CBL在DNA損傷與修復教學中的應用

梁成欽 高進濤 朱 華 周先麗

（桂林醫學院，廣西 桂林 541199）

0 引言

醫學分子生物學幾乎是包含所有生命和醫學科學研究工作中需要用到的理論知識和實驗技術，是生物醫藥相關專業研究生的一門重要課程，對于促進研究生的科研創新能力培養及學術研究工作順利開展都具有重要意義。其中DNA損傷與修復是該課程中重要的章節，對于學習和理解分子生物學常用技術、基因診斷與基因治療、疾病的分子生物學等章節具有重要作用。傳統的教學模式，教師常常采用本科階段以教為主的教學模式，而對于研究生來說自主學習能力和創新能力的培養，在科研和臨床實踐中能否應用所學知識解決實際問題尤為重要。

案例教學法（CBL）是以教學目標和內容為依據，以典型案例問題為核心的教學模式。CBL歷史悠久，在二十世紀二十年代，美國哈佛商學院首先倡導該方法，經過多年推廣，案例教學法在我國各個教育行業中廣泛應用，取得了明顯的成效。與傳統教學法相比，案例教學法的優勢主要表現在以下兩個方面：一方面重視師生之間，學生之間的交流，通過案例和實踐能夠促進師生關系及團隊合作，案例教學的主要組織形式是通過小組合作，為了達到學習目的，組員之間需要團隊合作，在這個過程中，所有成員相互溝通、相互尊重、相互理解，最后共同分享成果；另一方面強調以學生為教學活動主體，從以往“以教師為中心”的教學方式轉變為以“學生為主體，教師為主導”的新型互動式教學方式，可讓學生通過主動探索、分析、循證，教師有針對性的指點，加深理解基礎知識并運用到實踐當中。案例教學法是一種實踐性、開放式的教學方法，在醫學院校，它以問題為基礎，通過對典型臨床案例的分析與討論進行教學，培養學生獨立思考解決問題的能力，并掌握相關的理論知識和基本技能。因此，為了提高研究生醫學分子生物學課程的教學質量，結合本校學生實際情況，筆者將案例教學法應用到該課程的教學中。本文選擇DNA損傷與修復這一章，將CBL融入醫學分子生物學教學中，為進一步教學改革提供理論依據。

1 教學內容及臨床案例的選擇

醫學分子生物學是一門比較抽象，較難理解和學習的學科，采用案例教學法可促進學生自主學習并更容易理解相關理論知識。DNA損傷與修復這一章主要內容包括DNA損傷、DNA損傷的修復、DNA損傷及修復意義這三個部分。其中DNA損傷的修復方式是學生需要重點掌握的部分。如何將DNA損傷修復障礙與疾病和科研相關聯是本章教學需要解決的主要問題。DNA是人體內攜帶和傳遞遺傳信息的重要遺傳物質。本章的內容與多種遺傳或有遺傳傾向的疾病相關，該章節內容對研究生后期的臨床科研實踐有著重要的指導作用。因此，筆者選擇了一例國內著色性干皮病病例文獻資料，將其編寫成教學案例，通過導入該案例引導學生探索DNA修復缺陷與著色性干皮病的關聯。

2 案例的編寫

DNA是人體內最重要的遺傳物質，然而受各種內外因素的影響，DNA損傷不可避免。通常DNA損傷與DNA損傷修復之間是一種平衡的關系，一旦這種平衡關系被破壞，就會引發疾病。DNA修復系統如何通過過多種途徑對已經改變的DNA分子進行修復，是醫學分子生物學課程中DNA損傷與修復一章需要重點講述的內容。結合學習內容，為使學生更生動和深入地理解和掌握相關知識點，以我國一例著色性干皮病病例作為案例素材，將案例及相關問題分病史、輔助檢查、醫囑及隨診三個階段描述。在案例的撰寫過程中，首先引導學生分析病史，將DNA損傷與修復與臨床病例相聯系進行學習；其次提示學生結合本章內容探討疾病的發病機制，了解如何通過DNA測序、PCR等技術診斷著色性干皮病；最后引導學生考慮如何與患者溝通，關懷特殊患者。具體的案例及相關問題分如下所述：

