［摘 要］ 運動生理學是生物學與體育學深度融合的交叉學科。運動生理學課程的建設(shè)與改革工作方興未艾。課程組基于該門課程知識點多、理論性強、前沿知識更新速度快等問題，建設(shè)了以“一回歸兩融合”為特色的系列教學案例。“一回歸”是指將人體生理學基礎(chǔ)知識的學習回歸到運動實踐中，形成“運動→生理→運動”的教學思想；“兩融合”是指教學案例突出“運動訓練與問題導向相融合”“經(jīng)典知識與學科前沿相融合”。與常規(guī)教學相比，應(yīng)用教學案例顯著提升了學生對課程知識的掌握和運用，為深化體育專業(yè)課程改革、助力創(chuàng)新型體育人才培養(yǎng)提供新思路。

［關(guān) 鍵 詞］ 運動生理學；“一回歸兩融合”；教學案例

［中圖分類號］ G642 ［文獻標志碼］ A ［文章編號］ 2096-0603（2024）24-0０97-04

運動生理學脫胎于人體生理學，是生物學與體育學深度融合的交叉學科。運動生理學課程既是體育類專業(yè)的學科基礎(chǔ)課，又可以作為生命科學專業(yè)的選修課。其主旨是為學習者提供人體各器官、系統(tǒng)的生理功能與運動間互作關(guān)系的基礎(chǔ)知識，進而科學地指導體育鍛煉和運動訓練，以及應(yīng)用于運動員的科學選材。本課程既包括支撐“生理學”部分的細胞生物學、生物化學等生物學學科知識，又涉及支撐“運動”部分的專項訓練、競技運動等體育學學科知識。課程內(nèi)容橫跨生物學和體育學兩個學科領(lǐng)域，知識點多、理論性強。盡管運動生理學課程的建設(shè)與改革已取得了豐碩效果，但基于“運動”和“生理”兩部分深度融合，探索“小而精”的教學案例仍然是課程建設(shè)與改革中亟需解決的核心問題。本文提出了以“一回歸兩融合”為特色的運動生理學教學案例的建設(shè)思路和具體做法，應(yīng)用于課堂教學后，顯著提升了學生對課程知識的掌握和運用能力，希望為體育類專業(yè)課程的建設(shè)和改革提供新思路。

一、運動生理學課程的建設(shè)與改革現(xiàn)狀

近年來，在“一流課程”“金課”“課程思政”和“專業(yè)認證”等新時代高等教育理念的引領(lǐng)下，運動生理學課程的建設(shè)與改革工作方興未艾。在教材方面，有觀點認為“教材應(yīng)更加體現(xiàn)運動生理學的特點，而非以人體生理學內(nèi)容為框架”[1]。在教學方法方面，對分課堂、PBL教學法、翻轉(zhuǎn)課堂等方式逐漸運用到運動生理學課堂教學中[2-5]。在課程資源方面，北京體育大學、華南師范大學、蘇州大學、湖南師范大學、江西師范大學等相繼建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)慕課。在課程思政方面，多所院校已將思政元素融入課堂教學中[6-9]，其中北京體育大學取得了卓越成效，建設(shè)了教育部研究生教育課程思政示范課程[6]。由此可見，運動生理學課程的建設(shè)與改革工作取得了階段性成效。

二、運動生理學課程的教學現(xiàn)狀與問題分析

（一）課程內(nèi)容理論性強、理解難度大

我國運動生理學的教學與研究工作起始于20世紀50年代末期，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，課程內(nèi)容分為“基礎(chǔ)篇”和“應(yīng)用篇”兩部分。“基礎(chǔ)篇”延續(xù)了人體生理學的知識體系，包括骨骼肌、血液、循環(huán)、呼吸、物質(zhì)與能量代謝、腎臟、內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)?！皯?yīng)用篇”涵蓋運動技能、身體素質(zhì)、運動與身體機能變化、年齡性別與運動、運動處方、環(huán)境與運動等內(nèi)容。課程整體內(nèi)容豐富，知識體系脈絡(luò)清晰，然而“基礎(chǔ)篇”涉及生物學微觀層面的知識點多，理論性強，在一定程度上增加了生物學基礎(chǔ)知識相對薄弱的體育類專業(yè)學生學習本課程的難度，進而制約了學生對“應(yīng)用篇”相關(guān)知識的理解。

