加强《医学遗传学》教学的手段与方法

医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门边缘学科,是医学科学领域中十分活跃的前沿学科,随着细胞和分子遗传学技术的日新月异,医学遗传学的新理论、新概念、新技术正渗透到医学的各基础和临床学科.尤其是分子生物学方法的引入,使人们对疾病的认识达到了新的高度,不仅单基因病和多基因病的诊断、发病机理、治疗和预防达到分子水平,即使染色体病的诊断,也已深入到相关基因片段的水平.人类基因组计划(HGP)的提出和研究进展,对人类基因组的测序和功能分析,尤其是对某些致病基因的确认、表达、调控,为疾病的防治开辟了广阔的前景.所有这些医学遗传学的成就正推动着医学科学的迅速发展,它不仅与生物学、生物化学、微生物及免疫学、病理学、药理学组织胚胎学等基础医学关系密切,而且已经渗入各临床学科中.

当前,环境污染已成为全球性的灾害.各种致突、致癌、致畸因素对遗传物质的损害,将增加人群中致病的突变基因,增加遗传病的发生,严重危害人们的健康.正因为遗传病对人类造成如此严重的危害,才促使医学遗传学已经成为现代医学中一个十分活跃的领域.

作为一名21世纪的医学人才,必需掌握有关的医学遗传学理论和技术,为将来的医学实践打下坚实的基础.通过本课程的学习,使学生更全面了解疾病与遗传和环境的关系、遗传病发病的机理、遗传方式、预防和诊断等,为日后走上工作岗位,应用医学遗传学理论知识分析、解决临床实际问题奠定必要的基础知识.作为未来的一名合格医生,必须具备一定的遗传学知识,才能跟上现代科学技术迅猛发展的步伐.

五年制护理专业是我校2000年新设的专业.2001年以来,生物学教研室分别为护理、中医(七年制)、针推(七年制)、眼视光学等专业开设了《医学遗传学》课程.其中理论30课时,实验10学时.为了在有限的时间内让学生不但掌握医学遗传学的基本原理,又能掌握一定的有关遗传病诊断等的临床技能,以使将来更好地应用于临床,我们在教学中采取了如下措施:

一、选用“十一五”国家级规划教材《医学遗传学》(科学出版社2007年7月)

从2004年起,我们选用了21世纪高等医学院校教材(科学出版社2004年出版).2007年开始选用“十一五”国家级规划课程教材(科学出版社2007年7月出版).该教材从分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平阐述了医学遗传学的基本原理和最新研究成果.

在教学中我们将遗传学研究的最新动态及时介绍给学生,用生动的实例说明在未来的医学中的重要性,使学生从医学遗传学学习中了解生命科学发展的动态,激发他们的学习热情和求知欲,提高教学效果.

二、正确认识教学过程中的教与学

教学过程是特殊形式的认识过程,它包括教师、学生、教学内容三个主要因素.教学内容是一个相对稳定的因素,而教师和学生都具有主观能动性,二者之间教与学的矛盾是教学过程中的主要矛盾,能否正确处理它们的关系是优化教学过程、提高教学质量的前提条件.

医学遗传学课程内容多,学时少,而且需要生理、解剖、生化等相关学科的知识做基础,许多具有相当的难度,如遗传的分子基础、遗传病发生规律的分析等.如果所有的内容全靠教师讲授完成,教师只会疲于完成任务,就会不讲究教学方法,更无暇顾及学生如何进行学习,也不会取得良好的效果.学生会对课程产生畏难情绪,甚至厌学.所以,教师不仅要让学生“学会”,更重要的是让学生“会学”.教师可以通过创设问题情景,激发学生的学习兴趣,通过一些学生生活中可能遇到但又无法解释的现象,使他们产生思维的积极性和主动性,同时了解这门课程对于他们生活与工作的重要性,使他们从“要学”到“乐学”,在教师的指导下发展到“善学”.

三、改进教学方法,提高教学效果在教学中采用问题导人法教学

在教学过程中贯穿着教师科学的思维引导和学生积极的思维活动.通过问题的提出,学生的自学、讨论、答疑、总结等一系列程序,启迪学生思维,锻炼学生推理、判断能力,培养学生较高的独立分析、解决问题的能力.如在教学中安排两节讨论课,主要内容是系谱分析,单基因病、多基因病及染色体病再发风险的估计,使学生在掌握基础知识的同时,加强了逻辑综合及分析问题的能力,加深了他们对一些常见遗传病临床特征的认识,也为他们将来在工作中解决实际问题奠定了基础,激发了他们的学习兴趣和求知欲,收到了较好的效果.

