基于PBL 的翻转课堂在独立医学院生物化学教学中的应用※
——以天津医科大学临床医学院为例

廖玉凤 李 彦 赵如静 杨雪飞

（天津医科大学临床医学院，天津 300000）

生物化学是一门研究生物大分子的结构与功能、三大营养物质的代谢，从分子水平探讨生命本质的课程。该课程在医学知识培养体系中占据着重要地位，是临床执业医师考核及医学院校研究生招考的科目之一。但是该课程内容抽象、繁杂、比较枯燥、学习难度较大。在我院—天津医科大学临床医学院中被认为是“生物化学必有一挂”的科目。笔者对我院2015 级、2016 级口腔专业30 名学生进行随机开放问答，结果发现82%~85%的学生认为生物化学难度大，尤其是物质代谢方面，内容繁杂且抽象。64%~75% 的学生认为生物化学内容枯燥导致学习积极性不高。在新课程体系下，响应教育部关于大力推进高等学校创新创业教育的号召，我校积极开展生物化学教学改革，建立新的评价机制，增强学生学习的积极性，提高教学质量及减轻学生们在执业医师考试及考研中的负担。

在教育教学改革及互联网的发展下，生物化学的教学方法不断改善，除了采用单一的“满堂灌”的教学方法，一些高校对生物化学课程的教学进行了改革，如微课、翻转课堂、案例（PBL）、“互联网+”教学模式、Seminar 教学模式等教学方法已初步应用到教学中［1-3］。但是，基于PBL 的翻转课堂教学在独立医学院校生物化学课程中的应用鲜有报道。为了提高该课程的教学质量，笔者在天津医科大学临床医学院生物化学课程中开展了基于PBL 的翻转课堂教学方法研究，以探究基于PBL 的翻转课堂教学方法在独立医学院校的应用效果，结果如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择天津医科大学临床医学院2017 级口腔医学专业93 名学生组成试验组；对照组成员由我院2017级视光专业93 名学生组成。试验组男46 人，女47 人；平均年龄18.3 岁。对照组男37 人，女56 人；平均年龄19 岁。2 组授课老师相同，学生在年龄、性别、入学高考生物成绩、入学后有机化学成绩等方面无统计学差异。1.2 研究方法 本研究采取试验对照方法。试验组采用基于PBL 的翻转课堂教学方法进行授课，对照组采取传统PPT 教学授课模式，课堂全过程均有教师授课，课堂教师提问3~4 次。授课过程均由同一名教师完成。

1.2.1 教学实施 在教学实施的过程中，笔者选取了糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核酸代谢、血液生化五章的内容进行教学改革，总共20 学时，下面以生物化学课程重点章节《糖代谢》的教学为例，共6 学时，介绍基于PBL 的翻转课堂教学法应用于生物化学课程的实施过程，教学内容安排为2 个板块，第一，学习糖代谢的过程；第二学习糖代谢的调控。

1.2.1.1 试验组教学 （1） 课前设计：各班学委成立学习小组， 4 个同学为一组，小组成员可以是相同班级内组合或不同班级间交插组合。以“学习通”App 为教学辅助工具，教师在授课前2 周上传《糖代谢》微课视频，下发PBL（糖尿病）、本章学习的重点难点及相关问题。课前教师向同学们介绍可将教学内容反映出来的临床PBL “糖尿病”的发病机制、类型、临床表现、与生物化学知识相关的并发症、治疗方法，并提出问题，①针对课程内容“糖代谢的过程”问题：糖尿病患者治疗除了进行药物治疗还需配合饮食控制及餐后适当运动，进行餐后运动的原因？机体活动所需的能量是如何产生的？目前已发现很多中药及其活性成分通过作用于糖异生途径或糖原代谢途径中的关键酶，改变酶的活性，促进糖原合成、糖酵解，抑制糖原分解、糖异生而达到降血糖的目的，其机制是什么？②针对课程内容“糖代谢调控”提出问题：从酶调控角度讨论机体如何根据能量需求调控有氧氧化和无氧氧化的代谢速度？注射胰岛素可以治疗糖尿病，治疗慢性高血糖及糖代谢紊乱，试述激素如何维持血糖平衡？学生带着问题观看视频预习糖代谢的内容，组员之间互相协作，查找相关资料，讨论学习。

