随着科技的飞速发展,医学教育也面临着新的机遇和挑战。为推进临床医学教育综合改革,教育部与卫生部于2012年共同提出并实施“卓越医生教育培养计划”,并颁布了《关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划的意见》[1]。2020年,国务院发布《关于加快医学教育创新发展的指导意见》明确提出,要深化医教研协同,培养复合型医学人才,着力提升院校医学人才培养质量[2]。“新医科”作为我国在医学教育领域提出的新型人才培养理念和模式,要求学校培养学生掌握跨学科知识和技能,推动医学向数字化、智能化和精准化方向发展,以适应现代社会对医疗服务的新需求。
生物化学作为一门涵盖生物学、化学等学科的综合性课程[3],在分子水平上阐明生命活动机理、揭示生命现象本质的科学,包括大分子结构与功能;物质代谢;遗传信息传递三大块内容。它不仅与生理学、微生物学、免疫学、药理学、病理学、病理生理学等基础医学课程相互联系,也与临床医学如内分泌学、内科学等临床课程密切相关[4]。生物化学是现代医学发展的重要支柱之一,也是沟通理论和临床实践的一门重要课程,与疾病的预防、诊断、治疗和预后等方面都有密切联系[5],其教学质量直接影响临床医学生的培养质量,增强学生毕业后的岗位胜任能力。而生物化学课程内容繁多,知识点多且枯燥,单一的传统教学模式不利于学生自主学习、独立思考及深入探究的能力发展[6]。为顺应“新医科”建设要求、适应时代的发展,本课题组近年对临床医学专业学生进行一系列的教学改革,包括思政元素融入课堂教学、改革教学方法和教学手段、实践能力的培养、优化考核机制等。实践证明,教学改革取得了较好的效果,现归纳如下,以作探讨。
1 思政元素的融入
“医乃仁术,德乃医本”,医学院校不仅要培养具有扎实医学知识和精湛临床实践技能的医学生,更要培养具有高尚品德,崇高信念的未来医生。习近平总书记指出,要将立德树人作为高校教育的中心环节,将思政元素融入专业课程教学中,对培养 “仁心仁术”、有担当有情怀的临床医生至关重要。因而,医学类课程教学过程中要注重加强医德医风教育,充分挖掘专业课程思政元素,引导学生成为始终把人民健康放在首位的好医生[7-8]。临床医学生的《生物化学》开课学期为大二第一学期,此阶段学生正处于建立正确世界观、价值观和人生观的阶段。《生物化学》作为一门引入了数学、物理、化学等学科的理论和方法研究生命现象的交叉学科,蕴含着大量的课程思政元素[9]。从家国情怀、科学精神、大医精诚三个维度来实现《生物化学》课程教学“科技创新、健康中国”的总目标。其中家国情怀包括爱国热情、文化自信、民族自豪、社会责任等要素;科学精神则包括创新精神、辩证思维、坚持真理、严谨求实等要素;大医精诚包括敬佑生命、救死扶伤、甘于奉献、大爱无疆等要素,在传授知识的过程中实现价值引领(图1)。
图 1 生物化学的思政目标
例如,用我国科学家人工合成牛胰岛素结晶的故事来展现我国科学家在艰苦卓绝的条件下对科研的奉献精神和爱国信念,以激发学生的爱国情怀和民族自信。在讲解糖代谢时,介绍科学家Krebs在发现三羧酸循环后第一次投稿到Nature被拒却没有灰心丧气,转而投稿Enzymologia,最终获得诺贝尔奖的故事,培养学生理性的科研思维与严谨的科学态度,以及不盲目屈服于权威的自信。将思政元素以“盐溶于水”般的方式讲授生物化学专业知识,不仅可以提高学生学习兴趣和加深专业知识的印象,还可帮助学生树立正确“三观”。
2 教学方法和手段的多样化
2.1 双语教学
