基于“七度”教学观的混合式教学模式初探

成蕴秀 王莎莎 杨双龙

[摘 要] 课程团队从“难度、深度、广度、高度、强度、精度和温度”七个方面初步对“生物化学”教学进行理念更新和方法改进，从多维度视角来研究“生物化学”课程，加强了教师对教学观念的认识和理解，为任课教师搭建了课程设计的理念框架，同时提供了课堂教学的实施路径。结合云南师范大学学生的师范专业背景，从以学生为中心的角度，试图让学生在课程学习过程中，不仅学到生物专业知识，而且能从课堂教学的活动中体会教学理论与实践的关系，为后期建设一流课程提供改革思路和实施路径。

[关键词] “七度”教学观;生物化学;课程建设

[基金项目] 2019年度云南师范大学本科“课程思政”建设项目“有机化学”（01200205020502013）;2018年度云南师范大学本科教学改革研究项目“‘以学生为中心——师范院校生物类专业‘有机化学课程的改革研究”（YNJG201842）

[作者简介] 成蕴秀（1979—），女，云南昆明人，工学硕士，云南师范大学生命科学学院讲师，主要从事植物生理生化研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）15-0153-04  [收稿日期] 2020-08-09

“生物化学”是我校生物学专业开设的一门重要专业核心课。为了更好地契合教育部建设一流课程文件的要求，课程团队在北京师范大学李芒教授的“七度”教学观[1]打造“金课”的基础上，结合本校师范院校的实际情况，从“难度、深度、广度、高度、强度、精度和温度”七个方面初步对“生物化学”进行教学理念的更新和教学方法的改革。

一、具有一定复杂性和抽象性的“难度”教学

“生物化学”是应用化学的理论与方法研究生物体的化学组成、新陈代谢及代谢调节机理与规律的科学。“生物化学”是高等师范院校生物学专业必修课程之一，课程主要内容包括以下几个部分：（1）研究组成生物体的基本物质（糖类、脂类、蛋白质、核酸等），以及对体内的化学反应起催化和调节作用的生物活性物质（酶、维生素、激素）的化学组成、结构、性质和功能。（2）研究生物体内的物质（糖类、脂类、蛋白质和核酸等）代谢、能量转换和代谢调控。（3）研究遗传信息的传递和表达，包括DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的合成、基因表达的调控等。由于课程内容广、概念多、理论抽象、知识复杂，学生在学习过程中存在一定的困难。另外，“生物化学”是生物专业的核心专业课，是“细胞生物学”“分子生物学”等课程的先修课程，也是大多数研究院校考研的必考科目，所以学生必须学好“生物化学”。课程实施“线上+线下”混合式教学借助超星学习通平台资源，选择了浙江大学王金福教授讲授的“生物化学”课程，该资源较好地覆盖了本院课程大纲的重难点，学生可利用其进行预习或课后的复习巩固，且这种泛在学习方式让学生遇到困难时有了解决问题的途径，即通过反复观看教学视频来加深记忆和理解，在一定程度上加强了学生学习的投入度。

二、横纵立体的“深度”教学

深度教学并不是一味地追求教学内容越深越好，也不是无限增加知识的难度和知识量。加强课堂教学深度不仅要将事实性、素材性的知识“传递”给学生，还要关注知识的内在结构，帮助学生挖掘事物背后更为深刻的要素[1]。

“生物化學”课程的学习分为生物大分子的结构和功能、主要物质的代谢及遗传信息的传递三大部分，这种“横向”的教学方式可以让学生对生物化学的主要内容有所了解，对各部分的知识点精细掌握，但大多数情况下学生难以将这些理论上系统地割裂开的生化知识整合到生物体中来。为了帮助学生建立对生化知识的“纵向”理解，教师在学期末以“胰岛素”为例，在学生已经基本掌握了生化知识点的基础上，让学生以小组为单位详尽地分析和讨论以下过程：胰岛素的基因（核酸的结构）经过表达转录和翻译得到前胰岛素原，再经过翻译后加工成为成熟的胰岛素（蛋白质结构）释放进入血液，通过和靶细胞细胞膜的胰岛素受体结合进而发挥作用，经由信号转导从而影响靶细胞内部代谢相关酶的表达和活性（酶原的激活、物质代谢），作用结束后的胰岛素则经血液流入肝脏进行灭活（蛋白质的降解）[2]。通过小组讨论，学生“横向”的知识散点在“纵向”时空的逻辑下得以联通，由此形成了生物化学的系统观和整体观。

