基于學(xué)科交叉的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教學(xué)模式探討
----病理生理學(xué)為例

李 青，代亞非，米友軍，李 娟，王晶宇，陳新年,雒 彧

(蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000)

在Choi提出從實驗室到臨床(Bench to Bedside)[1]的基礎(chǔ)上，1996年Geraghty和Zerhouni提出并定義了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)這一概念[2-4]。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)概念的提出不僅對醫(yī)學(xué)的發(fā)展發(fā)揮了重要的推動作用[5]，而且對醫(yī)學(xué)教育理念的更新發(fā)揮了啟示作用。尤其2019-nCoV肺炎疫情的全球流行，更是警示轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的教學(xué)應(yīng)用勢在必行。

病理生理學(xué)教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，以教師、教材、課堂為中心，理論課多采用大班授課的灌輸式教學(xué)方法，學(xué)科間交叉滲透不足，學(xué)生不能形成序貫思維，知識的轉(zhuǎn)化應(yīng)用受限，科研思維的培養(yǎng)更無從談起。再者病理生理學(xué)課程開設(shè)在二年級或三年級，學(xué)生臨床見習(xí)、實習(xí)不多，實踐少，某些知識點理論性強、抽象，導(dǎo)致難以理解、記憶性學(xué)習(xí)以應(yīng)付考試，嚴重影響學(xué)習(xí)興趣。盡管近年有PBL[6]、CBL[7]、混合式、“翻轉(zhuǎn)課堂”[8]等應(yīng)用于病理生理學(xué)教學(xué)中，對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性、教學(xué)效果有改善[9-10]，但科研創(chuàng)新不足，且沒有形成理論體系的教學(xué)模式。在近幾年的教學(xué)中，我們從病理生理學(xué)的特點(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁)出發(fā)，不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，以臨床科研為目標，逐步形成以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念為指導(dǎo)，加強學(xué)科間交叉滲透的教學(xué)模式。

圖1 基于學(xué)科交叉的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教學(xué)模式(病理生理學(xué)為例)示意圖

1 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)為病理生理學(xué)教學(xué)提供理論依據(jù)

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)涉及所有基礎(chǔ)及臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科，是科學(xué)研究與臨床應(yīng)用的橋梁，將投資大、耗時長的實驗室成果為臨床所用，同時將臨床現(xiàn)實出現(xiàn)的問題提交于基礎(chǔ)研究，使兩者更好地互相服務(wù)，加快醫(yī)學(xué)進步[11]。病理生理學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁，將基礎(chǔ)課程中繁雜、甚至抽象、理論性強的知識點用于臨床各學(xué)科，同時通過實驗、實習(xí)等將臨床學(xué)科中的疾病癥狀體征、診療手段從基礎(chǔ)學(xué)科中尋到機理所在，深刻理解疾病，進一步在臨床實踐中超越完善課本內(nèi)容。因此，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與病理生理學(xué)具有相同的本質(zhì)，不僅具有基礎(chǔ)理論、實驗或研究、臨床應(yīng)用的橋梁性，還都具有跨學(xué)科性。據(jù)此，病理生理學(xué)教學(xué)模式的建立以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)為指導(dǎo)，促進學(xué)科交叉為導(dǎo)向具有其必然性與現(xiàn)實性，見圖1 理論依據(jù)。

1.1 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)整合醫(yī)學(xué)與人文學(xué)科，研究與應(yīng)用雙向轉(zhuǎn)化，健康為目標