（二）學科前沿亟待融入課堂教學

隨著人們對“運動健康促進”領(lǐng)域關(guān)注度的提升，以及現(xiàn)代生物學研究技術(shù)的不斷更新，運動生理學的研究越來越趨于微觀。學科間互相交叉、相互滲透、互補共促的研究使得運動生理學的科研成果層出不窮，對一些原有的議題也有了新的闡釋。目前，已凝練出十個備受關(guān)注的運動生理學問題，即，肌纖維類型能否改變、延遲性肌肉酸痛的原因辨析、運動員心臟的爭議和發(fā)展、肌肉因子在運動與免疫中的作用、最大攝氧量的限制因素之爭、無氧閾出現(xiàn)的真正原因、疲勞的中樞和外周機制、衰老與肌萎縮、運動是良醫(yī)、如何更好地關(guān)注“運動中的人”[10]。鑒于此，在“教學引領(lǐng)科研、科研反哺教學”理念的倡導下，落實學科前沿熱點與經(jīng)典理論的有效融合，有利于教育教學更好地符合時代特點，有利于引導學生逐步養(yǎng)成批判反思能力和自主終身學習的良好習慣。

三、“一回歸兩融合”教學案例的建設(shè)內(nèi)容

課程組圍繞以上兩方面問題，提出了“一回歸兩融合”教學案例建設(shè)思路?！耙换貧w”是指將生理學基礎(chǔ)知識的講授回歸到運動實踐中，形成“運動→生理→運動”的教學思想；在此教學思想的引領(lǐng)下，采取“兩融合”建設(shè)策略，一是“運動訓練與問題導向相融合”，二是“經(jīng)典知識與學科前沿相融合”，最終形成遵循“以運動視角學習生理、以生理視角服務(wù)運動訓練”為規(guī)律的“小而精”的教學案例集。

（一）重構(gòu)了以運動為主線的課程知識體系

在充分考量體育類專業(yè)學生知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程性質(zhì)和課程目標，突出“運動→生理→運動”的主體脈絡(luò)，將運動生理學課程知識體系重構(gòu)為運動基礎(chǔ)和運動能力兩個模塊。運動基礎(chǔ)模塊包括運動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、運動的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)、運動的調(diào)節(jié)基礎(chǔ)；運動能力模塊包括運動素質(zhì)、運動技能、運動狀態(tài)變化規(guī)律（見圖1）。重構(gòu)之后的知識體系具有三方面特征：（1）聚焦于運動過程中的生理學教學目標。（2）體現(xiàn)了縱向“運動”和橫向“生理”的交互式邏輯結(jié)構(gòu)。（3）強化了生理學知識對運動訓練指導的重要作用。

（二）實現(xiàn)了運動訓練與問題導向相融合

以運動訓練中的生理現(xiàn)象為問題主線組織教學活動，既符合體育類專業(yè)的教育教學規(guī)律，又利于激發(fā)和維持學生參與教學活動的內(nèi)在興趣。例如，在“耐力運動項目中為什么會感到呼吸加深加快？”的教學案例中（見圖2），我們以耐力運動中常見的呼吸加深加快的生理現(xiàn)象入手，根據(jù)學生已知的常識，引出加深加快的呼吸作用之一是攝入氧氣。在此基礎(chǔ)上，以“攝入的氧氣對于骨骼肌的有氧耐力有何作用”“氧氣如何由呼吸系統(tǒng)運送至骨骼肌”兩個問題為牽引，引導學生建立探索問題答案的動機，激發(fā)學生主動思考的內(nèi)生動力。在講授過程中，教師幫助學生在具體的有氧運動訓練中獲取抽象的生理學知識，包括氧氣在血液中的運輸、骨骼肌對氧氣的攝取、有氧氧化供能系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論知識；然后，再以“最大攝氧量對運動訓練有何意義”為問題導向，引導學生明確最大攝氧量在運動員科學選材和訓練方案制定中的重要作用。此教學案例基于運動訓練與問題導向相融合的策略，教學內(nèi)容以“氧氣”為支點，既包含了攝氧、運氧和用氧的理論知識，又涵蓋了最大攝氧量對運動訓練的意義，充分體現(xiàn)了“運動→生理→運動”的教學思想。

