臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐與思考

張亞琴，吳婧文，梁秀彬，蘇東明，吳倜珺，陳 芳

(1南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系，南京 211166；2南京醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院；3南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系；4南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系)

作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要支柱之一，生物化學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)本科學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程。生物化學(xué)于分子水平上探討生命活動(dòng)的機(jī)理，是揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門學(xué)科，其抽象、復(fù)雜、微觀的特點(diǎn)讓“生理生化必有一掛”這一說法在醫(yī)學(xué)生群體中代代相傳。近年來，生物化學(xué)知識(shí)更新速度不斷加快，臨床科研一體化進(jìn)程勢(shì)不可擋，生物化學(xué)儼然成為臨床醫(yī)學(xué)生打開科研世界大門的第一把鑰匙。因此，傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生培養(yǎng)要求，我們必須及時(shí)對(duì)生物化學(xué)教學(xué)的各個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。如何通過教學(xué)改革在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)提高教學(xué)質(zhì)量，并為臨床醫(yī)學(xué)本科生日后的科研和臨床工作打下牢固的基礎(chǔ)，值得每一位生物化學(xué)教師思考。

1 教學(xué)方式的多樣化

1.1 靈活課堂教學(xué)，做好與高中教學(xué)的銜接

本校臨床醫(yī)學(xué)本科專業(yè)的生物化學(xué)課程教材以周春燕、藥立波主編的第9版《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》為主。本套教材配套了相應(yīng)的教學(xué)插圖和視頻，整體而言表達(dá)清楚，但比較生硬。教師在教學(xué)時(shí)，可參考國(guó)外多媒體學(xué)習(xí)資料如Osmosis、Armando Husudungan等，通過精致簡(jiǎn)潔的動(dòng)畫增加學(xué)習(xí)趣味性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，也是鼓勵(lì)學(xué)生入門醫(yī)學(xué)英語詞匯的良好契機(jī)。隨著線上教學(xué)的興起，快課教學(xué)法作為一種基于模板和套件實(shí)現(xiàn)電子課件開發(fā)的新興備課技術(shù)，通過整合語音、動(dòng)畫、視頻等多媒體元素，突破了單一枯燥的幻燈片錄課形式，可促進(jìn)大量?jī)?yōu)質(zhì)生物化學(xué)線上教學(xué)資源的涌現(xiàn)，使得教師自主開發(fā)在線課程成為可能[1]。

雖然生物化學(xué)課程普遍在大學(xué)二年級(jí)開設(shè)，但是高中學(xué)習(xí)思維的慣性往往會(huì)讓學(xué)生在剛接觸一門陌生的學(xué)科時(shí)，按照教師的課件和書本內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)整理。然而，本科生物化學(xué)教學(xué)速度快、單節(jié)課體量大、內(nèi)容復(fù)雜，過于詳細(xì)的筆記會(huì)消耗學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，降低聽課效率，進(jìn)而導(dǎo)致畏難情緒的產(chǎn)生。因此，在平時(shí)教學(xué)中，教師應(yīng)在課堂教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖這類學(xué)習(xí)工具，鼓勵(lì)學(xué)生在課后親手繪制，進(jìn)行多章節(jié)、多系統(tǒng)的串聯(lián)學(xué)習(xí)，提高邏輯思維能力[2]。此外，教師在每節(jié)課程結(jié)束前可適當(dāng)預(yù)留時(shí)間，根據(jù)每節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，準(zhǔn)備幾道選擇題供學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，通過搶答、提問等方式增加互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并根據(jù)學(xué)生的回答情況及時(shí)評(píng)估課堂教學(xué)效果。

值得注意的是，部分本科生在高中并未選修化學(xué)，學(xué)生的基礎(chǔ)差異不僅造成了有機(jī)化學(xué)教學(xué)的斷層，而且對(duì)后續(xù)生物化學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了不利影響。對(duì)于這一部分內(nèi)容，教師應(yīng)該在大一學(xué)年的有機(jī)化學(xué)教學(xué)中加以重視，但也不應(yīng)過度糾結(jié)復(fù)雜的分子機(jī)制，在教學(xué)中應(yīng)抓住主要矛盾，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生深入探究。

1.2 鼓勵(lì)生物化學(xué)與臨床疾病的學(xué)科交叉

優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)教育是基礎(chǔ)知識(shí)和臨床醫(yī)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，離不開具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和臨床知識(shí)的本科教師，也需要多種教學(xué)模式的支持。在生物化學(xué)課堂之外，本校大力推動(dòng)PBL教學(xué)模式(problem-based learning，PBL)的發(fā)展。此模式以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心，注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性[3]。學(xué)生分為十人一組進(jìn)行討論匯報(bào)，根據(jù)不同的臨床案例提出問題，自行在國(guó)內(nèi)外資源庫中檢索相關(guān)資料，如萬方、PubMed、Web of Science等，通過結(jié)合藥理、免疫、診斷等多門學(xué)科，提高生物化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力。例如，在展示各種抗菌藥物的機(jī)制中聯(lián)系生物化學(xué)蛋白質(zhì)的合成這一章節(jié)。雖然PBL教學(xué)模式不要求教師的直接參與，但是來自基礎(chǔ)或臨床醫(yī)學(xué)多種研究領(lǐng)域的教師可為學(xué)生提供不同方向的見解，對(duì)科研感興趣的學(xué)生也可以借此機(jī)會(huì)聯(lián)系指導(dǎo)教師，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)。因此，PBL教學(xué)模式不僅在生物化學(xué)課程結(jié)束后，聯(lián)系多種臨床學(xué)科幫助學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，而且為感興趣的學(xué)生提供了接觸生物化學(xué)科學(xué)前沿的機(jī)會(huì)。