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的基本內(nèi)容是將基礎(chǔ)科學(xué)研究成果和臨床應(yīng)用相結(jié)合，改變基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)以及藥物研發(fā)之間脫節(jié)的現(xiàn)狀，為實驗室與病房之間建立起一條快速通道，將基礎(chǔ)研究獲得的新知識和新成果直接轉(zhuǎn)化成疾病預(yù)防、診斷、治療及預(yù)后判斷的新方法或新產(chǎn)品，再從臨床實踐中發(fā)現(xiàn)的新問題，提煉成為基礎(chǔ)研究的新課題，在美國已被正式列入NIH的研究路線圖中[4]，成為現(xiàn)在和將來醫(yī)學(xué)研究、發(fā)展的新潮流。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)除了需要整合基礎(chǔ)科學(xué)作為學(xué)術(shù)支持外，還需要整合社會科學(xué)、政治科學(xué)及經(jīng)濟學(xué)等，制定出符合現(xiàn)實社會需求的合理政策、制度，并尋求到在取得同等臨床療效的前提下最經(jīng)濟的診斷和治療手段, 從而優(yōu)化醫(yī)護及預(yù)防措施，服務(wù)于人類健康[12]，縮小基礎(chǔ)科學(xué)研究與臨床實踐之間的差距，致力于改善人類健康[13]。

1.2 病理生理學(xué)綜合各醫(yī)學(xué)學(xué)科，基礎(chǔ)與臨床雙向貫通，預(yù)防診療為目標

病理生理學(xué)是從機體功能代謝的角度，以患病機體為研究對象，研究疾病的發(fā)生發(fā)展機制的學(xué)科。既是一門與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)多學(xué)科密切相關(guān)的綜合學(xué)科，又是一門與臨床醫(yī)學(xué)各學(xué)科密切相關(guān)的橋梁課程。它的發(fā)展歷史是同人類對疾病本質(zhì)的認識過程密切聯(lián)系的，是隨著整個醫(yī)學(xué)實踐的需要逐漸發(fā)展起來的。因此，病理生理學(xué)是基于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等各學(xué)科交叉融合而形成，又通過病理過程及系統(tǒng)整合臨床各科疾病機制，指導(dǎo)疾病的預(yù)防及診療。

1.3 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)指導(dǎo)病理生理學(xué)教學(xué)，實現(xiàn)基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用融合，形成轉(zhuǎn)化病理生理學(xué)

醫(yī)學(xué)生在前期基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)具備了一些醫(yī)學(xué)理論知識，通過教師指導(dǎo)或自行查閱科學(xué)研究提供的新知識，能夠指導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)理論中找到研究思路，針對性解決臨床問題；學(xué)生對于研究轉(zhuǎn)化形成的新產(chǎn)品應(yīng)用于臨床的了解，指導(dǎo)學(xué)生循證臨床的不足與需求，從可行的視角提出新的臨床課題，在基礎(chǔ)學(xué)科中找到理論支持，見圖1 理論依據(jù)。

2 教學(xué)策略

我國大部分醫(yī)學(xué)院校本科師生比低，理論授課班學(xué)生人數(shù)至少48～75人。授課形式單一，基礎(chǔ)聯(lián)系臨床、科研聯(lián)系應(yīng)用不夠，學(xué)生開放性思維、解決問題的能力以及應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)亟待改善。鑒于此，我團隊經(jīng)多年實踐，形成轉(zhuǎn)化病理生理學(xué)教學(xué)模式，見圖1教學(xué)策略。

2.1 理論教學(xué)改革，加強與基礎(chǔ)學(xué)科間的交叉滲透，促進基礎(chǔ)向臨床的轉(zhuǎn)化

病理生理學(xué)與基礎(chǔ)各學(xué)科間聯(lián)系緊密。理論教學(xué)改革經(jīng)典PBL(Problem-based Learning)流程，以小組討論為主要形式，小組集體評分為主要評價方式，不但使PBL應(yīng)用于臨床病例學(xué)習(xí)，而且也用于基礎(chǔ)知識、科研案例的學(xué)習(xí)，尤其是采用大班PBL教學(xué)?；仡櫜ふ一A(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的相關(guān)知識點，加強病理生理學(xué)與其他基礎(chǔ)學(xué)科間的交叉滲透，并通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等工具尋找臨床相關(guān)知識點及科研案例，將各基礎(chǔ)學(xué)科知識點與臨床現(xiàn)象緊密相扣，以達成基礎(chǔ)向臨床轉(zhuǎn)化的教學(xué)目標，見圖1教學(xué)策略。教學(xué)流程如下：

