許麗華,楊冬茹*,李 濤,張艷寧,宋 鵬,劉 慶
(1.河北醫科大學口腔醫學院口腔內科教研室,河北 石家莊 050017;2.河北醫科大學口腔醫學院口腔預防學教研室,河北 石家莊 050017;3.河北醫科大學口腔醫學院口腔基礎教研室,河北 石家莊 050017;4.河北醫科大學口腔醫學院科教辦,河北 石家莊 050017)
口腔生物學是口腔醫學的一門新興基礎學科,主要內容是從分子和細胞水平解析口腔組織器官的生理和病理過程,包含微生物學、免疫學、細胞生物學、分子生物學、生物化學等多門學科,與口腔常見病如牙周病、齲病、口腔黏膜病、口腔腫瘤等的發病和診療有密切關系,學習這門課程,不僅可培養學生對口腔基礎醫學科學研究的能力和興趣,還能使學生將口腔基礎醫學知識運用到臨床實踐中,避免在臨床診療中知其然,不知其所以然的現象,是21世紀培養高端口腔醫學人才所必須的一門學科。口腔生物學于20世紀90年代初傳入我國,為建設國際一流大學,至今國內主要口腔醫學院校均已成立了口腔生物學教研室或研究室[1-2]。河北醫科大學口腔醫學院于2018年正式啟動了這方面的工作,并在2015級2018—2019年第一學期完成了口腔生物學的本科教學工作,課程設置和教學方法既參考了其他院校的經驗,也根據我院的實際情況進行了改良,理論教學進行了以問題為中心的整合式教學,對實驗教學則進行了難度適中、費用較低、綜合設計的創新性實踐以及第二課堂的延伸教學,教學過程和教學效果均良好,為口腔生物學的學科建設打下了良好的基礎,但學科建設的長遠和縱深發展還有待多方面的探討和努力。以下根據1年多來的理論教學和實驗教學經驗對口腔生物學的學科特點及發展現狀、教學方法以及工作中存在的一些問題作一總結。
歷史上口腔基礎醫學教育是口腔醫學教育的一個薄弱環節,而口腔生物學是一門新興的口腔基礎學科,是伴隨20世紀50年代開始的分子生物學、細胞生物學等基礎生命學科的迅猛發展,其基本理論、基本技術被應用于口腔醫學研究,于20世紀80年代初在歐美國家形成,口腔生物學被引入中國的口腔醫學課程體系,最初是在1986年的口腔內科學教材中設置的“口腔疾病的生物學基礎”一章內容,因此口腔生物學與傳統的口腔內科疾病如齲病、牙周病、口腔黏膜病等口腔感染免疫性疾病密切相關。至90年代初期武漢大學口腔醫學院、北京大學口腔醫學院、第四軍醫大學口腔醫學院、四川大學華西口腔醫學院、中國醫科大學口腔醫學院、山東醫科大學口腔醫學院、中國科技大學口腔醫學院等知名院校等均成立了口腔生物學教研室或研究室。1998年衛生部教材辦公室進行口腔醫學專業規劃教材的第四輪修訂,順應學科發展與國際接軌的時代需求,于2000年將口腔生物學增設為中國衛生部口腔醫學課程的規劃教材。目前我國80多所口腔醫學院系中建有口腔生物學教研室或研究室的院校逐漸增多,中華口腔醫學會也于2010年成立了口腔生物醫學專業委員會,口腔生物學相關多方面的科研工作正在飛速發展,但各院校發展還不平衡。由于師資和實驗條件的限制,國內部分院校尚未將該學科列入大學本科或研究生的教學體系中。
河北醫科大學口腔醫學院(系)已經成立四十余年,各相關專業的臨床、教學、科研工作都取得了極大成就,一直是河北省口腔醫學臨床和教學的標桿。但口腔基礎醫學學科建設方面尚存在一些結構性缺陷,開設口腔生物學這門新興的口腔基礎學科,可為口腔醫學生將來從事口腔醫療、教學和科研工作打下扎實的基礎,是口腔基礎醫學教學和科研的長遠發展所必須[3]。十年樹木,百年樹人,為將河北醫科大學口腔醫學院建設為國內一流口腔醫學院校,我院于2018年將口腔生物學納入五年制本科教學的必修課,經過1年多的探索和實踐,取得了初步成果,積累了一些經驗,為口腔生物學學科建設的長遠發展奠定了一定基礎。
目前國內口腔醫學院校的口腔生物學教學主要選用衛生部規劃教材《口腔生物學》第4版,主編是武漢大學口腔醫學院邊專教授。口腔生物學的特點是理論性很強,實踐性也很強。從第4版教材內容較前3版內容有很多更迭,也更加豐富,體現了近幾十年來微生物學、分子生物學、細胞生物學的高速發展,并且與口腔常見疾病如齲病、牙周病、口腔黏膜病等關系密切,包括口腔微生物學、口腔生物化學、口腔疾病的分子生物學、口腔免疫學、口腔骨組織生物學共六章理論課內容以及第七章的口腔生物學實驗教程,該教材既是大基礎醫學與口腔基礎醫學的橋梁教材,又是口腔基礎醫學與口腔臨床醫學的橋梁教材[4]。目前國內大部分院校的口腔生物學本科教學,主要以理論教學為主,實驗教學為輔。但以上這些教材內容,尤其第一章的口腔微生物學、第三章的口腔疾病的分子生物學、第四章的口腔免疫學,理論內容較為抽象,對于沒有實驗經驗的本科生來講理解較為困難。