第一階段：病史及相關問題

患者，女，13歲，1歲時，面部、手、前臂等皮膚暴露部位出現黑褐色斑點，漸延至軀干等非暴露部位。8歲時，出現視力下降（左眼：0.5；右眼：0.8），近幾年全身皮膚色素異常逐漸加重。家族史：家族無相同疾病，其父母否認近親婚育史。體格檢查：除先天性髖關節發育不全，體溫、呼吸頻率、脈搏、血壓等均在正常范圍。皮膚干燥，彌漫大小不同的淺褐至黑褐色色素沉著及減退斑，色素沉著斑，部分融合成片；鼻根部局部皮膚輕度萎縮，可見一直徑大小約為4～5 cm大小色素減退斑；口唇黏膜脫屑、干燥，有散在斑點狀萎縮。根據上述病例，教師提出以下兩個問題，并從啟發學生對疾病的診斷方法入手，激發學生對DNA損傷與修復與疾病關系的探索。具體問題如下：

（1）請問患者可能是什么疾病？

（2）如何確診該疾病，還需要做哪些檢查？

通過以上2個問題，啟發學生如何通過理論知識診斷疾病，思考相關疾病的確診需要通過哪些方法？

第二階段：進一步檢查結果及問題

為了進一步確診對該患者進行輔助檢查：角膜內皮鏡檢查顯示內皮細胞數目減少；光學相干斷層掃描、彩色眼底照相、裂隙燈等檢查均正常。病理檢查結果（右腋窩色素沉著斑組織）：表皮角化過度，棘層變薄，顆粒層消失，基底細胞色素沉積，真皮乳頭層可見血管周圍少量炎性和噬色素細胞。采集患者及其父母血樣，進行DNA測序和分析。基因檢測結果：患者XPC基因（NM_004628.4）存在c.299+1_299+3delGTG＆c.1399C＞T（p.Q467X）復合雜合變異，其父母均為雜合子。診斷：①先天性髖關節發育不全；②著色性干皮病（C組）。根據以上描述，結合課本理論知識，導入以下問題：

（1）簡述皮膚組織的分層、細胞的種類、形態及功能。

（2）請敘述著色性干皮病的發病機制。

（3）請問除著色性干皮病外，還有哪些疾病會導致皮膚色素異常？如何鑒別？

（4）可以采用哪些分子生物學技術診斷該疾病？請簡述其原理。

（5）常見的DNA修復途徑有哪些？

通過以上5個問題，啟發學生如何通過進一步的檢查確診著色性干皮病，并探討其發病機制，如何進行鑒別診斷，并結合相應的分子生物學技術深入學習，將理論與應用聯系起來。

第三階段：醫囑及問題

主治醫生囑家屬協助患兒嚴格防曬，定期隨診。隨訪1年多，由于確診后家屬配合，采取了嚴格的防曬措施，患兒原皮損無明顯進展，未見新發皮損。根據以上描述，導入以下問題：

（1）簡述著色性干皮病的治療原則。

（2）簡述有關著色性干皮病的最新研究進展。

（3）如何對罕見病患者進行人文關懷和心理疏導？

通過以上三個問題，促進學生查閱文獻，了解相關疾病的治療方法和最新研究進展。另外從啟發學生“醫者醫病更要醫心”方面著手，引導學生認識到對于一些特殊的病人，除了生理上的疾病需要醫治外，由其導致的心理上的問題更需要得到關注。

3 案例教學法的實施

因學習該門課程的研究生包括多個不同專業，要順利開展相關教學活動，需要組織學生提前做好安排，具體的實施流程圖（見圖1）與步驟如下：

圖1 案例法教學流程圖

（1）分發案例及材料。教師聯系學習委員建立醫學分子生物學課程的QQ群，提前兩周將案例以及相關資料（包括視頻，文獻）上傳群共享供所有學生下載，在課堂上對學生提出相應的要求以及完成時間，學生對具體如何實施有不懂的地方與教師充分溝通。安排一名學習委員按照每組6～7人根據同學們自主意愿組建小組，強調小組成員合作的重要性。各小組可以通過自薦或投票選出組長，由組長組織各成員討論如何分工合作，列出簡單的分工方案（數據與資料的收集、資料分析與問題細化、PPT制作、匯報）和完成時間。

（2）小組課后討論。各小組成員在規定的時間內將各自完成的工作交給各組長匯總整理，組長應按時督促小組成員工作，確保成員完成工作質量。小組成員初步完成各部分工作，由小組長組織，對問題進行初步的討論，最后由小組選定成員根據案例問題制作PPT。有問題與老師進行線上溝通，老師給予指導，協助修改PPT。為了防止PPT播放效果差，匯報人緊張、時間控制不合適等情況的發生，各小組自行安排時間進行PPT預排練。

