沙保勇,馮 浩,劉碧波,蘇興利,景曉紅△，高 巍

(1.西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，西安 710021；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科 710061)

·醫(yī)學(xué)教育·

以蛋白質(zhì)為核心的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程改革

沙保勇1,馮 浩1,劉碧波1,蘇興利1,景曉紅1△，高 巍2▲

(1.西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，西安 710021；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科 710061)

基于我國中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃及醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的要求，遵循醫(yī)學(xué)人才成長規(guī)律，教育部、衛(wèi)生部于2012年聯(lián)合實(shí)施了“卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計(jì)劃”[1]，希望以試點(diǎn)高校改革為重點(diǎn)，力爭取得突破，以點(diǎn)帶面，整體推進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)教育改革，全面提高醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量[2]。本校為第一批“五年制臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)”單位，針對五年制臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，筆者所在的細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室就教學(xué)內(nèi)容改革、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與臨床課程的整合、以學(xué)生為中心和自主學(xué)習(xí)為主要內(nèi)容的教學(xué)方法等內(nèi)容進(jìn)行了研究，開展了以 “脫氧核糖核酸(DNA)→核糖核酸(RNA)→蛋白質(zhì)”為核心，以蛋白質(zhì)的合成、加工及轉(zhuǎn)運(yùn)為重點(diǎn)的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程改革，希望能為同行提供一定的理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取西安醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院2014級和2015級卓越醫(yī)生班，以及2014級和2015級部分臨床專業(yè)班級進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)。2014級卓越醫(yī)生班共60名學(xué)生，其中男24名，女36名。2015級卓越醫(yī)生班共58名學(xué)生，其中男17名，女41名。2014級臨床專業(yè)539名學(xué)生，其中男242名，女297名。2015級臨床專業(yè)523名學(xué)生，其中男238名，女285名。

1.2 方法

1.2.1 教學(xué)內(nèi)容重新編排 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門以人類細(xì)胞為研究對象，從顯微、亞顯微和分子水平等不同層次研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科[3]。傳統(tǒng)教材多以分割式闡述各細(xì)胞組分或細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)及功能為主線(結(jié)構(gòu)體系，圖1A)，教學(xué)內(nèi)容順序?yàn)榧?xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸→內(nèi)膜系統(tǒng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基復(fù)合體→溶酶體)→線粒體→細(xì)胞骨架(微管、微絲、中間纖維)→細(xì)胞核→蛋白質(zhì)合成→細(xì)胞分裂[4]。

以蛋白質(zhì)為主線的教學(xué)模式對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)授課內(nèi)容進(jìn)行了重新編排(圖1B)，即以“DNA→RNA′蛋白質(zhì)”為核心，以蛋白質(zhì)的合成、加工及轉(zhuǎn)運(yùn)為教學(xué)重點(diǎn)[3]。蛋白質(zhì)的合成涉及DNA→RNA及核糖體大小亞基裝配，屬于細(xì)胞核及蛋白質(zhì)合成章節(jié)的內(nèi)容，蛋白體系中將該部分內(nèi)容前置。蛋白質(zhì)合成全部起始于游離核糖體，若蛋白質(zhì)合成過程中游離核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，則開啟蛋白質(zhì)在內(nèi)膜系統(tǒng)中加工和轉(zhuǎn)運(yùn)的進(jìn)程(圖1B中的淺灰色框)；若蛋白質(zhì)合成僅由游離核糖體完成，則分為核編碼蛋白(去往線粒體等細(xì)胞器)、細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)駐留蛋白(細(xì)胞骨架中的中心粒、微管蛋白、肌動(dòng)蛋白等)、核蛋白(細(xì)胞核中的組蛋白、非組蛋白等)等(圖1B中的深灰色框)。

本研究中2014級學(xué)生沿用結(jié)構(gòu)體系教學(xué)，2015級授課班級與2014級教學(xué)內(nèi)容相同，但采用新編排的蛋白體系授課。結(jié)構(gòu)體系與蛋白體系教學(xué)內(nèi)容及體例編排順序見圖1。

