“一回归两融合”视域下运动生理学教学案例的建设与应用

［摘 要］ 运动生理学是生物学与体育学深度融合的交叉学科。运动生理学课程的建设与改革工作方兴未艾。课程组基于该门课程知识点多、理论性强、前沿知识更新速度快等问题，建设了以“一回归两融合”为特色的系列教学案例。“一回归”是指将人体生理学基础知识的学习回归到运动实践中，形成“运动→生理→运动”的教学思想；“两融合”是指教学案例突出“运动训练与问题导向相融合”“经典知识与学科前沿相融合”。与常规教学相比，应用教学案例显著提升了学生对课程知识的掌握和运用，为深化体育专业课程改革、助力创新型体育人才培养提供新思路。

［关 键 词］ 运动生理学；“一回归两融合”；教学案例

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）24-0０97-04

运动生理学脱胎于人体生理学，是生物学与体育学深度融合的交叉学科。运动生理学课程既是体育类专业的学科基础课，又可以作为生命科学专业的选修课。其主旨是为学习者提供人体各器官、系统的生理功能与运动间互作关系的基础知识，进而科学地指导体育锻炼和运动训练，以及应用于运动员的科学选材。本课程既包括支撑“生理学”部分的细胞生物学、生物化学等生物学学科知识，又涉及支撑“运动”部分的专项训练、竞技运动等体育学学科知识。课程内容横跨生物学和体育学两个学科领域，知识点多、理论性强。尽管运动生理学课程的建设与改革已取得了丰硕效果，但基于“运动”和“生理”两部分深度融合，探索“小而精”的教学案例仍然是课程建设与改革中亟需解决的核心问题。本文提出了以“一回归两融合”为特色的运动生理学教学案例的建设思路和具体做法，应用于课堂教学后，显著提升了学生对课程知识的掌握和运用能力，希望为体育类专业课程的建设和改革提供新思路。

一、运动生理学课程的建设与改革现状

近年来，在“一流课程”“金课”“课程思政”和“专业认证”等新时代高等教育理念的引领下，运动生理学课程的建设与改革工作方兴未艾。在教材方面，有观点认为“教材应更加体现运动生理学的特点，而非以人体生理学内容为框架”[1]。在教学方法方面，对分课堂、PBL教学法、翻转课堂等方式逐渐运用到运动生理学课堂教学中[2-5]。在课程资源方面，北京体育大学、华南师范大学、苏州大学、湖南师范大学、江西师范大学等相继建设了网络慕课。在课程思政方面，多所院校已将思政元素融入课堂教学中[6-9]，其中北京体育大学取得了卓越成效，建设了教育部研究生教育课程思政示范课程[6]。由此可见，运动生理学课程的建设与改革工作取得了阶段性成效。

二、运动生理学课程的教学现状与问题分析

（一）课程内容理论性强、理解难度大

我国运动生理学的教学与研究工作起始于20世纪50年代末期，经过近半个世纪的发展，课程内容分为“基础篇”和“应用篇”两部分。“基础篇”延续了人体生理学的知识体系，包括骨骼肌、血液、循环、呼吸、物质与能量代谢、肾脏、内分泌、神经系统。“应用篇”涵盖运动技能、身体素质、运动与身体机能变化、年龄性别与运动、运动处方、环境与运动等内容。课程整体内容丰富，知识体系脉络清晰，然而“基础篇”涉及生物学微观层面的知识点多，理论性强，在一定程度上增加了生物学基础知识相对薄弱的体育类专业学生学习本课程的难度，进而制约了学生对“应用篇”相关知识的理解。

（二）学科前沿亟待融入课堂教学

随着人们对“运动健康促进”领域关注度的提升，以及现代生物学研究技术的不断更新，运动生理学的研究越来越趋于微观。学科间互相交叉、相互渗透、互补共促的研究使得运动生理学的科研成果层出不穷，对一些原有的议题也有了新的阐释。目前，已凝练出十个备受关注的运动生理学问题，即，肌纤维类型能否改变、延迟性肌肉酸痛的原因辨析、运动员心脏的争议和发展、肌肉因子在运动与免疫中的作用、最大摄氧量的限制因素之争、无氧阈出现的真正原因、疲劳的中枢和外周机制、衰老与肌萎缩、运动是良医、如何更好地关注“运动中的人”[10]。鉴于此，在“教学引领科研、科研反哺教学”理念的倡导下，落实学科前沿热点与经典理论的有效融合，有利于教育教学更好地符合时代特点，有利于引导学生逐步养成批判反思能力和自主终身学习的良好习惯。

