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“以学生为中心”的教学理念在生物化学教学中的渗透和探索

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  摘 要 生物化学是一门医学基础课,在医学生专业培养中具有非常重要作用。但是生物化学教学内容抽象难懂,传统的教学模式不能有效激发学生学习的积极性和主动性,因而尝试通过案例教学法、以问题为中心的教学模式(PBL)和翻转课堂等教学改革,将“以学生为中心”的教学理念在教学过程中逐步渗透,更有效的提高学生学习的积极性和主动性,培养学生自主学习的能力,更好的提高教学效果。
  关键词 生物化学 案例教学法 PBL 翻转课堂
  中图分类号:G642 文献标识码:A
  生物化学是一门从分子水平探讨生命现象本质的科学,是生命科学发展的前沿学科,是医学基础课程和医学临床课程联系的纽带,在医学本专科学生的专业培养中占有非常重要的地位。生物化学的内容抽象枯燥、重难点多、直观性差、专业词汇晦涩难懂、知识点繁杂,学生在学习过程中感到内容乏味,难以理解和掌握,学习的积极性和主动性较差,存在畏难的负面情绪。如何提高学生的积极性和主动性,培养学生自主学习的能力,是生物化学教学中面临的难题和挑战。
  “以学生为中心”的教学理念强调以学生的学习和发展为中心,激发学生学习的兴趣和热情,提高学生的学习效果,使学生在知识掌握、自身能力和综合素质上获得全面提升。传统的教学模式是以教师的“讲授”为主,形式单一。这种“满堂贯”的教学模式,易于造成学生思维的固化,对于知识理解的深度和广度都不够,学生学习的激情和主动性不高。如何引导学生自主学习,培养学生的学习能力、创新与实践能力,提高生物化学教学效果,是每一位从事生物化学教学的教师不断探索和努力的方向。我们的教学团队在生物化学教学过程中坚持“以学生为中心”,尝试用新的教学方法和教学理念融入课堂,引导学生积极地独立思考,鼓励学生质疑,加强教学互动,提高课堂教学效果。下面我主要从案例教学法、以问题为中心的教学模式(problem-based learning,PBL)、翻转课堂等教学模式的应用和实践,探讨“以学生为中心”的教学理念在生物化学教学中的实践。
  1案例教学法
  所谓案例教学法,是以案例作为教学素材,将学生引入一个具体、真实的特定情境中,引导学生积极思考和讨论的一种教学手段,重点培养学生理论知识的应用能力和团队协作意识。临床上的一些案例的临床症状、实验室检查、发病机制等与生物化学教学内容存在必然的联系。将临床案例引入课堂,以学生为主体,教师适时引导,师生间平等、充分地讨论互动,势必对于激发学生的学习兴趣,增强学生学习的积极性和主动性,提高教学质量和效果起到非常重要的作用。
  教学中案例的选择应根据教学大纲的要求,不能太复杂,要具有典型性、启发性和真实性,紧扣教学内容,而且尽可能贴近日常生活,这样有助于学生将所学的理论知识应用于实践,一方面可以提高学生学习的兴趣,另一方面学生可以将所学的理论知识融会贯通,提高学习效率。比如在讲述蛋白质的元素组成时,提到氮元素在蛋白质的元素组成中相对比较恒定,约为16%。根据这一知识点,联系到根据氮含量测定蛋白质含量的经典方法-凯氏定氮法。此时引出2008年奶粉的“三聚氰胺事件”,根据这一案例,学生展开讨论,分析凯氏定氮法测定蛋白质含量的优点和不足?同时引导学生课后查阅资料,测定蛋白质含量的方法还有哪些?原理分别是什么?如果采取其他的测定方法,不良商家是不是就无计可施了,也就不会出现“三聚氰胺事件”了?通过这样的一个学习过程,不仅拓展了学科内容,提高了学生学习的主动性和积极性,另一方面從思想上教导学生诚实守信,有社会责任感。再比如讲述磷酸戊糖途径的过程中,涉及转酮醇酶和转醛醇酶的多步反应,学生学习起来感觉知识点过于枯燥、繁琐,学习兴趣不浓,这时引入“蚕豆病”的案例。针对这个案例,学生们积极思考,根据已有的理论知识分析蚕豆病的病因、发病机制是什么?确诊该疾病,需要的实验室检查有哪些?如何进行治疗?有蚕豆病史的病人,如何进行预防?通过这样一连串的问题,不仅将本节课的教学内容掌握,还复习了生物活性肽的知识,又为下一章讲述脂代谢做好了铺垫。案例教学法的实施,有利于完善学生知识体系,另一方面有利于激发了学生的学习兴趣,提高学生学习的积极性和主动性。
  案例教学法的实施,打破了传统教学模式,课堂气氛变得非常活跃,激发了学生学习的积极性,提高了学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。但是同样面临着一些问题,比如学生的专业储备知识不够,不能把握一些关键问题;学生的查阅文献、资料的能力水平还不能很好地满足需要;案例的选择不能太复杂,否则学生的积极性会受挫等等。所以案例教学的实施需要综合考虑案例的选择、问题的设计、学生的接受能力和查阅资料的能力等方面。
  2 PBL教学法