A:結(jié)構(gòu)體系；B:蛋白體系

圖1 結(jié)構(gòu)體系與蛋白體系教學(xué)內(nèi)容及體例編排順序比較

1.2.2 教學(xué)方法改革 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容重新編排的同時(shí)，與之相對應(yīng)的教學(xué)方法在2015級教學(xué)班中進(jìn)行了相應(yīng)改變，以便貫穿“DNA→RNA→蛋白質(zhì)”為核心，以蛋白質(zhì)的合成、加工及轉(zhuǎn)運(yùn)為重點(diǎn)的教學(xué)主線。首先，在整個(gè)教學(xué)過程中強(qiáng)化2015級學(xué)生自主學(xué)習(xí)，要求學(xué)生繪制細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)及功能聯(lián)系圖，思考細(xì)胞結(jié)構(gòu)及與之相對應(yīng)的功能，聯(lián)系前后知識點(diǎn)，在細(xì)胞整體上將知識系統(tǒng)化[5]。其次，與2014級結(jié)構(gòu)體系中單純講授式的教學(xué)相比，蛋白體系授課更加強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性、聯(lián)系性和實(shí)用性，滲透以問題為導(dǎo)向教學(xué)(PBL)和以案例為基礎(chǔ)教學(xué)(CBL)等教學(xué)模式，多以實(shí)際問題或臨床案例為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力[6]。

如利用“長沙嬰兒患怪病，血液竟是乳白色”這一新聞，一早產(chǎn)兒寶寶出生20 d時(shí)發(fā)現(xiàn)血脂增高、血紅蛋白增高，護(hù)士抽血時(shí)發(fā)現(xiàn)，其血的顏色比正常血顏色偏淡，靜置幾分鐘后慢慢變成乳白色，原因何在？聯(lián)系課堂已授知識，學(xué)生能比較容易地找到導(dǎo)致這個(gè)看上去和正常孩子一樣的寶寶患病的理論基礎(chǔ)，實(shí)際上就是受體介導(dǎo)的胞吞作用異常。通過案例進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析受體介導(dǎo)的胞吞作用異常的可能機(jī)制或原因。如果是由受體異常導(dǎo)致的，那受體是什么，是哪里來的，為何會異常等等？經(jīng)過問題引導(dǎo)，學(xué)生會得到“蛋白異?！鷐RNA異?！鶧NA異?！?，以及糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的膜整合蛋白質(zhì)的合成、加工、修飾及轉(zhuǎn)運(yùn)過程，這些恰是理論教學(xué)核心和重點(diǎn)。

表1 結(jié)構(gòu)體系與蛋白體系教學(xué)效果比較分)

a：P<0.05，與2014級卓越比較；b：與2014級臨床比較，P<0.05；c：與2015級卓越比較，P<0.05

1.2.3 教學(xué)效果評價(jià) 教學(xué)效果評價(jià)由三部分組成[5]。(1)期末考試：考試由非任課教師從題庫中統(tǒng)一抽取，單人單桌閉卷考試(總分100)，主要考查學(xué)生對課堂理論知識的掌握程度。(2)實(shí)驗(yàn)成績：由兩次實(shí)驗(yàn)得分相加組成(總分20)，主要考查學(xué)生基于理論知識，思考、分析和解決實(shí)驗(yàn)問題的能力。(3)調(diào)查問卷：授課過程中，就課程的教學(xué)內(nèi)容(易→難)、教學(xué)方法(差→好)、與其他課程的相關(guān)性(無→有)、學(xué)生能力的培養(yǎng)(弱→強(qiáng))等方面對學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，每一方面分成0～10分十個(gè)等級，問卷按班級人數(shù)全發(fā)全收。

2 結(jié) 果

結(jié)構(gòu)體系與蛋白體系教學(xué)效果對比結(jié)果見表1。從成績上看，無論期末成績還是實(shí)驗(yàn)成績，2015級卓越醫(yī)生班和臨床班均優(yōu)于相對應(yīng)的2014級班級(P<0.05)。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，2015級卓越醫(yī)生班期末成績顯著優(yōu)于2015級臨床班(P<0.05)。表明蛋白體系教學(xué)能有效地提高學(xué)生的成績，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生分析解決問題的能力，特別是對卓越班的同學(xué)而言。問卷調(diào)查分析表明，較2014級學(xué)生而言，2015級學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容難度適中，教學(xué)方法較好，與其他課程有一定的相關(guān)性(P<0.05)。教學(xué)過程中對學(xué)生能力的培養(yǎng)，2015級同學(xué)的評分高于2014級(P<0.05)。

