許軼靚，唐佐青，丁 衛(wèi)，葉海虹，呂建祎

（首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，北京 100000）

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics）是研究遺傳因素在人類疾病發(fā)生、流行、診斷、預(yù)防、治療和遺傳咨詢等方面的作用機(jī)制及其規(guī)律的遺傳學(xué)分支學(xué)科，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性[1]。它與臨床醫(yī)學(xué)的各個(gè)學(xué)科滲透交匯，在提供更加清晰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撘罁?jù)的同時(shí)，也獲得了更為豐富的實(shí)證案例。它是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生最先接觸的實(shí)證醫(yī)學(xué)。在實(shí)際的教學(xué)工作中，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的教學(xué)效果較一般。究其原因，可能是理論和實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密。近年來，隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的泛在學(xué)習(xí)方式正在逐步成為高校乃至全社會(huì)的重要學(xué)習(xí)方式[2]。微信小程序（Miniprogram）是一種無需安裝即可運(yùn)行的應(yīng)用程序，真正實(shí)現(xiàn)了“唾手可得”。經(jīng)過多次研討，我教研室將多媒體教學(xué)進(jìn)一步推進(jìn)，研發(fā)微信小程序?yàn)榻虒W(xué)實(shí)踐活動(dòng)服務(wù)。將小程序主動(dòng)引入課堂中，使其成為輔助教學(xué)平臺(tái)。此款小程序主要以Denver 體制為依據(jù)，對(duì)G 顯帶染色體進(jìn)行配對(duì)與分組，使學(xué)生了解核型分析的過程，分辨正常與異常核型，在實(shí)踐中掌握人類染色體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；同時(shí)，它可及時(shí)準(zhǔn)確地反映學(xué)習(xí)中的問題?，F(xiàn)就其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下。

1 染色體核型分析微信小程序設(shè)計(jì)方案

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的必修課程之一，是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床學(xué)科的橋梁課程，授課面較廣且學(xué)生層次不均一[3]。針對(duì)課程掌握的不同要求，將人類染色體核型分析微信小程序設(shè)計(jì)為3 個(gè)層次模塊：初試身手、鞏固練習(xí)和升級(jí)挑戰(zhàn)。前兩個(gè)模塊中包含了正常男性、正常女性、21-三體、Turner 綜合征等核型供學(xué)生識(shí)認(rèn)。按照Denver 體制將染色體分為A-G 共7 組，每對(duì)染色體給出G 顯帶染色體模式圖，請(qǐng)學(xué)生在備選欄中找出相應(yīng)的染色體。實(shí)際操作中，學(xué)生首先要熟悉人染色體基本特點(diǎn)，如著絲粒位置、染色體長度等；其次要分清易混淆的幾對(duì)染色體，特別是性染色體的識(shí)認(rèn)；最后要了解G 顯帶的基本特點(diǎn)，可以將染色體與模式圖進(jìn)行比對(duì)。由于備選染色體按照1∶2 或1∶3 配置，因此選擇難度為中等。在升級(jí)挑戰(zhàn)模塊中，提供了13 種染色體結(jié)構(gòu)畸變的模式圖，要求學(xué)生選擇正確的核型表述方式（簡式或詳式），重點(diǎn)掌握插入、羅伯遜易位與缺失，幫助學(xué)生理解染色體結(jié)構(gòu)畸變?cè)诋a(chǎn)生配子過程中可能出現(xiàn)的后果。學(xué)生完成過程中可以隨時(shí)更改選項(xiàng)，每組題目完成后可實(shí)時(shí)查看成績，并提供正確答案，方便糾錯(cuò)。

教師一方可通過管理平臺(tái)根據(jù)學(xué)生提供的班級(jí)信息及時(shí)準(zhǔn)確的了解學(xué)生參與人數(shù)、答題數(shù)量、成績等信息，了解知識(shí)點(diǎn)掌握情況，方便在課堂上進(jìn)行有針對(duì)性的講解。

2 染色體核型分析微信小程序的實(shí)現(xiàn)

2.1 總體構(gòu)架

2.1.1 前端技術(shù) 前端技術(shù)為微信小程序，采用C/S架構(gòu)相同的交互方式，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳輸[4]。微信小程序的開發(fā)比移動(dòng)App 的開發(fā)具有更多的優(yōu)勢(shì)，如流暢度高、研發(fā)用時(shí)短、成本低等。利用微信小程序的前端技術(shù)，可發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求并實(shí)現(xiàn)文件存儲(chǔ)。用戶可以使用微信個(gè)人信息、二維碼、掃一掃等基礎(chǔ)功能，并在小程序中加以調(diào)用，學(xué)習(xí)平臺(tái)頁面的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與永久存儲(chǔ)可以通過本地緩存、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)。學(xué)習(xí)平臺(tái)與騰訊云關(guān)聯(lián)，用于存儲(chǔ)用戶的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、排名數(shù)據(jù)以及課程等數(shù)據(jù)。