將學(xué)生隨機分成6～8人1組，以2學(xué)時為單位，分課前、課堂、再課堂三個階段。課前，教師布置到“節(jié)”的內(nèi)容，節(jié)以下的知識點不布置，要求：①各組找出重要知識點，圍繞知識點提出4～6個問題。問題數(shù)量比是：已學(xué)基礎(chǔ)知識、現(xiàn)學(xué)病理生理學(xué)知識、將學(xué)臨床知識、相關(guān)科研呈1∶2∶1∶1。②查閱各種資料，經(jīng)討論、互助后解決問題。課堂，各組將提出的問題課前1天微信給教師，教師就每組提出的問題，分析是否抓住關(guān)鍵，準備好措施，以便課堂引導(dǎo)。課堂，隨機選1組，再隨機選其中1人主講其組的1個問題，本組成員補充，其評分是本組每位學(xué)生的成績(此評價方式有利于組內(nèi)成員充分交流合作)；其他組學(xué)生提出問題或異議，作為個人評分(此評價方式有利于提高個人積極性)；隨機再選組及該組的學(xué)生，包括已經(jīng)講過的組，主講其組提出的1個問題(此方式有利于每組每位成員都充分理解每一個問題)；以此類推。此隨機方案鼓勵互通有無、充分交流，建立個人與集體發(fā)展一致性的意識。至少留出10分鐘教師總結(jié)，教師從表達溝通、問題分析與推理、知識信息管理、學(xué)習(xí)意愿和態(tài)度以及團隊合作五方面的表現(xiàn)評價，記錄在冊。并布置作業(yè)：各組搜尋與本次內(nèi)容相關(guān)的科研及臨床案例，課后討論，再課堂時進行科研思路、方法分析，并進入下述的病例教學(xué)。

2.2 病例教學(xué)改革，加強與臨床學(xué)科間的交叉滲透，促進臨床向基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)化

為了建立學(xué)生的逆向思維，即從臨床現(xiàn)象到疾病的機制，解決理論與臨床實際脫節(jié)，我們開展病例教學(xué)改革，使知識點具體化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，見圖1教學(xué)策略。

2.2.1 病例討論

理論知識學(xué)習(xí)結(jié)束后，再課堂時，教師課前提供病例，并要求學(xué)生以組為單位自行準備一個相關(guān)病例及分析，課堂教師應(yīng)用撲克絕對隨機挑選學(xué)生代表組展示，引導(dǎo)學(xué)生從臨床各個學(xué)科的視角全面分析臨床現(xiàn)象，并在當前學(xué)習(xí)的理論知識中找到契合點，掌握臨床癥狀體征的機制所在。

2.2.2 病例為線索的課堂講授

每章內(nèi)容首先以情景再現(xiàn)的方式引入病例，教學(xué)過程中插入拆解的與理論相關(guān)的病例內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生分析，教學(xué)結(jié)束時系統(tǒng)總結(jié)病例，將病例作為線索貫穿教學(xué)整個章節(jié)，關(guān)鍵知識點詳細解析。要求教師拆解病例以病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸及防治五個環(huán)節(jié)為原則，使乏味抽象的理論文字轉(zhuǎn)化為生動具體的病例。

通過不同形式的病例教學(xué)，加強了內(nèi)、外、婦、兒等臨床學(xué)科間的交叉滲透，使學(xué)生能依托基礎(chǔ)學(xué)科知識，將臨床現(xiàn)象在病理生理學(xué)科中找到理論支撐，培養(yǎng)學(xué)生臨床思維，促進臨床向基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)化。

2.3 科研實踐教學(xué)改革，加強轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與病理生理學(xué)的交叉滲透，促進科學(xué)發(fā)現(xiàn)與實踐探索的相互轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)不僅需要學(xué)生具有基礎(chǔ)科研能力，還需臨床實踐能力。上述的理論教學(xué)、病例教學(xué)設(shè)置，圍繞培養(yǎng)此兩項能力而展開。傳統(tǒng)的教育模式下，病理生理學(xué)往往是二年級、三年級開課，學(xué)生僅僅見習(xí)，還沒有大量接觸臨床課程及全面實習(xí)，此時學(xué)生對臨床學(xué)科更多地停留在理論層面，甚至知之甚少。為了提高學(xué)生對理論的深入理解及實踐能力，開展了將科研融入實踐教學(xué)的改革，見圖1理論依據(jù)、教學(xué)策略。

