代謝簡單化，新生到成熟再到殘粒這條主線還有許多代謝細節，由于場地和時間的限制無法一一做到，表演結束后，通過分組討論將內容豐富。分組討論題已在課前布置給學生，課堂大屏幕點擊題目，各組提交答案，各小組同學討論交換意見，教師可提問學生，然后進行點評。通過點評后給出各組評價得分，繼老師點評后學生進行互評，最后成為學生形成性評價的依據。

5? 案例分析

家族性高膽固醇血癥案例課前已布置給學生，首先介紹高脂血癥的概念，若血漿脂質水平異常升高，超過正常范圍上限即可稱為高脂血癥。由于血脂在血液中以脂蛋白形式存在和轉運，因此提醒學生注意高脂血癥實際上表現為高脂蛋白血癥。目前臨床上與動脈粥樣硬化密切相關的血漿脂代謝異常包括高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥、混合型高血脂等。請同學們結合LDL的代謝過程，分組討論家族性高膽固醇血癥的生化機制。最后總結強調，LDL受體缺陷是引起家族性高膽固醇血癥的重要原因。

6? 課程思政教育

1）甘油三酯合成：通過前期學習，請同學們總結甘油三酯合成的主要場所是肝、脂肪組織和小腸。肝的合成能力最強，但不儲存甘油三酯，脂肪組織既能合成又能儲存甘油三酯，小腸能少部分儲存甘油三酯。引導學生從甘油三酯合成原料方面思考，如果攝入食物過多或者攝入高脂肪及高糖膳食，會造成原料來源過多，甘油三酯的合成量超過了肝的外運能力，多余的甘油三酯就會在肝細胞中聚集，導致脂肪肝。多余的甘油三酯如果在脂肪組織和小腸黏膜細胞內儲存，就會導致肥胖。而且攝入糖量過多，糖也能轉變成脂肪儲存，加之不少年輕人經常熬夜，又缺乏體育鍛煉，這樣就會導致課前播放視頻中目前年輕人經常出現的“三高”問題。因此，倡導當代大學生要學會健康生活——管住嘴，邁開腿。

2）LDL受體發現：LDL受體對體內膽固醇代謝的平衡至關重要，介紹美國科學家Michael S. Brown和Joseph L. Goldstein發現細胞膜表面LDL受體的過程，這一發現對了解LDL在血中的代謝過程，對維持血液LDL水平正常，防止膽固醇在動脈血管壁的沉積具有重要意義，Brown和Goldstein因此獲得1985年諾貝爾生理學或醫學獎。引申出降低高膽固醇血癥的一線藥物——他汀類（statins），其作用靶點正是LDL受體。在此基礎上，目前已研發出降低血漿LDL水平的新型藥物——PCSK9抑制劑類，例如依洛尤單抗（Evolocumab）、阿利西尤單抗（Alirocumab）和Inclisiran。Inclisiran是一種雙鏈小干擾RNA（siRNA）藥物，是目前唯一一個降脂siRNA藥物。引導學生要重視藥物研發，目前我國的原創藥非常少，鼓勵同學們如果今后從事藥物研發工作，要以研發原創藥為己任，在學生心中埋下一顆自主創新的種子。同時，教育學生尊重原創，不能制假販假，進而提升同學們的科學素養[4]。

3）血脂化驗單講解：在課程結束時再講解課前引入的化驗單，引導學生如何在臨床工作中運用已學過的生化知識解析化驗單，并將知識運用到與患者的溝通當中，增強對患者的人文關懷。

7? 將教學內容與學科研究進展相聯系

在課程開始時提問學生為什么通常說LDL是壞膽固醇而HDL是好膽固醇，到課程結尾學生已初步可以回答這個問題，從血脂化驗單也可看出，血漿HDL膽固醇水平要升高，而LDL膽固醇水平要降低。高水平的HDL具有抗動脈粥樣硬化的作用，但是要提醒同學們注意，目前對HDL的最新研究發現，血漿HDL水平并非越高越好，HDL與動脈粥樣硬化的關系呈現U型曲線。給學生提供3篇科研文獻，請大家任選一篇閱讀，小組討論學習，用PPT匯報論文的大致要點和結論，激發學生的探索精神和創新思維。各組PPT課后學習通平臺提交，教師給予評分，進入學生形成性評價體系。

（三）? 課后線上學習

①完成針對知識點的各項作業，計入學生的形成性評價體系。②鼓勵學生課后復習，不懂的問題和內容在學習通討論區里提問，同學們在討論區的回答討論，均計入形成性評價體系。③章節學習完成后，完成該章節內容思維導圖，計入形成性評價體系。④準備一套測試題，學習完兩周后測試，計入形成性評價體系。⑤鼓勵學生以組為單位，選擇生物化學與分子生物學課程中重要的知識點，改編成小劇場形式表演，導演、演員、攝像分工合作，在學習通提交拍攝視頻；也可將學習內容編排成歌曲演唱，提交視頻；還可將內容做成動畫提交，題材不限，最后也計入形成性評價體系。

