五步教学法在医学遗传学课堂的应用

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摘要:医学遗传学作为联系基础医学与临床医学的桥梁学科，具有较强的临床实践性及科学前沿性。为提高课堂教学质量，提升学生课堂参与度，宁夏医科大学医学遗传学课程组创新性采用DIAPP五步教学法，即采用设境(D)、探究(I)、分析(A)、解决(P)、亲验(P)五环节组织课堂教学，达成教学目标。文章就医学遗传学课堂DIAPP五步教学法的应用与实践进行阐述，以期为地方医学院校基础医学课程的学生培养提供借鉴和示范作用。

关键词:医学遗传学;DIAPP教学法;课堂教学

2019年4月，教育部全面实施“六卓越一拔尖”计划2．0，其中“新医科”理念提出将医学教育需求从以传统治疗为主的教学诉求逐渐过渡到兼具预防治疗、康养延展，突出生命全周期、健康全过程的大健康理念［1］。而这一理念恰好与医学遗传学的教学内容和目标不谋而合。人类从生到死的生命全周期过程所涉及的一切遗传性状都是遗传因素与环境因素相互作用的结果，而疾病就是由于遗传结构的缺陷或是环境发生显著变化打破了二者之间的平衡关系后而产生的。因此，人类要想从根本上认识疾病、治疗疾病，最终还需要从遗传物质DNA上寻找突破口。因此，医学遗传学也成为整个生命科学领域研究的焦点及关键点，同时成为指导临床工作的必修课程之一［2］。本校医学遗传学已建成课前－课中－课后三位一体教学模式。通过丰富的网络资源，学生可以有效进行自主性和拓展性学习。然而，作为三步教学环节的核心－课堂教学，如何能有效吸引学生学习兴趣，带动学生参与课堂的各个教学环节始终是提升课堂教学质量、提高学生自主学习能力的关键。为此，我们在以往BOPPPS教学法的基础之上［3］，根据我校学生的学习需求、教师课堂组织活动的有效性，量身定制了创新性DIAPP五步教学法，即采用设境(designthesituation，D)、探究(inquirytearning，I)、分析(analyticallearning，A)、解决(problem－sol-ving，P)、亲验(participation－basedteaching)五环节组织课堂教学，以达成教学目标。这种方法不但有效提高了学生的课堂参与度，也提高了课堂教学的有效性。本文就我校医学遗传学课堂创新性DIAPP五步教学法的应用与实践进行阐述，以期为地方医学院校基础医学课程的学生培养提供借鉴和示范作用。

1教学现状及问题分析

本校医学遗传学授课对象为大学三年级学生。通过前序基础医学课程学习，学生已具备初步的临床思维，具有一定分析临床案例的能力。然而，学生普遍存在学习功利心强的问题，认为遗传学与其今后的临床工作关联性较低，重视程度不足，因此在学习内容及方法上急于求成。此外，作为地方医科院校，我校学生大多来自本省，普遍性格内敛，主动参与及讨论的意识不强，但具有较强的自学能力，善于探究和分析，对遗传病诊治的过程及逻辑关系兴趣浓厚。同时，学生普遍表现出学习思维固化，常拘泥于课本知识，纠结于某个知识点或某种遗传病的内容记忆，无法有效建立起遗传知识的逻辑体系与内在关联，因此无法完成知识的内化及临床应用。随着“新医科”教学理念的推行及现代化教学手段的普及，教师在课堂教学过程中逐渐显现出力不从心的局面，首先表现出的是教师对于课程思政理念与成果导向(outcome－basededucation，OBE)教学的概念模糊［4］，思路不清且与专业教育、职业精神融合不足，因此在教学过程中无法有效弥合科学与人文、医学与社会之间的缝隙，不能使学生获得积极的价值体验。此外，教师在组织课堂教学活动时，对于数字化教学资源运用的针对性不强，与课堂教学有效融合率低，无法充分调动学生学习主动性，师生互动困难，学生体验感较差。最后，在以往的教学中，由于遗传学在生命全周期中的表现和作用很少明确体现在现有教材和大纲中，因此教师讲授的教学内容与遗传学发展的匹配出现巨大矛盾，新医科理念融入度低，理论与实践联系不紧，从而导致课程创造性低，高阶性不足。

