基于“以学生为中心”教学理念的“生物氧化”教学设计

【摘要】生物化学是中医药院校的基础专业课程之一，对学生专业素质的培养非常重要。“生物氧化”是生物化学中重要的章节。根据“以学生为中心”的教育理念，改变传统教学观念，转换教师在教学活动中的角色。在熟悉学生学情的基础上，合理调整教学内容，优化教学方案，灵活运用多种教学方法，即通过科学的教学设计，以达到增加学生学习生物化学的兴趣，提高教学效果的目的。

【关键词】生物化学 教学设计 教学效果 教学内容

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】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

生物化学是中医药学专业的一门重要基础课程，因其理论知识抽象、知识点分散及分子结构式多等原因，使得学生普遍存在畏学情绪。因此，为了提高教学效果，教师应改变传统的教学方式方法，以“以学生为中心”的教育理念为本，

结合其丰富的教学经验，对授课内容和授课过程进行合理的教学设计，选择合适的教学方法，吸引学生兴趣，增强其学习主动性。教学设计是根据相关课程标准的要求和特定教学对象的学情，将教学诸要素进行合理设计和安排，确定合适的教学方案。教学设计作为一种面向教学系

统、解决教学问题的活动，必须结合学习与教学理论，对教学目标、教学重难点、学情分析及教学预测、教学方法、教学过程设计、课外学习设计、教学评价和教学反思等进行科学规划，创设有效的教学程序，从而优化教学效果[1]。本文就以“生物氧化”一章的教学设计为例阐述生物化学课程教学设计的基本思路。

一、教学目标

本章内容包括：呼吸链的组分及其功能、呼吸链组分的排列顺序、呼吸链的种类、ATP合成的机制、ATP合酶的作用机制、跨线粒体内膜的物质运输、影响氧化磷酸化的因素，以及细胞质中NADH的利用等重要内容。本章的教学目标可分为知识目标、技能目标、学习态度与价值观目标等三个层次。根据课程标准的要求，结合授课对象的专业设置，确定合理的教学目标可以为有效地提高教学效果提供保证。

1.知识目标

本章的学习应达到以下目的：（1）掌握生物氧化、呼吸链、氧化磷酸化、高能化合物概念;生物氧化的特点;线粒体生物氧化体系（NADH氧化呼吸链、琥珀酸氧化呼吸链）;（2）熟悉呼吸链的组分及其在呼吸链中的排列顺序;影响氧化磷酸化的因素;（3）了解体内ATP的生成机制;体内ATP的利用和贮存。

2.技能目标

使学生掌握生物体内生物氧化、ATP合成的机制、能量代谢等关键内容，使学生学会理顺知识脉络和知识前后联系的学习方法。此外，还可提高学生理解、分析、解决问题的能力以及应用所学相关知识来解释相关生理、病理现象的能力。

3.学习态度与价值观目标

加深学生对本章内容的认识和了解，培养其学以致用的意识。将与中药相关的内容与本章内容结合，将科研思路融入到课堂教学中，引导并培养学生的科研兴趣与科研素质，为学生以后的发展打下良好的基础。

二、教学重难点

1.本章的教学重点包括：（1）呼吸链的组成;（2）呼吸链组分的排列顺序;（3）ATP的合成机制;（4）影响氧化磷酸化的因素。

2.教学难点包括：（1）呼吸链组分的排列顺序;（2）ATP合成机制和ATP合酶的催化机制。

三、学情分析及教学预测

本课程授课对象为中医药院校本科二年级学生，医学专业的学生包括文科生和理科生，药学专业的学生均为理科生。理科生前期已学过无机化学、有机化学、分析化学等课程，学生已初步具备了相关基础化学知识，为本章的学习打下了基础。然而，文科专业学生的化学、生物学等相关理论基础比较薄弱。因此，必须根据不同专业学生的学情，适当调整教学内容，修改教学设计，以提高教学效果。

本章知识点琐碎，应把握本章的知识主线，即呼吸链成分及其功能呼吸链成分的排列顺序呼吸链种类ATP合成机制影响氧化磷酸化的因素细胞质中NADH的利用，明确学习的重难点。

本课程是实践性很强的专业基础课，可通过实验课对理论课内容加以验证，从而加深学生对理论知识的理解和应用。在教学过程中应注意引导学生提出问题、分析问题和解决问题，以培养学生善于思考、勤于思考的意识，积极主动地完成本章的学习。

四、教学方法

在教学过程中采用传授与启发并重，综合运用启发式、问题式、案例式等教学方法，让教师成为教学活动的引导者、组织者和参与者，引导学生质疑、调查、探究，使教学转向主动、双向、开放和探索的新模式，最大限度地调动学生的主动性、使学生在学习知识、掌握技能的同时，创新思维、实践能力和探索精神也得到进一步地开发和激活。

此外，灵活运用多媒体技术，如图像、声音、视频等把呼吸链组分的结构和功能、电子传递过程，以及ATP合酶催化机制等微观复杂的内容直观地呈现给学生，提高课堂教学效果，提高学习效率。此外，将生物化学课程的各类教学资源如课程大纲、教学课件、教学录像和参考文献等在网络上公布，供学生在课外时间学习和观看，充分利用网络教学的现代教学手段，延伸教学空间，使师生之间交流和互动的方式更加多样化。

五、教学过程设计

教学过程设计是教学设计的关键环节。在教学过程中，通过启发教学、问题引导教学、案例教学等方法吸引学生的学习兴趣，增强课堂互动，体现以学生为中心的教学理念，加强学生在学习活动中的主体性。

