丁烽 张兴丽 檀琮萍

摘要为了提高慕课环境下学生对生物化学的学习兴趣与应用能力，针对现有慕课线上线下教学内容及教学方法的不足，围绕“激发学生学习热情，吸引学生主动学习”这一宗旨，结合学生专业特点构建知识模块，对身边的科研实例进行重新建构，优化线上平台的视频内容并渗透思政教育，打造产品开发、美食品尝、漫谈专业中的生物化学、生物化学歌曲比赛、思维导图绘制等形式多样化且易于实施的线下见面课。通过在实践中不断探索与改进以期提高慕课环境下的教学质量，适应不断发展的社会对人才能力培养的需求。

关键词 生物化学 混合式教学 教学方法

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.26.024

OptimizationandConsiderationsforBlendedTeaching andLearning inBiochemistry

DING Feng[1]， ZHANG Xingli[2]， TAN Congping[2]

（[1]School of Bioengineering， Qilu University of Technology， Jinan， Shandong 250353；

[2]School of Food Science and Engineering， Qilu University of Technology， Jinan Shandong 250353）

AbstractIn order to improve students’ learning interest and application ability of biochemistry in the MOOC environment， aiming at theshortcomings of the existing MOOC content and teachingmethods，focusing on thepurpose of "stimulating students’ learning enthusiasm and attracting students to learn actively"， we optimized the video content of the online platform and created a diversified and easy to implement offline meeting class. Through continuous exploration and improvement in practice， the teaching quality under the MOOC environment was improved， adapt to the needs of the continuous development of society for talent ability training.

Keywordsbiochemistry； blended teaching and learning； teaching method

近些年来，随着网络信息技术的迅猛发展，各种线上线下混合式课程慕课如雨后春笋般在各大高校建设起来，对混合式学习的研究成为众多高校教研与教改的热点与重要发展方向。

网络课程质量良莠不齐，许多课程只是把课程知识点简单录制成视频后传到学习平台上，仍然单一地采用传递式教学模式。一方面，由于录制的视频质量不高、缺少传统课堂上的师生互动与情感交流、学习缺乏监管与自律，很多学生只是为了获取线上学习分数而打开视频刷分，没有真正进行线上学习，进行线上学习的同学学习效果又不理想，以学生为中心开展翻转教学无法实施，教师不得已在见面课时只得以强化重点与难点为由，将知识点再次重复讲述；由于线上学习时间已经占用了一部分课时，见面课时教师讲授知识点密集，语速较快，对于原先没有进行线上学习的学生学习起来更加吃力，对于原先已進行线上学习的学生觉得再次重复学习很枯燥。另一方面，在网络信息高度发达的今天，教师单打独斗建设的线上教学资源、缺乏学科合力、优势互补的深度协同机制，与全球的慕课、名校优质网络开放课程相比，对学生毫无吸引力可言。教师如不重视混合教学法在实施过程中面临的问题并加以改进，学生将会对混合式教学产生较大的抵触情绪从而严重影响学习效果。

结合学生的专业特点进行知识模块构建；借助flash动画信息量大、表现形式丰富的特点，在生物化学物质代谢教学、生物化学分子机制教学等章节制作一批Flash动画；对身边的科研实例进行重新建构，扩充精品线上课程资源并渗透思政教育元素，提高学生进行线上学习的兴趣。

以酿酒专业中白酒酿造中的生物化学为例，打造糖类及其分解代谢、蛋白质及其分解代谢、脂类及其分解代谢、维生素、酶以及白酒生产原料处理、制曲、糖化阶段中的物质变化，白酒生产发酵、蒸馏过程的物质变化七个知识模块。[1]以糖类及其分解代谢模块、蛋白质及其分解模块、酶和白酒生产发酵、蒸馏过程的物质变化模块举例说明。

糖类及其分解代谢模块。玉米、高粱、小麦、大米、甘薯、马铃薯等白酒生产原料，进行发酵生产主要依靠其中的淀粉等糖类原料，糖类的分解代谢途径是发酵生产主要途径。此视频模块的制作的知识目标应围绕（1）具备糖类概念。（2）熟悉单糖、低聚糖、多糖种类和性质。（3）熟悉白酒生产中重要的糖类。（4）具有糖酵解的概念，清楚糖酵解的基本途径，理解糖酵解途径的意义。（5）具备糖有氧氧化概念，知道三羧酸循环基本途径，三羧酸循环的特点及意义。（6）有糖类提取和糖含量测定基础能力。

