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以器官-系统为基础的人体生物学绪论区段的教学探讨与实践

2020-04-15王新凤王会生

医学教育研究与实践 2020年4期
关键词:区段生物学课程体系

张 莉,王新凤,陈 丽,王 涛,谢 雯,王会生,贾 红,郭 媛

(西安交通大学医学部基础医学院生理学与病理生理学系,陕西 西安 710061)

随着我国经济的高速发展,人们对高水平医疗服务的需求日益增强,在培养医学生临床实践技能的同时,提升其科学研究能力,是目前医学高等教育的任务之一[1]。近年来器官-系统整合课程教育改革与实践正在许多高校大力推广,为我国医学教育改革提供了新的方向。许多高校开展了不同整合程度、形式多种多样的探索与实践。西安交通大学于2007年以培养医学精英人才为目标,开设了八年一贯制的“宗濂医学实验班”。“宗濂医学实验班”在课程体系上进行了大幅度改革,对传统课程体系进行重新整合,建立了“基础与临床双循环”的器官-系统整合课程体系,该体系在教学方法上主要采用以问题为基础的学习(Problem-based Learning,PBL)模式[2]。

1 课程改革的必要性

目前我国绝大多数医学高等院校采用的是以学科为基础的传统教学模式,这种模式的优点是注重各学科知识的系统性与完整性,其缺点是各学科之间彼此独立,在教学内容上难免交叉重复或脱节,尤其是基础与临床课程存在严重脱节。同时传统教学主要采用“填鸭式、灌输式”的教学模式,不利于学生主动性的发挥和对自主学习能力的培养。早在35年前,哈佛大学医学院就对医学课程进行了大幅度改革与创新,开始运行课程整合的教学模式,通过不断完善,最终形成9个整合课程模块,成为西方医学教育的典型代表。继哈佛大学医学院之后,西方的很多医学院也逐步对原有课程体系进行了改革[3-4]。台湾阳明大学通过借鉴欧美国家的先进经验,经过近20年的努力现已形成了具有自身特色的整合课程体系。近年来,我校与台湾阳明大学通过两校教师互访,理论培训、小组讨论和实际演练等方法建立合作交流,在借鉴他们成功经验的基础上,经过初步的探索实践,建立了适合我校的PBL教学模式,以“宗濂医学实验班”的开设为契机进行试点,初步形成了“基础与临床双循环”的“器官-系统”整合课程体系,并在运行的过程中不断完善。

2 人体生物学绪论区段的课程设计及优势

2.1 人体生物学绪论区段的课程设计

人体生物学绪论区段是我校宗濂医学实验班“器官-系统”整合课程的第一个区段。该区段涉及人体解剖学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、病理生理学、神经生物学、药理学等重要医学基础学科,系统概要地阐述了正常人体解剖结构、人体胚胎的早期发生、人体基本组织的形态特点、正常人体生理功能的基本规律、疾病的基本病理过程及病变的基本规律,以及药物治疗的基本概念和原则。通过本区段的学习,可以使学生对机体基本的结构和功能有一个总体认知,对疾病和药物治疗有一些基本概念,这些都是后续学习医学基础和临床课程的基础。该区段总计71学时,其中理论授课46学时,7门学科被整合成3个功能模块,具体学时分配见表1;该区段实验教学25学时,具体内容见表2。

表1 人体生物学绪论区段理论课功能模块及课时

表2 人体生物学绪论区段实验课功能模块及课时

2.2 人体生物学绪论区段课程整合教学的优势及特点

整合各学科中的重复内容,为教师和学生减负。该区段在课程设计初期深入研究了各学科中的重复知识点,通过课程内容的整合,减少重复内容或调整同一知识点在不同学科的侧重,避免学生重复学习某些基础知识。例如在传统教学模式中,细胞的基本生理功能中的细胞膜的化学组成和跨细胞膜的物质转运功能在细胞生物学、生物化学和生理学中都有涉及。现在将三个学科中的相关内容进行有机整合后就避免了学生重复学习,一定程度上减轻了学生的负担;另一方面课程整合还能够突出各学科的特色,并为教师节约出学时开展PBL、翻转课堂等互动式教学,增强师生之间的交流和互动,有助于提高教学质量。

