鐘艷霞

關(guān)鍵詞：雨課堂;混合式教學;生物化學;糖代謝

中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1009 — 2234（2021）03 — 0159 — 03

生物化學起源于19世紀的歐洲，是生物學與化學交叉而產(chǎn)生的一個邊緣學科，它是利用化學、物理學和生物學等理論和方法來研究生物的交叉學科，因此它又稱為生命的化學。生物化學的教學內(nèi)容包括三大塊，即：生物大分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（靜態(tài)生物化學）、物質(zhì)代謝與能量代謝（動態(tài)生物化學）、遺傳信息傳遞與表達（機能生物化學）〔1〕。該門課程內(nèi)容龐雜、理論知識點繁多且瑣碎、代謝路徑錯綜復(fù)雜、概念抽象難于記憶，學生普遍反映該門課程難學、難記、難通過，對該門課程的興趣和積極性缺乏，反而存在著畏難情緒，導(dǎo)致課堂互動氛圍沉悶，教師教學難度提升，教學效果也大受影響〔2〕。

茅臺學院作為一所新成立的應(yīng)用技術(shù)型本科高校，主要以釀酒專業(yè)為特色，培育具有寬廣知識和多領(lǐng)域適應(yīng)能力的一流應(yīng)用型釀造工程技術(shù)人才，生物化學作為其中的學科平臺課，要為后續(xù)課程如微生物學、釀造酒工藝學等提供理論基礎(chǔ)。但其傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不再適應(yīng)形勢的發(fā)展，隨著2018年教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》中指出，“促進教育信息化從融合應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展的高階演進，信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育全過程，推動改進教學、優(yōu)化管理、提升績效”、“以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)”，在全國范圍內(nèi)興起了將信息技術(shù)與教育教學深度融合的研究和實踐活動〔3〕。

雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學解決方案，是教育部在線教育研究中心的最新研究成果，推動混合式教學，在課前預(yù)習、課堂互動、課后復(fù)習三個環(huán)節(jié)均發(fā)揮作用，致力于快捷免費的為所有教學過程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持〔4〕。該工具是一個巧妙地插入PowerPoint與微信的小插件，當今時代的學生人人都有手機和微信，保障了該教學工具能普遍應(yīng)用的可行性。本文將以釀酒專業(yè)生物化學課程糖代謝部分教學內(nèi)容為例，探討基于雨課堂的混合式教學模式。

一、基于雨課堂的混合式教學模式在糖代謝教學中的應(yīng)用設(shè)計

（一）教學理念

堅持以學生為中心，堅持教為學服務(wù)，在教學中積極滲透德育教育，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、敢于探究的科學精神、勇于改變的創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)和對國家和社會的高度認同感、歸屬感、責任感和使命感。注重揭示生物體內(nèi)各物質(zhì)代謝的聯(lián)系和調(diào)節(jié)規(guī)律，培養(yǎng)學生知識遷移、歸納、類比等多種思維能力和探索創(chuàng)新的科學精神。在糖代謝學習過程中不斷啟發(fā)引導(dǎo)學生進行發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，融合先進的慕課視頻等信息技術(shù)，通過設(shè)計不同的教學活動來實現(xiàn)交互式教與學的關(guān)系，加深學生對糖代謝不同途徑與其能量計算的認識和理解，充分實現(xiàn)教師為主導(dǎo)，學生為主體的教學理念。

（二）糖代謝教學內(nèi)容分析

《糖代謝》是釀酒工程專業(yè)、葡萄與葡萄酒工程專業(yè)生物化學教學中物質(zhì)代謝部分的第一課，非常重要。授課教材選擇張洪淵主編的《生物化學》第三版（化學工業(yè)出版社）?！短谴x》教學內(nèi)容選自第九章，共5個課時，包括糖代謝概述、糖的分解代謝（糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)、己糖磷酸途徑）、糖的合成代謝（光合作用、糖原合成）。糖代謝途徑多、復(fù)雜交錯，涉及的化學反應(yīng)和變化非常復(fù)雜。

（三）糖代謝學情分析

1.知識儲備：學生已經(jīng)通過對本學期教學的第二章糖化學的學習，對糖的分類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等內(nèi)容都有了深入的認識，并通過對本學期教學第八章能量代謝與生物能的利用的學習，對能量的產(chǎn)生和ATP等概念有了初步的認識和了解，因此在本部分內(nèi)容的教學中可以有意識地以學生既有知識為基礎(chǔ)，喚醒學生的知識記憶，并以此為基礎(chǔ)進行相應(yīng)的拓展和提高，引入代謝途徑的學習，幫助他們?nèi)嬲莆沾x途徑的學習方法和學習要點。