当小组讨论并提交作业后，教师开放小组互评功能，小组之间通过答案的分析和评价，让学生对现有的知识再次形成对照和反思，进一步理解知识背后的逻辑。教师在此过程中引导学生体验和审视在学习过程中与同伴、学习内容、学习情景等的关系，帮助学生通过反思获得学习的自我感、意义感和效能感。

三、案例引起兴趣，穿插前沿科研的“广度”教学

进入21世纪以来，生命科学迅猛发展，在解决人类健康、环境污染和资源耗竭等重大问题上发挥着巨大作用，具有足够广度的课堂教学能够为学生的思维活动创设超越时空的学习场域，帮助学生开阔视野，从不同视角、不同层面全面综合地看待问题，进行全景式、立体式的思维活动。

教师可以利用教材（《普通生物化学》，陈均辉，第六版）的“辅学窗”对课堂教学进行提升和拓展，包括重大生物学事件的历史背景（现代生物化学的起源和发展、历年生命科学相关诺贝尔奖项、里程碑式发现的历程等）、与人类健康和疾病密切相关的生物学知识（乳糖不耐受症、疯牛病与朊病毒、左旋肉碱与减肥、痛风病理原因及治疗药物等）、交叉学科相关内容（环境激素、生物学中的数学和物理、药物载体的化学等）[3]。教师还可以将一些最新的研究成果上传至课程网站，如2019年10月发表在Nature Communications上有关普洱茶降脂的最新研究，让学生在学习了脂肪酸生物合成的调节与糖代谢调节的异同和关联性后，对文章的摘要进行翻译，在提高学生专业英语阅读能力的同时，可初步了解该知识点的最新科研进展。

教师也可以基于案例教学选择重点章节，在经典内容基础上整理、归纳，以引导性的问题在教学过程中带着学生去思考和讨论。比如在讲到抑制剂对酶活力的影响时，选用学生喜爱看的漫画《名侦探柯南》中的片段来讨论有机磷化合物、氰化物中毒的原理，如摄入高糖、高脂、高蛋白膳食会胖吗？用糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等物质代谢知识，分析讨论肥胖的产生和减肥的生物化学机制。这种具有一定“广度”的教学内容帮助学生克服了知识的枯燥和乏味，增加了学习的趣味性，提升了学生旁征博引、触类旁通的思维能力。

四、结合专业知识解读网络新闻的“高度”教学

“立德树人”的成效是检验高校一切工作的根本标准。大学时代是学生形成世界观的关键期，而这种“形成”只是单独依靠专门开设的思政课程是远远不够的，“生物化学”作为生物类专业重要的基础核心课程，其特点之一是与生活息息相关，教师可以通过丰富生动的实例充分引导学生构建知识与人、事物、生活的交融关系，例如在介绍“糖代谢紊乱”时，可关联精准医学导向与糖尿病研究，告诫学生养成良好的生活习惯，关心自身和他人健康;讲到“氨基酸代谢”时，由酪氨酸代谢产物多巴胺，关联cAMP介导的信号转导途径，同时借助有关吸毒的新闻报道，引导学生思考毒品作用的分子机制，揭露毒品的危害，旨在培养学生的法律意识，增强其抵抗诱惑的能力，树立热爱生命、珍惜生命的意识;引导学生用专业的知识来分析社会上的一些“伪科学”养生谣言，如“酸碱体质理论”，培养独立思辨的能力。在介绍生物化学科学成果的同时，可以积极传播科学家探索的勇气、爱国爱家的情怀和坚韧不拔的精神，如讲到“酶的活性中心”及“糖酵解”的知识点，可引入我国著名生化学家邹承鲁先生对于甘油醛-3-磷酸脱氢酶在活性部位形成荧光衍生物的工作，该研究内容发表在Nature杂志上，是“文革”后中国科学家在Nature杂志上发表的第一篇论文。邹承鲁先生1941年考入西南联大化学系，1951年获剑桥大学生物化学博士学位，之后怀着赤子之心回国潜心科研。他是近代中国生物化学的奠基人之一。