蛋白质及其分解模块。白酒生产原料中的蛋白质，不仅是生物体的重要物质，同时在酿酒生产过程中蛋白质分解的产物，会经过一系列变化，形成某些重要的白酒成品物质。此视频模块的制作的知识目标应围绕（1）具有蛋白质概念，能识记蛋白质元素组成和蛋白质分类。（2）弄清氨基酸结构特点及分类，认识人体必需氨基酸，熟悉氨基酸的理化性质。（3）认识蛋白质空间结构特点，理解蛋白质变性及其影响因素，熟悉蛋白质理化性质。（4）熟悉蛋白质水解和降解，清楚氨基酸降解转化及其产物的去处。（5）具备蛋白质性质检验能力、氨基酸层析分离能力以及蛋白质提取和含量测定能力。

酶模塊。白酒生产中采用糖化酶代替麸曲可使出酒率提高2%-7%，这既能节约粮食，又可简化设备，节省厂房。果酒酿造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶可消除浑浊，改善破碎果的榨汁操作。此视频模块的制作的知识目标应围绕（1）具有酶的概念，认识酶的催化特性和酶的分类。（2）认识酶的结构特点和催化功能，理解酶的专一性及其催化机理。（3）具备酶促反应概念，了解影响酶促反应的因素。（4）认识白酒生产常用的酶及其酶类情况。（5）具备酶活测定基础能力和酶影响因素分析能力。

白酒生产每个阶段都会发生许多物质的变化，而最主要的是糖化发酵过程和蒸馏过程，会产生白酒主要成分酒精和对白酒品味有利的产物。此视频模块的制作的知识目标应围绕（1）识记白酒中醇的种类作用，掌握熟悉乙醇、杂醇油和多元醇的生成途径，以及乙醇生成的影响因素。（2）认识白酒中有机酸的种类作用，熟悉它们的生成途径。（3）熟悉白酒生产中酯类的生成途径，了解白酒中各种酯生成的影响因素。（4）认识白酒中羰基化合物的作用和生成途径。

将原本动态抽象的代谢过程利用动画进行演示，能够形象直观地帮助学生增强学生的理解能力，提高学生主动学习的兴趣。以糖的有氧氧化全过程为例，主要包含糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环、氧化磷酸化四个阶段，应用flash动画以如何把食物变成细胞能识别和使用的能量物质为题，进行演示讲解。第一步是将食物转变成小分子，然后这些分子进入细胞，这些分子一旦进入细胞，细胞呼吸作用就开始了，通过细胞呼吸作用，这些来自食物的分子会变成有用的能量；消化过程结束后，食物中的糖和其他营养物质进入到血液中，接着营养物质（如葡萄糖）会离开血液并通过毛细血管壁进入组织细胞，细胞呼吸作用会完全氧化进入细胞的葡萄糖分子，并释放高能电子，呼吸作用的目标是生成ATP，一种大多数细胞使用的能量物质。Flash动画重点演示糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环、氧化磷酸化四个阶段是如何进行的。

对身边的科研实例进行生物化学知识网络的重新建构，使学生感受到所学知识在科研中的应用，培养学生科研思维，达到学以致用的目的。在讲不饱和脂肪酸的合成代谢时，联系实验室正在进行的10-羟基-2-癸烯酸（王浆酸）合成科研项目进行建构，该项目曾获省“互联网+”大学生创新创业大赛金奖。王浆酸不仅能够增强机体的免疫功能，而且在抗肿瘤、抗癌、抗辐射、抗菌等方面亦有显著疗效，开发潜力广阔，国内市场需求量大，因此，探索其高效方便、低成本的合成方法，对其大规模开发和利用具有重要的理论和应用价值。通过将科研实例进行生物化学知识网络的重新建构，让学生切实感受到学好知识可以运用到有意义的科研工作上。

精心挖掘并制作可用于课程思政教育的视频。在介绍学科发展成就时，可以传播我国科学家攀登科学高峰的事迹，培养学生的爱国情怀。例如，20世纪60年代，我国科学家在国际上首次采用人工方法合成了具有生物学活性的结晶牛胰岛素，并利用X射线衍射技术解析出了猪胰岛素的晶体结构。[2]此外，我国著名结构生物学家施一公团队历时十余年，在酵母中一共解析了10个不同状态的剪接体高分辨的三维结构，这10个状态的剪接体完整覆盖了剪接通路，首次将剪接体介导的RNA剪接过程完整的串联起来，为人类理解RNA剪接的分子机理提供了最清晰、最全面的结构信息。[3]科学家们勇攀科研高峰的精神，无形中激发学生追求科学真理的兴趣，更好的传承科学家的优秀品质。

精心设计线下见面课，可以尝试以下几种方法开展线下课堂活动，做到形式灵活多样，紧密结合学生生活及专业特点，使学生勇于参与、乐于参与，在参与中有所收获。

产品开发：收集与生物化学相关的产品制作流程，通过小制作培养学生研发兴趣和综合素质。例如，在进行脂类化学这一部分见面课时，可以让学生动手制作手工皂。根据脂类皂化原理，油脂在碱作用下生成脂肪酸钠盐即肥皂。通过皂化值计算，可以确定油脂的分子量。[4]