口腔生物學課程安排在大四上學期,在此之前的3年時間,學生已經在醫科大學基礎部學習了醫學微生物學、免疫學、生物化學、分子生物學等,對相關基礎知識有了一定程度的了解和掌握,是開始口腔生物學學習的良好時機[5],但同時大四是對口腔專業相關課程進行全面集中學習的一年,課程很多,使口腔生物學的學時安排受到一定限制。目前多數院校口腔生物學的課程設置為理論教學24學時,實驗教學8~16學時,我院理論教學為24學時,實驗教學為12學時,知識量多、涉及面廣而學時數少是本課程的主要特點,也是本課程本科教學需要應對的主要挑戰[6]。
3.1師資問題 由于口腔生物學的學科特點,任課教師需要有包括口腔醫學、微生物學、免疫學、生物化學、分子生物學等幾大學科的學歷。根據我院師資力量的具體情況,以及本學科可持續發展的要求,口腔醫學院領導選取了3名具有博士學位的中青年教師作為口腔生物學任課老師,其中口腔內科學老師主講與齲病、牙周病、口腔黏膜病關系密切的口腔微生物學、口腔生物化學、口腔免疫學和干細胞在口腔醫學的應用;口腔預防科老師主講與成骨和骨吸收機制相關的口腔骨組織生物學;口腔病理學教研室的老師主講與腫瘤轉移的分子機制關系密切的口腔疾病分子生物學和細胞培養。課程組老師、基礎部細胞生物學的老師和二年級研究生共同帶教實驗教學。口腔生物學的師資培養還存在一些問題需要解決。
由于口腔生物學的知識體系涉及很多學科的前沿知識,內容多、更新快,要在課堂上做到全講很困難,要求授課教師講解時力求重點突出,并可根據自己的專長有所側重。教師平時注重積累臨床和科研過程中的相關資料、照片等,制作生動、形象、簡單明了的的多媒體課件,增強學生學習這門課程的興趣[7]。任課教師在備課期間充分利用網絡教學條件以及多媒體等現代化教學手段,如武漢大學口腔醫學院的口腔生物學屬于國家級精品課程,可以在網上自行下載學習,通過學習引進和借鑒先進的教學方法和教學理念,提高口腔生物學的教學水平[8]。
課程組老師還積極學習河北醫科大學基礎醫學院在基礎課程方面的教學方法和教學經驗,實驗教學的預實驗在口腔病理科重點實驗室進行,并由全體老師和同學參與完成;口腔生物學實驗教學安排在河北醫科大學基礎部的實驗室進行,并由基礎部細胞生物學教授和資深教學輔助老師指導幫助,觀摩學習細胞生物學實驗課的教學過程和教學方法,一起進行口腔生物學實驗課的實施等,并得到顯微鏡室老師的大力幫助,使第一次口腔生物學教學得以順利實施。
3.2以問題為中心的整合式理論教學模式 在口腔生物學課程的后期,組織1個學時的整合式教學課。由課程負責人提出針對齲病和牙周病病因2個中心議題的整合式教學課題,學生分2組在課堂上自主講解和自由討論,對齲病的生物學基礎和牙周病的生物學基礎進行系統的探討,將教材中的各部分內容有機的聯系起來[9-10]。具體方法是將全班同學分為2組,每組同學各準備一個議題的學習,學生通過復習和分析理論課各章節所學的內容,并參考國內外的相關資料,掌握中心議題的相關知識。上課時,每組由一個同學作代表性講解,教師作誘導性提問,引導學生思路,學生則可以一邊翻閱教材一邊討論,同時互相提出問題,互相回答,使大家能夠融會貫通的理解各章節、各學科的學習內容[11],為此,教師還在2周前對相關內容進行思維導向性輔導。
3.3齲病的生物學基礎的整合式教學 對于齲病相關生物學基礎知識,將釉質、牙本質、牙骨質的化學組成及鈣磷代謝與齲病致病菌主要代謝產物及形成途徑結合起來理解齲病發生的脫礦過程,將各齲病致病菌的生物學特性與齦上菌斑的細菌組成變化結合起來理解齲病的生態菌斑致病學說,將公共黏膜免疫系統及體液免疫等概念與免疫防齲結合起來,學習防齲疫苗的制備方法和使用途徑。使學生對齲病的發生、發展和預防機制的認識更加全面、深刻和具體。
