新醫(yī)科背景下電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

唐瑩，張璐，宋精玲，林萍

（昆明醫(yī)科大學(xué)，云南昆明 650500）

黨的二十大報(bào)告提出：深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，開(kāi)辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)[1]。新醫(yī)科將促進(jìn)醫(yī)、工、理、文之間的融通，促進(jìn)以人工智能為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的結(jié)合，整合精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域[2-3]。新醫(yī)科是培養(yǎng)復(fù)合型人才的孵化器，新醫(yī)科培養(yǎng)的人才要適應(yīng)和服務(wù)于信息時(shí)代的醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療實(shí)踐[4]。在新醫(yī)科建設(shè)背景下，為促進(jìn)云南地區(qū)醫(yī)學(xué)教育改革和人才培養(yǎng)，醫(yī)學(xué)教育工作者需要將創(chuàng)新和學(xué)科交叉的理念融入日常教學(xué)，在課程建設(shè)中將國(guó)家的創(chuàng)新需求和新醫(yī)科的人才培養(yǎng)理念結(jié)合，在日常教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)踐和探究[5-6]。

與生命科學(xué)相關(guān)的電子顯微鏡技術(shù)是一門(mén)研究電鏡及電鏡技術(shù)、細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)與超微病理的交叉學(xué)科[7]。昆明醫(yī)科大學(xué)電子顯微鏡教研室的電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)是面向昆明醫(yī)科大學(xué)研究生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)選修課程。該課程不僅涉及光學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)等物理、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也涉及組織學(xué)、病理學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞生物化學(xué)等醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)。人體的所有活動(dòng)歸根結(jié)底都是細(xì)胞的生命活動(dòng)，而細(xì)胞的功能又要追溯到組成細(xì)胞的各種細(xì)胞器的功能[8]。電子顯微鏡技術(shù)在醫(yī)學(xué)各學(xué)科中都有廣泛的應(yīng)用，尤其是對(duì)于疾病和病情的分析診斷，如消化系統(tǒng)疾病、腫瘤、腎臟病、血液病等的診斷都起著重要的作用[9]。電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)不僅是一門(mén)連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課程，也是一門(mén)連接科研與臨床的思維課程。學(xué)好這門(mén)課程對(duì)醫(yī)學(xué)生夯實(shí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論、建立多學(xué)科交叉的立體思維尤其重要。在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、促進(jìn)新醫(yī)科多學(xué)科交叉的背景下，培養(yǎng)學(xué)生具有超微結(jié)構(gòu)知識(shí)和思維，推進(jìn)該課程的“金課”建設(shè)勢(shì)在必行。

本文以昆明醫(yī)科大學(xué)電子顯微鏡教研室編寫(xiě)的教材《電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)》（第二版）第三章“細(xì)胞膜及細(xì)胞膜病理”的教學(xué)為例，采用以學(xué)生為中心[10-11]的混合式教學(xué)模式[12]，將新醫(yī)科的創(chuàng)新、學(xué)科交叉理念有機(jī)融入“課前—課中—課后”[13]的研究生教學(xué)中，對(duì)研究生課程進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)。

1 學(xué)情分析

教學(xué)對(duì)象是昆明醫(yī)科大學(xué)一年級(jí)選修電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)課程的所有碩士研究生，其中有85%的學(xué)生為應(yīng)屆本科生，有10%～13%的學(xué)生具有5 年以下工作經(jīng)驗(yàn)，有1%～3%的學(xué)生具有5 年以上工作經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生來(lái)自不同專業(yè)，不僅有基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)，也有臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)。多數(shù)學(xué)生選修這門(mén)課是因?yàn)樵谂R床或科研中會(huì)使用到電鏡，而在本科階段缺乏電鏡系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。很多學(xué)生對(duì)于電鏡的基本概念及原理、圖像分析、適用范圍等比較陌生。盡管該課程是一門(mén)研究生課程，但授課時(shí)不能像其他課程那樣只專注于前沿進(jìn)展，需要對(duì)電鏡的基本原理和應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)講解，同時(shí)還要結(jié)合學(xué)生的不同專業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)講解。

2 教材分析與教學(xué)內(nèi)容整合重構(gòu)

教研室編寫(xiě)的《電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)》教材以文字為主，敘述略顯抽象化。超微結(jié)構(gòu)與疾病之間存在一定的跨度，不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