2情境设计及实施流程

唐氏综合征是临床染色体病中发病风险最高、最常见的一类三体型综合征，其临床表现及不同亚型发病机制是学习的重点及难点内容。而该病的产前筛查和诊断又是临床医学专业学生必须掌握的临床技能之一。因此，本文将以染色体病中唐氏综合征为例，具体介绍DIAPP五步教学法的教学策略及操作流程。首先，教师在课前通过本校在线学习平台向学生播放纪录片《舟舟的世界》，了解“天才指挥家”唐氏综合征患者舟舟的人生，引发学生学习兴趣和情感共鸣，设置学习情境(D)，帮助学生明确唐氏综合征、唐氏筛查、染色体核型等基础概念。与此同时，教师要求学生撰写观后感，在帮助其认识唐氏综合征常见临床表现的同时，引导学生挖掘纪录片中的人文核心，初步建立平等对待患者、关爱病人的人文精神，为课中强化关爱病人的思政元素奠定基础。课中，教师会延续纪录片创建的学习情境，引入临床真实案例，引导学生以准医生的视角继续探究案情(I)、分析内涵(A)，认识唐氏综合征的临床表现、发病机制及常规临床诊疗方法等。为了达成该目的，我们会以问题为引导:唐氏综合征的主要临床表现有哪些?为什么唐氏综合征表现出“可变的”智力及生长发育迟滞?是不是所有的唐氏综合征都属于染色体数目异常?教师在教学中推行分组讨论，强化伙伴式学习，达成培养学生解决临床实际问题(P)的能力。然而，单纯的讨论往往会脱离实际，且限于学生学习能力的不同，投入讨论的热情不一，会导致讨论内容浮于形式，使学生感到流于表面。为此，我们创新性地将虚拟仿真实验引入课堂教学。学生可以借助虚拟仿真实验获取相关知识点，通过小组讨论和翻转课堂形式达成主动探究和分析的目的，同时借助虚拟仿真实验模拟的临床真实环境，实现亲身体验(P)及沉浸式学习的目标。“唐氏综合征的遗传学诊断”是本团队自主研发的虚拟仿真实验，以临床真实唐氏综合征产前诊断案例为基础，涵盖疾病发病风险、临床特征、疾病类型及产前筛查和诊断的完整环节。以虚拟仿真实验案例为教学线索，学生在操作实验的同时，以2－3人的小组形式完成医患交流的角色扮演，通过沉浸式体验，培养临床思维，初步学习如何构建良好医患关系，促进自身提早进入角色。此外，在虚拟仿真实验营造的真实临床情境内，我们还会针对教学重点及难点问题，通过递进式方法帮助学生掌握知识点。例如，对于不同类型唐氏综合征发病机制的讲授，最常见的“游离型”采用学生自主学习的方式进行。学生以虚拟仿真实验为知识提取平台，在实操完成相应环节后，通过随机测试完成考核。随后，学生通过翻转课堂讲授“游离型”的发生机制，借助问题“如果染色体的不分离发生在精卵结合之后会出现什么情况”为引导，引出唐氏综合征的第二种类型“嵌合型”，并对比分析，讲明该类型的发病机制。而对于比较难理解的第三种类型“易位型”，教师首先会以临床“14/21易位型”唐氏综合征案例为线索，发挥圆桌优势，以小组讨论促成互助式学习，以翻转课堂实现学生主动学习和评价;随后，顺势以“核型为45，XX，－21，t(21q21q)的孕妇是否可以有正常生育的可能”为问题引出较罕见的“21/21易位型”案例，引导学生主动完成机制分析，培养学生解决临床实际问题的能力。同时，通过案例分析，教师可以进一步培养学生在面对患者时如何及时、有效进行沟通，如何规避医患冲突，强化医德培养、提高法律意识。最后，教师再次通过在线学习平台布置“其他三体型综合征”自学内容，按照唐氏综合征的学习模式进行自学，强化学生自学及合作交流能力。课后习题是检测学生学习效果的最佳利器。因此针对不同学生的学习能力，我们会分别设置记忆理解性习题:以课后自测题为主;应用型习题:以临床案例分析为主;拓展性习题:以文献阅读及综述撰写为主，以此强化课堂基础知识的临床应用，提升课程挑战度。