（3）課堂成果展示。在兩周后，由老師主持，各組抽簽決定匯報順序，各組派代表對PPT進行匯報，同時解答老師和其他組員的問題，匯報時間和解答提問的時間約20分鐘，解答由小組所有成員共同完成。在匯報的過程中，教師應提醒學生控制好時間，以免因時間問題影響進度。同時在匯報的過程中老師也應引導學生主動提問和回答問題，激發和鼓勵學生的參與積極性。匯報結束后，各組成員相互討論、辯論，在這個過程中老師要及時引導學生，對重點問題進行深入探討，最后上傳PPT到群共享，以方便其他同學評價和學習。

（4）總結和評分。課堂成果展示結束后，對學習結果的評價主要分為三個部分：各組內學生相互評分（20%），組與組之間相互評分（30%），同時教師對各組學生評分（50%），為防止濫竽充數的情況，各組同學對于組內同學參與的積極性和認真程度比較清楚，因此納入評價體系中。組間的互評主要從PPT的制作，匯報的條理性、匯報時間的控制、回答問題的準確度、團隊合作是否默契等方面給予評價。教師除了組間互評的評價標準外，同時也從同學們對案例相關問題解釋準確度，對理論知識的理解掌握程度方面進行評價。該成績納入平時成績的一部分，同時要求學生進行課后總結。

（5）問卷調查。由老師制定相關問卷，對學生專業、上課形式、學習效果、課堂效果、考評制度等進行調查。教師收集調查問卷，并對問卷進行統計和反思。

4 教學反思

我國近代教育家陶行知先生說過：“不是教書，不是教學生，乃是教學生學。”近年來，分子生物學發展迅猛，新手段、新技術層出不窮，醫學分子生物學作為一門重要的課程，教師不僅僅是要傳授專業理論知識，同時要培養專業基礎知識扎實從事科學研究工作的創新型醫學人才，迫切要求對課程進行教學改革，以滿足培養學生創新和實踐能力的需要。臨床案例利用分子生物學理論和技術，對臨床疾病發生、診斷與治療進行分析，可使學生將理論和臨床相結合，培養學生的臨床思維能力。因此我們通過選擇一例國內著色性干皮病的臨床案例，替代傳統的以教師為教學活動主體，學生被動學習的教學模式，在教師引導下，學生對相應臨床情景展開分析和討論，促進師生交流，充分調動學生積極性。

然而，在實施過程中也應注意一些問題：（1）案例的選擇和問題設置的重要性。因為分子生物學技術和相關知識發展迅猛，教材無法跟上其更新速度。研究生在課程學習階段結束后，即將進入各自的課題研究，在開始課題實驗操作之前，需要大量查閱文獻，收集資料，因此在選擇案例時，既要與臨床和教材內容密切相關，也要考慮相關研究的最新進展，同時提供了參考文獻，并要求學生查閱。（2）教學設計體現思政。作為老師，教書育人，不能只重視教書而忽略育人，醫學院校的研究生就業后多從事醫藥相關行業，為人類身心健康奮斗，醫患之間的溝通交流如何體現了人文關懷尤為重要。 近幾年，我國醫患關系日趨緊張，造成醫患關系緊張的原因較多，其中醫學人文教育的缺失是導致醫患關系緊張的重要原因，培養醫生和醫學生的人文精神迫在眉睫。因此為師者，不僅要引導學生樹立正確的價值觀，也要引導學生以患者為中心，換位思考，對患者的要求和權利進行關注和關心。另外，分組討論也考驗組長的組織能力和同學之間的團隊合作精神，這直接影響到各組的最終成績，所以團隊合作啟發學生對合作精神的理解，也是一個重要的思政元素。（3）重視學生的反饋意見。教學效果的好壞不能僅通過成績的好壞來評價，學生對教學的認可也十分重要。研究生往往包含多個專業，各學生研究的方向各有不同，學生較關注與其課題相關的醫學分子生物學內容，教師可以通過線上線下給予指導，促進師生間的溝通與交流。另外還可以制定相關調查問卷，收集意見，并進行深入研究。（4）多種教學方法相結合。單一的教學方法改革也許達不到預期的效果。因為選取的案例往往是臨床上的真實病例，所以可以結合情景模擬教學。組織學生上課后模擬看病的場景，分別分配組員病人、醫生或家屬的角色，鍛煉學生的溝通能力，學生可以站在不同角度思考問題，把理論與實踐結合起來。此外也可以結合PBL教學法，比較不同教學方法的效果。

5 結語

總之，應用CBL模式進行教學，既改變了傳統的教學模式，同時也改變了學生獲取知識的方式，學生的科研思維、創新和實踐能力得到了培養，學生的學習興趣也得到很大提高。如何合理通過各種教學改革，提高教學質量，推動創新性人才的培養，仍需要教師進一步去探索與思考。