美食品尝：见面课时拿出小零食冻干果蔬脆让学生品尝，首先，让学生思考新鲜果蔬含有哪些维生素？这些维生素的性质如何？新鲜果蔬经过冷冻干燥，脱去多余水分，一些不稳定的维生素会被破坏，如维生素C是其中一种性质不稳定、不耐高温、很容易被破坏的维生素，除维生素C外，其他维生素如维生素A、B、D等较为稳定的维生素则会被浓缩保留下来。[5]然后，让学生结合糖代谢与脂类代谢的相关知识分析，为什么食用冻干果蔬脆要适量，大量食用会引起肥胖？

漫谈专业中的生物化学：笔者所带的学生为酿酒专业的学生，考虑到啤酒麦汁的制备过程涉及蛋白质、糖类、酶、脂类等知识点，让学生思考并讨论此过程中这几类生物分子的变化情况，既加深了学生对线上课程相关知识点的理解又提高了学生分析专业问题并解决问题的能力；将啤酒发酵过程与糖代谢途径对接，将枯燥的糖酵解和柠檬酸循环途径的知识点活化。[6]在适当的环节邀请从事白酒酿造、啤酒酿造、葡萄酒酿造、微生物酶技术等方向研究的老师联系生产实践经验并结合自身的科研给学生做专题报告，优化学生的知识结构，让学生学习时有的放矢，鼓励学生参与讨论，互相取长补短，培养创新兴趣和习惯，学会在论坛中发表意见以及提问，培养解决实际问题的能力。

生物化学歌曲比赛：国内外研究结果显示，将科学内容放在音乐视频中，能够显著提高人们对知识的理解，并且使学习体验更加愉悦。[7]石河子大学沈军队老师在蛋白质章节教学中根据黄梅戏《夫妻双双把家还》改编的《“蛋白质结构”之歌》涉及蛋白质的结构层次及各结构层次间的关系、肽键的结构及性质、蛋白质二级结构元件的类型、维持蛋白质一级结构至四级结构的作用力等知识点，知识与音乐的碰撞给学生带来了巨大震撼，极大地提高了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛。为了使歌曲旋律的选择符合当代大学生的审美观，将学生分成几组，分别就自己感兴趣的知识点改编成适合大多数同学的歌曲，见面课上进行演唱比赛，根据歌曲内容的严谨性、旋律的优美性及节奏感、歌曲的思想性等方面进行打分评选。

思維导图绘制：如在进行糖代谢这一章的见面课时，教师要求学生首先将需要整理的知识点列举出来，选定最能体现知识内容的主题词，其次明确一级分支的关键词，然后确定各分支并对每个分支添加知识具体说明，最后绘制出网状结构图。[8]此外，在构建过程中教师应提醒学生注意相近知识点之间的归纳总结，比如糖酵解和糖异生，两者关键的3步不可逆反应是两个代谢路径之间的不同点，列出各自对应的关键酶及调控机制。思维导图的绘制有助于学生理清知识脉络，构建具有系统性、逻辑性、条理性的知识体系。

*通讯作者：张兴丽

基金项目：1.山东省教改面上项目（M2018X072）《生物化学》在线开放课程的建设；2.齐鲁工业大学校级重点项目（2019zd27）《生物化学实验》在线开放课程建设及应用研究；3.齐鲁工业大学核心课程群建设项目（40012712），食品科学专业核心课程群的建设；4.齐鲁工业大学（山东省科学院）2020年度教学改革与教学研究项目，《生物化学》线上教学方法创新研究（线上教学专项）（40013615）

参考文献

[1]赵军.白酒生物化学[M].北京：中国轻工业出版社，2021.

[2]刘凌云，张要军，张亚歌，等.一流专业建设背景下课程思政的渗透与融合——以生物科学专业《生物化学》教学为例[J].教育教学论坛，2020（3）：43-44.

[3]Wan R ， Bai R ， Yan C ， et al. Structures of the Catalytically ActivatedYeastSpliceosomeRevealtheMechanismofBranching[J].Cell， 2019.

[4]常桂英，邢力，叶飞，等.生物化学课程思政案例库的建设与实践——以吉林农业科技学院为例[J].吉林农业科技学院学报，2021，30（2）： 71-74.

[5]陈璇.冻干果蔬脆案例在“食品生物化学”课程教学中的应用[J].农产品加工，2020，512（9）：107-108.

[6]王红波，刘琴，陈禅友.啤酒酿造案例在食品生物化学课程教学中的拓展应用[J].科教文汇，2019，454：82-83.

[7]李玉玺，刘慧敏，杨荣武.运用《生物化学》歌曲，辅助《生物化学》教学[J].中国生物化学与分子生物学报，2021，37（3）：401-406.

[8]李慧娟，崔志芳，李桂江，等.思维导图结合案例教学法在生物化学教学中的探索[J].广州化工，2020，48：209-211.