3实例剖析及实践探索

目前，我们将DIAPP五步教学法拓展到医学遗传学课程的其他章节，对于五类遗传病都进行了相应的案例构建及情境设计。在单基因病中，教师通过两个典型临床案例设置临床情境(D):一例来自本市儿童医院新生儿筛查所检出的常染色体隐性遗传病－苯丙酮尿症案例，另一例来自本校新生体检所获X连锁隐性遗传病－红绿色盲症。在授课过程中，教师以问题为引导，以案例为线索，通过分组讨论、翻转课堂、随机测试等达成对教学内容的探究(I)及分析(A);随后，在课中设置另外两个单基因病案例:白化病和甲型血友病，引导学生完成对案例的分析并通过角色扮演的方式提出解决方案(P)，完成临床亲验(P)的过程。在整个教学过程中，既有案例视频的播放及解析，又有学生的沉浸式角色扮演，同时辅助教师的针对性讲解及总结。学生在有限的时间内可以充分发挥主观能动性，配合教师完成相应内容的学习。更重要的是，在这种授课环境下，我们可以有效融入课程思政内容，充分发挥课程的育人功能［5］。如在分析苯丙酮尿症案例时，教师会告知学生我国对于检出的患者已经采取终身免费治疗的措施;在学生进行角色扮演时会及时提醒学生在问诊过程中要注意医患沟通的策略和技巧，注重对患者隐私的保护;在分析血友病产前诊断的方法时，引导学生认识到基础医学研究对于临床诊疗的重大推动和辅助作用;在分析白化病为何在印度等近亲婚配较多的群体中显著高发的情况时，强化学生认识到避免近亲婚配的重要性，了解我国婚姻法部分条款设置的原因及依据。同时，我们还利用非洲白化病人被猎杀的案例引导学生体会我国在医学人文关怀中做出的巨大努力，增强学生的民族自豪感和认同感。虽然限于课堂时间，教师无法将大纲中要求的内容全部介绍完毕，但是学生通过这种形式的学习，已经获取了主动分析和解决问题的能力，在课后分级式作业的帮助下，完全有能力通过自学完成其他内容的学习。按照以上方式，我们全面采用DIAPP法组织课堂教学，如在多基因病中，我们以“不死的癌症:系统性红斑狼疮”为主题，通过医患角色扮演强化学生注重医德规范，以人为本的职业精神，而通过“虚拟仿真实验:TaqMan探针法基因分型”，帮助学生了解多基因病的研究方法;在线粒体病中，根据“三亲婴儿”的前世今生:Leigh综合征这一主题，设置了“三亲婴儿技术利大于弊还是弊大于利”的课堂辩论，帮助学生在学习遗传学知识的同时认识到遗传学治疗背后的伦理之争;在肿瘤遗传学一章中，我们更是以婴幼儿常见肿瘤“视网膜母细胞瘤”为主题，结合人文知识讲解，培养学生的职业责任感，认识“幼吾幼，以及人之幼”的价值规范;而在目前进展最为迅速的表观遗传学一章中，我们通过纪录片《子宫日记》，让学生认识到神奇的双胞胎世界，同时以“为什么遗传比我们想象的更奇怪”为主题开展头脑风暴，有力提升了学生的科学兴趣和批判精神，进而认识到遗传物质变与不变间的辩证关系。在授课过程，以设置的情境为主题，通过分组讨论探究疾病发生机制;借助翻转课堂及教师点评分析案例，提取教学知识点;利用科研反哺教学及临床案例分析解决临床实际应用问题;最终依托虚拟仿真实验及医患角色扮演等实现亲验目标，以此强化学生知识应用，实现基础知识向临床应用的有效过渡。经过2020年及2021年两个教学轮次的实施，学生的学习兴趣得到极大提升，课堂活跃程度明显改善;而教师在组织课堂各项教学活动时更加游刃有余。教师借助DIAPP五步教学法，以临床情境为内涵、以案例分析为线索，以多元教学活动为依托，使学生深入剖析案例，获取有效知识点，并通过角色扮演、虚拟仿真实验等完成基础知识的内化及临床应用，真正实现课程教学目标与学生毕业要求的无缝对接，达到有效教学的目的，帮助学生实现学有所用、学有所为。

参考文献:

［1］张培东，庞丽敏，吴宏超，等．后疫情时代的新医科教育解析—新机遇下的未来医学［J］．医学教育研究与实践，2021，29(4):493－498．

［2］李洁，刘永达，袁继行．基于学生问卷分析的医学遗传学教学改革和优化［J］．基础医学教育，2021，23(1):4－6．

［3］吴雪，高润池，曹能，等．BOPPPS教学模式下的高校“遗传学”课程线上教学设计［J］．高校生物学教学研究，2020，10(2):14－19．

［4］苗耘，刘莉，张艳萍．“以结果为基础”的教育在医学教育中的应用—美国威斯康星大学成功应用ACGME能力模型的经验和启示［J］．复旦教育论坛，2011，9(5):92－96．

［5］季林丹，刘友女，徐进．医学遗传学课程思政的探索与实践［J］．生命的化学，2020，40(10):1900－1904．

作者：党洁 王娅娜 马占兵 彭亮 单位：宁夏医科大学基础医学院医学遗传学与细胞生物学系