“1-2-N”模式下醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐

　　摘要：醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在線開放課程圍繞高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，創(chuàng)新性提出了基于1條主線、2個(gè)分支和N個(gè)去向的“1-2-N”模式。通過“1-2-N”模式，教師圍繞優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在線開放、信息化新體例教材出版發(fā)行、線上線下混合式教學(xué)模式創(chuàng)新、以學(xué)生為中心的師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)性課程改革和推廣應(yīng)用。教學(xué)實(shí)踐表明，基于“1-2-N”模式的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程，既豐富了在線開放課程的內(nèi)涵，又提高了教師教學(xué)和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：“1-2-N”模式;醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);挑戰(zhàn)度;創(chuàng)新性;高階性

　　2018年，為進(jìn)一步推動(dòng)在線開放課程的建設(shè)和應(yīng)用，教育部提出將信息技術(shù)進(jìn)一步與教育教學(xué)融合，推進(jìn)優(yōu)質(zhì)在線開放課程資源的共享，以實(shí)現(xiàn)高等教育高質(zhì)量和內(nèi)涵式發(fā)展[1]。作為一種新生事物，在線開放課程在推動(dòng)傳統(tǒng)講授課堂改革、豐富教學(xué)形式和跨區(qū)域?qū)崿F(xiàn)教育公平等方面展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)，大批教師投身于在線課程的建設(shè)，通過不斷完善和提升優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，深刻影響了我國(guó)的高等教育教學(xué)改革[1,2]。作為這場(chǎng)教育變革中的一份子，西安醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室聯(lián)合西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科，本著應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、建以致用和以學(xué)生為中心的理念，基于“1-2-N”模式，進(jìn)行了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在線開放課程建設(shè)及線上線下混合式創(chuàng)新實(shí)踐，取得了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　1 課程建設(shè)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在線開放課程，以教育部提出的“把建設(shè)與應(yīng)用在線開放課程作為深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的重要抓手”為基礎(chǔ)[1]，針對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中限制人才培養(yǎng)質(zhì)量的各種壁壘，創(chuàng)新性提出基于1條主線(中心法則)、2個(gè)分支(游離核糖體、附著核糖體)和N個(gè)去向(蛋白質(zhì)的多個(gè)不同作用場(chǎng)所)的“1-2-N”模式，圍繞“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”，基于本科教學(xué)中的10章34節(jié)內(nèi)容，開發(fā)了53個(gè)教學(xué)視頻，視頻總長(zhǎng)500余分鐘[3,4]。課程經(jīng)更新完善，2018年底正式登陸東西部課程聯(lián)盟(智慧樹)并被多所學(xué)校引進(jìn)為學(xué)分課。歷經(jīng)4年實(shí)踐檢驗(yàn)，醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在線開放課程被認(rèn)定為陜西省精品在線開放課程。

　　為完善與新技術(shù)相融合的教育教學(xué)方式方法改革，推動(dòng)“學(xué)習(xí)革命”向“質(zhì)量革命”縱深發(fā)展，以精品在線開放課程為藍(lán)本，進(jìn)一步構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)體系，經(jīng)過線下多種教學(xué)模式改革實(shí)踐，獲批陜西省線上線下混合式一流課程和首批國(guó)家級(jí)一流本科課程。

　　2 解決的主要教學(xué)問題

　　2.1 創(chuàng)新性提出 “1-2-N” 模式, 建設(shè)有挑戰(zhàn)度的精品在線開放課程傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課堂主要以分割式闡述各細(xì)胞器或組分的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能(結(jié)構(gòu)體系)為主線授課，灌輸式的教學(xué)方式讓學(xué)生難形成完整的知識(shí)體系[5]。為此，我們提出“1-2-N”模式[3]，通過由1條主線、2種核糖體類型和N個(gè)蛋白質(zhì)去向構(gòu)成的蛋白質(zhì)知識(shí)體系，以完整的細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)為載體，突出各細(xì)胞結(jié)構(gòu)在功能和發(fā)生上的相互聯(lián)系，體現(xiàn)清晰的學(xué)習(xí)路線。

　　首先，按細(xì)胞膜、細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)膜系統(tǒng)、線粒體、細(xì)胞骨架、細(xì)胞分裂、細(xì)胞連接、細(xì)胞分化、細(xì)胞衰老的順序調(diào)整教學(xué)章節(jié)，“細(xì)胞核→核糖體”體現(xiàn)DNA→RNA→蛋白質(zhì)的中心法則，“核糖體→內(nèi)膜系統(tǒng)”體現(xiàn)附著核糖體及其合成的蛋白質(zhì)(如溶酶體酶蛋白前體)向糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體等細(xì)胞器的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，“核糖體→線粒體”“核糖體→細(xì)胞骨架”“核糖體→細(xì)胞核(細(xì)胞分裂)”“核糖體→細(xì)胞連接”分別體現(xiàn)“游離核糖體及其合成的蛋白質(zhì)向線粒體(如細(xì)胞色素b2)、微絲(如肌動(dòng)蛋白)、微管(如微管蛋白)、中間纖維(如角蛋白)、細(xì)胞核(如核糖體蛋白)等的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。

