金課運動生物化學綜合性實驗教學研究

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摘要:運動生物化學實驗課是體育教育專業等的主要基礎課，是學生應用運動生物化學和其他相關學科的基礎知識與理論，解決運動實踐中實際問題的一門課程。本文根據金課“兩性一度”的要求與標準，分析目前運動生物化學實驗課教學存在的問題，提出運動生物化學綜合性實驗教學的模式與方法，為運動生物化學實驗課的金課建設提供依據與實用的方法。

關鍵詞:運動生物化學;綜合性實驗;金課;實驗教學

隨著國際信息化的發展、全球多元化知識的共享和知識傳播模式的變革，實驗課的傳統課堂也面臨著嚴峻的挑戰，具有兩性一度特點的“金課”將對我國的高等教育的教學改革帶來前所未有的革命［1］。運動生物化學從分子水平研究運動對人體化學組成的影響，以及運動時物質代謝和能量代謝的特點和規律的一門學科，直接服務于全民健身和運動員的運動訓練。運動生物化學實驗是應用運動生物化學的知識與原理，通過實驗基本操作、基本技能的學習與訓練，解決全民健身和運動訓練的實際問題，培養學生理論聯系實際的思維能力;認真、嚴謹、求實的科學態度;正確觀察與分析判斷實驗現象能力，以及培養學生的頑強拼搏、刻苦耐勞的素質［2］。本文從運動生物化學實驗的目標出發，依據金課的“兩性一度”特性，從高階性、創新性和挑戰度等，分析目前運動生物化學實驗課的特點和教學方法、教學模式，提出具有金課特性、全新的教學方法與教學模式，打造運動生物化學實驗金課課程，提高高校的體育教育教學質量和運動訓練效果。

1現階段運動生物化學實驗存在問題

學習運動生物化學基本知識，掌握一定生物化學的實驗操作技術，對于全民健身的開展和奧運攻關具有一定指導作用。目前，運動生物化學實驗課由于長期處于簡單的傳統教學階段，依據金課的標準與要求，實驗課的課堂教學內容比較陳舊，教學方法單一，學生被動學習，教學效果較差。

1．1實驗課內容單一，知識、能力與素質的培養脫節

目前，受一般傳統教育思想的影響，我國大部分高等院校的運動生物化學實驗教學模式較為保守和封閉，基本上延續了傳統課堂的以傳授理論知識為主，實驗技能操作為輔的實驗教學模式。運動生物化學實驗課的教學一般注重基礎性、驗證性、演示性。很多實驗內容簡單，僅僅是有關知識的重復與簡單的驗證。學生被動學習，自主性學習能力差，提出問題和綜合分析問題的能力低;實驗課的教學內容和方法多年不變，理論脫離實踐，未能具體聯系體育運動訓練與實踐，忽視了對學生基本素質與專項能力的培養。現階段，運動生物化學實驗課常開展5－6個常規的一般性實驗(表1):血紅蛋白、血乳酸、血尿素、尿蛋白、尿肌酐等的測試，實驗課往往安排在理論課的后面，簡單驗證理論知識內容，實驗課程模塊之間沒有聯系，實驗內容與體育運動實踐關系不密切，體現不了對學生的能力、素質的培養，因此，學生學習的積極性不高，課堂氣氛不濃。實驗課的內容與設計缺乏金課的“高階性”特征。

1．2實驗方法陳舊，時代性，創新性不強

目前，運動生物化學實驗方法一般都是保留著二十世紀80年代的簡單的化學比色方法，如血乳酸的測定方法，常采用楊氏改良對羥基聯苯測試的方法，即取微量的新鮮血液，加上三氯醋酸，通過離心除去蛋白，無蛋白的血乳酸與濃硫酸生成乙醛，乙醛與對羥基聯苯反應生成紫紅色復合物，紫紅色復合物的顏色深淺與乙醛濃度成正比。再與同樣方法處理的標準液進行比色，即可求出血液中乳酸的含量［3］。實驗過程通過簡單的加樣，對比，計算;學生興趣度不高;其實，科學發達的今天，血乳酸的測定方法早已經從簡單的比色法發展到了酶法、酶電極法和層析法等;儀器設備也從原來簡單的分光光度計發展為乳酸半自動儀、全自動儀;測試儀器的形狀也從較大型改綜述報告ZONGSHUBAOGAO變為便攜式的掌上測試儀;但這些僅用于科學研究，沒有運用到教學中，導致現階段教學設計簡單，脫離實踐，現階段的實驗教學，學生學習的測試方法較為落后，未能適應目前體育科學和運動訓練的要求，不具有時代的前沿性與創新性。