以器官-系统为主线,淡化学科界限,增加学科间的联系。绪论区段是各学科的总论,内容涉及机体的基本机构和功能,疾病和药理学的基本概念,所以在进行课程整合时,就以整个人体为主线,将所涉及的内容串在一起,经过这样的整合使学科间界限不再明显,知识联系更加紧密。在人体生物学绪论区段的教学中,学生先学习人体的大体结构,接着学习人体组织的形态特点和胚胎发生,继而学习细胞的基本功能,神经生物学概论、药理学概述与药效学、人体健康与疾病等内容。绪论区段学习的是共性,让学生形成人体是有机整体的基本概念,后续区段学习的是个性,分别学习各器官系统的相关知识,所以本区段的学习为后续区段的学习奠定了坚实的基础。

增加教学互动,提高学生自主学习能力。人体生物学绪论区段课程整合教学模式在坚持“实用性”与“启发性”的原则下,以案例讨论和情景模拟为切入点,引起学生的学习兴趣,并综合运用PBL和翻转课堂等多种交互式教学方式引导学生发现问题、思考问题,最后自己解决问题,这种方式打破了传统的灌注式教学,增加了教学互动性。在此过程中学生的主动性得到了极大的发挥,自主学习能力、分析与解决问题能力,以及创新与实践能力都得到了锻炼。

3 人体生物学绪论区段“早科研”的教学实践

传统医学教育模式强调“三基训练”,即重视基本知识、基础理论、基本技能的传授,在学生兴趣培养及创新思维训练方面存在一定的缺陷。2008年由教育部和卫生部根据我国医学教育的实际情况,参照国际医学教育标准,研究制订了《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》,提出医学院校必须将科学研究活动作为培养学生科学素养和创新思维的重要途径。21世纪初,我国的医学教育家在试行早期接触临床的基础上,提出了“早期接触临床、早期接触科研、早期接触社会”的“三早”教育模式。它是现代医学模式下,医学人才培养的创新模式,对加强学生的自主学习能力、专业能力、交流沟通能力、创新意识等都具有重要作用[5]。

人体生物学绪论区段是临床医学专业八年制整合课程体系的第一个区段,服务于我校临床医学专业八年制宗濂医学实验班课程体系改革的整体目标。其教学目标是通过理论讲授和实验操作使学生掌握正常人体发生发育、形态结构规律,组织学总论和胚胎学总论的基本知识,机体的基本生理功能及其调节的基本知识;熟悉药物治疗的基本概念和原则。通过本区段的学习,使学生对人体有一个基本而系统的认识和了解,同时利用教学模式的改革培养学生的创新精神、逻辑思维以及动手能力,这些对后续各区段课程的开展具有重要意义。绪论区段作为学生学习的第一个区段,是学生首次接触医学基础知识,对于医学生建立科学的医学思维和树立正确的医疗观念具有非常重要的作用。因此,结合人体生物学绪论区段课程特色,加强思政育人,使学生树立正确的职业观、人生观和价值观,将思想政治教育融入课程内容十分重要。而如何潜移默化地在授课过程中体现课程思政内容,需要每位授课教师在备课和授课过程中进行精心设计。

笔者有幸连续5年参与该区段的课程建设,并承担该区段生理学绪论和细胞的基本生理功能的教学任务。其中细胞的基本生理功能这一部分主要介绍细胞膜的物质转运功能、生物电现象及其产生机制、组织兴奋及兴奋性、兴奋在同一细胞上的传导和在细胞间的传递方式与机理。这一部分内容比较晦涩难懂,在教学过程中我们结合实验推理、剥丝抽茧地讲述这一部分理论知识,同时综合运用微课、翻转课堂和雨课堂等教学手段,调动了学生的学习积极性和热情。在讲授静息电位及其产生机制时,笔者连续2年将浙江大学医学院神经科学研究中心胡海岚教授的研究成果和课程内容相结合,利用课外学时开设专题知识讲座,结合静息电位的形成机制介绍氯胺酮抗抑郁的作用机制,使学生深刻体会到自己所学的知识和当代科学前沿密切结合。这样的教学设计将课程思政潜移默化地融入了课堂教学。