結(jié)合對(duì)教材的分析，教學(xué)設(shè)計(jì)以“疾病—現(xiàn)象—導(dǎo)致疾病的超微結(jié)構(gòu)改變—講解—科研熱點(diǎn)”為主線，整合多學(xué)科知識(shí)，同時(shí)結(jié)合電子顯微鏡在科研中的應(yīng)用，幫助學(xué)生將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)和臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)結(jié)合。

3 教學(xué)目標(biāo)

3.1 知識(shí)目標(biāo)

電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)課程的知識(shí)目標(biāo)是學(xué)生能夠理解細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型理論和單位膜的學(xué)說(shuō)，解釋細(xì)胞膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性，熟練辨認(rèn)透射電鏡圖像中組織和細(xì)胞的細(xì)胞膜超微結(jié)構(gòu)，熟練掌握細(xì)胞中的膜相結(jié)構(gòu)和非膜相結(jié)構(gòu)，理解先天性膜缺陷。

3.2 技能目標(biāo)

電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)課程的技能目標(biāo)是學(xué)生能夠掌握細(xì)胞膜缺陷的圖像特點(diǎn)，分辨“起皰”“髓鞘樣變圖像”“破裂”的典型圖像改變，準(zhǔn)確識(shí)別細(xì)胞外衣、基層和基板的超微結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確辨認(rèn)緊密連接、縫隙連接、中間連接和橋粒的超微結(jié)構(gòu)，辨別微絨毛和纖毛的超微結(jié)構(gòu)，識(shí)別Kartagener 綜合征和精子纖毛不動(dòng)綜合征的典型圖像改變。

3.3 思政目標(biāo)

電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)課程的思政目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立微觀與宏觀對(duì)立統(tǒng)一的辯證觀，在醫(yī)學(xué)科研和臨床工作中既要考慮整體疾病，又要在疾病中關(guān)注細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的改變；引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞器改變所引起的疾病表型；培養(yǎng)學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定功能”的思想。

4 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和解決方案

教學(xué)重點(diǎn)：（1）細(xì)胞膜的超微結(jié)構(gòu)及其理論基礎(chǔ)；（2）細(xì)胞膜超微結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的細(xì)胞膜病理；（3）細(xì)胞膜的特化結(jié)構(gòu)及其超微病理形態(tài)。

解決方案：（1）時(shí)間保障，講解的時(shí)間不少于教學(xué)學(xué)時(shí)的50%；（2）運(yùn)用大量的圖片展示在不同組織中細(xì)胞膜不同的形態(tài)，配合示意圖、視頻、動(dòng)畫(huà)等教學(xué)工具，使抽象的概念可視化呈現(xiàn)，通過(guò)手機(jī)小程序雨課堂進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)，使學(xué)生加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解和記憶，增加與教師的課堂互動(dòng)；（3）將重點(diǎn)知識(shí)凝練為思維導(dǎo)圖，力求使正常生理結(jié)構(gòu)—異常病理改變—臨床癥狀—治療與預(yù)防形成一個(gè)完整的閉環(huán)，將各學(xué)科的知識(shí)整合；（4）引入電鏡的科研案例，示范如何使用電鏡輔助科學(xué)研究。

5 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

課程按照“課程思政喚起使命感—醫(yī)學(xué)病例或科研實(shí)例講解思考—關(guān)聯(lián)性串講—機(jī)制講解—疾病癥狀或現(xiàn)象反思”的線索進(jìn)行設(shè)計(jì)。課前通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)及視頻速課的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握細(xì)胞膜在生命活動(dòng)中的重要作用，熟悉課堂教學(xué)將會(huì)涉及的關(guān)鍵詞。通過(guò)課程思政喚起學(xué)生職業(yè)自豪感和責(zé)任感，了解專業(yè)能力培養(yǎng)的要求。以臨床腫瘤病人使用PD-1 單抗治療癌癥為例，講解腫瘤免疫相關(guān)機(jī)制，展示細(xì)胞膜受體研究在癌癥研究中的重要地位。簡(jiǎn)略介紹細(xì)胞膜損傷中先天性溶血性貧血的紅細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的臨床表現(xiàn)，與案例首尾呼應(yīng)，將知識(shí)串成一條線。課后教師布置拓展閱讀項(xiàng)目及學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉細(xì)胞膜及細(xì)胞膜病理的知識(shí)并學(xué)以致用。

6 教學(xué)過(guò)程

6.1 課前——速課學(xué)習(xí)