（2） 课堂设计：①教师引导学生解决PBL 中提出的问题，学生以举手抢答方式，或者以“学习通”附带功能“摇一摇”点名方式进行答题，回答问题的同学给予加分作为课堂积分，由各组组长记录得分。讨论结束后由教师评价讨论的结果，对同学们难以理解的知识点进行深入的引导，如讨论糖尿病患者进行餐后运动的原因时，大部分同学总结出餐后适当运动，可以减少餐后高血糖，骨骼肌运动消耗葡萄糖。教师根据学生答案进一步引导学生思考什么是血糖，餐后为什么容易引起高血糖，骨骼肌运动消耗葡萄糖是为了提供能量，机体能量如何产生？②在前一次课学习的基础下，同学们讨论解决第二板块内容“糖代谢调控”提出的问题，由汇报人将课下学习和讨论的结果以PPT 的形式在课堂上分享，本组同学补充， 其他组同学补充、质疑、 讨论、 辩论等。讨论过程中教师进行适当的引导及评价；③课程结束后，借助“学习通”课上进行单元测试（20 道选择题，总分100 分），测试时间为30 min。

（3） 考核：期末综合成绩由形成性成绩（平时成绩+实验成绩） 与终结性成绩（期终卷面考试成绩） 组成。平时成绩包括课堂表现分（课堂积分+发现问题、解决问题，团队合作精神得分+课前讨论内容记录、 文献资料得分）、课上测试成绩、出勤率组成。

1.2.1.2 对照组教学 学生不需要提前自学，课堂6 学时全部由教师授课，课堂教师提问2～3 次，没有其他互动活动，单元测试练习题课后自主安排时间完成。期末综合成绩由平时成绩（出勤率） 25%、实验成绩15%、期终卷面成绩60%组成［4］。

1.3 统计学方法 采用SPSS Statistics 统计软件进行分析，计量资料以（x±s）表示，采用t 检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组学生的教学效果比较 试验组学生学习积极性、教学改革内容进行单元测式的平均成绩、总成绩均比对照组学生明显提高，2 组差异显著，有统计学意义（P＜0.001），见表1。

表1 2 组学生教学成绩比较 （x±s，分）

2.2 2 组学生对教学方法满意度比较 课程结束后对试验组学生就基于PBL 的翻转课堂教学的满意度进行了问卷调查。结果表明，78.5%（73/93） 的学生认为基于PBL的翻转课堂教学方法好，能调动学习的积极性，提高学习效果；8.6%（8/93） 的学生认为一般；12.9% （12/93）的学生认为其不如传统教学。

2.3 2 组学生对传统评价体系及形成性评价体系的满意度调查 课程结束后以试验组为调查对象，对传统评价体系及形成性评价体系进行问卷调查。结果表明，81.2%的学生认为形成性评价体系相对更公平；11.6%的学生认为形成性评价体系不如传统的评价方法，这种评价方法需要考核课堂表现，对于性格腼腆的同学不太公平；7.2% 学生认为两种评价方法效果差不多。

3 讨论

3.1 提高了教学质量、判断思维及应用知识的能力PBL的特点是以“强调能力培养”代替“强调知识传授”；以“综合课程”代替以“学科为基础的课程”；以“学生为中心”代替“教师为中心”；以“小组讨论”代替“班级授课”［5］。翻转课堂这种新兴的教学模式是对传统教学模式的“破坏式创新”，真正学习“以学习者为中心”的教学理念［6-7］。生物化学的教学中引入临床病例，可以将生物化学知识与科研和临床实践相结合，在案例的基础上，同学们相互学习讨论进行翻转课堂教学，能够发挥学生在学习中的主体作用，提高学习兴趣，加深学生对理论知识的理解和探究疾病发生发展的机理，培养学生科研思维和临床实践的能力［7］。通过此种方式，让学生充分掌握生物化学的知识并和实际应用联系起来，为临床专业课程的学习做好充分的准备，所谓“强基础才能强临床”。二者的融合进行生物化学教学有助于提高学生学习积极性，培养学生的判断思维和应用能力［8］。如学习过程中同学们发现糖异生是一个耗能过程，有同学发出疑问饥饿状态下机体启动糖异生，而糖异生是消耗ATP 的途径，与机体处于饥饿状态对ATP 的需求相矛盾，此途径意义何在？针对此问题，教师可以引导学生讨论并找出答案，如教师提示饥饿状态下，其它组织（如肝） 以消耗葡萄糖供能为主转为消耗脂肪供能，保证大脑葡萄糖的供应。最后同学们发散思维，提出糖异生通过消耗ATP 产生葡萄糖，葡萄糖通过血液运输到达大脑，可以有效防止饥饿状态的低血糖症。通过这一问题的讨论同时能让学生认识到肝脏在物质代谢中作为“核心器官”的作用。

