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PBL理论及其在生化实验教学中的应用论文

【关键词】 PBL； 生物化学

实验教学基于问题的学习(problem瞓ased learning，PBL)是1969年美国神经病学教授Barrows提出的一种新型教育模式。它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识［1］，旨在培养学生获取新知识能力、自主学习能力以及解决真实问题的能力。目前PBL已经应用于多个学科领域。

1 PBL的特点

1.1 PBL中的“问题”与“学习” PBL中的“问题”不同于一般传统教学方式中的问题。传统讲授式教学中，教师也经常以提问的方式帮助学生实现对概念的理解。但由于传统教学是以教学内容为中心，因此作为辅助性的提问式教学只是强调获取知识的思维过程，且问题本身也是结构良好的，即在限定的条件中寻找到预先设定好的答案。良构性的问题对于学生习得某种特定的方法、步骤是有帮助的，但同时也限制了学生对于真实问题的思考和把握，这也正是学生在面对现实问题时，无法实现知识迁移的主要原因。PBL中的“问题”是置于真实情景中的，强调问题情境的真实性。真实情景中的问题具有结构不良的特征，通常是多变的、不稳定的，会随着新情况的出现发生变化。同时问题的解决不是单一或一成不变的，需要综合多个领域的知识和概念，而且往往没有所谓的“正确答案”，这就使得多途径收集信息和资源成为必要，也使得小组的分工和协作成为必要［2］。在一个接近现实世界的复杂问题中训练学习，可以培养和提高学生有效解决问题的技能和高级思维能力，并确保这些能力可以有效迁移到未来实际工作问题的解决中。

PBL中的学习活动是学生凭借原有的知识和经验，通过与外界的互动，主动地生成信息的意义的高水平的学习过程，它要求学生把握概念之间的复杂联系并能灵活地应用其解决真实情景中的问题。而解决问题是为了从问题解决中反思和抽象出专业知识、解决问题的策略以及学习策略，即学习过程中学生必须进行元认知反思活动。因此，学生为解决问题而获取知识，反过来，又应用知识来解决问题，高层次思维能力与自主学习能力借此高水平学习过程而得到充分发展。

1.2 PBL中的“学生”与“教师”角色 PBL是以建构主义理论为指导的教学模式。在该模式下，学生不再是简单的被动学习者［3］，而是积极的问题解决者和意义的建构者，PBL培养他们自主协作的精神。PBL问题解决要求学生进行科学的分工与协作，学生通常以小组为单位，解决实际问题；学生通过讨论、查资料等多种方式获得解决问题的方法和答案；问题解决后，学生们还需要对自己的学习过程进行自我反思和评价，总结所获得的知识和技能。这就使得学生的学习由被动变为主动，由盲目变为有目的地探寻问题的答案和实质的主动探索过程，并且在掌握知识的同时还锻炼了多种技能，如思考、创新、协作等能力。在该模式下，教师不再是中心，其角色退居为资源提供者和学生发展的促进或辅导者，基本任务是在学生解决问题的过程中提供学习材料，引导学生进行学习。这与建构主义所倡导的“支架式教学”中师生的角色一致［4］。

2 PBL学习流程与应用实例

据Barrows在医学教育中所用的典型模型，PBL大致包括组建小组、创设情境及提出问题、探究及解决问题、展示汇报成果、问题后评价及信息反馈等环节［5］。我们将该模式根据实际情况调整后，应用于生物化学实验教学中，步骤如下：

2.1 前期准备 对教师开展PBL课程培训，学习PBL的理念及实施方法；定期召开教师会议，制定修改适应PBL教学的配套实验课教案；设定2005级七年制中西医临床专业学生为研究对象。

2.2 组建PBL小组 将研究对象随机分为实验班(PBL教学模式)和对照班(传统教学模式)。将实验班再分成4个小组，每个小组选出1名组长以及1名记录员，分别负责小组讨论的主持和讨论记录的整理工作。

2.3 提出问题 教师根据实验教学内容，设计具有一定相关性的劣构情境问题，如针对“蛋白质含量测定—Lowry法”实验，提出如何鉴定劣质奶粉？针对“激素对家兔血糖的影响”实验，提出如何排除某肝脏肿大患者为糖原累积症患者等。这些问题的解决方法具有多样性，而实验内容是其中一种可以应用的手段。在实验之前教师将设计的`问题及部分参考书目留给每个PBL小组，由小组讨论决定解决问题的方案，即学生决定自己要学什么。在这个阶段教师发挥“引导者”作用，鼓励学生的反省性思维，促使其自己发现缺乏哪些阻碍问题解决的知识，从而激发起共同的学习目标。