四、适应学科发展,自编实验教材、合理安排实验内容,增加新的实验内容.提高学生们的动手能力

医学遗传学是一门实验性很强的学科,通过实验不仅能够培养学生独立分析和解决问题的能力,巩固其所学的理论知识,而且也是培养学生基本技能和科学作风的重要环节.开设实验课的目的是为了让学生自己的动手实验来验证某些遗传学的定理、规律,以达到加深学生对这些基本理论的理解,并让学生初步掌握一些基本实验方法.但由于学生知识水平和知识能力等因素的限制,很容易使学生对实验课采取敷衍了事的态度,对实验现象和结果不加以仔细观察和认真思考,这样就使实验课流于形式,难以达到开设实验课的目的.为此,应强调开设实验课的目的、意义,要求学生严格实验步骤操作,实验器具的用法必须规范,试剂取用量必须准确,实验报告必须严格按照所观察到的现象和结果如实记载,不得弄虚作检测等.

加强学生独立思考和动手能力的培养是实验课教学目的之一,通过实验课认识和理解在理论课中倍感抽象的内容,可进一步开拓学生的思维.因此,在实验课的设计和教学中,要求学生都要参加全部的实验操作,每人一组,教师重点讲授操作原理、实验的关键,并提出有待解决的问题,使学生们可以带着问题去实验并寻找出解决问题的办法.例如在人类染色体观察及核型分析过程中,我们分别给予同学们男女不同的染色体玻片标本及核型图,让他们找出用什么方法才能迅速鉴定男女核型,在系谱分析过程中我们提出一对先天性聋哑的夫妇,一定会生先天性聋哑的孩子么为什么一个多指患者为什么他的儿子不是多指,而他的孙子是多指通过观察和独立思考同学们找到了迅速鉴定男女核型的方法及搞清了遗传异质性、不规则显性遗传、外显率等不易理解的概念.这就大大提高了学生们的学习积极性,在实验中加深了对知识的理解,达到了较好的实验效果.

细胞的有丝分裂和减数分裂过程比较抽象,学生容易混淆,因此先让学生们观看有关的录象,再让他们观察玻片标本,起到了事半功倍的作用.再例如遗传病的种类已达数千种,遗传症状错综复杂,遗传方式各有不同或有微妙差异,遗传病涉及到皮肤、骨骼、肌肉、心血管、血液、消化、神经、内分泌等系统.学生们学习起来比较吃力,为此我们收集了大量典型遗传病病例彩照,图文结合,作成课件.扼要地阐明了各遗传病的遗传特征、诊断要点、再发风险及预后,以及可行的预防措施等.通过这种教学手段,增加了同学们的临床知识,加深了对遗传病危害性的认识.使他们感受到提高人口素质,民族昌盛,国家富强不仅仅是一句口号,而更应该是医学生和整个社会的责任和义务.

在实验课教学中,教师的作用仍然是重要的,担任实验教学的教师要有高度的责任感.要想组织好一次实验课的教学,使学生在实验中真正发挥能动性,培养起他们的独立工作能力.这就要求实验课既要有较高的业务素质,又要有高度的责任感,能够在实验中及时发现问题,引导学生积极思考问题,及使给予指导、纠正,保证实验结果的正确观察和分析.严谨的教学态度本身就是对学生素质培养的一个实例和榜样.同时通过实验教学也对师资队伍培训起到了推动作用,其本身便是能力和经验的蓄积过程.

2004年我们自编了《医学遗传学实验指导》(包含十八个实验).根据教研室现有的条件,我们增加了实验课时,由6学时增加到10学时.开设了“细胞的有丝分裂和减数分裂的比较”、“人口腔上皮黏膜细胞的X小体标本制备及观察”、“按丹佛体制,剪贴分析人类核型”、“人体皮肤纹理分析”、“遗传病的识别”、和“人类遗传病系谱分析”等实验.在今后的教学中要增加医学遗传学课的学时,特别是实验课时.注重医学遗传学实验课教学,为学生今后的临床工作打好基础.