2.能力水平：學生通過之前課程的學習已經(jīng)掌握了生物化學課程學習的基本方法和思想，具有一定生物學概念的理解和記憶能力，能夠較好地運用所學知識解決實際問題，能夠通過教師的引導(dǎo)很快掌握一些基本方法和拓展理論。具有利用網(wǎng)絡(luò)資源和電子設(shè)備進行學習的能力。

3.心里特征：熟悉傳統(tǒng)平面固態(tài)教學方式，希望接受不同于傳統(tǒng)媒介的教學模式，自主意識強，對信息化教學接受程度高，對手機獲取信息的依賴程度高，希望通過自主探究、互動協(xié)作的方式完成學習任務(wù)。

（四）糖代謝學習目標分析

1.知識目標：能夠了解糖的降解、吸收與轉(zhuǎn)運等基本知識，了解高血糖與糖尿病等生活常識;能夠掌握糖的分解代謝途徑（糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)、己糖磷酸途徑）的過程、反應(yīng)部位、關(guān)鍵酶、ATP生成、生理意義;能夠掌握糖原合成和糖異生的過程、反應(yīng)部位、關(guān)鍵酶和生理意義。

2.能力目標：課前教師將教學材料發(fā)給學生，學生通過自主預(yù)習，能夠初步了解糖類分解和合成代謝途徑，培養(yǎng)學生自主學習的能力;結(jié)合前期糖類化學的學習，教學過程中通過從簡單到復(fù)雜的基本研究思路，通過逐步分析化學反應(yīng)和基團，同時結(jié)合能量變化，最后完成對整條代謝途徑的分析，培養(yǎng)學生科學研究的基本思維。同時通過學科融合思維，引導(dǎo)學生感受代謝途徑的學習過程，培養(yǎng)學生學科知識相互遷移的能力。

3.素養(yǎng)、思政目標：通過代謝途徑中反應(yīng)過程與能量變化的分析，引導(dǎo)學生觀察事物的相互聯(lián)系，促進了學生形成尋找知識內(nèi)在聯(lián)系的思維;通過介紹Hans Krebs獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，幫助學生建立對物質(zhì)代謝研究的重要科學價值的判斷，培養(yǎng)學生深刻認識科學家們對物質(zhì)代謝研究做出的重要貢獻，同時促進了學生社會責任感的養(yǎng)成。

（五）糖代謝教學重難點確立

1.教學重點：糖類代謝途徑（糖酵解、三羧酸循環(huán)、糖異生）的反應(yīng)過程、發(fā)生部位、關(guān)鍵酶、生理意義。

2.教學難點：糖酵解階段和糖的有氧氧化過程的能量計算，以及二者之間的區(qū)別和聯(lián)系。

二、基于雨課堂的混合式教學模式在糖代謝教學中的應(yīng)用過程

（一）課前預(yù)習

課前教師將預(yù)習任務(wù)單通過雨課堂發(fā)送給學生，學生可在手機微信中看到相應(yīng)通知，不會錯過消息。在該學習任務(wù)單中，插入了5個慕課視頻片段，分別是：知識點1糖酵解、知識點2糖的有氧氧化、知識點3磷酸戊糖途徑、知識點4糖原合成與分解、知識點5糖異生。這幾段視頻的時間在4-10分鐘不等，學生可以利用碎片化的時間，隨時隨地點擊學習，也可以根據(jù)自身的情況反復(fù)觀看，實現(xiàn)了學生的自主學習與個性化學習。在該學習任務(wù)單的最后，還設(shè)置了5個預(yù)習檢測題，分別針對的知識點有：單糖吸收轉(zhuǎn)運、糖酵解概念、糖酵解發(fā)生定位、三羧酸循環(huán)發(fā)生定位及糖原合成發(fā)生定位。通過預(yù)習任務(wù)單，學生自主學習能力增強，并對即將講授的內(nèi)容有了清晰的認識，也確定了自身不理解的內(nèi)容是哪些，以便在課中重點關(guān)注，或者提問或者與同學探討，讓學習有了更明確的方向。