1．3教學模式落后，未具有挑戰性

現在實驗教學模式基本過程是學生預習、教師講解與示范、學生自主操作、教師課堂指導、學生提交實驗報告、教師批改等環節;但每個學生是否真正按要求完成預習，老師難以跟蹤監督;實驗過程中，學生未能理解實驗的生物化學指標的原理與應用，加之實驗內容簡單，預習易出現形式化;學生根據老師的要求和實驗指導手冊進行實驗操作，老師照本宣科，實驗課堂教學完全是以老師為中心，學生被動學習與操作，實驗簡單，缺乏挑戰性，學生興趣度不高，教學效果差。

2基于金課運動生物化學實驗課教學設計

運動生物化學綜合性實驗是激發自主學習意識、鍛煉學生解決問題能力、培養科研創新思維教學，為打造“金課”提供了有效的實施平臺［4］。綜合性實驗教學本身具備一定的高階性，實驗內容不只是簡單的知識傳授，而是知識、能力、素質的結合，是培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維，是對能力和思維的訓練［5－6］。要求實驗內容要有創新性、前沿性和時代性，要求把最新知識、理論、方法等融入教學，避免教學內容陳舊過時，另外要反映教學內容的實踐價值，避免教學內容空泛虛化。因此，有必要將前沿的、有實踐價值的實際案例轉化為綜合性實驗教學資源，實現科研與教學的有機融合［7］。此外，綜合性實驗教學的內容應具有一定的挑戰度，這樣才能促進學生獨立思考能力的發揮，在解決具有一定難度的實際問題過程中收獲信心、提升興趣。因此，以“金課”的“兩性一度”為導向的運動生物化學綜合性實驗教學模式，可以最大限度地發揮運動生物化學教學的效果(如圖二)。

2．1綜合性實驗設計的高階性分析

大強度運動時，肌肉工作的能量主要來自糖酵解供能，糖酵解的代謝產物是乳酸，所以，乳酸越多說明糖酵解的供能能力越強［8］。因此，可用血乳酸評定運動強度。目前的血乳酸的實驗是簡單的比色方法，教師講授→學生傾聽→學生模仿→操作測試→教師總結。實驗課堂教學中，教師忽視了學生的主體地位，未能很好培養學生自主學習和實踐動手能力。因此我們依據金課標準，對血乳酸檢測的實驗教學改革(表2):首先讓學生自主學習血乳酸評定運動強度的有關知識。如在體育運動訓練中，血乳酸濃度的變化與運動訓練時人體的能量供應系統有關:短時間的激烈運動，運動時間不超過10秒，體內的能量供應一般以磷酸原系統供能為主，運動后血乳酸一般不超過4mmol/L;而運動強度大，時間在30秒之90秒之間的運動，一般以糖酵解系統供能為主，血乳酸常為12－14mmol/L;長時間的有氧代謝的耐力運動，運動后血乳酸也較少［9］，因此，通過測試和分析運動后的血乳酸，我們不僅能判斷不同類型的運動，還可以科學評定運動的負荷強度;我們引導學生線下學習運動與血乳酸的原理，學習血乳酸的測試方法;線上學生綜合設計血乳酸評定長跑的運動負荷強度;學生線下組內討論;教師利用線上審核學生的綜合實驗設計方案，線下實地指導學生在運動場實施測試;小組統計和分析實驗測試結果，最后寫出初步報告并進行討論。在整個實驗過程中，通過線上線下學習糖酵解與運動強度評定的相關理論知識和實驗操作技術，培養學生的自主學習的能力;經過學生小組學習和討論，設計實驗方案，從而提高學生的提出問題，團隊協作的能力;在現場實驗過程中，培養學生的現場組織和實驗的協調能力，提高他們的科研意識和刻苦耐勞的素質。

