“Med-Lab 逃脫”在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力培育中的探索

熊延路 陳慧蕓

1.空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院胸腔外科，陜西西安 710038；2.空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，陜西西安 710038

基礎(chǔ)研究在人類與疾病的斗爭中發(fā)揮了重要的作用，顯著推動了醫(yī)學(xué)的發(fā)展，故醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究能力培育在醫(yī)學(xué)教學(xué)中舉足輕重[1-2]。然而醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究中，理論背景要求較多，且實(shí)踐操作上側(cè)重從宏觀手段描述、剖析介觀或微環(huán)，理解較為抽象，醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究能力尤其是實(shí)踐能力培養(yǎng)難度不小。“工欲善其事，必先利其器”，教學(xué)方法的革新進(jìn)步則為改善這一困境提供有力幫助。嚴(yán)肅游戲是一種新型的教學(xué)方式，寓教于樂、主動學(xué)習(xí)、交互反饋等特點(diǎn)使其在各教育領(lǐng)域大放異彩，在軍事、管理、臨床、駕駛等培訓(xùn)教學(xué)中都取得了不錯的效果[3-9]。然而嚴(yán)肅游戲在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究能力培育上卻鮮有研究。本研究以經(jīng)典醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐操作為內(nèi)容，依托常見實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)出一款“闖關(guān)式”嚴(yán)肅游戲——“Med-Lab 逃脫”?！癕ed-Lab逃脫”在內(nèi)部評估中顯示出較好的教學(xué)效果。

1 醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力培育中的困境

1.1 醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識繁雜

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐需要依賴大量繁雜的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識?？v向上包括從亞分子-分子等微觀尺度的改變，引起細(xì)胞-亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)等介觀變化，再到影響組織-活體等宏觀表型；橫向上相互交錯，彼此影響，環(huán)環(huán)相扣，牽涉多種生物進(jìn)程及信號機(jī)制。以腫瘤生物學(xué)基礎(chǔ)知識為例，從基因?qū)用娴耐蛔兗叭旧w變異，到RNA 層面表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄調(diào)控及轉(zhuǎn)錄后修飾，再到蛋白的翻譯及翻譯后修飾，才能體現(xiàn)腫瘤某一生物功能；而腫瘤生物表型體現(xiàn)又涉及增殖、死亡、炎癥、遷移乃至微環(huán)境交流等各個不同又相互聯(lián)系的生物學(xué)行為和信號通路[10-13]。

1.2 醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究方法抽象

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究方法大多數(shù)通過宏觀手段研究微觀、介觀尺度的改變，因此其較為抽象，理解較為困難，導(dǎo)致掌握不易。以最經(jīng)典的蛋白研究和細(xì)胞研究為例：蛋白研究中Western blot 最為常見復(fù)雜，宏觀上進(jìn)行樣品裂解預(yù)處理-電泳-轉(zhuǎn)膜-孵育抗體-顯色等步驟，來實(shí)現(xiàn)微觀、介觀上的蛋白提取變性-分離-富集-抗體反應(yīng)-底物結(jié)合等一系列步驟，最終可視化蛋白含量；而細(xì)胞研究中，則需要通過實(shí)施活性、運(yùn)動能力、成球、代謝物檢測等多種方式反映細(xì)胞生理活動改變，乃至體內(nèi)改變。

1.3 兩種常見培育方法的不足

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力的培育通常依賴兩種方法，但不足較為明顯。一是“學(xué)徒式”，通常由一名年資較長的科研人員對一至多名新人進(jìn)行“傳幫帶”，但是這種模式強(qiáng)烈依賴年資較長科研人員的個人教學(xué)能力和培養(yǎng)意愿，不可控因素較多，難以及時管理和評估；二是“盲學(xué)式”，通常新入實(shí)驗(yàn)室人員，通過自己鉆研-旁觀-請教-反思等方式逐步學(xué)習(xí)具體實(shí)踐操作，但是試錯空間太多，時間精力浪費(fèi)嚴(yán)重，同樣該種模式對實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行和科學(xué)管理也不利。

