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课程思政理念下的糖酵解BOPPPS教学模式设计

2023-06-29胡莉魏姜勉李思强王明成李大红

中国食品 2023年2期
关键词:黄淮糖酵解学院

胡莉 魏姜勉 李思强 王明成 李大红

课程思政是指在专业课程中融入思政元素,从而在完成知识目标、能力目标的同时,完成情感教育目标。面对新时代对于人才的迫切需求,高校的思政教育方式也要有所突破和改进,以激发学生对思政的兴趣。

食品专业生物化学课程涉及的专业知识和应用范围均非常宽广,是开展课程思政的优秀载体。教学团队通过采用BOPPPS教学模式,在激发学生学习兴趣的同时,将思政元素悄无声息地贯穿于整个教学过程,使得课程思政水到渠成,实现了思政元素与理论知识的融合。本文以糖酵解一课为例,分析了课程思政的必要性、教学设计和具体实施等,以期为其他相关课程内容的思政教学改革提供一定的参考。

一、糖酵解代谢途径在生物化学中的地位

糖酵解是郭蔼光主编的《基础生物化学》的第七章內容,属于代谢生物化学部分的知识,内容主要包括糖酵解概念、发现史、反应过程、注意事项和ATP计算。

糖酵解是三大能源物质代谢中最先学习的部分,不仅可以检测学生对于糖类结构的学习效果,还可为后续学习脂类、蛋白质以及核酸的代谢打下基础,有着承上启下的作用。本节课程内容知识点丰富,为思政元素提供了很多着力点,通过本次课程的学习,对学生的价值观也能起到一定的引领作用。

二、糖酵解代谢途径

的学习目标和重难点分析

本节课程(50min)的学习目标包括以下三点:第一,要求学生掌握糖酵解的发现史、定义、发生场所、关键步骤和关键酶、十步化学反应过程和注意事项;第二,要求学生能够正确计算糖酵解能量产生,能够分析日常生活中其它糖类在体内代谢产生的能量;第三,要求学生能够认识到糖类代谢的生物学意义,能够科学减肥、合理膳食,塑造乐观豁达、积极向上的生命观。

通过对学生课下预习的效果分析,课程重点为糖酵解十步化学反应过程和注意事项,课程难点为糖酵解代谢途径中能量ATP的计算,以及对所学知识的举一反三和学以致用。

三、BOPPPS模式下

糖酵解代谢途径的教学设计

1.糖酵解代谢途径发现史的教学设计。(1)课堂知识设计。理论知识采用BOPPPS模式进行教学,先导入情景案例(B),在此基础上提出学习目标(O),O一般以问题的形式位于B的最后。比如,糖尿病作为一种慢性代谢疾病,会引发失明、心脑血管疾病等多种严重影响人类健康的并发症,已经成为中国及全球最主要的疾病负担之一,严重威胁着人类的生命健康。根据2017年第8 版全球糖尿病地图预测,到2045 年全球糖尿病成年病人可能增加至6.29亿人,糖尿病已经成为严重的公共卫生问题(对应BOP1P2P3S中的B)。问题是:摄入的糖类物质在体内通过哪条代谢途径分解代谢?这条代谢途径又是如何被发现的(对应BOP1P2P3S中的O)?

以练习题的方式对学情进行分析,为了实时了解学情,该题目采用微信慕课堂小程序,以便统计学生答题的提交率和正确率。如果学生答题正确率达到95%以上,教师便要及时调整教学目标(对应BOP1P2P3S中的P1)。

根据上述情景案例,发布相关讨论题,学生进行分组讨论,每个小问题以5min为限进行讨论、分析和总结,每个小组临时推选或教师随机抽提一名学生作为小组代表。5min后,各小组代表按照顺时针的方向取代其他小组代表的位置,参与其他小组的讨论2min,互为补充。2min后,小组代表回答讨论内容,小组成员可以补充。每组学生完成练习后,教师对回答情况进行评估,综合分析学生对知识的理解程度,解答学生在预习中提出的问题。教师作为聆听者,对相关内容进行总结和补充,为学生梳理糖酵解的发现历程(对应BOP1P2P3S中的P2)。为加深学生对所学知识的理解和掌握程度,教师在课堂上可以增加少量练习,要求学生在课堂内完成(对应BOP1P2P3S中的P3)。

最后,教师带领学生对糖酵解发现史、定义和发生场所进行总结(对应BOP1P2P3S中的S)。

(2)课程思政设计。相关数据显示,中国糖尿病患病人数超过1亿,位居全球首位,肥胖人口超过2.5亿,5岁儿童的龋齿率达到70%以上。随着中国经济的快速发展和居民饮食结构的改变,糖尿病逐渐演变成一场空前未有的流行病,患者数量持续增长。在情景案例导入部分,教师可以自然而然地向学生传递科学减肥、合理膳食、健康大于一切的理念(穿插于BOP1P2P3S中的B)。

在补充讲解糖酵解发展史时,教师应当重点强调毕希纳兄弟对于糖酵解途径前期工作的杰出贡献,他们打破了前人研究结果——发酵一定要依赖于活体细胞的理论基础,面对无数次的实验失败和不满意的结果,他们从未言弃。因此,教师可以向学生传达毕希纳兄弟敢于辩证看待问题的精神和从不放弃、不忘初心的思想境界(穿插于BOP1P2P3S中的P2)。

