醫學細胞生物學模塊化教學的應用與評價

黃 婉，李 郁，蔣建利，陳南

·教育培訓·

醫學細胞生物學模塊化教學的應用與評價

黃 婉，李 郁，蔣建利，陳志南

目的探討醫學細胞生物學教學整合至細胞與分子基礎模塊中后，對五年制臨床醫學專業學員教學效果的影響和評價。方法分別選擇模塊化教學改革之前和之后的五年制臨床醫學專業學員的課堂教學效果調查問卷及考試試卷，分析 2組學員課堂教學效果和考試成績的差異。結果醫學細胞生物學整合至細胞與分子基礎模塊中后，能提高學員的課程學習興趣、綜合運用知識點的能力、綜合文獻討論課效果及早期接觸科研的興趣，并且理論課、實驗課和綜合文獻討論課的成績均有顯著提升。結論醫學細胞生物學的模塊化教學，有利于激發學員的學習興趣、提高學習效果和學習成績，值得推廣運用。

醫學細胞生物學；模塊化教學；教學效果

醫學細胞生物學主要闡述細胞的結構和生命活動規律，還是一門涉及分子機制、代謝和生化、細胞與疾病關系的基礎醫學課[1-2]。 作為正在迅速發展的生命科學前沿學科之一，其研究內容與分子生物學、發育生物學、腫瘤生物學等學科往往彼此交叉整合，也與醫學遺傳學、醫學免疫學、醫學生物化學等課程互相銜接、互相滲透。 無論是細胞結構與功能的深入研究，還是對細胞重大生命活動機制與規律的探索，都需要用分子生物學的新概念、新方法，在分子及細胞水平上進行綜合分析研究[3]。 而在以往的醫學細胞生物學教學過程中，由于缺乏對本門課程與生物化學及醫學遺傳學等課程的統籌安排，忽視了學科之間知識點的交叉重復，容易出現重復講解或知識點漏講等問題。并且醫學細胞生物學的概念多且較抽象，很多重要知識點需要學員具備一定的綜合知識儲備和較強的理解能力才能掌握。

將醫學細胞生物學整合至細胞與分子基礎的模塊化教學，是第四軍醫大學教學改革的一個探索。細胞與分子基礎作為醫學類專業基礎模塊，整合了生物化學、分子生物學、細胞生物學、醫學遺傳學的基本理論和實驗技術，涵蓋了生命科學最基礎的核心內容。 該課程整合打破了學科界限，按照從淺入深的客觀認知規律進行知識重組，由分子到結構、再到功能，由點到途徑、再到網絡，由生理意義到病理意義、再到診療策略，幫助學生全面、系統地構建細胞與分子基礎綜合知識體系。作者通過比較醫學細胞生物學作為一門獨立課程，以及將其整合至細胞與分子基礎后的課程教學效果，評估模塊化教學改革的意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象 分別選擇模塊化教學改革之前和之后的第四軍醫大學五年制臨床醫學專業 2009 級(n=203)和 2012 級(n=186)2 組的本科學員為研究對象。

1.2 方法

1.2.1 分析方法 采用實驗對照方法，將模塊化教學改革之前的 203 名 2009 級五年制臨床醫學專業學員為對照組，模塊化教學改革之后的 186 名 2012級五年制臨床醫學專業學員為試驗組。2組學員在年齡、性別及入學成績方面的差異無統計學意義，具有可比性。

1.2.2 教學效果評價

1.2.2.1 問卷調查 學期課程結束后，向對照組和試驗組學員發放課堂教學效果調查問卷，評估其對教學設計方法和教學效果的評價。

1.2.2.2 課程考核 對模塊化教學改革之前和之后的學員分別進行理論課考核、實驗課考核和綜合文獻討論課評分。 考核方法、試題分布、難易程度均類似。 分別比較 2 組學員的理論、實驗、綜合文獻討論課考核成績，評價模塊化教學改革的實施效果。

1.3 統計學處理 應用 SPSS 16.0 軟件，考核成績用均數±標準差(ˉx±s)表示，評估課堂教學效果采用χ2檢驗，比較考核成績采用獨立樣本 t檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2 組學員問卷調查 向模塊化教學改革之前和之后的學員共發出調查問卷 389 份，回收有效問卷 389 份，有效問卷回收率為 100%。 2 組學員的課程學習興趣、綜合運用知識點的能力、綜合文獻討論課效果及早期接觸科研的興趣差異有統計學意義(P＜0.05)，而理解知識點能力、對課堂及教師的滿意度方面差異無統計學意義(P＞0.05)。 見表 1。

2.2 2 組學員考核成績 比較模塊化教學改革之前和之后的醫學細胞生物學期末理論課考核、實驗課考核和綜合文獻討論課成績，模塊化教學改革能顯著提高理論課、實驗課和綜合文獻討論課的成績，差異有統計學意義(P＜0.05，表 2)。

表1 醫學細胞生物學模塊化教學改革對課堂教學效果的影響[n(%)]