　　然后，基于“1-2-N”模式，教師轉(zhuǎn)變職能，對(duì)教學(xué)中的34節(jié)內(nèi)容進(jìn)行梳理和深度挖掘，開發(fā)出53個(gè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻。這些視頻可單獨(dú)學(xué)習(xí)，又可通過碎片化的知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系。在線開放課程授課教師，通過使用思維導(dǎo)圖等學(xué)習(xí)方法[6]，輔以直播互動(dòng)和小組討論課，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立知識(shí)聯(lián)系，并達(dá)到讓學(xué)生獨(dú)立構(gòu)建含400個(gè)知識(shí)點(diǎn)的三維細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)知識(shí)體系的目標(biāo)，體現(xiàn)課程的挑戰(zhàn)度。

　　2.2 發(fā)揮學(xué)生的主體性作用, 推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)創(chuàng)新

　　將精品在線開放課程資源用于本校教學(xué)實(shí)踐[4]。線下教學(xué)的前三次授課，教師通過在課程中穿插思維導(dǎo)圖、資料檢索、列表比較等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生理解什么是“1-2-N”模式，并基于“1-2-N”模式培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法。然后，將細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)與各種臨床疾病有機(jī)結(jié)合[7]，基于“長(zhǎng)沙嬰兒患怪病，血液竟是乳白色”“原來兩個(gè)A型血可以生出來O型血”等新聞案例，以及“合成蛋白的機(jī)器又是由蛋白質(zhì)裝配形成的，先有雞還是先有蛋”等課堂辯論賽提出高階性問題，開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐“1-2-N”模式，以繪制細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖為載體，將碎片化的知識(shí)內(nèi)化吸收，實(shí)現(xiàn)三維知識(shí)體系貫通[4]。

　　針對(duì)我校2018級(jí)全科醫(yī)學(xué)本科專業(yè)的178名學(xué)生的教改研究結(jié)果表明，基于在線課程的“1-2-N”模式翻轉(zhuǎn)課堂改革，能有效提升學(xué)生的隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)(從14.0±5.7分提高到20.6±2.6分)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能圖成績(jī)(從16.8±4.0分提高到21.9±4.1分)，成績(jī)分別提升了47%和31%[4]。問卷調(diào)查結(jié)果表明，基于“1-2-N”模式的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)合理，有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法，同學(xué)對(duì)自身實(shí)踐能力、課程認(rèn)可度和學(xué)習(xí)積極性的打分分別提高了7%、27%和37%[4]。

　　2.3 創(chuàng)新教材

　　體例加豐富課外實(shí)踐, 助力學(xué)生綜合能力培養(yǎng)與12所兄弟院校的資深教師合作，將“1-2-N”模式寫入創(chuàng)新型《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》理論教材，出版并推廣到全國(guó)多個(gè)省份[8]。教材中知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用案例等資源豐富，在展現(xiàn)前沿知識(shí)的同時(shí)，將課程思政元素、辯證思維和發(fā)展觀點(diǎn)等融入教材中[9,10]。

　　(1)課程思政元素。通過諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主馬歇爾為研究幽門螺桿菌拿自己做實(shí)驗(yàn)的例子，激發(fā)學(xué)生投身醫(yī)學(xué)事業(yè)的熱情。通過普及幽門螺桿菌感染的危害和特性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)愛自己的父母和身邊的老人，鼓勵(lì)青年學(xué)生將醫(yī)學(xué)知識(shí)學(xué)以致用并惠及家庭社會(huì)。

　　(2)辯證思維。蛋白質(zhì)是由核糖體合成的，但核糖體又是由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，試問先出現(xiàn)蛋白質(zhì)還是先出現(xiàn)核糖體? 通過課堂辯論，讓學(xué)生強(qiáng)化歸納演繹、分析綜合、抽象具體等理性思維方法，明白一些似是而非的生物學(xué)問題的本質(zhì)。