2.糖酵解反应历程的教学设计。(1)课堂知识设计。理论知识采用BOPPPS教学。人们在中午12点左右会感觉很饿,吃了馒头以后就会好转,因为馒头在机体一系列酶的作用下,将淀粉转变成葡萄糖,葡萄糖通过糖酵解为机体供能(对应BOP1P2P3S中的B)。问题是:葡萄糖是如何转化为能量ATP的?一分子葡萄糖能转化多少ATP(对应BOP1P2P3S中的O)?同时,以问题的形式对学生的学情进行分析,掌握学生的预习深度(对应BOP1P2P3S中的P1)。学生答题正确率达到95%以上,教师便要及时调整教学目标。

基于上述案例,向学生发布分组讨论的问题,讨论方式同上(对应BOP1P2P3S中的P2)。

本部分知识点是本次课程的重中之重,为了使学生能够更好地内化知识,利用所学知识,教师可以在课堂上增加相应的情景练习题,对学生的知识理解进行检测,要求在课堂内完成,分组讨论、教师答疑解惑的具体过程同上(对应BOP1P2P3S中的P3)。通过相关练习题的完成,让学生在逐步理解糖酵解化学反应过程的同时,也能理解糖酵解的生物学意义。

最后,教师带领学生对糖酵解反应历程和ATP计算进行总结,梳理知识点,强调重难点,分析学习目标达成度(对应BOP1P2P3S中的S)。

(2)课程思政设计。首先,在学习糖酵解的十步化学反应时,通过第一阶段的耗能和第二阶段的产能,分析糖酵解中ATP的产出是一个先付出后收获的过程,即要想产生ATP,就要先投资ATP,借此告诫学生有付出才有回报(穿插于BOP1P2P3S中的P2)。其次,通过学习单糖的氧化供能,过渡到双糖和多糖的氧化,告诫学生知识的获取需要举一反三、学以致用(穿插于BOP1P2P3S中的P3)。最后,葡萄糖转变为丙酮酸氧化供能的复杂反应过程很像每个人为实现梦想努力奋斗的曲折过程,借此向学生强调“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”精神的重要性(穿插于BOP1P2P3S中的S)。

3.课程总结的教学设计。(1)课堂知识设计。首先,以思维导图的形式带领学生回顾糖酵解的定义、发生场所及发现历程(对应BOP1P2P3S中的S)。其次,带领学生一起总结以葡萄糖为起点,通过糖酵解给机体提供能量所需要经历的复杂的化学反应,归纳为一句话“糖酵解123”,即以葡萄糖为出发点进行糖酵解,“1”代表糖酵解过程中有1步氧化还原反应;“2”代表全过程有2次底物水平磷酸化反应,净产生2分子ATP;“3”代表整个过程有3步不可逆反应,涉及3种限速酶(对应BOP1P2P3S中的S)。最后,向学生下发具有承前启后作用的课后思考题:糖酵解的三步不可逆反应主要用于对糖酵解速率的调控,剩余的七步可逆反应对机体又有何生物学意义呢?以此引出学生需在课下预习的课程内容——糖异生。

(2)课程思政设计。在总结糖酵解供能过程时,教师应当强调糖类的功能绝不仅仅只是给机体供能,还可以作为食品添加剂来丰富食品的色香味,但是糖类的过多摄入会给机体带来负面影响,如高血糖、肥胖、龋齿,科学减肥、合理膳食是每个人对生命的尊重和敬畏。目前全球都在控糖,中国“十四五”國民健康规划提出,全面实施全民健康生活方式行动,推进“三减三健”(减盐、减油、减糖,健康口腔、健康体重、健康骨骼)等专项行动,世卫组织更是建议禁止在3岁以下儿童食品中添加糖。如今,少糖、少盐、少油是新一代食品研发者的追求,研发食品不仅要注重食品的口感,还要注意营养的搭配,因此应当引导学生形成食品工艺创新的责任心和工匠精神(穿插于BOP1P2P3S中的S)。

基金项目:河南省的教学改革课题“新工科背景下课堂教学进阶评价体系研究与实践——以生物工程专业为例”(2021SJGLX532);黄淮学院教学改革课题“2021年黄淮学院课程思政样板课程”(260100031521);黄淮学院教学改革课题“2021年黄淮学院精品在线开放课程”(19031521);黄淮学院教学改革课题“2021年黄淮学院课程思政样板课程”(260100031362);河南省教学改革课题“河南省教育厅2020年关于公布首批本科一流课程认定结果的通知”(教育厅教高〔2020〕193号);黄淮学院教学改革课题“黄淮学院2021年度黄淮学院教育教学改革研究项目”(2021XJGLX42);黄淮学院教学改革课题“黄淮学院生物类专业课程思政教学团队”(黄淮学院文件院文〔2021〕241号文);黄淮学院教学改革课题“黄淮学院教育教学改革研究项目(教师发展研究专项)” (2021JSFZZXLX09)。

作者简介:胡莉(1987-),女,汉族,河南驻马店人,讲师,硕士研究生,研究方向为食品生物技术。

魏姜勉(1987-),女,汉族,河南驻马店人,讲师,硕士研究生,研究方向为食品发酵工程。

李思强(1985-),男,汉族,山东枣庄人,副教授,博士,研究方向为生物工程。

王明成(1978-),男,汉族,河南驻马店人,副教授,硕士研究生,研究方向为发酵工程。

*通信作者:李大红(1969-),男,汉族,安徽肥东人,教授,博士,研究方向为生物工程。

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