高等医学院校医学细胞生物学课程内容重构和设计

高等医学院校医学细胞生物学课程内容重构和设计

崔映宇

同济大学医学院细胞生物学系，上海

摘要：医学细胞生物学是应用细胞生物学的理论和方法，研究人体细胞形态、结构和功能及生命活动规 律，以及人类疾病发生、发展、诊疗和防治基础的一门医学基础学科。同济大学医学院细胞生物学教学 团队积极响应社会对创新型医学人才需求，基于胜任力导向的人才培育理念，围绕国家“两‘性’一‘ 度’”课程建设高要求，采用逆向思维方式，从知识、思维、能力和人格四个维度，重构医学细胞生物学 课程内容、丰富课程资源、升级教学大纲、优化教学流程，探索从传统“知识”课堂向“思维”课堂过渡 和转型模式，并持续改进，助力医学生向创新型人才发展，以期能为其他医学院校医学细胞生物学课程建 设和改革提供参考或镜鉴 。

细胞是生命最基本的结构和功能单位，也是基因功能研究、药物体外筛选的基础模型，更是人类疾病表型呈现基元。单细胞“转录组”测序和“ 多组学”分析已成为破解临床医学难题的切入点和突破口。医学细胞生物学是应用细胞生物学的理论和方法，研究人体细胞形态、结构和功能及生命活动规律，以及人类疾病发生、发展、诊疗和防治基础的一门学科，不仅是高等医学院校临床医学专业的专业基础课，更是沟通基础医学和临床医学的桥梁课，为临床疾病发生机制研探和诊疗用药提供基础依据，担负着赋予临床医学生扎实专业基础、娴熟临床诊断技能和医学人文情怀的重任。已有医学细胞生物学教材[1-4] 内容不断丰富、知识体系日益完整，为我国高等医学人才培养做出了贡献，但涉及批判性思维和创新思维等高阶思维培养的相应教材不多，且目前高等医学院校中知识传授型课堂仍居主流。实际上，批判性思维是医生临床实践中须臾不可缺少的主要思维方式，而创新思维则是攻克临床疑难杂症不可缺少的思维素质。本研究基于“ 胜任力”结果导向的人才培育理念[5,6]，以及前期外国留学生和本土临床医学本科生医学细胞生物学课程教学过程中“知识课堂”向“思维课堂”过渡的实践探索经验[7, 8]，重构医学细胞生物学课程知识体系，升级教学大纲，重塑教学流程，革新教学方法，细化考评标准，以持续优化教学改革，更新课程执行方略，为不断提高课程质量和人才培养质量，努力达成创新型医学人才培养目标奠定基础。

1 材料和方法

以目前国内高等医学院校普遍采用的国外Medical Cell Biology[9]和医学细胞生物学[1-4]为材料和参照，基于Outcome-based Education（OBE） 理念[5,6]，从知识、思维、能力和人格四个维度，进行医学细胞生物学课程内容重构设计和大纲升级。

2 结果

以“生命为物质、信息、能量在特定时空的表演”为逻辑主线，重构了医学细胞生物学课程知识体系，升级了教学大纲。具体如下：

2.1 课程设计基本内容

2.1.1 设计理念

医学细胞生物学课程基于胜任力导向的先进教育理念（Outcome-based Education，OBE），以成果目标为导向，以学生健康成长为中心，采用逆向思维方式，从“知识、思维、能力、人格”四个维度，重塑“专业知识传授、思维能力陶养和高尚人格砥砺”的课程内容体系、设计课程教学方案并升级课程教学评价标准体系，为拔尖卓越创新型高素质临床医学人才培养夯桩奠基。

2.1.2 课程目标

通过本课程的学习，希望学生能够掌握细胞的基本结构、功能特点及其与生命活动表现间的关系，为将来临床疾病的治疗提供基础和依据。具体目标如下：

(1) 掌握细胞的结构、特征和功能，理解细胞生命表现形式及其相应意义。

(2) 理解细胞结构如何与功能相适应、如何维持生理稳态，识别生理内稳态失衡的表现及相应的预防或诊疗基础。

(3) 培养学生批判性思维和创新思维能力。

(4) 锻炼学生终生自主学习能力。

(5) 陶冶学生“大胆假设、小心求证”的科学探索态度。

(6) 涵养学生家国情怀、雅正品格（课程思政）。

2.1.3 课程内容

(1) 性质：细胞生物学是生命科学的六大支柱学科之一，为临床医学专业的专业基础课。

(2) 特点：沟通基础医学与临床医学的桥梁课程。

(3) 主要教学内容和课时计划（表1）

2.1.4 学习者分析

学生为高等医学院校临床医学专业大二本科生，其高中阶段对部分章节的内容有初步的学习和掌握，大一年级学习了无机化学、有机化学和分析化学等先修课程，因而具有一定的知识自学能力， 但分析问题和解决问题的逻辑思维能力亟待成熟和完善，评估知识所需的批判性思维和创新性思维等高阶思维能力皆有待陶养和提高。