（三）體現(xiàn)了經(jīng)典知識與學科前沿相融合

“運動健康促進”一直以來是體育學、生物學、康復(fù)醫(yī)學等多學科共同關(guān)注的研究領(lǐng)域，旨在探索運動預(yù)防和改善疾病的分子機制，力求通過“體衛(wèi)融合”的方式，指導制定科學合理的運動處方，為疾病的預(yù)防和治療提供新的分子靶點，不斷豐富“運動是良醫(yī)”的科學依據(jù)[11]。運動生理學是運動健康促進領(lǐng)域的重要分支，在課堂教學中融入最新科研成果，將助力創(chuàng)新型體育人才的培養(yǎng)。

運動（或體育鍛煉）相關(guān)代謝產(chǎn)物通過影響細胞命運從而發(fā)揮預(yù)防或緩解疾病作用的研究備受關(guān)注[12，13]，及時將該領(lǐng)域的最新科研成果整合到課堂教學中，在傳承經(jīng)典理論知識的同時，幫助學生拓展學術(shù)視野、了解前沿熱點、刷新知識結(jié)構(gòu)，逐步培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。例如，“從運動處方到運動是良藥”的教學案例（見圖3），從教師與學生共同歸納運動有益于健康的現(xiàn)象入手，并以運動抗癌為例引導學生思考“為什么運動能夠限制腫瘤發(fā)生”；然后，回歸到運動引起機體發(fā)生顯著的代謝物水平變化，并通過邏輯推理的方式設(shè)問“運動引起物質(zhì)代謝的小分子是否發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)？”再引入新近研究成果，即運動產(chǎn)生的乳酸通過提高CD8+ T細胞功能進而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。無氧運動引起乳酸積累是運動生理學的經(jīng)典知識，體育類專業(yè)學生對此的固有認知之一是“乳酸堆積是運動性疲勞的誘因”，我們通過比較固有認知（不利因素）和新近發(fā)現(xiàn)（促進健康）之間看似“沖突”的表象，強化學生的批判反思能力。最后，通過教學演繹的方式設(shè)問“運動時是否還可以產(chǎn)生更多的有益于促進健康的小分子”，以引導學生主動思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

四、教學案例的應(yīng)用效果

經(jīng)過兩年的建設(shè)與實踐，我們圍繞“運動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”“運動的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)”“運動的調(diào)節(jié)基礎(chǔ)”“運動能力的素質(zhì)基礎(chǔ)”“運動能力的技能基礎(chǔ)”和“運動能力的變化規(guī)律”等方面對教學效果進行評價。結(jié)果顯示，與常規(guī)教學相比，案例教學顯著提升了學生對課程知識的掌握程度（見圖4A）。對學生將理論知識應(yīng)用于實踐的能力分析顯示，接受案例教學的學生，其“闡釋正常人體功能活動的基本規(guī)律及原理”“描述機體響應(yīng)體育鍛煉所產(chǎn)生的反應(yīng)和適應(yīng)”“應(yīng)用運動生理學理論知識指導運動訓練”“明確評價人體運動機能的生理學指標”“富有追蹤運動生理學前沿和熱點的意識”等方面的能力和素養(yǎng)得到進一步強化（見圖4B）。

五、結(jié)語與展望

進入新時代以來，“體育強國”“全民健身”已上升為國家戰(zhàn)略，加速體育人才培養(yǎng)為我國體育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供人才支持和組織保障。運動生理學作為體育類專業(yè)的學科基礎(chǔ)課，在創(chuàng)新型體育人才培養(yǎng)過程中，肩負著夯實理論基礎(chǔ)、細育創(chuàng)新能力的重要使命。本研究建設(shè)了以“一回歸兩融合”為特色的運動生理學系列教學案例，并在實際教學中取得了一定成效，為深化體育類專業(yè)課程改革以助力體育人才培養(yǎng)提供新思路。

隨著我國科技水平和創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展，未來有望綜合運用人工智能、生命科學等多學科的先進技術(shù)建構(gòu)運動生理學智慧教學平臺，實現(xiàn)人體構(gòu)造（器官、組織、細胞、體液）響應(yīng)運動（或體育鍛煉）變化的模擬可視功能，這將為運動生理學的直觀教學提供堅實的技術(shù)保障。

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◎編輯 馬花萍