結(jié)合學(xué)生的成績及問卷調(diào)查結(jié)果，蛋白體系雖與結(jié)構(gòu)體系教學(xué)內(nèi)容相同，但經(jīng)過課程體系重新編排，其有效地降低了教學(xué)內(nèi)容的難度，同時(shí)又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法及繪制細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)、功能聯(lián)系圖易被學(xué)生接受，圍繞蛋白質(zhì)的主線強(qiáng)化了與其他課程的相關(guān)性，學(xué)生的綜合能力也得到了鍛煉和提高。

3 討 論

3.1 以蛋白質(zhì)為主線 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是從顯微、亞顯微和分子水平等不同層次研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科[3]。通過對本課程的學(xué)習(xí)，本科生要能正確掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，學(xué)會以細(xì)胞為單位分析宏觀生命活動(dòng)，嘗試解釋并解決臨床實(shí)際問題。但傳統(tǒng)教材多以分割式闡述各細(xì)胞組分或細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)及功能為主線，課堂教學(xué)中對各細(xì)胞組分或細(xì)胞器之間的聯(lián)系關(guān)注不夠[4]。以傳統(tǒng)教材授課，學(xué)生很難形成完整的知識體系，無法把細(xì)胞作為一個(gè)整體去思考其在臨床疾病中的作用，失去了細(xì)胞作為生命活動(dòng)基本單位的意義[4]。而以蛋白質(zhì)為主線將醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新編排，在闡述各細(xì)胞器(或組分)獨(dú)立功能的基礎(chǔ)上，突出各細(xì)胞結(jié)構(gòu)在功能和發(fā)生上的相互聯(lián)系[3,7]。

3.2 便于與基礎(chǔ)及臨床課程的整合 蛋白體系授課時(shí)以“DNA→RNA→蛋白質(zhì)”為核心，以蛋白質(zhì)的合成、加工及轉(zhuǎn)運(yùn)為重點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)與基礎(chǔ)課程(生物化學(xué)、分子生物學(xué)等)、臨床課程(醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、病理生理學(xué)等)的整合、銜接和延伸[7]。與生物化學(xué)銜接，“DNA→RNA→蛋白質(zhì)”也是生物化學(xué)的核心內(nèi)容，通過蛋白體系的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)后，學(xué)生已經(jīng)在參與生物化學(xué)反應(yīng)的多種蛋白的來源、蛋白合成過程中核糖體的裝配、ATP生成過程中線粒體雙層膜的作用等方面儲備了大量的知識，這讓學(xué)生在研究人體生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及各種生命活動(dòng)過程時(shí)事半功倍[8-9]。延伸到醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)，如家族性高膽固醇血癥，是一種罕見的受體蛋白異常疾病。受體蛋白異常導(dǎo)致受體介導(dǎo)的胞吞作用異常，在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)上只涉及“蛋白異?！鷐RNA異?！鶧NA異?！薄Ｊ裁丛?qū)е铝耸荏w編碼基因發(fā)生突變，如何應(yīng)對這種突變，如何篩查突變基因攜帶者，則要延伸到醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程中。前期的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)，已經(jīng)為學(xué)生利用DNA技術(shù)去研究疾病與基因的關(guān)系，掌握診斷技術(shù)和治療方法打下了很好的基礎(chǔ)[10-11]。

綜上所述，與傳統(tǒng)教學(xué)相比較，蛋白體系教學(xué)模式經(jīng)過對教學(xué)內(nèi)容的重新編排，利用以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，通過引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)對知識的系統(tǒng)化，降低了教學(xué)內(nèi)容的難度，增加了教學(xué)內(nèi)容自身的系統(tǒng)性及連貫性，強(qiáng)化了與其他課程的相關(guān)性，促進(jìn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。但教學(xué)過程中一些不足仍需在以后教學(xué)工作繼續(xù)改進(jìn)，以期達(dá)到更好的效果。

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西安醫(yī)學(xué)院精品資源共享課程(XYZL2014-3)；西安交通大學(xué)2017年度第一附屬醫(yī)院院級教學(xué)改革研究項(xiàng)目(17YB18)。

沙保勇(1982―)，副教授，博士，主要從事醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)及腦損傷保護(hù)研究工作。

△通信作者，E-mail:121915839@qq.com?！餐ㄐ抛髡撸珽-mail:545359725@qq.com。

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