研究结果显示，试验组学生单元测试成绩、总成绩及对教学方法的满意度均显著高于对照组学生，2 组有统计学差异 （P＜0.001）。另外，78.5% （73/93） 的学生认为基于PBL 的翻转课堂教学方法好，能调动学习的积极性，提高学习效果。由此可见基于PBL 的翻转课堂教学对提高教学质量具有重要作用，值得借鉴和推广。

3.2 可以构建和谐的课堂氛围 美国心理学家罗杰斯说：“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐安全的课堂气氛［9］。传统的授课方式，以教师讲为主，课堂上融入提问环节，这种模式课堂上的提问少，缺乏热烈的探讨，不利于构建和谐的课堂环境。基于PBL 的翻转课堂教学模式，需要设计案例和剖析案例，教师抛出问题，学生课前以小组为单位学习，课堂分组讨论，进行知识内化，同时融入教师的知识补充，学生带着问题听讲， 最后达到掌握所学内容的目的，同时开阔思路。此方式增加师生互动，生生互动的机会，利于构建和谐的课堂氛围［10］。

3.3 可以构建相对公平的评价体系 独立院校课程考核模式采取传统的平时成绩+卷面成绩，平时成绩的考核主要以出勤率及课后作业组成，这种方式缺乏科学性。其一，出勤率的考察主要通过点名的方式，但是对于大班授课，人数过多，课前都进行点名，占用课堂时间。其二，课后作业，同学们之间存在互相抄袭的现象，随着互联网的发展，同学们也可借助互联网直接复制答案，不能真实反映学生掌握知识的程度。传统的评价手段并不能完全做到平时成绩给分公平、公正。本课程改革中，采用形成性评价体系，由课上测试成绩、课堂表现分、出勤率、实验成绩、期末成绩组成。首先课堂上同学们讨论问题获取课堂表现分这种方式比较直观而公平，对于课上表现腼腆的同学，我们采取直接点名或“学习通”App“摇一摇”的方式提高他们回答问题的积极性，通过这一措施防止课上表现两极分化的现象，其次课堂限时测试，可以防止同学抄袭的现象。这种模式起到公平公正的效果得到同学们的认可。

3.4 改革存在的不足与对策 开展基于PBL 的翻转课堂教学应用于生物化学教学能显著提高教学质量、增强学习积极性，构建相对公平的评价体系。但是在本次教学改革过程中仍存在一些不足：第一，案例选择缺乏多样性。教学过程中，进行教学改革的每一章内容只选取一个案例，比较单一。第二，课堂授课人数过多，不能保证学生课堂参与度达到100%。虽然采取直接点名或“学习通”App“摇一摇”的方式可以改善这一现象，由于是大班授课，学生人数多，这种方式不能兼顾到每一位学生。鉴于此，笔者建议生物化学教学开展基于PBL 的翻转课堂，教师除了掌握本学科知识外，还需要积极学习其它学科的知识，并与其它专业学科的教师一起学习研讨，制定高质量、科学的生物化学教学案例，建立生物化学教学案例库。如糖代谢教学中，可选用糖尿病，蚕豆病，乳糖不耐症等多个案例，脂质代谢中可选用肥胖症，脂质异常引起的心脑血管疾病等多个案例，具备案例库以后，课前案例选取工作中就可以做到“游刃有余”并能够针对教学内容选择多样化的案例，这样会达到更好的教学效果。另外，授课选择小班授课，教学效果更理想。