双语教学不仅是实现我国高等教育国际化的有效途径[10],也是培养临床医学生科研素养、提前熟悉英文文献阅读所需的专业词汇的重要方法。教师在课堂教学内容中加入一些专业词汇,比如20种基本氨基酸的英文名,常见的英文专业词汇等;同时,教会学生如何利用词根或前缀理解一些难记的专业词汇等,同时推荐与相关知识点的英文文献,为学生尽快读懂英文文献打下基础。某些知识点在课堂授课完成后会播放一些全英文讲解的视频,并逐句翻译,以增加学生对专业英语的听力与理解能力,如DNA复制、乳糖操纵子等。
2.2 基础临床相融合——问题式教学法和案例教学法联合式教学
问题式教学法(problem-based learning,PBL)是以问题为基础的学习阶梯教学法,以学生为中心,老师提出问题,学生自行搜集资料,以小组讨论的形式开展教学活动[11]。案例教学法(case-based learning,CBL)是由PBL发展而来,它是以临床案例为主线,学生在教师指导下参与讨论和解决临床实际问题的教学方法。生物化学课程由于理论性强、概念抽象,代谢反应复杂繁琐,大分子化学结构复杂[12],但与临床紧密联系。而对于临床医学专业的学生而言,临床实践技能是他们必须掌握的基本执业能力[13],因此,将PBL与CBL联合进行《生物化学》的课堂教学,通过深入分析临床案例,将各知识点进行串联,强化了学生在学习过程的主导地位,不仅培养了学生的自主学习能力,也培养了他们的临床诊疗思维和团队协作能力[14-15]例如,在讲授完代谢篇酮体的代谢后,引用案例:一女大学生近期出现口渴、尿多、易乏等症状,当天早上起床后开始呕吐,全身无力,意识模糊,被同学紧急送往医院抢救,经检查发现,血糖高达36.2 mmol/L,血钾浓度为7.5 mmol/L,尿酮体、甘油三酯、总胆固醇等指标均显著升高,经询问了解到,该学生由于面临毕业找工作,认为自己体型偏胖,可能影响就业,遂开始减肥计划,计划包括不摄入任何含淀粉的主食,只吃蔬菜、水果以及“无糖”奶茶。通过案例引出酮体的概念,酮体合成的原料,酮体合成代谢与脂肪酸分解代谢的关系,引导学生思考,该女生酮症酸中毒的生化机制是什么?除了过度减肥,还有哪些情况也会导致酮症酸中毒?在糖代谢中也引用糖尿病相关临床病例分组讨论。并开展“健康中国之我行”活动,引导学生利用所学知识绘制“糖尿病预防策略”以及“如何健康减肥”宣传海报(图2)。实践证明,CBL和PBL联合式教学法大幅提高学生参与课堂的主动性和学习兴趣。
图 2 部分学生绘制的宣传海报
另一方面,通过邀请临床医生分享真实病例,分析其发病的生化机制,提升学生利用基础理论知识解决临床问题的能力。例如,一例患者行腹腔镜胃大部分切除加空肠侧侧吻合手术,术后出现乳酸酸中毒现象。要求学生分析该患者发生乳酸酸中毒的原因,应该如何解决该患者的中毒现象。通过分析病例,引导联系糖无氧氧化和有氧氧化的区别,以及维生素在代谢中的作用,最后给出治疗方案,可帮助学生积极思考问题、提高主动解决问题的能力;也大幅提高了学生学习的积极性和主动性。
通过分析案例和课后宣传海报制作,可培养学生独立思考的学习习惯以及将理论知识转化为临床实践的能力;也可加强师生双向交流,增进师生感情,并将服务“健康中国”的思政元素根植于学生心中。
2.3 科研反哺教学,教学与科研相长