2.3.1 科研文獻學(xué)習(xí)

每章課前，教師提供參考資料或網(wǎng)址、或特定關(guān)鍵詞，布置學(xué)生查閱文獻、了解相關(guān)知識點研究動態(tài)。課堂上依托已有基礎(chǔ)理論，引導(dǎo)學(xué)生針對現(xiàn)學(xué)知識提出疑問并找到思路、找到問題答案。并通過當前研究轉(zhuǎn)化的新產(chǎn)品、新方法，引導(dǎo)學(xué)生針對現(xiàn)有臨床不足與問題找到臨床課題，如《缺氧》理論學(xué)習(xí)時，以新冠機制為關(guān)鍵詞，查閱研究動態(tài)，對新冠導(dǎo)致缺氧的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸及防治進行梳理。通過該教學(xué)活動，促進學(xué)生在理論上解決疑問，理解臨床現(xiàn)象(癥狀體征)及診療機制，并理解科研需解決的關(guān)鍵問題及解決方案。

2.3.2 設(shè)計性實驗

在實驗教學(xué)中減少了基礎(chǔ)性、驗證性實驗的比例，增加培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力的綜合設(shè)計性實驗。例如在《缺氧》實驗中綜合了治療環(huán)節(jié)，課前要求學(xué)生以小組為單位，通過文獻查閱和小組討論設(shè)計出《缺氧及治療》的實驗方案，包括實驗材料、實驗步驟、觀察指標，尤其是治療方案要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)藥理知識及文獻自行設(shè)計。課堂上缺氧動物模型的復(fù)制依據(jù)教材展開，觀察各項指標(包括小組自行設(shè)計的指標)，并聯(lián)系所學(xué)的生理、病理生理學(xué)等理論知識分析指標變化的機制；同時應(yīng)用學(xué)生自行設(shè)計的解救方案，觀察救治效果及指標，并分析解救機制。課后實驗報告書寫增加了聯(lián)系臨床病例(如新冠肺炎)討論臨床缺氧患者可能采用的救治措施，以及自行設(shè)計的實驗與實驗指導(dǎo)不同之處的利弊、原理。

通過實踐教學(xué)改革，將現(xiàn)學(xué)知識進行對比，促進學(xué)生以批判性思維探討可能需要完善的知識點，找出實驗各個環(huán)節(jié)中的不足。不僅促進了學(xué)科內(nèi)容之間的融會貫通，理論知識的理解鞏固，而且將實驗內(nèi)容聯(lián)系到科研和臨床中，有利于學(xué)生理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

2.3.3 學(xué)生助教制度

由于融入了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的內(nèi)容，致使文獻資料查閱、理解，學(xué)生討論時間增多，教師不一定有充足的時間與精力，因此引入了高年級學(xué)生助教制。對上一學(xué)年修過病理生理學(xué)課程的學(xué)生通過自愿申請、選拔、培訓(xùn)后，聘為助教，召集引導(dǎo)本級學(xué)生開展理論、病例、實驗課前、后討論；與教師隨時交流召集、引導(dǎo)、評價、鼓勵策略。此制度不但給不同年級學(xué)生的交流提供了平臺，又培養(yǎng)了學(xué)生組織協(xié)調(diào)能力。

3 培養(yǎng)目標

3.1 基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用貫通思維的培養(yǎng)