2018年胡海岚教授在Nature主刊连续发表两篇高水平研究论文,报道主要阐述了“氯胺酮抗抑郁的作用机制”,此研究成果为新型抗抑郁药物的研发提供了新的靶点,具有潜在重要的应用价值[6-7]。2019年7月,胡海岚教授获得国际脑研究组织-Kemali国际奖,是首位获得此奖项的欧美洲以外的科学家。该研究团队首次揭示了外侧缰神经元的一种特殊的簇状爆发式放电是诱发抑郁行为的充分条件,而氯胺酮的抗抑郁作用正是通过有效阻止这一脑区的簇状爆发式放电而实现的。其研究表明,外侧缰的簇状爆发式放电与外侧缰神经元膜电位的超极化有关,该部位神经元超极化,使得一种特殊的电压依赖性的钙通道激活,Ca2+内流,细胞膜去极化,激活离子型谷氨酸NMDA受体,膜电位进一步去极化达到电压依赖性Na+通道的阈电位水平,触发神经元的簇状爆发式放电。而NMDA受体的阻断剂氯胺酮可以完全阻断外侧缰神经元的这种电活动,从而起到抗抑郁的作用。该研究团队的研究表明,位于外侧缰胶质细胞膜上的内向整流钾通道(Kir4.1)表达上调,降低细胞外液K+浓度,使神经元的静息电位水平下移,即引起神经元超极化,从而触发外侧缰神经元产生簇状爆发式放电,诱发抑郁行为。在给学生讲解这一部分研究成果时,学生表现出了极大的热情,讨论热烈,通过学生间的相互讨论以及教师的点评加深理解了所学习的基础知识。同时深切体会基础知识的重要性,也为我国的科研工作者取得国际领先的科研成果感到骄傲和自豪。

4 存在问题与对策

“器官-系统”整合课程在我校10多年的教学实践表明,师生对这一整合课程改革是接受和肯定的。但我们在绪论区段教学过程中也发现一些值得重视的问题。第一,人体生物学绪论区段的授课教师来自不同的学科,该区段课程体系的管理运行,与传统教学体系中相应学科系的从属关系发生错位,极大地影响了教学管理责任落实。本区段通过医学部教务处的总体把控,设定区段课程负责人制度,以区段负责人为主体、学科系协调为辅助,同时配备区段教学秘书的整合课程管理模式,确保课程正常运行。第二,该区段作为临床医学专业八年制整合课程体系的第一个区段,在教学中应该注重帮助学生从前期2年的数理化学习模式尽快进入医学课程学习模式。例如多开展一些与课程教学内容相关的研究讲座,通过早接触科研培养其学习兴趣,提供其学习动力。第三,整合教学模式由于脱离了“以学科为单位”的传统教学管理模式,因而建立教学质量监控就尤为重要。其职责是进行督导与评价,在教学改革过程中发现问题,及时召集区段授课教师进行深入研讨,采取措施加以解决。此外,加强学生对教学效果的反馈也很重要,一方面应该确保反馈渠道便捷、畅通,另一方面授课教师应依据反馈意见及时进行调整,以促进教学质量的提高。另外,学校教学管理部门、学科系和各个区段负责人在携手推进“器官-系统”整合课程教学改革这一项大破大立的教学改革系统工程时,不仅需要具有协作精神、大局意识,更需要具有自我完善和反馈提高的素质,在此过程中才能不断发现问题,逐步完善、提高课程体系运行和管理水平。

5 结语

我校以培养具有崇高医德、广博知识、扎实技能、科学素养、国际视野的可信赖的卓越医生作为临床医学专业人才培养的目标。以器官-系统为主线的整合课程具有减少交叉重复内容,减轻教学负担,淡化学科界限,强化学科联系的优点,已成为目前国内外医学院校长学制教学改革的主流。在我校人体生物学绪论区段的教学实践中我们总结了一些经验,比如将课程思政内化到授课过程中,将课堂知识和科研最新成果相结合等,在此过程中还需要不断总结教学经验、完善教学内容、优化教学手段,以期进一步提升整体教学质量。

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