2.4 解决问题 PBL小组成员利用课余时间针对小组确定的学习要点分头查找资料，然后小组成员集合，在组长主持下沟通他们所学的东西，基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设，再根据假设进一步查找资料，完善解决方案。在此阶段，教师主要发挥“协调者”和“学科专家”的作用，协调小组矛盾，为小组成员提供一定咨询服务。该阶段是小组成员分享学习成果的时间，很重要的一点是学生们要评价自己的信息以及他人的信息，看信息是怎样得来的，来源是否可靠等，这是促成自主学习的重要途径。

2.5 汇报成果 各小组选派代表，在实验课上向老师和其他小组从解决问题方案设计、原理解释、基本操作流程、预期结果等角度汇报自己的结论以及得出结论的过程。最后由教师进行总结归纳。该阶段可以更好地调动学生的参与性，使学生的成就感得以满足，同时汇报后学生通过实验实际操作，可进一步对比验证其解决问题的方案。

2.6 评价及反馈 对问题解决及学习的评价要结合成果展示和传统的测评方法，如考试等。我们采用的就是问卷调查及实验课笔试方式相结合。实验班与对照班实验课程期终考试(笔试)成绩比较显示：实验班平均66.9分，对照班平均58.7分；不及格率：实验班2%，对照班7%。调查问卷结果显示，PBL教学法应用于生化实验教学，88.9%的学生认为能够激发学习兴趣和积极性，92.5%的学生认为能提高自学能力，96.2%的学生认为可提高综合学习的能力，93.4%的学生认为拓宽了知识面，从而提高了教学质量。

3 PBL实践中发现的问题

3.1 教材方面 目前生化实验教材及其他学科实验教材，所设实验教学内容基本都属于针对本学科理论内容的验证性实验，不利于学生创造性的发挥及解决实际问题能力的培养。而PBL教学的特点就是打破学科界限及传统教学体系，学习过程不再依赖于某本具体的教科书。这就要求教师不断完善知识结构，合理组合传统实验项目成为综合性、系统性的实验，编写相应的实验教案，设计出具有启发性的问题。

3.2 教师方面 师资相对不足是目前PBL在我国推广应用的最大障碍。首先教师相对学生人数比例上难以满足PBL应用的需求，PBL采用小组教学法，小组学生人数过多会影响教学效果。另一方面，教师教学思维的转变还需要教育和时间，目前大多数教师都是经传统教学模式培养出来的，在PBL教学实践中很难坚持“隐退”，往往在小组问题解决过程中表现为过度热心、主动教学。所以在教师中广泛开展转变教育观念的教育活动，加强PBL教学法培训十分必要。

3.3 学生方面 实践中发现，学生的性格会直接影响到PBL教学的效果。如在小组讨论阶段，表现强势的学生会积极讨论发言，而一些学生较为沉默，无法真正融入PBL的教学模式中来。另外，存在平时表现与考核成绩不相符的现象：一些在课堂上表现积极，讨论问题时思维活跃、思路清晰的学生在笔试中的成绩却很低；在实验操作考核中，也有部分学生一上考场就不知所措、频频错误。提示我们要逐步建立定量和定性相结合的科学有效的评价系统。

总之，在具体应用并实施PBL时，不能照搬国外原创性的PBL典型模式，应当对PBL的内涵和特点等关键问题有合理的认识，并结合我国国情及学校教学现状进行适当的调整，以便更好地利用它实践到我国教育体制改革中。

【参考文献】

1 姜萍,杨振宁,商庆新,等.PBL 教学模式在高等医学教学改革中的应用分析.中国中医药信息杂志,2005,12(3):104105.

2 黄斌.PBL与我国的教育现实.现代教育科学,2005，(6)：79.

3 刘智运.论高校研究性教学与研究性学习的关系.中国大学教育,2006,(2):2426.

4 马红亮,杨冬.网络环境下PBL的模式研究.现代教育技术,2002,12(3):1718.

5 Barrows HS,Tamblyn RM. An evaluation of problem瞓ased learning in small group utilizing a simulated patient. J Med Educ,1976,51(1)：5254.