  PBL教学模式,是1996年美国神经学教授Barrows在加拿大McMaster大学创立,是以问题为主导的教学方法,其目的是培养学生发现问题、解决问题的能力,提高学生学习的主动性和积极性。PBL教学模式概括起来,需要通过“提出问题→建立假设→自学解疑→论证假设”的这样一个学习过程。这种教学模式在教学中的广泛应用,不仅极大地提高学生的学习兴趣,强化学生的理论知识的掌握度,还能培养学生自主学习的能力,拓展学生思维能力以及激发自我创新的精神。生物化学这门基础课是在学生学习的第3个学期开设的课程,已修课程中涉及医学的学科较少,为此问题的设置一定是与日常生活贴近,趣味性和实用性强,有利于排出学生的畏难情绪,激发学生学习的主动性。
  生物化学的教学内容大致分为生物大分子结构与功能、物质代谢及其调节、遗传信息的传递、医学生化专题和医学分子生物学专题等五大篇章,每个篇章的知识体系和结构不尽相同。PBL的实施应该根据不同篇章、不同内容选择合适的切入点和问题,以达到教学的目的。下面我以物质代谢及其调节这一篇章为例,介绍PBL教学法的实施。物质代谢这一大篇章涉及的代谢途径错综复杂,知识点多、专业名词难懂难记。学生学习起来比较吃力,知识体系比较混乱。因此,选择一个大家都比较熟悉的切入点“胰岛素”和“糖尿病”实施PBL教学。给出一个糖尿病的典型案例,根据案例中患者的临床症状、体征,一些实验室检查的结果以及出现的并发症,提出从生物化学物质代谢角度分析其发生的相关原因、机制分别是什么?胰岛素对三大营养物质代谢有何影响?问题是以“糖尿病”作为切入点,将糖尿病的临床症状和体征与糖代谢、氨基酸代谢等相联系;将酮症酸中毒等并发症与脂类代谢相关联,从而使得“糖尿病”贯穿整个物质代谢的章节,也使得学生将三大营养物质代谢联系起来。学生带着问题进入课堂,又带着问题课后查阅资料文献,如此进行,一方面有利于学生将物质代谢这一篇的建立完善的知识体系,另一方面有利于激发学生的求知欲,培养学生分析问题和解决问题的能力。   由于课程的学时有限,PBL教学法在生物化学教学中的实施,需要合理安排教学进度。另一方面,学生们查阅文献的任务繁重,增加了学生们的学习负担,很有可能会带来负面的学习情绪,不利于教学的开展。所以实施的过程中,以团队作为一个学习单位,通过团队成员之间的协作,顺利圆满的完成任务,既达到了教学效果,又有利于增强集体的责任感。
  3翻转课堂
  翻转课堂(Flipped Classroom),是指将传统的知识传授和知识内化的教学模式翻转过来,即知识的传授,由学生课前借助教学资源和在教师指导下,针对知识点自主完成学习任务;而知识的内化则转移到课堂中的学习讨论活动中实现。翻转课堂在形式上是一种教学流程的翻转,其本质上是一种自主学习和问题解决相结合的教学模式,真正体现和实现了“以学生为中心”的教学理念和教学模式。“翻转课堂”的教学模式,要求学生在课堂外利用教学资源完成新知识的学习,而课堂则变成教师与学生之间以及学生与学生之间讨论互动、答疑解惑等教学活动的场所。“翻转课堂”教学模式灵活多样,注重发挥学生的主体作用,激发学生学习的主动性和积极性,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
  在生物化学的教学改革中,“翻转课堂”的实施首先必须选择适合进行翻转的教学内容,一般而言,尽可能选择难度较小、贴近生活的章节,比如维生素、DNA的损伤和修复等,一方面不会加重学生学习的负担和压力,另一方面可以激发学生的求知欲和学习兴趣,有利于达到预期的教学目标。 翻转课堂的实施分为课前、课中和课后三个阶段。课前阶段是学生分组进行自主学习的过程。在这一阶段,首先教师会将教学内容的PPT利用学习通等教学平台发送给学生,提供与授课内容相关的微课、视频等资源,学生还可通过网络自主查找资料,完成课程的学习,教师这个阶段的任务是针对学生在学习中遇到的问题进行辅导。课中是师生之间、小组内同学之间、小组间同学之间的讨论和学习的过程,是知识内化的阶段。由于学时有限,在课中我们采取小组讨论、小组汇报以及教师讲解和点评三個部分。在这个过程中,鼓励学生提出自己的观点和见解,对于学生疏漏的知识点和不准确的表述进行补充和修正。课后通过学习通网络平台发布试题进行测验,检测学生对知识的掌握程度。并且要求学生以学习报告的形式汇报整个学习过程和遇到的问题。这样能更好的评价教学效果。
  传统的教学模式中,学生是知识的被动接受者,学生过分依赖教师,缺乏主动思考、自主学习的能力。通过案例教学法、PBL、翻转课堂等教学模式进行教学改革,一方面激发了学生的学习的积极性和主动性,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力;另一方面又培养了学生团队精神。但是在教学改革中也发现了一些问题和不足,在今后的教学改革中需要进一步提升和完善。
   基金项目:河北省高等教育教学改革研究与实践项目(No.2018GJJG312)。
  参考文献
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