3 討論

3.1 模塊化教學改革有利于激發學員學習醫學細胞生物學的興趣和早期接觸科研的興趣 基于提高學生的整體思維能力、探究能力和綜合運用能力的模塊化教學法(module teaching method) 是近年高校教學改革的一項探索[4-6]。 第四軍醫大學傳統的醫學細胞生物學課程安排是在大學一年級下學期一開始，本課程作為學員接觸的第一門醫學專業基礎課，涉及較多分子基礎和代謝方面的抽象概念，只有高中生物知識儲備的學員普遍難以適應以緊跟教師講解知識點為主的學習方法，很多學員表示依靠課下看書由于信息量太大而無從入手，依靠做習題又怕踩不上重點，因此很難調動學員主動學習醫學細胞生物學的興趣和建立學好本課程的信心。將醫學細胞生物學整合至細胞與分子基礎模塊教學中后，模塊化教學通過對醫學細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學、分子生物學的課程內容進行合理整合和銜接。課程教學堅持從疾病意義出發，對知識點的講解遵循由淺入深、由結構到功能的規律，調動了醫學生們以解決臨床實際問題為動機的主動思考和深入探究，更有利于學員循序漸進地掌握知識，建立良好的學習效果正反饋。 相應的，通過結合課堂知識重點，介紹疾病相關機制等方面的諾貝爾獎成果發現的歷程和軼事，鼓勵學員追蹤對知識點相關科研領域的最新進展等方法，有效提高了學員早期接觸科研的興趣。從課后學員向教師提問的內容和踴躍度，以及對問卷調查的統計結果，均體現了學員對課堂教學知識點相關的科研熱點，如端粒酶與腫瘤、細胞周期的調控機制、染色質多級結構等內容的興趣，顯著提高了學員的學習效率。

3.2 模塊化教學改革有利于提高學員綜合運用知識的能力 當代醫學細胞生物學的課程教學內容，與生物化學、分子生物學、醫學遺傳學存在諸多交叉[7-8]。 如介紹染色質與染色體的部分內容與醫學遺傳學有交叉；線粒體部分與生物化學的糖代謝內容有交叉；細胞核的部分內容與生物化學的基因復制、表達、調控有交叉；細胞的內膜系統部分與生物化學的蛋白質翻譯后修飾有交叉。醫學細胞生物學作為一門獨立課程教學時，教師對這些存在交叉、重復的部分講授到什么程度往往較難把握；且學員在學習一個孤立的知識點時往往只是單純記憶，由于建立不起知識網絡，難以達到理解和運用的程度。模塊化教學通過對這4門課程的總體規劃和科學統籌安排，遵循學員認知過程的客觀規律，在新的細胞與分子基礎的課程標準中，對有學科交叉的內容在教學安排中出現的先后順序以及每門課程對交叉內容講授的側重點不同之處，都有了明確的要求。 這對于學員將知識點從點到線，再聯系成網絡，構建系統的知識體系，從全局綜合掌握知識，無疑有很大幫助。 從問卷調查的結果，以及理論課考試最后一道綜合論述題的答題情況可以看出，學員綜合運用知識的能力顯著提高，為醫學生在今后的學習和科研或臨床工作中培養獨立分析問題、運用所學知識解決問題的能力奠定了基礎。

3.3 模塊化教學改革有利于提高學員查閱和匯報文獻的能力 隨著生命科學的迅猛發展，醫學細胞生物學的很多知識點也是動態變化的。 如 2014 年中科院生物物理所用冷凍電鏡解析了 30 nm 染色質高級結構，研究成果發表于美國 Science 雜志[9]，這一發現顛覆了教科書上對染色質“螺線管”形式二級結構的描述。再如清華大學醫學院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉運蛋白1的晶體結構，初步揭示其工作機制以及相關疾病的致病機制，該成果發表在 Nature 雜志上[10]，這是對教科書上細胞膜章節中載體蛋白介導的易化擴散的重要補充。 閱讀相關科研文獻、追蹤最新科研進展，不僅是對書本知識的有效擴展，還有利于醫學生建立并養成良好的查閱文獻的習慣，對其畢業后攻讀研究生和從事科研、臨床工作有重要意義[11-12]。 醫學細胞生物學的教學環節中，綜合文獻討論課全程由學員自主參與，是提高學員文獻閱讀、幻燈制作、文獻匯報能力 和團 隊協 作能 力的 重要 途徑[13-14]。 由于綜合文獻討論課的科研選題都是緊緊圍繞臨床重要疾病的分子機制和當今科學研究的熱點，有助于為醫學生將來從事科研或臨床工作打下扎實基礎，有利于將基礎醫學知識、疾病機制、臨床轉化研究的轉化醫學理 念融 入教 學[15-16]。 醫 學細 胞生 物學 整合至細胞與分子基礎模塊教學中后，由于學員具備了較完整的知識體系，學員的綜合知識儲備和綜合運用能力有所提升，對早期接觸科研的興趣更濃厚。綜合文獻討論課的效果較之前有了顯著的提高，主要表現在:討論氛圍更熱烈；幻燈內容的學術性更強；學員匯報文獻更流暢、準確；現場質疑的提問水平更高、更新穎。 因此，綜合文獻討論課成績有顯著提高，這是學員科研基本功更扎實的體現。