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有氧运动减肥的生理生物化学分析论文

在个人成长的多个环节中，大家最不陌生的就是论文了吧，论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。写起论文来就毫无头绪？以下是我为大家整理的有氧运动减肥的生理生物化学分析论文，欢迎阅读与收藏。

摘要：

肥胖是一种慢性疾病，本文分析了肥胖产生的原因，通过生化指标剖析了有氧运动的作用机理，着重探讨了有氧运动减肥的科学性，为肥胖者达到理想的体重提供理论指导。

关键词：

生物学分析；有氧运动；减肥；

引言：

肥胖不仅影响人们的形体美，造成心理负担，而且常会引发高血压、冠心病、糖尿病以及血脂异常等疾病，对身体健康造成威胁。肥胖被认为是由遗传、营养、活动不足等因素引起的。据不完全统计，我国目前20岁以上的肥胖病人已超过2000万，体重超重者多达1.5亿人。因此通过有氧运动，降低体脂含量、改变体成分，将体重维持在健康状态是十分必要的。

1.有氧运动与减肥健身的关系

有氧运动，亦称有氧代谢运动，指以糖和脂肪的有氧代谢方式供能的运动，运动过程中，机体的摄氧量与需氧量基本持平。运动时HR在120-150次/m，大强度的有氧运动HR也会超过150次/m，而且会有无氧代谢参与部分供能。有氧运动的特点是运动强度低、持续时间长、大肌肉群参与、有一定节奏，方便易行，易于坚持。中国运动医学年会(1991)建议，每周至少运动3~5次，持续时间30~60min，这对减肥健身效果才较明显。研究表明，人在运动过程中随着锻炼时间延长，脂肪供能比例增大，如在40min、90min、180min持续运动时，脂肪酸供能比分别为27%、37%、50%，在有氧锻炼时，有些问题值得我们注意，如运动的时间、强度、项群等，应因人而异地制订训练计划。

1.1运动强度

运动强度是有氧锻炼的一个重要因素，它与能量供给、能量摄入、耗氧量、运动损伤等因素皆有相关，运动强度的大小常以HR、耗氧量及METS(安静时能量或耗氧量的倍数)来表示。由于每个人的年龄、体能和健康等状况不同，每个人的有氧锻炼量亦不相同。

1.2持续时间

运动持续时间与运动强度呈负相关。增加强度则运动时间会减短，反之，负荷减轻时运动时间则可以持续更久；持续时间可用距离或能量消耗来代表。美国运动医学会建议每天以中等强度持续运动30~60min，每次活动耗能保持300千卡左右。有许多运动科学资料都会将运动的METS表示出来，有METS即可算出能量消耗值。一般而言，跑步或走路1600m约可消耗100千卡，但能量消耗会受体重和速度的影响。如从事速度稳定的运动(快走或慢跑)且知道体重，即可利用“每小时所跑或走的公里数为METS”的简便原则来计算能量消耗。如一位体重60kg的人在15min内快走2000m，那么1h可走8km，所以运动强度为8METS(即运动时消耗的能量约为安静时的8倍)，依公式1METS=1千卡/kg体重×h，则60kg以此强度运动1h会消耗480千卡(8千卡/kg.h×60kg=480千卡/h)，每分钟消耗8千卡。

体能较差者开始运动时，每次消耗100~200千卡为宜；待体能逐渐改善后，每次能量消耗可增加至200~300千卡；中等体能者每次消耗200~400千卡为宜；体能较佳者大约400千卡以上。反之，若以有氧锻炼为标准，只要知道运动时平均速度(如快走)和体重，便可计算出要运动多少时间才可消耗上述建议的能量。如一位60kg普通体能者，慢跑时平均速度180m/min，若每次消耗300千卡，需运动多长时间?180m/min相当于10.8km/h，即运动时的能量消耗约10.8METS即为10.8千卡/kg.h，由于他体重60kg，所以他1h消耗10.8×60=648千卡，每分钟消耗10.8千卡，若消耗300千卡，则需运动300÷；10.8=28min，这对减肥提高体能是大有好处的。开始运动时若无法一口气持续运动15min或更长时间，可以分段实施，在一天内完成。

2.运动减肥的生理生化分析

体重指数(BMI)与身体活动之间呈逆向的关系，运动可以通过增加能量消耗而减少体内脂肪的积蓄。

2.1运动减肥的作用

运动可以改善脂肪代谢紊乱加快脂肪代谢，限制脂肪积累。运动还可抑制过度进食引起的脂肪细胞数量升高，并减少脂肪细胞体积的增加；运动可以提高安静时代谢率(RMR)，RMR所消耗的能量占总能量消耗量的60%~70%；运动可以改变肥胖者与能量代谢调节相关的激素水平，如提高胰岛素的敏感性等。

2.2身体成分及减肥的机理分析

体重分瘦体重与脂肪体重两部分。瘦体重包括肌肉、皮肤、骨骼、器官、体液及其它非脂肪组织。减肥应尽可能地减去多余的脂肪而保留瘦体重。影响体重的基本要素是热能摄入量与消耗量。当成人热能摄入量等于消耗量时，则体重基本保持不变，即热能平衡。当热能摄入量大于消耗量时则体重增加，即热能正平衡。而热能摄入量小于消耗量时，则体重减轻，即热能负平衡。因此，减肥的最就是要减去体内多余的脂肪，通过变动热能平衡来实现，即调节代谢功能，增加脂肪消耗。