2 嚴(yán)肅游戲在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用進(jìn)展

2.1 嚴(yán)肅游戲的概念

1970 年，Clark C.Abt 首次提出嚴(yán)肅游戲的概念：在游戲中融入詳細(xì)的規(guī)則，用于完成非單純娛樂性質(zhì)嚴(yán)肅的目的[14]。2002 年，Woodrow Wilson International Center for Scholars 在華盛頓發(fā)起了“嚴(yán)肅游戲計(jì)劃”，會議上定義嚴(yán)肅游戲?yàn)椤巴ㄟ^教授專業(yè)知識和技能，用于訓(xùn)練和模擬的游戲”，掀起了歐美學(xué)者中嚴(yán)肅游戲的設(shè)計(jì)、開發(fā)與研究的浪潮[15]。2003 年，Jason Della Rocca 在China Joy 大會定義嚴(yán)肅游戲?yàn)椤安灰詩蕵窞橹饕康挠螒颉盵15]。2006 年Freitas 定義嚴(yán)肅游戲?yàn)椤皯{借具有吸引力的交互媒體形式進(jìn)行的嚴(yán)肅目的、超娛樂性質(zhì)的教育手段”[16]。2009 年，在北京舉辦的第一屆嚴(yán)肅游戲創(chuàng)新峰會中，嚴(yán)肅游戲概念首次引入中國，被定義為“不以娛樂為主要目的，而是采取寓教于樂的游戲形式，讓用戶在游戲過程中能夠接受信息，得到訓(xùn)練或者治療”[17-18]。目前嚴(yán)肅游戲已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、職業(yè)培訓(xùn)、環(huán)保、管理、康復(fù)治療等各個領(lǐng)域，取得了良好的效果。

2.2 嚴(yán)肅游戲的特點(diǎn)

嚴(yán)肅游戲最典型的特點(diǎn)就是“寓教于樂”，即在游戲中學(xué)習(xí)知識技能，而在學(xué)習(xí)中又能體驗(yàn)游戲的趣味；嚴(yán)肅游戲能夠營造“身臨其境”的“沉浸式”效果，尤其是模擬真實(shí)場景上；嚴(yán)肅游戲充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理論，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)；嚴(yán)肅游戲具備用戶-系統(tǒng)交互反饋的性質(zhì)，使得“教與學(xué)”及時反饋；嚴(yán)肅游戲中獎懲機(jī)制的體現(xiàn)，既能刺激學(xué)習(xí)者完成游戲（達(dá)到學(xué)習(xí)目的），也能加深學(xué)習(xí)者的印象，尤其是試錯方面；嚴(yán)肅游戲能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神[19-20]。

2.3 嚴(yán)肅游戲在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

嚴(yán)肅游戲在教育中逐漸占據(jù)重要地位，在理論和實(shí)踐相結(jié)合的醫(yī)學(xué)教育中，更是絢爛奪目?！癑Doc”為初級醫(yī)生醫(yī)患交流提供較好培訓(xùn)[21]；“eMedOffice”為醫(yī)學(xué)生掌握全科醫(yī)療理論及實(shí)踐概念提供有力幫助[22]；“AntibioGame?”在培訓(xùn)醫(yī)學(xué)生抗生素管理上效果較好[23]；“Air-Medic-Sky-1”則在培訓(xùn)醫(yī)學(xué)生患者安全知識理論上顯示良好成績[24]；“Escape games”在培育牙科團(tuán)隊(duì)合作中成績顯著[25]；“GeriatriX”則在培養(yǎng)應(yīng)對老年患者臨床正確決策中效果明顯[26]；“Touch Surgery”則顯著促進(jìn)了胸外科基礎(chǔ)操作的能力鍛煉[27]；“Combat Medic”“3D-SC1”在軍事醫(yī)學(xué)戰(zhàn)場救護(hù)培訓(xùn)中發(fā)揮了顯著作用[28-29]；“岐黃之途”在我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥教學(xué)中也收獲不菲成績[30]。