讲到蛋白质高级结构及其功能时，结合社会新闻热点，教师可以向学生介绍2018年12月和2019年1月，清华大学施一公团队在Nature和Science连发两文，揭示了人源γ-分泌酶的精细三维结构，为理解γ-分泌酶特异性识别并切割底物的分子机制提供了重要基础，同时为研究与癌症及阿尔兹海默症相关的药物提供了重要的结构信息。该团队3个“85后”研究员每天工作12～16个小时，每一项原创的科研成果背后都渗透着汗水与坚持，没有人能随随便便的成功。教师要引导有志于科学研究的学生正确看待科学研究中遇到的困难与挫折，在逆境中仍需不忘初心，砥砺前行，树立务实求真、实事求是的科研精神。

五、兼具紧迫感与成就感的“强度”教学

大学教学的强度是指学生在学习中所体验到的震撼程度，缺乏震撼力的教学不能为学生提供学习所需的足够剂量的外部刺激，不能推动学生的发展，进而也使学生失去了锻造勇往直前的学术精神的机会[1]。根据课程团队对生科院2018级学生的调查可知，近50%的学生一周花费在“生物化学”上的时间不足3小时，排除掉大二学生修学课程门数较多等原因外，我们认为与学生总体缺乏主动学习意识、任课教师没有对学生课外学习作出具体要求有较大的关系。任何力图超越一般水平的人类活动都必须负有强度，如同常人的“走”和模特的“走”之区别，后者必须经过高强度的“走路”训练方能卓越。基于以上观点，课程首先在学习的任务量上给予学生一定的震撼，由于“生物化学”课时由最初的105学时减少到了70学时，学生需在课程开设学期前的暑假通过超星学习通加入班级群里，并完成“生物化学”全部章节教学视频的浏览，教师在开学后的第一节课针对学生该项任务的完成情况，进行评价并给出成绩。这样做的目的有两个：一是让学生通过浏览视频对课程学习内容有整体了解;二是克服开学后学生由于课余时间紧张难以完成课前知识的准备，进而影响翻转课堂实施效果。有了这个基础，教师在课堂上开展小组讨论、学生课堂汇报等教学活动，并通过课前测试的结果来调整课堂进度及重难点的推进，并根据知识点的性质布置形式多样的课后作业。在此过程中，教师必须时刻关注学生的学习状态，适时地给予学生精神上的支持和震撼，若大多数学生在高强度的学习中略显疲惫，教师可稍微放慢进度，并对学生进行鼓励;若发现大多数学生能够适应这样的学习强度，教师应在言语上进行表扬和鼓励，甚至可以采用小奖品、小零食来活跃课堂氛围，提高学生的学习兴趣。对于少数懒于完成任务的学生，教师可以采用适当的方式对其进行敲打。总之，課程强度的设置要让学生体验到学习的紧迫性，在紧张而又充实的学习过程中，若学生能不断突破自我，有所收获，就可以最大限度地激发学生的学习潜力，形成一种“求知若渴”的良性循环。

以“酶的结构与功能”一节为例，教师首先对学生课前在网络教学平台的线上测试进行点评，发现学生对于概念的记忆较好，但在运用概念对知识进行迁移时，回答情况则略显不足。教师通过思维导图对于一些容易混淆的概念，如单纯酶和单体酶、辅酶和辅基，以及酶活性中心的特点、酶促反应的特点等进行对比归纳和总结。

在学生对概念有了更为清楚和深刻的理解后，教师以问题为导向，以任务为驱动，让学生以小组为单位讨论和分析“酶的高级结构在催化过程中的重点作用、特殊氨基酸的功能基团如何参与酶促反应”两个难点问题。讨论结束后，教师通过App随机选人功能，选出学生代表小组进行汇报。教师针对学生汇报的情况利用思维导图进行归纳和总结。

第五章“酶”的学习由教师整理思维导图进行讲解，学生基本掌握了应用思维导图对课程内容的总结和提炼。进入“动态生物化学范畴的物质代谢”一章时，教师将“糖代谢”一章分为6个任务并分配给各小组，由小组成员一起整理并制作6个任务的思维导图，再由教师随机选出任务，并随机挑选成员代表进行小组汇报，小组交流讨论时，教师深入每个组进行旁听或指导，并抽查线上的学习笔记，最后对小组汇报进行小组互评（20%）、自评（10%）和师评（70%）三方评价，得出成绩。由于任务和汇报人都是随机选出的，由此可以督促小组中的每个成员都尽量参与到每个任务的学习和讨论中。