　　(3)發(fā)展觀點(diǎn)。細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型研究經(jīng)歷了片層結(jié)構(gòu)模型、單位膜模型、流動(dòng)鑲嵌模型、脂筏模型等，這是一個(gè)聯(lián)系發(fā)展的過程。要用發(fā)展的眼光看待醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的過去、現(xiàn)在和將來，明白知識(shí)更新的重要性和必要性。創(chuàng)新教材配合精品在線開放課程，一方面讓學(xué)生有效實(shí)現(xiàn)了與基礎(chǔ)、臨床課程的銜接和延伸，另一方面激發(fā)了教師指導(dǎo)學(xué)生開展大創(chuàng)項(xiàng)目申報(bào)、互聯(lián)網(wǎng)+競(jìng)賽、撰寫專利論文等活動(dòng)的熱情，為學(xué)生鍛煉解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)的有機(jī)融合提供了平臺(tái)[11]。創(chuàng)新體例的教材，既豐富了課程內(nèi)涵，又提高了教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量，師生魚漁兼得。

　　3 推廣應(yīng)用效果

　　3.1 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)精品在線開放課程, 積極服務(wù)學(xué)生、教師和社會(huì)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)精品在線開放課程已經(jīng)在智慧樹網(wǎng)運(yùn)行了8個(gè)學(xué)期，始終對(duì)高校和社會(huì)學(xué)習(xí)者免費(fèi)開放�，F(xiàn)共有來自中國(guó)醫(yī)科大學(xué)、石河子大學(xué)、山西醫(yī)科大學(xué)、安徽中醫(yī)藥大學(xué)、大連大學(xué)、長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)、延安大學(xué)、大連海洋大學(xué)等32所學(xué)校的1.9萬名學(xué)生選課學(xué)習(xí)。師生和生生互動(dòng)累計(jì)24.5萬次，產(chǎn)生了大量知識(shí)碰撞。課程結(jié)束后的學(xué)生調(diào)查問卷結(jié)果顯示，同學(xué)們對(duì)教師團(tuán)隊(duì)認(rèn)真負(fù)責(zé)的授課、精心設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容給予了高度肯定。課程建設(shè)過程實(shí)現(xiàn)了主講教師向教學(xué)資源開發(fā)者的轉(zhuǎn)變[4]。

　　基于“1-2-N”模式和核心知識(shí)點(diǎn)分布，參與課程建設(shè)的教師就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)推敲，設(shè)計(jì)了53個(gè)相對(duì)獨(dú)立而又相互聯(lián)系的優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻，精心準(zhǔn)備了主題為“貫穿中心法則的細(xì)胞——DNA→RNA→蛋白質(zhì)”和“蛋白質(zhì)的合成、加工及轉(zhuǎn)運(yùn)”的直播課，撰寫了近20萬字的講稿。精品在線開放課程的建設(shè)促進(jìn)了青年教師的快速成長(zhǎng)，加強(qiáng)了教學(xué)團(tuán)隊(duì)的相互協(xié)作，也提升了教師的課堂教學(xué)水平。

　　此外，在線課程受到多所高校一線老師的認(rèn)可，課程設(shè)置的主題為“附著核糖體介導(dǎo)的蛋白質(zhì)合成過程及蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑”和“游離核糖體介導(dǎo)的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑”的校內(nèi)討論課，方便兄弟院校的教師進(jìn)行SPOC混合式教學(xué)實(shí)踐�，F(xiàn)已累計(jì)SPOC選課學(xué)校25校次，選課學(xué)生總計(jì)近萬人。高校老師的教學(xué)實(shí)踐表明，課程既發(fā)揮了教師啟發(fā)和引導(dǎo)教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

　　3.2 創(chuàng)新型理論教材和課堂教學(xué)改革, 助力學(xué)生全面成長(zhǎng)作為精品在線開放課程建設(shè)的一個(gè)重要延伸和理論實(shí)踐，我們突破傳統(tǒng)教材限制，出版了基于“1-2-N”模式的創(chuàng)新型《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》理論教材，被陜西、湖南、江西等省份的多所院校使用。

　　2021年，教材發(fā)行《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》第2版[8]。創(chuàng)新型教材采用蛋白質(zhì)體系，突顯學(xué)生的主體性作用，由于教材在體例改革等方面的突出亮點(diǎn)，獲當(dāng)年陜西省高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)[12]。將課程基礎(chǔ)知識(shí)與科學(xué)前沿相聯(lián)系，將理論與臨床疾病相結(jié)合，讓老師和學(xué)生教學(xué)相長(zhǎng)[13]。在實(shí)踐過程中，任課教師積極發(fā)揮主動(dòng)性，開展了形成性評(píng)價(jià)等多種形式的教學(xué)改革[14,15]。就形成性評(píng)價(jià)而言，針對(duì)檢驗(yàn)本科專業(yè)學(xué)生，參照?qǐng)D1中的核心知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)第4周、第6周、第9周和第13周，安排有關(guān)細(xì)胞膜、細(xì)胞核、內(nèi)膜系統(tǒng)、細(xì)胞周期的隨堂測(cè)驗(yàn)。在教學(xué)第3周、第7周、第8周和第10周，以新聞案例、病例分析、課堂辯論等形式，進(jìn)行有關(guān)受體介導(dǎo)的胞吞作用、核仁的結(jié)構(gòu)及功能、溶酶體的發(fā)生、游離及附著核糖體合成蛋白的不同去向等內(nèi)容的討論。