教師課前通過(guò)雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，提前三天推送速課文章《細(xì)胞的各種“死樣”》，學(xué)生用雨課堂小程序即可進(jìn)行速課學(xué)習(xí)及問(wèn)題收集。

6.2 課中

6.2.1 導(dǎo)課——以課程思政引入、病例導(dǎo)入的方式進(jìn)行導(dǎo)課

教師根據(jù)“五術(shù)”醫(yī)學(xué)人才要求，結(jié)合云南實(shí)際情況，引導(dǎo)學(xué)生思考未來(lái)的職業(yè)所需要的能力。結(jié)合速課學(xué)習(xí)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生思考電子顯微鏡技術(shù)能夠做什么。

6.2.2 知識(shí)內(nèi)容講解——多媒體展示、PBL 教學(xué)、隨堂測(cè)驗(yàn)，多方位促理解

教師利用豐富的多媒體技術(shù)展示腫瘤細(xì)胞免疫逃逸的過(guò)程，使學(xué)生加深對(duì)受體與配體、免疫檢查點(diǎn)抑制劑的理解，了解基礎(chǔ)研究的意義。教師在介紹細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)模式圖時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行微觀美學(xué)教育。

6.2.3 病案分析及解釋——機(jī)制與疾病的聯(lián)系

通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜病理基本知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生分析細(xì)胞膜異常導(dǎo)致的疾病，針對(duì)已有的治療途徑，提出新的解決辦法；比較正常纖毛結(jié)構(gòu)與異常纖毛結(jié)構(gòu)差異，增強(qiáng)對(duì)事物的觀察力。結(jié)合新醫(yī)科創(chuàng)新理念，教師鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)應(yīng)用交叉學(xué)科知識(shí)解決未來(lái)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的前沿問(wèn)題，成為高層次醫(yī)學(xué)創(chuàng)新人才。

6.2.4 課堂小結(jié)及課后拓展任務(wù)布置

教師要求學(xué)生以思維導(dǎo)圖的形式對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)，并根據(jù)學(xué)生不同的專業(yè)背景提出課后拓展性學(xué)習(xí)的問(wèn)題：細(xì)胞膜異常在專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域中有哪些代表性的疾病，如何應(yīng)用電鏡。

6.3 課后——項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

教師課后推送拓展文獻(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和拓展性項(xiàng)目學(xué)習(xí)，以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目討論及小組匯報(bào)。

7 教學(xué)評(píng)價(jià)

教師通過(guò)隨堂自測(cè)、課后作業(yè)、期末考試、小組匯報(bào)等方式檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過(guò)學(xué)生滿意度調(diào)查問(wèn)卷了解學(xué)生對(duì)教師和課程的評(píng)價(jià)，通過(guò)教學(xué)督導(dǎo)組專家聽(tīng)課反饋對(duì)教學(xué)進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)方案。

8 教學(xué)反思及展望

學(xué)生課前通過(guò)對(duì)速課的學(xué)習(xí)，對(duì)細(xì)胞膜在細(xì)胞病理生理過(guò)程中的作用有了初步的認(rèn)識(shí)。通過(guò)教師課堂講解和PBL 教學(xué)，學(xué)生對(duì)細(xì)胞膜受體、配體有了深入的理解，對(duì)膜缺陷相關(guān)疾病和膜受體介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸有了深入的認(rèn)識(shí)。課后，學(xué)生在對(duì)分易平臺(tái)討論區(qū)針對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行線上討論，教師提供指導(dǎo)，通過(guò)線上學(xué)習(xí)和線下互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的跨界思維和意識(shí)[14]。課后的教學(xué)效果評(píng)價(jià)可以對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)反饋與改進(jìn)。

9 結(jié)語(yǔ)

如何在電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的“金課”建設(shè)中立足交叉學(xué)科的特點(diǎn)，深挖課程中的思政元素、美學(xué)元素、批判性思維元素，是教師開(kāi)展課程思政內(nèi)涵提升和美學(xué)育人面臨的挑戰(zhàn)。在新醫(yī)科建設(shè)背景下，高校要堅(jiān)持不懈地推動(dòng)“五術(shù)”醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)理念融入一流課程建設(shè)實(shí)踐，培養(yǎng)能夠扎根云南、服務(wù)國(guó)家大健康戰(zhàn)略和云南醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的優(yōu)秀醫(yī)學(xué)人才。