六、精选内容、精选策略的“精度”教学

生物化学内容多、课时少。有了智慧学习平台后，教师可以提前将相关内容上传到网络让学生进行线上学习，并完成相应知识点的测试，教师通过测试结果可以判断学生的学习情况，并在课堂上精选内容，对学生的薄弱环节采用不同的教学策略进行针对性的讲解。比如“生物氧化”一章中的一些概念：氧化磷酸化与底物水平磷酸化、NAD+、NADP+、FAD和FMN等，教师可以将其挑出来进行对比讲解，而在“酶”一章中的竞争性抑制、非竞争性抑制过程的差异，除了运用对比法进行讲解外，还需要借助画图的方法帮助学生学习和理解。

除了根据知识点的性质教师需要精选内容和策略进行精度教学外，学生不同的学习需求也对教师提出了要求。成绩优异的学生孜孜不倦，成绩靠后的学生但求考试过关，教师可以让学生制作知识点或章节思维导图，能力强的学生可以尽量地进行拓展和延伸，而学困生在制作时则更需要加侧重于知识框架的搭建。同时，准备考研的学生想要了解考研考点，准备当教师的学生想要知道课程的知识点是怎样映射到中学课程中的。教师可在学习通平台提供不同的学习资源，既有关于中学生物教材中涉及的生化相關知识的教材分析、高考题库，又有具有一定难度的考研题型以及前沿知识的相关文献，学生可以根据自身需求选择完成其中的一项，甚至面对大数据技术，教师还可以对应学生个体的独特性为学生提供个性化的指导。

七、“温度”教学帮助学生克服学习的畏难心理

比专业知识更重要的是，教学要有温度。相比以前“学生听或不听，教师都在那里”的单向沟通方式，有温度的教学更注重用教师的关注、学生的帮助去克服个人学习过程中的无助。教师通过评价方式的制定及课堂引导增强小组互助学习。在小组任务完成的评价方式上设置教师评价（70%）、小组互评（20%）、学生自评（10%），在保证教师的主导作用下，兼顾小组和学生自身的意见，且在这种评价机制下，激励每位学生都积极参与小组讨论与合作。同时，教师通过平台数据分析及时关注后进生的情况，对后进生的督学尽量避免简单的批评或扣分，而采用学生容易接受的方式来进行督促，比如在下达学习任务时就告诉学生若未能完成的同学将在下节课为同学表演《海草舞》《隔壁泰山》等网络流行的舞蹈，且下课前留出10分钟的时间请这些同学跟着舞蹈视频完成表演。通过这种方式既活跃了课堂氛围，为学生放松大脑，也在一定程度上对后进生进行了督促，让集体中的每一个人都能痛并快乐地学习。

综上，用“七度”教学观的理论从多维度视角来研究“生物化学”课程，加强了教师对教学观念的认识和理解，为任课教师搭建课程设计的理念框架提供了课堂教学的实施路径，为打造符合新时代高等教育的一流课程“去水增金”。

参考文献

[1]李芒，李子运，刘洁滢.七度教学观大学金课的关键特征[J].中国电化教育，2019，11（394）：1-8.

[2]王宁，袁栎，张一鸣，等.纵向教学方式在生物化学教学中的应用探讨[J].教育教学论坛，2019，2（9）：183-185.

[3]张冬梅，卢彦，李俊，等.网络信息化背景下经典教材建设的挑战和机遇——以《普通生物化学》教材为例[J].高等生物学教学研究（电子版），2019，9（1）：60-64.

Exploration of the Blended Teaching Model Based on “Seven Degrees” Teaching Concept： Taking the Biochemistry Course in Normal Major as an Example

CHENG Yun-xiu， WANG Sha-sha， YANG Shuang-long

（School of Life Sciences， Yunnan Normal University， Kunming， Yunnan 650500， China）

Abstract： The course team updates and improves the teaching concept and teaching method of Biochemistry course from the degrees of the following seven aspects： difficulty， depth， breadth， height， intensity， precision and temperature. It studies the Biochemistry course from a multi-dimensional perspective， strengthens the teachers understanding of the teaching concept， builds up a conceptual framework of course design for the teachers. At the same time， it provides the implementation path of classroom teaching. Combined with the students normal professional background of Yunnan Normal University， and from a student-centered perspective， it tries to let students not only learn biological professional knowledge， but also understand the relationship between teaching theory and practice in classroom teaching activities， which provides reform ideas and implementation paths for the later construction of first-class courses.

Key words： “seven degrees” teaching concept; Biochemistry; course construction