模塊化教學是近年來第四軍醫大學整合多學科授課模式的探索。將醫學細胞生物學整合至細胞與分子基礎有利于激發學員的學習興趣、提高綜合運用知識的能力和閱讀匯報文獻的能力，值得推廣運用。 但也應該看到，模塊化教學改革的嘗試目前也存在一些問題，如:4 門課程的整合教學拉長了授課的時間跨度，原先1個學期內可完成授課的醫學細胞生物學內容，延長為 2 個學期，學員在課程結束的考核時表示上學期所學知識點有諸多遺忘；模塊化教學雖然整合并統籌安排了4門課程的教學內容，但實際教學的執行和課程考核還是各教研室分別獨立執行，并未真正做到教學風格及方法的統一，也尚未推行綜合各學科模塊內容的統一考核。未來我們將進一步優化模塊中的課程設置，推動模塊化教學的考試改革。

[1] 王亞男，王煜，馬丹煒.基于高素質本科生培養的細胞生物學課堂教學模式的構建與實踐[J].中國細胞生物學學報，2015，37(3):387-390.

[2] 甄紅英，白云，杜曉娟.醫學細胞生物學教學的困惑與改革探索[J].中華醫學教育雜志，2014，34(3):364-366.

[3] 宋建，戈偉，劉梁.金水鮮凍干粉懸液聯合順鉑對宮頸癌 C-33A 細胞的生物學影響[J].中國醫藥導報，2015，12(30):29-33.

[4] 戴亦軍，何偉，袁生，等.模塊化微生物學實驗課教學體系的探索與實踐[J].微生物學通報，2015，42(9):1809-1816.

[5] 王文挺，鄺芳，羅層，等.器官系統神經科學模塊化教學初探[J].基礎醫學與臨床，2015，35(7):1008-1010.

[6] 陳翼翔.以校園 SPOC 為基礎的大學物理模塊化教學思考[J].物理通報，2015(6):18-20.

[7] 蔡麗希，陳小萍，許桂芬.醫學細胞生物學課堂教學模式創新研究與實踐[J].贛南醫學院學報，2014，34(5): 696-697.

[8] 辛翠花，辛翠英，郭江波.細胞生物學課程教學改革實踐[J].科技視界，2015(29):66.

[9]Song F，Chen P ，Sun D，et al.Cryo-EM study of the chromatin fiber reveals a double helix twisted by tetranucleosomal units[J].Science，2014，344(6182):376-380.

[10]Deng D，Xu C，Sun P，et al.Crystal structure of the human glucose transporter GLUT1[J].Nature，2014，510(7503): 121-125.

[11] 楊薇粒，金犇，孫靚，等.轉化醫學在醫學生科研能力培養中的作用[J].西北醫學教育，2016，24(1):20-23.

[12] 常麗榮，武艷，宋一志，等.醫學生基礎階段科研能力的培養初探[J].繼續醫學教育，2015，29(1):32-33.

[13] 孔令敏，邊惠潔，蔣建利，等.綜述-討論互動教學在八年制細胞生物學中的應用[J].基礎醫學教育，2014，16 (9):677-679.

[14] 唐娟，郭云山，郭婷，等.PBL 教學法在細胞生物學討論課中的應用[J].現代生物醫學進展，2014，14(27): 5352-5355.

[15] 陳志南.分子醫學與轉化醫學的未來[J].轉化醫學雜志，2012，1(2):65-68.

[16] 詹啟敏，陳杰.細胞周期與腫瘤轉化醫學[J].中國腫瘤臨床，2014，41(1):1-7.

Application and evaluation of modularized teaching in medical cell biology

HUANG Wan， LI Yu， JIANG Jianli， CHEN Zhinan
(Department of Cell Biology， the Fourth Military Medical University， Xi’an Shaanxi 710032， China)

ObjectiveTo evaluate the teaching effect of Medical Cell Biology after integration into Cellular and Molecular Basis in five-year clinical medicine students.MethodsIn order to compare the difference of classroom teaching effect and the examination results， we analyzed the teaching effect questionnaire and the examination paper of the clinical medicine students before and after the modularized teaching reform.ResultsIntegrating Cell Biology into Cellular and Molecular Basis significantly increased the study interest， the ability to comprehensive use of knowledge， the effect of literature discussion class and the interest in early contact with scientific research.Moreover， the examination performance of theoretical courses， experimental courses and literature discussion courses were remarkably improved.ConclusionModularized teaching of Medical Cell Biology is helpful for students to stimulate studying interests and to improve the studying effect and learning achievement， and is worth of promotion and application.

Medical Cell Biology； Modularized teaching； Teaching effect

R192；Q2

A

2095-3097(2017)01-0032-04

10.3969/j.issn.2095-3097.2017.01.009

2016-10-28 本文編輯:徐海琴)

國家自然科學基金青年項目(81402383)

710032 陜西 西安，第四軍醫大學基礎醫學院細胞生物學教研室(黃 婉，李 郁，蔣建利，陳志南)

陳志南，E-mail:znchen＠fmmu.edu.cn