三、“一回归两融合”教学案例的建设内容

课程组围绕以上两方面问题，提出了“一回归两融合”教学案例建设思路。“一回归”是指将生理学基础知识的讲授回归到运动实践中，形成“运动→生理→运动”的教学思想；在此教学思想的引领下，采取“两融合”建设策略，一是“运动训练与问题导向相融合”，二是“经典知识与学科前沿相融合”，最终形成遵循“以运动视角学习生理、以生理视角服务运动训练”为规律的“小而精”的教学案例集。

（一）重构了以运动为主线的课程知识体系

在充分考量体育类专业学生知识结构的基础上，结合课程性质和课程目标，突出“运动→生理→运动”的主体脉络，将运动生理学课程知识体系重构为运动基础和运动能力两个模块。运动基础模块包括运动的结构基础、运动的能量和物质基础、运动的调节基础；运动能力模块包括运动素质、运动技能、运动状态变化规律（见图1）。重构之后的知识体系具有三方面特征：（1）聚焦于运动过程中的生理学教学目标。（2）体现了纵向“运动”和横向“生理”的交互式逻辑结构。（3）强化了生理学知识对运动训练指导的重要作用。

（二）实现了运动训练与问题导向相融合

以运动训练中的生理现象为问题主线组织教学活动，既符合体育类专业的教育教学规律，又利于激发和维持学生参与教学活动的内在兴趣。例如，在“耐力运动项目中为什么会感到呼吸加深加快？”的教学案例中（见图2），我们以耐力运动中常见的呼吸加深加快的生理现象入手，根据学生已知的常识，引出加深加快的呼吸作用之一是摄入氧气。在此基础上，以“摄入的氧气对于骨骼肌的有氧耐力有何作用”“氧气如何由呼吸系统运送至骨骼肌”两个问题为牵引，引导学生建立探索问题答案的动机，激发学生主动思考的内生动力。在讲授过程中，教师帮助学生在具体的有氧运动训练中获取抽象的生理学知识，包括氧气在血液中的运输、骨骼肌对氧气的摄取、有氧氧化供能系统等基础理论知识；然后，再以“最大摄氧量对运动训练有何意义”为问题导向，引导学生明确最大摄氧量在运动员科学选材和训练方案制定中的重要作用。此教学案例基于运动训练与问题导向相融合的策略，教学内容以“氧气”为支点，既包含了摄氧、运氧和用氧的理论知识，又涵盖了最大摄氧量对运动训练的意义，充分体现了“运动→生理→运动”的教学思想。

（三）体现了经典知识与学科前沿相融合

“运动健康促进”一直以来是体育学、生物学、康复医学等多学科共同关注的研究领域，旨在探索运动预防和改善疾病的分子机制，力求通过“体卫融合”的方式，指导制定科学合理的运动处方，为疾病的预防和治疗提供新的分子靶点，不断丰富“运动是良医”的科学依据[11]。运动生理学是运动健康促进领域的重要分支，在课堂教学中融入最新科研成果，将助力创新型体育人才的培养。

运动（或体育锻炼）相关代谢产物通过影响细胞命运从而发挥预防或缓解疾病作用的研究备受关注[12，13]，及时将该领域的最新科研成果整合到课堂教学中，在传承经典理论知识的同时，帮助学生拓展学术视野、了解前沿热点、刷新知识结构，逐步培养学生的逻辑思维能力。例如，“从运动处方到运动是良药”的教学案例（见图3），从教师与学生共同归纳运动有益于健康的现象入手，并以运动抗癌为例引导学生思考“为什么运动能够限制肿瘤发生”；然后，回归到运动引起机体发生显著的代谢物水平变化，并通过逻辑推理的方式设问“运动引起物质代谢的小分子是否发挥抗肿瘤效应？”再引入新近研究成果，即运动产生的乳酸通过提高CD8+ T细胞功能进而发挥抗肿瘤效应。无氧运动引起乳酸积累是运动生理学的经典知识，体育类专业学生对此的固有认知之一是“乳酸堆积是运动性疲劳的诱因”，我们通过比较固有认知（不利因素）和新近发现（促进健康）之间看似“冲突”的表象，强化学生的批判反思能力。最后，通过教学演绎的方式设问“运动时是否还可以产生更多的有益于促进健康的小分子”，以引导学生主动思考，培养学生的创新意识。