五、积极构建主体参与型课堂教学模式

教学活动是以教师的教为主导和以学生的学为主体的相互合作、相互影响、同步发展的认识一实践活动.教师的任务不仅是要“教会”,更重要的是培养学生的自主学习能力.教师应积极转变教育观念,认识到学习是主体参与性活动,没有学生主体的参与,学生既不能真正掌握知识,更不能提高能力.因此,在教学实践中应特别重视培养学生的主体意识和参与能力,确立学生在学习过程中的主体地位.在“以学为本”,“教”为“学”怎么写作的宗旨指导下,构建主体参与型课堂教学模式.

在教学过程中,教师往往习惯大包大揽.遇到简单的问题,教师往往直接给出结论,认为浪费太多的时间,讲到重点和难点时,教师又不放心学生的学习能力,总是要掰开揉碎,逐一讲解,惟恐学生不能掌握.事实上,教师讲得越多、越细,学生独立思考的机会就越少,这样一来学生上课只是忙于记笔记,教师讲的是什么却不清楚,许多学生只有到考试前才会突击背诵,这样做只能达到短时记忆的目的,根本谈不上对知识的理解.现代教育心理学家布鲁纳主张:“学校教学不仅要使学生学会一定的知识技能,更为重要的是要培养他们的认知能力,发展学生的智力.”布鲁纳强调要充分估计学生的学习潜力和主观能动性,应培养学生接受信息和处理信息的能力.学生学习的过程是一个信息的内部加工过程,所接受的知识需经过编码才能与已有的知识联系起来,形成系统,进行贮存.

遗传病的系谱分析是教学的重点,也是学生学习的难点,、以往都是由教师进行大量的病例分析,学生只是被动地听、机械地记.但从考试结果看效果不佳,常常是把课上做过的习题稍作修改学生就不知所措了.后来我们改变了教学方法,老师首先对典型的病例做讲解分析,再选若干类型的病例请同学独立分析,最后教师进行评价、总结.通过这一活动我们发现,学生的解题思路明显开阔了,对概念、规律的理解加深了,而且课堂的气氛十分活跃,学生的学习兴趣也高了.

六、教学过程中教师运用多种教学技能提高教学质量

教学技能是指在课堂教学过程中教师完成某种教学任务引导学生学习的一系列行为方式.通过运用这些技能可以激发学生的学习兴趣和动机,引导学生掌握学科知识,形成特定技能和发展智力,促进学生学习,为达到教学目标创造有利的条件.作为教师应具备的基本技能主要有:导入技能、教学语言技能、板书技能、教态变化技能、媒体演示技能、讲解技能、提问技能、反馈强化技能、结束技能、组织教学技能及指导技能等.在实际教学中应合理使用各种教学技能,达到优化教学的目的.

现代教育心理学家布鲁纳认为:学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣.要想使学生这个主体能积极、主动地参与教学,就要让学生对教学内容感兴趣,能否做到这一点不是靠教师发出命令就能完成的.教师必须通过各种方式、方法激发学习者的学习动机,引起他们对教学内容的注意,并引导到特定的教学方向上来.例如导入技能,就是在一个新的教学内容或活动场所开始时引导学生进入学习的教学行为方式.导入的方式很多,一段故事,一幅图画,一个病例,一个问题,无论方式如何,其目的都是为了激发学生的学习热情,使他们产生强烈的求知欲,为进一步的学习打下基础.

对于医学课程的教师来说,“演示技能”是十分重要的.在教学过程中会用到大量的模型、标本、挂图、投影、幻灯等,许多教师认为它们只是讲解中的辅助工具,忽视了它们对培养学生观察能力、分析能力、综合能力的作用.比如我们在使用挂图时,教师往往一边讲解、描述,一边让学生观察,虽然教师的讲解可能十分清楚、准确,但剥夺了学生独立观察、独立思考的权利,是以讲解代替了观察,代替了学生的思维活动,学生只是在被动地接受现成的知识.学生是否能认真仔细地观察,在观察中有什么问题,观察的方法是否正确等等,这些问题教师很难掌握.教师应在提出观察任务的基础上让学生积极、主动地观察,找出结构的主要特点,并请学生讨论得出结论,教师再予以评价、总结,才能体现出教与学的协调作用.各种教学技能在教学中都具有各自的功能,教师应根据教学内容和学生的特点,合理、适时地使用,利用教学技能引导、激发学生的学习,发挥学生的主体作用.