3.4牙周病的生物學基礎的整合式教學 將牙周生態區的形成和不同生態區齦下菌斑的組成結合起來理解牙周病的生態菌斑致病學說,將牙周組織的生物化學組成與牙周致病菌的毒性因子(菌毛、膜泡、蛋白酶、內毒素、牙齦素、白細胞毒素等)及固有免疫和適應性免疫的參與結合起來學習牙周組織的破壞過程。將牙槽骨的吸收和修復過程與干細胞和牙周組織工程結合起來學習新的牙周病治療方法。通過這樣的思維引導性學習,使學生將各章節學到的有關牙周病的知識聯系起來,增強了學生對牙周病病因的掌握及對其研究的愿望和興趣。
口腔生物學不僅是一門包含多學科、內容豐富的理論課程,同時也是一門實踐性很強的實驗性課程,實驗課應作為理論課的延伸,兩者相輔相成。口腔生物學的第4版教材第7章雖然包含13個口腔微生物學、口腔免疫學以及分子生物學等相關實驗,但這些實驗設計比較復雜,需要的設備比較昂貴,并且需要很長的實驗學時,以及相應的師資力量如多名高水平的實驗技術人員等,這些條件還不具備。河北醫科大學基礎醫學院主編的現代醫學實驗技術一書,內容詳盡,是國內第1本全面介紹現代醫學實驗技術的醫學專業實驗教材,是一部難得的實踐學習工具書,為口腔生物學的實驗教學設計提供了模式和技術參考。結合現有條件,以取材容易、難度適中、可操作性強、費用低廉為原則,設計以學生自取唾液和牙菌斑的綜合性實驗,包括口腔內不同生態區細菌分布的革蘭染色觀察,口腔內不同生態區脫落上皮細胞的蘇木素染色觀察,不同刺激狀態下唾液pH值及緩沖能力測定,不同刺激狀態下唾液淀粉酶活性的測定[12]。實驗時間為12學時,分3次進行,以學生自行操作、自行觀察和自行總結報告為主。
對于一門基礎研究型學科,實驗教學的學時數較少,而在目前學生學習科目繁多的背景下,增加學時數顯然不可能。為此,嘗試以唾液成分的檢測為長期研究方向,每年在口腔生物學結課后的學期(或臨床實習期間)組織大學生創新性實驗組,并向其他同學宣講實驗內容和過程,以點帶面,進行口腔生物學的延伸性實驗教學。
以唾液成分的檢測作為長期研究方向的創新性、延伸性實驗教學的理由:①唾液是人體體液的一種,以大小唾液腺的分泌物為主要成分,包含齦溝液、口腔脫落細胞、食物殘渣等,唾液覆蓋于口腔軟硬組織表面,具有多種生理作用,其組成成分即可反映口腔局部組織在病變(如齲病、牙周病、黏膜病、口腔鱗癌等)時的變化,又可反映全身情況;②唾液取材唾手可得,無損傷且費用低廉;③唾液成分檢測的方法和內容也隨著迅速出現的新知識、新技術而不斷更新,可作為大學本科生實驗學習的絕佳素材,使學生能夠融匯貫通的學習分子和細胞水平的口腔局部組織組成和各種病理情況下的變化、與全身的關系、并與科研前沿連接,培養學生創新能力。
第一學年口腔生物學第二課堂的實驗延伸教學題目是牙周炎患者唾液中白細胞介素17含量測定及意義,在老師帶領下,學生自己查資料、取臨床標本并檢測唾液中的白細胞介素17含量,老師和同學們一起探討實驗方法,開展小型研討會學習相關中、英文文獻[13],分析實驗結果,并向其他未參與實驗的同學講解實驗過程,讓其他同學也能熟悉實驗的內容、方法和意義,并撰寫大創論文,提高學生對口腔生物學知識的理解和掌握,培養大家對口腔生物學科學研究的興趣和能力[14-15]。
為了培養創新型、科研型人才,并與口腔生物學這一研究型學科的教學目的相適應,今后還需要根據情況繼續對實驗教學的內容進行改善和提高,增加實驗課學時,增加實驗課的難度和廣度,加強師資培養,購買更先進的實驗設備和儀器,為實驗課提供更好的教學環境以及培養實驗專職的技術人員協同完成實驗部分的教學等。
口腔生物學是伴隨20世紀分子生物學的發展而出現的一門新興的口腔醫學基礎學科,從90年代初開始國內多數口腔醫學院校已逐漸成立口腔生物學教研室和研究室。其主要內容是從分子和細胞水平,對口腔常見疾病如齲病、牙周病、口腔黏膜病、口腔腫瘤性疾病等的生理病理機制進行研究和闡釋,增加口腔醫學生對這些疾病相關前沿知識的熟悉和掌握,是培養高水平口腔醫學人才所必需的一門學科。我院于2018年進行了口腔生物學本科教學體系的建設和探索,其中理論課24學時,實驗課12學時,理論課進行了以齲病的生物學基礎和牙周病的生物學基礎2個中心議題的整合式教學,實驗課則創新性的設計了4個取材容易、難度適中、可操作性強、費用低廉的唾液標本的綜合實驗以及大學生創新性實驗,教學過程和效果都很好。今后還需進一步提高理論教學水平,做好題庫建設,增加雙語教學,增強實驗教學內容和設備,為雙一流大學建設做更多貢獻。