3 “Med-Lab 逃脫”的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)思路

本研究根據(jù)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐操作中的主要內(nèi)容，結(jié)合常規(guī)實(shí)驗(yàn)室布局，在故事性主線牽引下，構(gòu)造了一種闖關(guān)式嚴(yán)肅游戲—“Med-Lab 逃脫”（圖1）?！癕ed-Lab 逃脫”分為5 個獨(dú)立串聯(lián)的“密室”，分別對應(yīng)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐操作五大方面：“核谷”（PCR 等核酸研究）、“白城”（Western blot 等蛋白分析）、“組墓”（IHC 等組織檢測）、“胞堂”（細(xì)胞培養(yǎng)等體外表型）、“鼠地”（小動物活體實(shí)驗(yàn)）。學(xué)習(xí)者在開始之初會進(jìn)行預(yù)習(xí)、重點(diǎn)輔導(dǎo)等準(zhǔn)備。游戲開始后賦予故事特色：每人帶上5 枚黑花，稱之為“惡魔封印”，逃離每個“密室”后，都會解除相應(yīng)封印，最終逃脫成功會收獲代表勝利的Lab 勇士勛章和精美小獎品?！懊苁摇碧与x策略是完成操作和答題（基礎(chǔ)研究實(shí)踐方面的關(guān)鍵操作點(diǎn)和理論細(xì)節(jié)），且有時間限制。學(xué)習(xí)者有“求助卡”（游戲開始有3 張配備），主要是獲取書籍、資料、筆記等用于自主查閱，或者“光明使者”（工作人員）的提示，額外“求助卡”在每個“密室”內(nèi)可以通過附加題獲得。“懲罰”機(jī)制主要包括操作失誤或回答錯誤后的鳴笛噪音（鳴笛時學(xué)習(xí)者“冷凍”一定時間，即變相加速時間流轉(zhuǎn)）。每個密室都有規(guī)定時間，進(jìn)入密室會提示，未能在規(guī)定時間成功逃脫則會招致“惡魔使者”（工作人員）的“懲罰”，同時游戲中止（主要是角色扮演“驚嚇式”加強(qiáng)記憶）?！蔼剟睢睓C(jī)制則包括成功操作或答題后的愉悅贊美、每個密室逃離的對應(yīng)黑花解除、全部“逃脫”收獲勇士勛章和精美獎品。

圖1 “Med-Lab 逃脫”設(shè)計(jì)思路

3.2 執(zhí)行方案

“Med-Lab 逃脫”的具體執(zhí)行方案上體現(xiàn)在兩個方面。一是“軟件”的運(yùn)行，即“密室”內(nèi)逃離策略方案（醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力的考察）。方案要突出“精”的特色，即要在包含關(guān)鍵具體操作和理論細(xì)節(jié)問題的同時，又要考慮時間、游戲性質(zhì)和容易評估的因素。本研究根據(jù)團(tuán)隊(duì)成員常年從事醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐及帶教的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出上述5 類基礎(chǔ)研究的操作關(guān)鍵點(diǎn)和理論細(xì)節(jié)。每一套方案包含各個“密室”的1 個操作+1 個理論，經(jīng)典方案內(nèi)容包括“核谷”中qPCR 關(guān)鍵點(diǎn)考察，“白城”中Western blot 要素理解，“組墓”中HE 細(xì)節(jié)掌握，“胞堂”中細(xì)胞傳代和鼠地中小鼠抓取技巧學(xué)習(xí)。二是“硬件”的配備，主要體現(xiàn)在人員和裝備。人員上主要是“光明使者”和“惡魔使者”的選擇，兩者均承擔(dān)裁判的功能（“正負(fù)”評價提示），所以既要求具備較好專業(yè)素養(yǎng)，也要求具有“角色扮演”的能力；裝備上現(xiàn)階段主要依托實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備、簡易改造設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)購買道具和獎品，用于完成操作、執(zhí)行鳴笛懲罰、面具“恐嚇”等游戲反饋。

3.3 應(yīng)用效果

由于人手、場地、實(shí)驗(yàn)室管理等相關(guān)原因，本研究目前選擇了未或較少接觸醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的研究生和年輕醫(yī)生，以及不同工作年限的實(shí)驗(yàn)室人員，進(jìn)行“Med-Lab 逃脫”體驗(yàn)。通過半結(jié)構(gòu)式訪談，大部分人都覺得“Med-Lab 逃脫”有趣刺激、學(xué)習(xí)效率高，表達(dá)了對“Med-Lab 逃脫”下醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐學(xué)習(xí)的熱情。一些害怕接觸基礎(chǔ)科研的“新人”也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的信心；大部分已經(jīng)從事不同年限醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科研工作的人員，結(jié)合自身成長軌跡，也認(rèn)為“Med-Lab 逃脫”相比傳統(tǒng)方法，能夠激發(fā)熱情、促進(jìn)效率，更為重要的是強(qiáng)化了對醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐中細(xì)節(jié)的培養(yǎng)，尤其是試錯的印象加深。