通過理論教學(xué)結(jié)合病例教學(xué)、科研學(xué)習(xí)結(jié)合設(shè)計性實驗，引導(dǎo)學(xué)生提出與病理生理學(xué)知識點相關(guān)問題，研究解決問題的理論依據(jù)，以及研究前沿，培養(yǎng)科研思維；真實病例的反復(fù)接觸及動物實驗設(shè)計、驗證，促進對疾病現(xiàn)象及機制深入理解，以培養(yǎng)臨床判斷力；經(jīng)同一知識點在基礎(chǔ)與臨床學(xué)科的不斷切入，培養(yǎng)學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)科、科學(xué)研究、臨床學(xué)科間的貫通思維，助力早科研、早臨床，見圖1培養(yǎng)目標。

3.2 全方位的能力培養(yǎng)

在教學(xué)活動中，采用多樣化的教學(xué)形式：問題教學(xué)、病例教學(xué)、研究文獻學(xué)習(xí)、設(shè)計性實驗、教師引導(dǎo)、學(xué)生助教、同學(xué)互助，以及全面的評價體系：個性評價結(jié)合整體評價、過程性評價結(jié)合總結(jié)性評價。不但有利于信息管理能力的培養(yǎng)，更有利于表達溝通、團結(jié)合作、組織協(xié)調(diào)能力培養(yǎng)，從而實現(xiàn)全方位能力培養(yǎng)的目標，見圖1培養(yǎng)目標。

4 教學(xué)效果

實施本教學(xué)模式后，近兩級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生(2016級、2017級)較之前兩級(2013級、2014級)學(xué)生上課注意力集中，課堂氣氛活躍，提出的問題涉及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識外，涉及診斷學(xué)和臨床學(xué)科的知識增多；實驗課參與度高，難度最高的《急性動物操作訓(xùn)練》成功率由50%～83%提高到67%～100%。學(xué)生理論、實驗課平均成績提高；學(xué)生通過教學(xué)評價體系對教師評價平均分值提高(表1)。

表1 近兩級學(xué)生分別與前兩級學(xué)生成績及對教師評價比較

5 總結(jié)

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與病理生理學(xué)都有基于多學(xué)科發(fā)揮橋梁作用的特點，連接基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用，因此轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)指導(dǎo)病理生理學(xué)的教學(xué)目標和流程，實現(xiàn)多學(xué)科深度融合是順理成章的。

本教學(xué)策略基本教學(xué)流程包括三個階段：首先，從理論切入，分別延展到臨床病例、科研案例；其次，通過搜集分析臨床病例、科研案例逆向回顧理論知識；最后，應(yīng)用驗證性實驗對臨床病例及相應(yīng)理論予以模擬、應(yīng)用設(shè)計性實驗對科研案例及相應(yīng)理論予以研究，以達到培養(yǎng)學(xué)生貫通思維、臨床思維，尤其是開放性科研思維的教學(xué)目標。

本教學(xué)策略采用的主要方式是：全程應(yīng)用學(xué)生展示結(jié)合教師講授，以發(fā)現(xiàn)學(xué)生問題所在及發(fā)揮傳統(tǒng)講授優(yōu)勢為目的。學(xué)生展示建立在組討論、資料查閱、學(xué)生助教課下指導(dǎo)、教師課堂引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生的資料搜集、分析整理能力。

學(xué)生展示選組選成員及評價體系采用絕對隨機、小組集體評分原則，以達到組內(nèi)深度探討分析的目的，培養(yǎng)學(xué)生交流表達、團隊協(xié)作能力。

通過近兩級的學(xué)生全面實施應(yīng)用，顯示理論、實驗成績均顯著提高，學(xué)生對教師的測評也明顯提升，提示該教學(xué)模式有利于學(xué)生早臨床、早科研，實現(xiàn)學(xué)術(shù)、能力共培養(yǎng)的目標，促進醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展。

6 建議

大部分醫(yī)學(xué)專業(yè)課程，尤其是二年級、三年級開設(shè)的課程都有與病理生理學(xué)類似的特點，均可根據(jù)本教學(xué)策略微調(diào)應(yīng)用，形成學(xué)科特點的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教學(xué)模式。

本教學(xué)模式因涉及課前文獻搜集，理論與實驗課前、后討論，對教師及學(xué)生的時間要求較多，可減少傳統(tǒng)課時，增加討論課時以提高討論效率。