目前，各高校對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的扶持力度空前加大，通過積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行多學(xué)科交叉研究。本?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)院于2018年啟動(dòng)“式閭計(jì)劃”，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究?jī)蓷l賽道，鼓勵(lì)對(duì)科研感興趣的本科生跨專業(yè)組隊(duì)，自主報(bào)名。學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下參與課題設(shè)計(jì)，培養(yǎng)科研創(chuàng)新思維，鍛煉寫作與實(shí)驗(yàn)技能，定期匯報(bào)考核進(jìn)行項(xiàng)目的評(píng)價(jià)與篩選。“式閭計(jì)劃”作為本科生物化學(xué)教學(xué)的延伸，吸引了全校師生廣泛參與，營(yíng)造了濃厚的科研創(chuàng)新氛圍，為學(xué)生投身雙創(chuàng)活動(dòng)做好必要的準(zhǔn)備。近年來，“式閭計(jì)劃”培育的多個(gè)項(xiàng)目在“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”國(guó)賽、省賽中屢創(chuàng)佳績(jī)。

2 教學(xué)資源的多元化

2.1 推動(dòng)醫(yī)學(xué)教材思政內(nèi)容升級(jí)

值得注意的一點(diǎn)是，本科生物化學(xué)教材中提到的科學(xué)家以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)常常選用外國(guó)事例。由于我國(guó)生物化學(xué)早期發(fā)展較為落后，收編進(jìn)教材的例子寥寥可數(shù)。近年來，我國(guó)生物化學(xué)科研水平飛速發(fā)展，不斷縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距?？茖W(xué)自立是國(guó)家自立的基礎(chǔ)，科學(xué)自立的前提是科學(xué)自信。因此，增強(qiáng)科學(xué)自信迫在眉睫?？紤]到課程思政已經(jīng)作為大學(xué)生專業(yè)教育必不可少的重要部分，教師在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)添加我國(guó)生物化學(xué)家或者醫(yī)學(xué)家的個(gè)人事跡與最新發(fā)現(xiàn)。這部分內(nèi)容不僅作為課程思政的良好載體，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和民族自豪感，而且讓學(xué)生對(duì)生物化學(xué)科學(xué)前沿有所了解，意識(shí)到生物化學(xué)研究離本科學(xué)習(xí)并不遙遠(yuǎn)[4,5]。

2.2 促進(jìn)綜合教學(xué)平臺(tái)發(fā)展

目前，本校藥學(xué)專業(yè)采用OOARP模式五步法，于超星平臺(tái)建設(shè)生物化學(xué)在線課程，優(yōu)化選擇線上教學(xué)資源，安排把控線上教學(xué)進(jìn)程，布置線上課后作業(yè)和答疑，有效提升了線上教學(xué)效果。超星平臺(tái)構(gòu)建的生物化學(xué)在線課程在學(xué)生重返校園后，仍可繼續(xù)支持混合式教學(xué)等新型教學(xué)模式的實(shí)施，成為學(xué)生課后查漏補(bǔ)缺、答疑討論的重要學(xué)習(xí)平臺(tái)[6]。此外，本校線上線下相結(jié)合的選修課的開放為學(xué)生提供了拓展生物化學(xué)知識(shí)的平臺(tái)，如醫(yī)學(xué)研究基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和雙螺旋回眸：分子生物學(xué)發(fā)展歷程等。超星、MOOC平臺(tái)提供的免費(fèi)課程也使得其他院校優(yōu)質(zhì)的生物化學(xué)教學(xué)資源共享成為可能。

然而，國(guó)內(nèi)在線教學(xué)平臺(tái)功能始終比較單一且同質(zhì)化嚴(yán)重，以聽課、刷題的學(xué)習(xí)方式為主，用戶粘性不強(qiáng)。近年來，人工智能技術(shù)開始在教育方面廣泛運(yùn)用，促進(jìn)了自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)(adaptive learning platforms，ALPs)的蓬勃發(fā)展。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)是指針對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)過程中的差異提供個(gè)體化學(xué)習(xí)支持的學(xué)習(xí)平臺(tái)，幫助使用者設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)計(jì)劃以減少認(rèn)知負(fù)荷，應(yīng)用認(rèn)知科學(xué)中經(jīng)過驗(yàn)證的方法，滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性需求。但由于學(xué)習(xí)者缺乏持續(xù)使用的習(xí)慣，其潛力尚未在醫(yī)學(xué)教育中充分開發(fā)[7]。教師應(yīng)聯(lián)合在線教育的從業(yè)者和醫(yī)務(wù)工作人員等，共同參與構(gòu)建國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)“教、學(xué)、練”一體的自適應(yīng)性學(xué)習(xí)平臺(tái)。在這一方面，國(guó)外有許多優(yōu)秀的沉浸式教學(xué)體驗(yàn)平臺(tái)值得借鑒，如Osmosis、Khan Academy等。其中Osmosis提供了豐富的有關(guān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床主題的動(dòng)畫視頻庫，并輔助隨堂測(cè)驗(yàn)、在線筆記以及基于間隔重復(fù)的卡片復(fù)習(xí)系統(tǒng)來支持教學(xué)和學(xué)習(xí)，促使醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變。