（二）課堂互動

首先，學生通過掃碼進入課程簽到，節(jié)省了點名時間。課堂引入環(huán)節(jié)，通過一張“主食”的圖片，提問學生為什么我們每天要吃飯，每天必吃的主食是什么成分，它進入我們?nèi)梭w后會有哪些變化。這些問題的提出方式，既可以是雨課堂的“彈幕”，也可以是“搶答”功能。這些新穎的提問方式會讓學生有新奇的體驗感覺，從而提升課堂氣氛。在學生熱烈的回答聲中，開始第一節(jié)內(nèi)容的講解，淀粉進入人體的消化吸收過程，此時學生求知欲強烈，可以繼續(xù)展示一張“釀酒高粱到蒸餾出酒”的圖片，提問學生高粱中的淀粉是如何變成白酒的，想要知道答案就要學習第二節(jié)的糖酵解內(nèi)容，從而引起學生對第二節(jié)內(nèi)容的學習興趣。

第二節(jié)糖的分解代謝，糖酵解將是學生接觸到的第一條代謝途徑，可結(jié)合有機化學的結(jié)構(gòu)和基團反應(yīng)，來分析代謝途徑中各步反應(yīng)之間的連續(xù)性，重點強調(diào)第1、3、10步限速反應(yīng)及其限速酶，第7、10步兩步磷酸化步驟，最后結(jié)合前面第八章的知識分析NADH和丙酮酸的命運，從而引出酒精發(fā)酵，回答前面提出的微生物發(fā)酵產(chǎn)酒的問題，這是釀酒工程專業(yè)學生必須掌握的代謝機理，將枯燥的生化理論知識與白酒生產(chǎn)實際想聯(lián)系，會讓學生對自己所學知識產(chǎn)生信心和興趣，記憶也會更加深刻。第二條代謝途徑三羧酸循環(huán)，也叫Krebs循環(huán)，而從引出科學家Hans Krebs獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，讓學生認識到科學家的重要貢獻，促進社會責任感的形成。第二條代謝途徑的講解不在于各個化學反應(yīng)步驟，而在于總反應(yīng)過程的特點，即四次脫氫、二次脫羧、一次底物水平磷酸化。兩條代謝途徑的比較和聯(lián)系是要和學生一起去總結(jié)的，并且要著重分析整個有氧氧化過程的ATP生成情況。磷酸戊糖途徑是糖的分解代謝支路，只需強調(diào)其生理意義和發(fā)生部位，其代謝過程可弱化講解。

第三節(jié)糖的合成代謝，重點是糖異生途徑的講解，需要強調(diào)它并不是糖酵解途徑的簡單“逆反應(yīng)”，存在一個丙酮酸羧化支路，與糖酵解的3個限速步驟相對應(yīng)，該途徑也有3個關(guān)鍵反應(yīng)。此途徑的生理意義也是學習的一個重點，對于維持血糖濃度的恒定非常重要。

此外，在整個章節(jié)的講解中，每完成一小節(jié)或者一段知識點，都設(shè)計有相應(yīng)的練習題，由于雨課堂平臺的存在，可以讓老師和學生實時查看到答題情況，有利于老師判斷學生對知識點的理解和掌握情況，從而有針對地做相應(yīng)的講解和分析，并及時對課程設(shè)計做出相應(yīng)調(diào)整。

（三）課后鞏固

生物化學這門課程需要理解和記憶的概念非常多，需要在平常的學習中逐步去消化理解，不能寄希望于期末的突擊，因此，每個章節(jié)完成后，通過雨課堂給學生發(fā)放課后任務(wù)單，包括多種題型，涵蓋眾多知識點，讓學生在練習中鞏固。

總之，通過雨課堂線上線下混合式教學實踐方法的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的教學模式和學習模式，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力、分析問題能力和解決問題能力。同時，這對教師也是一種全新的考驗，需要專業(yè)課教師不斷學習新的技術(shù)、新的理念和新的工具，接受時代賦予教師的挑戰(zhàn)〔5〕。

〔參 考 文 獻〕

〔1〕張洪淵，萬海清.生物化學〔M〕.北京：化學工業(yè)出版社，2018：1.

〔2〕武慧敏，鄭曉珂，趙樂，等.中藥學專業(yè)生物化學《糖代謝》教學設(shè)計案例〔J〕.中醫(yī)藥管理雜志，2017，（17）：37-39.

〔3〕中華人民共和國教育部.教育信息化2.0行動計劃.2018-4-18〔EB/OL〕.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

〔4〕楊菁，李寧，王順，等.基于雨課堂的混合式教學在留學生生物化學教學中的應(yīng)用〔J〕.基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2019，（04）：312-314.

〔5〕李寧，王順，楊菁，等.基于雨課堂的混合式教學在生物化學脂代謝教學中的應(yīng)用〔J〕.基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2018，（06）：491-493.

〔責任編輯：侯慶?！?/p>