七、在课堂教学过程中重视发展学生的非智力因素

现代生物学教学的发展动向之一,是在重视发展学生智力因素的同时,强调发展学生的非智力因素,主张智力与非智力因素、理性与非理性成分的辩证统一、综合和谐地发展.

现代教学论把心理构成中智力因素以外的心理因素统称为非智力因素,如情感、需要、意志、兴趣、爱好、动机、理念、思想、气质、性格等.现代生物学强调把发展学生的智力和非智力因素作为教学的双重目标、双重任务,其根本原因是非智力因素在教学中具有激发、维持、调节、补偿等重要功能.在教学过程中,各种非智力因素常常综合地表现为动机,对学生的学习行为产生巨大的激发作用.许多学生喜欢上医学遗传学课,常常有学生对我说自己学护理的原因是为了能照顾有病的亲人,当教师告诉学生遗传病对人类的巨大危害时,所有的医学生都会产生高度的责任感和强烈的学习等.

充分利用学生学习中的这些非智力因素进行教学,调动他们学习的积极性,那就没有什么困难不能克服.同样,教师在教学中也应充分调动非智力因素的作用,一个眼神、一个微笑、一句表扬的话,都会对学生的学习产生积极的影响.格雷海姆和韦纳曾指出,教师评价学生的行为会影响学生对自己能力的推断,其中又以教师的情感反应最为重要.

八、制作课件,采用多种授课形式(包括多媒体教学),结合临床知识,不断丰富教学内容

随着科学技术的飞速发展,越来越多的现代化媒体介入课堂教学,其中较为先进,使用方便而且有很好发展前景的是多媒体教学.多媒体教学是指以计算机为主要教学媒体的计算机多媒体辅助教学.它以其声、形、景、动、静结合等多样的表现形式,把文字、图片、动画、音乐等素材综合起来,全方位,生动地把一些难懂的不易讲解理解的知识简化,再加上它大容量、超时空、良好的诱发性和易接受性的特点,备受师生的青睐,为教师进行课堂教学提供了施展才华的广阔空间.

多媒体教学信息由文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体信息组成,图文声像并茂,给学生提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激,这种刺激能引起学生的学习兴趣和提高学生的学习积极性,提高教学效率.如在遗传病这一章节,通常是在理论课上靠语言和图像质量差的简单图片来描述患者的症状及特征,学生学习起来抽象枯燥.

由于医本二年级学生还未进入临床实习,对遗传病缺乏感性认识.多媒体教学的录像、投影等可将声、光、动、色彩等融为一体,知识容量大,能生动地把临床常见遗传病展现给学生,使他们对临床常见遗传病有了感性认识,对其特点记得牢,使知识的传授更加形象化,加强了教学的直观性和趣味性,收到事半功倍之效.现在我们已经制作完成了《医学遗传学》教学课件,该课件信息量大、内容新且多样化,图文像并茂.是我们所见到内容量最大的医学遗传学教学课件.用多媒体教学,可将文字和媒体信息统一起来,使讲授变得生动形象,又避免了知识点的无谓重复,教与学均可取得较为理想的效果.

九、建立试题库

李兰主编、王萍参编的《医学生物学应试向导》(含医学遗传学试题的内容,约30万字),2006年4月已由同济大学出版社出版.

李兰参编的《医学遗传学学习指导》(光盘)已由科学出版社于2007年7月出版.

十、参编普通高等教育“十一五”国家级规划教材

李兰参编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《医学遗传学》(含光盘)、《医学遗传学实验指导》已由科学出版社分别于2007年7月和2008年1月出版.参编的《医学细胞与遗传学实验教程》已由复旦大学出版社于2008年10月出版.

十一、在核心期刊上发表两篇教学论文2008年8月李兰、王萍在核心期刊《国际遗传学杂志》发表《医学遗传学教学方法的改革》、《浅谈医学生物学教学信息化改革》两篇论文.

(作者单位:山东中医药大学基础医学院生物学教研室)