1.课时安排本章节共计4个学时，包括生物氧化与线粒体氧化体系的概述，安排0.5个学时;ATP合成机制、呼吸链的组分以及氧化磷酸化偶联机制是本章的重点和难点，共安排3个学时;化学渗透学说以及影响氧化磷酸化的因素安排0.5个学时。

2.教学安排课程内容开始之前，通过PPT向学生展示出医院的一张发电站和高铁的图片，然后引入线粒体与膜泡运输的图片：电驱动高铁快速移动，ATP释放能量驱动膜泡运输。通过两者结合引出本章内容，引起学生对生物氧化的学习兴趣。

第一节概述，主要介绍物质代谢与能量代谢的关系，可与学生的日常生活相联系，如可向学生提问：我们为什么每天要吃饭？吃饭的目的是什么？我们的跑步、打球等运动的能量从哪里来？先给学生总结生物氧化与一般氧化的异同，然后以三大营养物质分解供能为例，导入生物氧化的三个阶段，将学生引入线粒体氧化供能的微观环境中。

第二节呼吸链主要介绍呼吸链的化学组成及其排列，着重讲解呼吸链的化学组成，如FMN/FAD、铁硫蛋白、泛醌、Cyt a/Cyt a3、CytbH/CytbL、Cyt c/Cyt c1。让同学们思考呼吸链的组分是怎么排列，是如何发挥作用？电子是怎么传递的？使学生理解氧化还原电位的高低决定了呼吸链组分排列的前后关系。随后，提示学生细胞质中NADH的利用方式。

第三节能量代谢，提出高能化合物的概念，并强调ATP的合成方式，进而提出影响氧化磷酸化的因素，此部分可结合实例加以讲解，使理论和实践相结合。引导学生思考ATP的合成、利用和储存之间的联系？让同学们认真思考，积极说出自己的想法。通过举例解答上述问题，加深学生对本章理论知识的理解。

第四节非线粒体氧化体系，通过脂溶性药物和毒物在生物体内的灭活，以及甾醇类物质在生物体内的合成等案例讲解细胞色素P450、过氧化氢酶和过氧化物酶，以及超氧化物歧化酶。

呼吸链组分的排列顺序和ATP的合成机制是本章内容的重点与难点内容，通过以上内容的讲解，结合线粒体结构特征，提出问题：氧化磷酸化是ATP合成的主要方式，是氧化和磷酸化耦联的结果，哪么这两个过程是怎么耦联的？APT究竟是怎么合成的？可以通过介绍Mitchell与1978年诺贝尔化学奖，提高学生学习兴趣，培养其提出问题、分析问题和解决问题的能力。

六、课外学习设计

本章内容讲授完毕后，给学生布置作业，让学生归纳总结生物氧化的特点、呼吸链的组分及排列方式，并形成知识体系网络，写在一张A4纸上，要求学习委员收齐及时上交，以了解学生对本章内容的掌握情况，并最终计入本课程的形成性评价成绩中。

让学生参与相关的科研课题，学生通过查阅与生物氧化的前沿性文献，了解中药对生物氧化的影响，逐渐拓宽自己的知识面，培养了学生的创新思维和自主解决问题的能力，通过交流合作，也培养了学生团队合作能力与科学研究的兴趣。

七、教学评价

本课程采用形成性成绩和终结性成绩相结合的评分方式对学生进行综合评价。由于本课程课时安排紧凑，理论课四节连上，个别学生会出现迟到、早退、缺勤现象，为了杜绝此现象发生，给学生以警示，将出勤情况计入学生的形成性成绩中。此外，为了督促学生按时写成课下作业和实验报告，减少学生敷衍甚至抄袭的现象，因此，把学生完成课下作业和实验报告的情况也计入形成性成绩中。

采用综合评价的方式避免了单一的考试评价所带来的考试舞弊、学生学习只注重成绩而不重视过程、师生互动不足等弊端，提高了教学评价的科学性。

八、教学反思与改进

教学反思就是对教学实践的再思考，指教师在教育教学实践中，不断探究与解决自身在教学实践中存在的各种问题，将老师的“教学活动”与“学习活动”结合起来，进而不断提高自身教育教学效能和素养的过程[2]。针对本课程的教学实践，我们的教学反思有以下几点：

1.在课前，授课教师应根据不同专业学生的特点对授课内容进行详细的教学设计，修改教学PPT中相应的内容，以提高教学效果。

2.由于本课程理论课授课时间较长，学生难免出现精力分散的情况，应适时穿插一些生活实例、小故事或向同学提出问题，使学生的注意力能集中在课堂上。

3.应注意利用板书增加知识条理性，加强知识的前后联系。

4.通过将一些生活现象及具体病例穿理论教学中，可以明显激发学生的学习兴趣，获得较好的教学效果。

总之，通过合理安排教学内容，精心设计教学过程，有效的教学评价，深刻的教学反思，提高教学效果，提高教师的教学能力。

参考文献：

[1]康淑敏. 教育生态视域下的外语教学设计[J].外语界， 2012（5）：59-67.

[2]闫学军，王雷震，汪晋宽.高校教师教学反思的障碍及对策研究[J].国家教育行政学院学报， 2014（2）：73-76.

基金项目：

2014年度河南省高等教育教学改革省级立项项目，名称：基于中药学专业《生物化学》课程教学设计的研究，（编号：2014SJGLX231）;

2015年度河南中医学院大学生创新学习项目，名称：冬凌草叶片发育显微观察及其转录研究（编号：CXXM[2015]0141）;

2015年度河南中医学院国家级大学生创新项目，名称：葶苈子种子发育显微观察及其转录研究，（编号：201510471032）;

2010年度河南中医学院博士基金项目，名称：冬凌草DXS基因的分离、克隆、序列分析及表达研究，（编号：BSJJ2010-34）