4 “Med-Lab 逃脫”實(shí)施的思考

4.1 優(yōu)點(diǎn)和不足

“Med-Lab 逃脫”具備嚴(yán)肅游戲的優(yōu)勢：表現(xiàn)在“寓教于樂”，趣味性強(qiáng)，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣濃厚；加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí)，尤其表現(xiàn)在“求助卡”下自我解決方法的查找以及游戲前的準(zhǔn)備上（失敗后再次游戲更為明顯）；對醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究操作關(guān)鍵點(diǎn)和理論細(xì)節(jié)進(jìn)行放大強(qiáng)化，尤其是密室-時間-獎懲等刺激下的印象加深。但是“Med-Lab 逃脫”的缺點(diǎn)依然不可忽視：表現(xiàn)在場景不夠完美，未能較好營造“密室”的緊張刺激（熟悉實(shí)驗(yàn)室下新鮮感相對不明顯，且裝備布置不夠精美、智能、現(xiàn)代）；工作人員現(xiàn)階段人手相對不足，同時工作人員標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化（知識專業(yè)和表演專業(yè)）還需進(jìn)一步加強(qiáng)；“密室”逃脫策略方案稍顯粗糙，不夠豐富，體現(xiàn)在每套方案內(nèi)容形式等細(xì)節(jié)制訂和不同方案組合上不夠完美；獎懲措施較為單一和呆板，不夠智能、多樣、模擬“真實(shí)性”差，學(xué)習(xí)者容易疲倦且不夠十分“嚴(yán)肅”。

4.2 評價與管理

“Med-Lab 逃脫”的正確評價和科學(xué)管理是其規(guī)范化、推廣化實(shí)施的重要一步。首先是“逃脫前”，方案選擇-人員匹配上，不同階段學(xué)習(xí)者和不同逃脫方案的科學(xué)搭配需要細(xì)致的評估和管理；再者是“逃脫中”，逃脫現(xiàn)場的評價和管理需要精細(xì)化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。舉例來說，本研究目前采用“使者在房間中評估”，這可能會干擾學(xué)習(xí)者，未來需要采用智能化、現(xiàn)代化設(shè)備實(shí)現(xiàn)設(shè)備評估和“使者‘隱身’評估”，同時使者需要更為標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)，增強(qiáng)其專業(yè)評判能力和真實(shí)表演能力；最后是“逃脫后”效果的評價和管理，較大樣本、不同層次人群、精細(xì)化量表、定性+定量統(tǒng)計(jì)分析、專業(yè)人士評估都是需要加入。

4.3 優(yōu)化和推廣

“Med-Lab 逃脫”在體現(xiàn)其強(qiáng)大醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究能力培育上的同時，也體現(xiàn)了不足，限制了其實(shí)施和推廣。本團(tuán)隊(duì)將在未來的工作中進(jìn)一步優(yōu)化，形成“Med-Lab 逃脫2.0”“Med-Lab 逃脫3.0”。具體包括密室布局構(gòu)造上更為真實(shí)生動，從而更為緊張刺激；密室的性質(zhì)和逃脫策略上既要結(jié)合實(shí)際，充分聽取各方面建議，也要與時俱進(jìn)，跟上醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究手段的進(jìn)步；密室的“人-機(jī)”反饋上更為智能、真實(shí)、刺激，克服疲倦，吸引也促使學(xué)習(xí)者更加“嚴(yán)肅”的游戲；密室方案的優(yōu)化和實(shí)施細(xì)則要基于大量實(shí)驗(yàn)論證，從而更為豐富、科學(xué)、精準(zhǔn)；“Med-Lab 逃脫”的推廣上要平衡好經(jīng)濟(jì)成本和教學(xué)效果，本團(tuán)隊(duì)目前也在籌劃虛擬版“Med-Lab 逃脫”的設(shè)計(jì)，App 和微信小程序的開發(fā)會大大減輕場地、時間、經(jīng)濟(jì)的壓力；“Med-Lab 逃脫”的運(yùn)行是否要和標(biāo)準(zhǔn)考核掛鉤，這要平衡好學(xué)習(xí)者對“管理”的抵觸和促使“嚴(yán)肅”游戲（醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力培育）兩方面，這要通過充分的調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、評價，要十分謹(jǐn)慎地設(shè)計(jì)、實(shí)施、推廣。

5 結(jié)語

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力是培育優(yōu)秀醫(yī)學(xué)人才的重要環(huán)節(jié)，然而其繁雜、抽象的特點(diǎn)使其培養(yǎng)較為困難。傳統(tǒng)“學(xué)徒式”和“盲學(xué)式”學(xué)習(xí)方法效果不佳。嚴(yán)肅游戲在教學(xué)中具備較多優(yōu)勢，本研究根據(jù)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐的內(nèi)容，依托現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室布局，設(shè)計(jì)出“Med-Lab 逃脫”嚴(yán)肅游戲用于醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力培育。“Med-Lab 逃脫”通過故事性主線，闖關(guān)式策略，結(jié)合獎懲等反饋措施，在娛樂中完成醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究實(shí)踐能力的培育，內(nèi)部測試中教學(xué)效果明顯。然而“Med-Lab 逃脫”依然存在不足，其科學(xué)化革新和智能化優(yōu)化等將在未來的工作中完成。