                                                                         表1. 内容重构后课程各单元及相应课时一览表

2.1.5 课程实施策略

主要教学方式：问题导向的批判性思维渗透式课堂教学法（POCTM）[8]，线上+线下融合

(1) 课前问卷摸底，了解学生知识基础和思维能力倾向

(2) 提前发放导学问题，引导学生以小组为单位进行自学和讨论

(3) 课前：Testing and Thinking

(4) 课堂：讲授、讨论相融合，多元主题强化底层逻辑思维和高阶思维能力训练

(5) 课后：思考题（基本概念题、思维整合题、思维拓展题）

(6) 翻转课堂：训练学生求同、求异思维和创新思维能力

(7) 第二课堂：诺奖汇报会、正-反-正写作、在线头脑风暴跟帖讨论、强化发散性思维

(8) 结课后问卷：调查分析，总结成绩、寻找差距，为再出发奠基。

2.1.6 课程主要资源

（1）专题网站：提供学科前沿进展和课程思政元素，并有机融入相关单元教学中。

① https://www.cell.com

② https://www.nature.com/cr/

③ https://www.nature.com/celldisc/

（2）工具平台：腾讯会议、云班课、Scholarmate

（3）主要参考教材：

① 王金发.细胞生物学（第二版），2020，科学出版社：北京，ISBN：9787030638519

② 翟中和 等.细胞生物学（第四版），2011, 高等教育出版社：北京，ISBN：9787040321753

③ Gerald Karp. Cell and Molecular Biology （6thEdit.），2007，Wiley, ISBN： 9781118206737

2.1.7 课程评价

形成性分层评价与终结性评价相结合。

(1) 方案

该课程为考试课程，总计100 分，由出勤率、平时成绩（过程考核）和期末考试成绩三部分组成（表2）。其中，出勤率占总成绩的10%，课上随机抽查三次的形式确定给分标准；平时成绩主要是过程性考核占40%，评分标准随活动形式不同而异（表3，4，5）；期末考试卷面成绩，占50%。拟采用优、良、中、及格和不及格五级评分制，总分60 分以上为合格，低于60 分者需重修，重修可申请免修，但不能免考。再次考试不合格者，丧失重修及再试资格。

                                                                            表2. 课程评价组成内涵简表

                                                                             表3. 章节测验分层评价标准

                                                                              表4. 在线讨论分层评价体系

                                                                               表5. 开放性作业分层评价体系

注：上述表格中比例均为形成性评价中占分的比例

线下成绩占比60%，考核指标为出勤率、课前成绩、随堂测试成绩、期末考试成绩，主要考察学生对于知识的理解与掌握。线上成绩占比40%，考核指标为线上材料自学情况+思考题+“正-反-正” 写作+头脑风暴，主要考察学生的批判性思维和创新思维能力。

(2) 评价标准

除传统的以知识掌握程度为考核靶标的期中和期末考试外,OBE理念更强调知识的运用、迁移、分析、评估和创新能力，以对标支撑“胜任力”达成度的高阶能力。为此，基于既往多年教学实践的积累，设计了如下多维度、可测量、具体化的形成性分层评价标准体系（表3，4，5）。

2.1.8. 课程教学反思

线上线下混合式POCTM教学实践后，学生问卷调查分析结果提示:  与课前问卷调查结果相比较，学生对课程重点和难点内容的掌握和运用能力整体提高明显，思维素养持积极态度的人数有所上升，持消极态度的有所降低[8]。批-创思维倾向性多有显著变化，比如，面对扑面而来的“消息”， 知道考证信息源的权威性和可信性程度，其中自信心的提高极其显著[8]。仔细观察课程教学前后， 批-创思维观测指标量度的变化，可以得出以下结论：POCTM的课程教学实践，对学生高阶思维的陶养和思维品质的提升有一定促进作用，值得积极实践下去[8, 10]。

2.2 课程大纲（见表6）

                                                   表6.课程内容、教学要求、支撑目标、教学手段、学时分配和支撑活动

3 讨论

本研究从“知识、思维、能力和人格”四个维度，更新升级了医学细胞生物学课程大纲。知识维度，重构了经典医学细胞生物学教材中的内容，并加入相关知识的最新前沿进展，以体现“ 创新性”；思维维度，突出强调在知识传授过程中，通过知识的迁移培养学生的底层逻辑思维能力，通过分析、评估相应知识内容训练学生的批判性思维和创新性思维等高阶思维能力，以对所受信息的来源和可信程度的自觉质疑作为判断学生批判性思维倾向性的基本标准，通过设计跨单元专业知识相关“正-反-正”写作练习训练学生的批判性写作能力等[8]，以对标支撑临床医学生“胜任力”达成的高阶实践能力（会看病、能治病， 善于研究病，会讲病），以体现“高阶性”；人格维度，通过“课程思政点”的有机融入稳定医学生的专业思想、陶冶其爱岗敬业精神、家国情怀和高尚人格，以体现“挑战度”。而形成性分层评价和终结性评价相结合的评价体系则为实现“两‘性’一‘度’”的高质量课程建设提供了基础支撑和保证。

4 结论

基于“学生中心、胜任力导向和持续改进” 的原则，本研究以“生命为物质、信息、能量在特定时空的表演”为逻辑主线，重构了医学细胞生物学课程知识体系，升级了教学大纲，为新教材的研发奠定了基础和框架。

致谢

本文由基金项目: 上海市教育科学规划项目（C19154）和同济大学本科生《细胞生物学》全英语课程建设项目（No.4250104090/030）资助。