在医学教育中,科研反哺教学可使学生更直接地了解医学科研领域最前沿动态,有助于培养学生的创新能力,提高学生对科研的兴趣[16]。生物化学是一门快速发展的学科,其发展道路上所取得的成就对于解决临床医学问题作出了重要贡献。在大力发展精准医学背景下,为培养更优秀的医学人才,临床医学班的课堂教学尤其应注重培养学生的主动学习、终身学习的能力,培养学生科研思维,提高科研素养[17]。因此,教师在教学过程中,将自身与教学内容相关科研成果或前沿知识整理归纳,让学生了解生物化学发展的最新科研动态,学会思考科学并尝试去解决科学问题。如氨基酸除了20种基本氨基酸外,近年有研究者发现,硒代半胱氨酸是谷胱甘肽过氧化物酶GPX4的组成成分,并在铁死亡中发挥重要作用,并提出课后讨论问题:GPX参与什么样的生化反应?含硒代半胱氨酸的蛋白质为何具有抗氧化作用?缺硒会如何影响相关酶的合成?另如T细胞被激活后增殖分化过程中,某些细胞亚型如Th17会发生代谢重编程,偏好糖酵解途径和谷氨酰胺途径,教师在讲授糖代谢内容时可结合免疫学知识,引导学生思考免疫细胞代谢重编程的生化机制,以及对于Th17介导的自身免疫性疾病的潜在治疗方案,从而引导学生积极主动地探索科学问题。
3 开放性实验平台的构建
随着医疗卫生事业的发展和新的医疗理念和医疗手段的出现,医学人才不仅要具备深厚的医学理论知识和过硬的临床实践能力,还需要具备较强的创新能力和科研能力。实验教学是培养学生思维能力的重要途径[18]。开放性实验是教学计划内实验的重要补充,内容以探索性实验为主,旨在培养学生自主实验能力、团队合作意识,并激发学生的自主学习、创新能力[19]。基于学校对于临床医学专业学生“早实践”“早科研”的培养要求,《生物化学》课程除培养计划内的实验内容外,还利用第三学期或夏季学期为学生提供开放性实验平台,平台为学生提供了课程计划外的综合性实验,如PCR扩增目的基因及其鉴定、SDS-PAGE电泳分离蛋白质及Western Blot等综合性实验,或提出解决某个生化问题的实验方案并进行评估。学生也可联系任课教师指导申报大学生创新创业训练项目(简称“大创项目”),通过开放实验平台来进行项目的实施。实践证明,临床医学专业学生的参与度与积极性明显高于其他班级的学生,获得的大创项目数量也远比其他专业学生多。
4 强化过程性评价
过程性评价是新一轮课程改革中的一项重要改革内容,它是全面渗透于学生学习过程中的一种评价方式,其实施意义在于引导学生关注学习过程中的不足,形成“过程性评价-学业成就感-学习投入”的良性循环[20]。多元化考核体系的构建对培养学生良好学习习惯、形成正确的学习方法有着重要的激励作用[21]。
近年来,在《生物化学》课程考核过程中,笔者团队更加注重对加强学生创新能力和问题解决能力的培养,将过程性评价融入课程考核内容,包括以下四部分:实践教学(40%)、课堂表现(25%)、课外延伸(25%)和阶段性测试(10%)。其中实践教学部分又包括实验操作(12%)、实验报告(12%)和实验考试(16%);课堂表现包括抢答、随堂练习等,课外延伸主要包括课前预习、课后习题以及分组任务等完成情况。过程性评价占总评成绩的40%(图3)。实践证明,实施过程性评价有利于帮助学生养成良好的学习习惯,提高学习能动性与积极性。
图 3 过程性评价的内容
5 结 语
综上所述,人工智能程度越来越高,为适应新科技带来的机遇和挑战,提供个性化的学习体验,并探索符合新时代要求的“新医科”人才的教学方法对于我国医学事业的发展至关重要。因此,教师在临床医学《生物化学》教学过程中,以“立德树人”为立足点、解决临床问题为导向、提升学生科研素养和创新能力为抓手进行教学改革,可极大提高学生自主学习能力和学习兴趣。笔者团队将进一步深化教学改革,助力培养适应 “新医科” 建设要求的卓越医师。