2．2綜合性實驗設計的創新性分析

為了更好提高實驗課的教學效果于創新性，我們組織學生參加教師的科研活動，將體育科學研究與實驗相結合，培養學生理論學習于實驗的興趣。以現在大眾關心的青少年肥胖問題為依托，我們組織學生在網上查閱和現場調研有關少兒肥胖的原因和運動防控肥胖的方法，結合實際問題學習運動生物化學有關《脂肪代謝與運動》章節，由學生進行探究性學習，設計綜合性實驗，學生創新性通過測試受試者的血脂四項分析肥胖兒童的原因，并通過血乳酸調控有氧運動強度，達到減肥的目的。

2．3綜合設計性實驗挑戰度的分析

大學生的身體素質是影響其身體健康和學習成績的重要因素。大學生身體素質的訓練最關鍵就是訓練的方法應用和訓練手段的選擇，該實驗的設計對于學生有一定的挑戰度。在前期實驗模塊中，學生線上線下學習和實驗技術學習的基礎上，教師組織學生學習有關大學生身體素質訓練的有關參考文獻，以本班同學互為實驗對象，開展時間較長的綜合實驗，并組織學生統計測試的各項生物化學指標。由于該實驗較為復雜，需要多學科的理論與方法，教師又要多次與學生一起學習討論，制度實驗科研方案。與學生一起分析有關實驗數據，同時，組織研討，寫出研究報告，經過多次修改和口頭報告，最終形成課程小論文。從實驗的綜合設計到測試與分析，最后撰寫小論文，具有一定的難度和挑戰性。

3基于金課的運動生物化學綜合性實驗線上線下交互融合教學模式

運動生物化學綜合性實驗以線下課程為基石，線上課程為重要依托，開展線下線上混合式教學模式，以打造“金課”為目標，進行教學設計。根據教學目標和教學大綱，結合“兩性一度”的金課理念，將運動生物化學各章節知識點錄制成微視頻，構成主要線上基本課程資源。線上主要是引領學生提出問題、觀看微課視頻自主學習、提出問題、分析問題及時反饋，并可在線上實時提出問題和老師同學討論互動。線下課堂除傳統的課堂講授外，依據學生在線上學習過程中出現的問題反饋，教師可及時調整授課時的重難點，及時引導。線下組織學生進行小組討論，鼓勵學生利用開放性實驗室，設計實驗進行自主探索，自主驗證，培養學生解決復雜問題的綜合能力。基于金課，運動生化實驗課線上線下交互融合的教學模式設計(圖四)，在線上:通過自主探究學習、觀看微教學與實驗的視頻、協同學習與討論、提出問題，在教學認真的學習與分析。在線下:在老師的指導下認真學習，掌握實驗的操作方法與技術，與老師一起討論，再次提出問題、分析問題，經老師審核后進行綜合實驗，最后撰寫實驗報告。以上的學習模式，提升了學生應用所學的知識，同時拓展相關的學科知識，自主探究學習，綜合應用多學科的理論與知識，創新性分析和解決問題的能力。也培養學生刻苦鉆研、勇于探索的科學素養。

4小結

傳統的運動生物化學實驗課教學，的確存在教學內容單一;知識、能力與素質的培養嚴重脫節;實驗教學方法陳舊，創新性不強;教學模式落后，未具有挑戰性等問題。因此，在綜合實驗課程的教學中，教師必須學習、更新教學理念，以金課建設的標準，不斷改革探索，創新、優化教學方法，運用線上和線下混合式的實驗教學模式;堅持以學生為本，激發和提高學生實驗課的學習興趣，培養學生的綜合實驗的設計能力和科學研究的能力，建設“金課”標準的運動生物化學實驗課程。

參考文獻:

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［7］夏慧，陳龍云，鄒小娟，姚小衛，周艷艷，徐建民，趙敏，陳會敏．中醫藥院校《生物化學》線上－線下混合式課程“金課”建設的探索與思考［J］．時珍國醫國藥，2020，31(4):960－961．

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［10］張向群．體育生物學實驗［M］．北京:教育科學出版社，2014:157．

作者：楊玲