　　學(xué)生以隨機(jī)分組的形式完成討論并提交小組作業(yè)，采取小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)的形式，從學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)、解決問題能力提高等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，學(xué)生隨堂測(cè)驗(yàn)的得分率由45.2%±5.3%逐漸上升到75.1%±5.0%，期末考試成績(jī)平均分也由71.1±7.3分提高到76.2±6.8分。在提高學(xué)生成績(jī)的同時(shí)，借鑒BOPPPS實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[16]，通過科研實(shí)踐助力學(xué)生全面成長(zhǎng)，指導(dǎo)學(xué)生獲批國(guó)家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目等近20項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文8篇，指導(dǎo)學(xué)生獲互聯(lián)網(wǎng)+省賽銀獎(jiǎng)等9次，指導(dǎo)學(xué)生第一人申報(bào)專利4項(xiàng)，學(xué)生參與申報(bào)專利22項(xiàng)。

　　4 結(jié)語

　　在教學(xué)實(shí)踐中，通過提出1個(gè)中心法則、2種核糖體類型和N個(gè)蛋白質(zhì)去向的“1-2-N”模式，重構(gòu)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)體系，結(jié)合“兩性一度”的建設(shè)要求，首先完成了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在線開放課程建設(shè)。然后，推動(dòng)教師職能轉(zhuǎn)變，以在線開放課程為藍(lán)本，實(shí)施雙語課程、對(duì)分課堂、形成性評(píng)價(jià)等教學(xué)改革，進(jìn)行了豐富的線上線下創(chuàng)新型教學(xué)模式改革實(shí)踐。最后，出版《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》理論教材，通過“1-2-N”模式更新教材內(nèi)容，升級(jí)教材體例，實(shí)現(xiàn)整體的融會(huì)貫通，便于教師探索新的教學(xué)方法，便于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

　　回顧教學(xué)實(shí)踐，仍存在以下不足。如部分學(xué)生進(jìn)行在線課程學(xué)習(xí)的時(shí)候流于形式。在繪制細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖時(shí)，喜歡將課本上已經(jīng)構(gòu)建好的部分知識(shí)體系直接復(fù)制，缺少了獨(dú)立思考的過程。不習(xí)慣以循序漸進(jìn)的方式培養(yǎng)和實(shí)踐學(xué)習(xí)方法，喜歡機(jī)械記憶知識(shí)應(yīng)付考試。針對(duì)這些不足，下一步實(shí)踐中，將從調(diào)整考試成績(jī)中平時(shí)表現(xiàn)的比例、分階段總結(jié)和點(diǎn)評(píng)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖、加大翻轉(zhuǎn)課堂中臨床案例的使用比例、將學(xué)習(xí)方法向教研室教授的其他課程(如醫(yī)學(xué)遺傳學(xué))延伸等方面進(jìn)行嘗試，最大程度服務(wù)好學(xué)生。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　[1] 林蕙青. 推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合實(shí)現(xiàn)高等教育高質(zhì)量?jī)?nèi)涵式發(fā)展. 中國(guó)大學(xué)教學(xué), 2018, 1: 4-6,9

　　[2] 周芳亮, 宋嵐, 程莉娟, 等. 課程思政在醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)在線精品課程建設(shè)中的探索與實(shí)踐. 生命的化學(xué),2021, 41(9): 2083-2087

　　[3] 沙保勇, 馮浩, 劉碧波, 等. 以蛋白質(zhì)為核心的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程改革. 重慶醫(yī)學(xué), 2017, 46(24): 3442-3444

　　[4] 沙保勇, 李媛, 馮浩, 等. 基于在線課程的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂改革探討. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào), 2020, 17(25): 73-75, 79

　　[5] 馮浩, 沙保勇, 景曉紅. 淺析高等醫(yī)科院校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)和對(duì)策. 陜西教育(高教), 2015, 12:61

　　[6] 張玉萍, 頓圓圓, 金紹靜, 等. 思維導(dǎo)圖在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用. 中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志, 2020, 28(10): 1288-1291

　　[7] 李善妮, 文斗斗, 李杰, 等. 以“細(xì)胞”與“疾病”融合為內(nèi)容主線的細(xì)胞生物學(xué)課程模式. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2021, 43(5): 1041-1048

　　[8] 景曉紅. 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)第2版. 西安: 世界圖書出版西安有限公司, 2021: 1-293

　　作者：沙保勇1*， 李 媛1， 景曉紅1， 高 巍

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