四、教学案例的应用效果

经过两年的建设与实践，我们围绕“运动的结构基础”“运动的能量和物质基础”“运动的调节基础”“运动能力的素质基础”“运动能力的技能基础”和“运动能力的变化规律”等方面对教学效果进行评价。结果显示，与常规教学相比，案例教学显著提升了学生对课程知识的掌握程度（见图4A）。对学生将理论知识应用于实践的能力分析显示，接受案例教学的学生，其“阐释正常人体功能活动的基本规律及原理”“描述机体响应体育锻炼所产生的反应和适应”“应用运动生理学理论知识指导运动训练”“明确评价人体运动机能的生理学指标”“富有追踪运动生理学前沿和热点的意识”等方面的能力和素养得到进一步强化（见图4B）。

五、结语与展望

进入新时代以来，“体育强国”“全民健身”已上升为国家战略，加速体育人才培养为我国体育事业的可持续发展提供人才支持和组织保障。运动生理学作为体育类专业的学科基础课，在创新型体育人才培养过程中，肩负着夯实理论基础、细育创新能力的重要使命。本研究建设了以“一回归两融合”为特色的运动生理学系列教学案例，并在实际教学中取得了一定成效，为深化体育类专业课程改革以助力体育人才培养提供新思路。

随着我国科技水平和创新能力的不断发展，未来有望综合运用人工智能、生命科学等多学科的先进技术建构运动生理学智慧教学平台，实现人体构造（器官、组织、细胞、体液）响应运动（或体育锻炼）变化的模拟可视功能，这将为运动生理学的直观教学提供坚实的技术保障。

参考文献：

［1］ 张媛.国内外高校运动生理学教材对比简析［J］.当代体育科技，2017，7（35）：115-118.

［2］ 郭朋朋.基于对分课堂教学模式的高校体育教育专业《运动生理学》的设计与实践［D］.昆明：云南师范大学，2020.

［3］ PBL结合案例教学在运动生理学理论课程中的应用研究［D］.南昌：江西师范大学，2019.

［4］ 运动生理学课程翻转课堂的实验研究［J］.阜阳师范学院学报（自然科学版），2020，37（3）：107-110.

［5］ 赵丽，张翔，张国强.自主、合作、探究学习的高效课堂教学改革：基于《运动生理学》课程的研究［J］.体育科技，2016，37（5）：118-120.

［6］ 于亮，周越，赵丽，等.《运动生理学》课程思政：意义、设计与实践［J］.北京体育大学学报，2022，45（6）：48-59.

［7］ 王雪芹，李庆学.《运动生理学》课程思政教学案例设计研究［J］.哈尔滨体育学院学报，2021，39（5）：28-33.

［8］ 赵雪梅.高校课程思政的育人价值及实践路径研究：以运动生理学课程为例［J］.体育视野，2022（1）：134-136.

［9］ 赵丽，刘泽亮，张国强，等.思政教育融入《运动生理学》的教学理念设计［J］.忻州师范学院学报，2020，36（2）：98-101，119.

［10］ 汪军，周越，孙君志，等.质疑与思考：运动生理学研究的十个问题［J］.成都体育学院学报，2021，47（1）：118-124.

［11］ Gubert C，Hannan AJ. Exercise mimetics： harnes-sing the therapeutic effects of physical activity［J］. Nat Rev Drug Discov，2021，20（11）： 862-879.

［12］ Li VL， He Y， Contrepois K， et al. An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity［J］. Nature，2022，606（7915）：785-790.

［13］ Hao F， Tian M， Wang H， et al. Exercise-induced β-hydroxybutyrate promotes Treg cell differentiation to ameliorate colitis in mice［J］. The FASEB Journal，2024，38（4）： e23487.

◎编辑 马花萍