二? 形成性教學評價體系

在生物化學與分子生物學課堂構建一種新的考核方法，該方法將形成性評價體系與終結性評價相結合。形成性評價是對學生整個學習過程的監控，教師和學生利用這些形成性評價所提供的反饋信息來調整自己的教學或學習活動，此評價體系能夠充分發揮考核的引導、檢測、鑒定和評價等功能，有利于促進和客觀評價學生的學習效果，提高教學質量并實現教學目標[5-6]。學生學期總成績中，形成性評價占40%，期末考試占60%。在形成性評價體系中，課前學習占20%、課堂學習占40%、課后學習占30%和小劇場表演占10%。

（一）? 課前學習效果的評價

課前學習效果主要從學生的進度和掌握情況進行評價，事先在學習通平臺發布通知，在規定時間內完成，這就需要結合學習通平臺的視頻完成率和在線時長來考查；學生的掌握情況可采用課前快速有效的小測驗來考查。

（二）? 課堂學習效果的評價

課堂學習效果主要從學生的簽到、課堂搶答、隨堂練習和分組討論等課堂活動的參與度進行評價。隨堂練習、課堂搶答、分組討論是需要學生線下提前做好準備，有些議題早已發布，有些議題課堂臨時提出，觀察學生學習情況。分組討論以小組形式進行，教師可以根據討論具體情況，給予學生評價，同時要求學生互評，從而對討論情況給出綜合評價，教師評價占60%，學生互評占40%。

（三）? 課后學習效果的評價

課后學習效果通過單元作業、單元小測驗、學習通討論區的提問和回答問題的活躍度等方面進行評價，學生自主完成作業，根據自己的理解在網上答題、提交，老師在特定時間給出分數。課程學習結束后，在網上進行系統隨機抽題，組合成試卷，學生在規定時間內完成試卷考試，系統自動給出評分。

（四）? 小劇場表演效果評價

要求學生以小組的形式結合課堂知識，編演小劇場，錄制視頻，以分組形式上傳。教師評價與學生互評相結合，給出最終評分。

三? 結束語

在筆者的教學實踐中，一直尋找和學生能實時溝通的平臺，超星學習通平臺滿足了這一教學需要，其貫穿在課前、課中、課后的整個教學過程中，是學生和教師之間溝通的重要橋梁。超星學習通平臺給形成性評價帶來極大便利，形成性評價體系能主動調整個體的自主學習。通過形成性評價體系的約束和刺激，能激發學生學習興趣，提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。超星學習通的搶答功能使教師授課時不用寫題目，口述即可，只有思路跟上的學生才有可能搶答，搶答正確，現場馬上在學習通里加分，學生積極性非常高，新冠感染疫情期間，筆者線下授課時，同時開通騰訊會議線上同步教學，隔著屏幕，遠隔千里的學生也能參與搶答，而且思路清晰，回答正確，令筆者感動。形成性評價體系里的學生互評令筆者感觸頗多，最開始試行實名評價，結果大多數學生怕得罪人，互打100分，沒起到真正作用，后來改為匿名評價，并且要求必須寫出評價，評價正確的多給分，情況改進不少，實際上學生在互評寫評價時，要認真思考，也是個學習過程。

課程思政內容的插入，教學內容與科學前沿研究的結合，在培養學生科學思維的同時，也培養了學生正確的人生觀和醫學人文情懷。

知識點小劇場表演的教學創新模式，培養了學生的創新精神和協作能力。在該模式探討中，我們發現學生接受能力很強，開始表演環節是教師事先設計好的，但講解一次后學生馬上就能進入表演，并且還對某些環節提出改進意見，之后學生即可根據教學內容自編自演。在此過程中不拘一格，學生除了劇場表演，還可以編歌曲、做模型，使學生自主學習的教學形式多樣化，達到了預期的教學目的。

參考文獻：

[1] 劉新光，羅德生.生物化學與分子生物學[M].3版.北京：科學出版社，2021.

[2] 馬衛列，丁航，劉勇軍，等.生物化學與分子生物學課程融入思政教育的探索與實踐——以DNA雙螺旋結構為例[J].生命的化學，2022，42（12）：2264-2268.

[3] 張曉涵，張宇，劉冰，等.藥學專業“分子生物學”課程教學改革探討[J].廣東化工，2021，48（4）：184-185.

[4] 王琪琳，王圣惠，范樹泉，等.思政元素在生物化學混合式教學中的有機融入[J].生命的化學，2021，41（12）：2754-2758.

[5] 趙靜，陳禎，王占娣，等.課程思政理念下生物化學課程教學及考核評價體系構建[J].高教學刊，2022（28）：107-109，113.

[6] 崔嵬，龐曉麗.以學生為中心的課程評價體系設計與實踐[J].高教學刊，2023（2）：96-101.