2.3有氧运动对脂肪体积的影响

当人进行长时间的耐力运动时，体内糖提供的热量远不能满足需要，通过增加氧气的供给，体内的脂肪经过氧化分解，产生热能供人体使用。耐力运动中以有氧运动对人体内脂肪代谢的影响最为明显，可以直接影响脂肪组织中脂肪细胞的体积。因为有氧运动可以通过增加能量的消耗减少体内脂肪的积蓄，抑制脂肪细胞的积累，减少脂肪细胞的体积，并且降低了摄食效率，减少脂肪的沉积。

2.4有氧运动对胰岛素作用的影响

降脂和增加能耗主要是通过调节内分泌代谢来实现。有氧运动可改善肥胖者胰岛素受体结合力和胰岛素的敏感性，有氧运动使血浆胰岛素水平下降，胰高血糖素、儿茶酚胺和肾上腺素分泌增加，促使脂肪水解过程的限速酶活性增加，加速脂肪的水解，促进脂肪的分解。因此，有氧运动能够有效地控制脂肪的合成和增加脂肪的供能，从而减少脂肪的合成，促进脂肪的消耗。大量研究表明，在进行长距离中等强度的运动时，血浆游离脂肪酸是重要的化学能源，尤其在运动强度低于50%~60%最大摄氧量水平的时候。实验证明，运动时人体骨骼肌氧化脂肪酸40%来自骨骼肌细胞内脂肪水解，60%来自脂肪组织和血浆甘油三酯水解后释放的游离脂肪酸。另外，有氧运动在减体脂的同时，还可以改善机体功能，提高机体的免疫功能。因此，就能量消耗而言，运动减肥对所有的人都是有效的，尤其是通过有氧运动造成体内能量的负平衡，有氧运动是最为有效、副作用最小、最有利于健康的减肥方法。

2.5有氧运动与抑制脂肪积累的神经内分泌调节机制

运动能增加热能消耗这一点毋庸置疑，正常情况下，轻微的体力活动也能增肌10%~20%的能量消耗，机体运动时，交感神经系统变的异常兴奋来满足运动的需要，此时血浆中的抗胰岛素如儿茶酚胺、胰高血糖素、生长素、糖皮质激素等浓度也会相应升高，抑制胰岛素的'分泌，随着运动时间和强度的增加，血浆胰岛素浓度呈下降趋势，儿茶酚胺和肾上腺皮质素的增加，胰岛素分泌减少，促使脂肪水解过程中的限速酶、甘油三酯酶、细胞色素C氧化酶及柠檬酸合成酶活性增加，而这些酶均与脂肪的摄取、动用、活化有关。活性酶的升高会加速酶的水解，运动能促进脂肪分解，降低血瘦素水平，且与脂肪含量的减少呈正相关。

3.有氧运动减肥的生理学分析

在人们进行健身运动时，人体系统内部发生着各种各样的变化。这些变化的产生是由于身体运动刺激了体内基础代谢水平的提高而引起的体内各功能系统进行重新运作的一种适应性反应。其中循环系统的变化尤为突出，因为它为其它功能系统的运作提供物质保障。从这一点上讲，健身首先应健其心。有氧运动就是强健人的心肺功能的一种健身运动。

4.结论与建议

4.1有氧运动的强度控制在最大吸氧量的70%以下，运动时间每次不少于40min。

运动频率可每周3次。若重度肥胖或有肥胖并发症者，可隔日运动，注意适当补充水分及无机盐。运动中汗液的大量排泄，会引起部分水分及无机盐的流失，运动后应及时对水分及无机盐给予适当的补充。运动减肥一定要持之以恒，在进行有氧运动前应做准备活动，运动结束还要进行适当的放松。另外在进行有氧运动的初期，最好能在有经验的人指导下进行。在坚持有氧运动减肥的同时，配合适当的饮食控制(尤其控制高脂饮食)，尤为重要的是要与动物脂肪保持足够的距离，只有这样才能早日达到理想体重。

4.2有氧运动最佳心率范围是(220年龄)x60%—(220–年龄)x85%.

运动中呼吸宜慢而深，尽量注意吐气，不要大嘴呼吸，应用鼻吸气，用嘴呼气。运动后不要立即停下来或原地不动，应慢走一段，帮助静脉血回流，直到心跳和呼吸稳定再停下来。

参考文献：

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[2]周明华、张文普、王勇等，心理调节法在排球教学中的应用.体育函授通讯，1997.

[3]谢燕群，运动员选材学.四川:四川教育出版社，1996.

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[9]王步标.人体生理学[M].北京:高等教育出版社，1994(5).

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