3 教學(xué)評(píng)價(jià)的去功利化

3.1 鼓勵(lì)過程性評(píng)價(jià)的多樣化

為貫徹落實(shí)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》及《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》精神，許多高校著手推進(jìn)課程考核方法改革，致力于過程性考核與結(jié)果性考核的有機(jī)結(jié)合。課程考核成績(jī)中過程性評(píng)價(jià)的占比應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況適當(dāng)提高，結(jié)合理論和實(shí)驗(yàn)課程表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的參與和討論、知識(shí)競(jìng)賽等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，客觀反映學(xué)習(xí)水平和教學(xué)效果[8]。近年來，眾多醫(yī)學(xué)院校聯(lián)合舉辦生物化學(xué)歌曲比賽。其作為生物化學(xué)教學(xué)的一種有效輔助模式廣受師生歡迎[9]，學(xué)生創(chuàng)作作品的質(zhì)量也可成為教師進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)的部分依據(jù)。

作為實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生理解生物化學(xué)機(jī)制必不可少的過程，也在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力中發(fā)揮著理論教學(xué)所無法替代的作用?？紤]到分配給實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)課時(shí)有限，教師不可能詳細(xì)講解分子生物學(xué)理論部分，而且臨床醫(yī)學(xué)本科生親自參與生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也被極大壓縮。因經(jīng)費(fèi)限制和安全考慮，教師也只能采用設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，如改良lowry法測(cè)蛋白質(zhì)含量、血清蛋白質(zhì)的電泳分離等，導(dǎo)致傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，缺少綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[10]。此外，實(shí)驗(yàn)課程中因?qū)嶒?yàn)器材緊缺，常出現(xiàn)小組人數(shù)過多的現(xiàn)象，導(dǎo)致組員參與度下降。小組成員甚至為了提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分?jǐn)?shù)，偽造、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)過程評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在的誤差進(jìn)行思考。在條件允許的情況下，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。近年來，有些院校開始推進(jìn)生物化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生通過與移動(dòng)設(shè)備在課前課后開展自主學(xué)習(xí)，為課堂實(shí)踐做好準(zhǔn)備[11]，或向?qū)W生提供Taq-Man探針法基因分型、基因工程等較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練，以動(dòng)畫或者短片的形式呈現(xiàn)生物化學(xué)專業(yè)前沿技術(shù)，在有效降低教學(xué)運(yùn)行成本的同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。同時(shí)，高校間優(yōu)質(zhì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享也推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的可持續(xù)發(fā)展[12]。

3.2 促進(jìn)期末考核內(nèi)容的改進(jìn)

筆者發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生并沒有認(rèn)真參與平時(shí)的課堂教學(xué)，而是在考前進(jìn)行短期記憶，選擇拋開教材，過度依賴歷年考題、教學(xué)題庫和考研資料。雖然這些方法可以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)付考試，但過于注重應(yīng)試技巧而非實(shí)際運(yùn)用導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的理解始終停留在表層，缺乏深入鉆研的精神。因此，我校適當(dāng)降低了期末考核在總分中的占比，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度定期設(shè)置在線考試，將其納入過程性評(píng)價(jià)，并在期末筆試考核中減少了重復(fù)出現(xiàn)的歷年考題和名詞解釋這類純記憶性考題，通過增加開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生跳出思維定勢(shì)；同時(shí)注意避免過度偏離書本知識(shí)點(diǎn)覆蓋范圍，造成“教考分離”。教學(xué)評(píng)價(jià)的去功利化不僅需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，也需要教師和教學(xué)評(píng)價(jià)的引導(dǎo)，共同促進(jìn)良好學(xué)習(xí)氛圍的形成。

通過教學(xué)方式的多樣化、教學(xué)資源的多元化、教學(xué)評(píng)價(jià)的去功利化，本校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)經(jīng)過多年的探索與改革，培養(yǎng)出許多基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、具有創(chuàng)新意識(shí)和科研興趣的優(yōu)秀本科生。生物化學(xué)作為臨床本科醫(yī)學(xué)生的一塊短板，需以本科前期有機(jī)化學(xué)的教學(xué)作為基礎(chǔ)，中期其他臨床相關(guān)課程進(jìn)行鞏固，后期學(xué)生參與基礎(chǔ)和臨床科研進(jìn)行延伸，其教學(xué)和學(xué)習(xí)應(yīng)始終貫穿本科教育。