2.1.2 客戶端框架 微信小程序的開發(fā)框架基于MINA 框架，其核心是一個(gè)實(shí)時(shí)響應(yīng)的數(shù)據(jù)綁定系統(tǒng)[5]。系統(tǒng)分為視圖層和邏輯層，其中視圖層由微信官方提供的WXML 和WXSS 語言編輯，邏輯層采用JavaScript 語言。系統(tǒng)通過MINA 框架保證二者數(shù)據(jù)的同步，即當(dāng)在邏輯層修改數(shù)據(jù)時(shí)，視圖層會(huì)自動(dòng)響應(yīng)更新視圖[6]。該小程序總體框架見圖1。

圖1 染色體微信小程序總體框架

2.2 使用界面

2.2.1 用戶登錄 學(xué)生或教師需要提供學(xué)號(hào)或教工號(hào)，并填寫年級(jí)專業(yè)、聯(lián)系方式等基本信息進(jìn)入小程序。這些信息將保存在小程序后臺(tái)，便于教師掌握班級(jí)學(xué)生使用小程序?qū)I(yè)比例分布和完成概況，并可追蹤后續(xù)使用意見。

2.2.2 題庫界面 用戶登錄后即可進(jìn)入人類染色體核型分析小程序界面，設(shè)置“核型題庫”與“我的”2 個(gè)快捷標(biāo)簽。該核型題庫采用了更加方便快捷的設(shè)計(jì)，分為初試身手、鞏固練習(xí)和升級(jí)挑戰(zhàn)3 個(gè)板塊。3 個(gè)板塊的難度逐漸加大，雖然3 個(gè)板塊備選染色體配比均為1∶2 或1∶3，且均提供標(biāo)準(zhǔn)染色體G 顯帶模式圖，但染色體形態(tài)的近似程度卻有較大差異。在升級(jí)挑戰(zhàn)板塊中需要十分熟悉各組染色體基本形態(tài)才有可能全部做對(duì)。學(xué)生在進(jìn)行染色體挑選識(shí)認(rèn)的過程中，可以通過點(diǎn)擊頁面下方的重做、評(píng)判和下一組決定下一步程序進(jìn)行的方式，還可以通過這種方式實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)的功能。完成染色體挑選識(shí)認(rèn)后，小程序需要選擇核型判斷的結(jié)果，如正常女性核型、正常男性核型或21-三體女性核型等，使學(xué)生熟悉完整的核型分析流程。提交后，程序返回用時(shí)、答題正確率和對(duì)每一題的分析，讓學(xué)生實(shí)時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)情況，依據(jù)個(gè)人情況重點(diǎn)復(fù)習(xí)，見圖2。

3 應(yīng)用效果

該小程序應(yīng)用后，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為小程序?qū)τ卺t(yī)學(xué)遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)有很大的幫助，而且難易程度適中或簡單，在查閱了資料或教材過程中達(dá)到了復(fù)習(xí)的目的。同時(shí)，完成小程序中，與同學(xué)討論，實(shí)現(xiàn)了互助學(xué)習(xí)與同伴學(xué)習(xí)。當(dāng)問及為什么會(huì)認(rèn)為小程序有幫助時(shí)，95.12%的學(xué)生認(rèn)為手機(jī)便利，可以隨時(shí)學(xué)習(xí)，而且這種形式需要掌握的知識(shí)點(diǎn)更加全面詳細(xì)，配對(duì)染色體的過程新穎，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，還可以加深記憶。該微信小程序簡單易操作，達(dá)到了幫助學(xué)生掌握染色體形態(tài)特點(diǎn)，辨別常見染色體結(jié)構(gòu)異常的目的，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課程學(xué)習(xí)效果起到了積極作用。

圖2 染色體核型分析小程序使用界面

4 微信小程序的不足

微信小程序是微信官網(wǎng)推出的一款輕型且功能強(qiáng)大的軟件，即裝即用，不會(huì)占用大量安裝空間。該款微信小程序的設(shè)計(jì)旨在提高學(xué)生課堂參與度和有效的師生互動(dòng)，還學(xué)生以課堂主體地位，更好地為教學(xué)服務(wù)。在滿意度調(diào)查過程中，學(xué)生對(duì)這款小程序提出了非常中肯的意見和建議。如學(xué)生反映題目只設(shè)置了答案但沒有解釋；有的同學(xué)希望可以查看每次的成績，了解自己在復(fù)習(xí)過程中是否有提高；另外，在選擇染色體的過程中，如果選錯(cuò)了要整體重做，不能逐個(gè)修改等。針對(duì)這些問題，總結(jié)為以下幾點(diǎn)改進(jìn)設(shè)想：①小程序的可操作性有待進(jìn)一步提高，提供更加友好的用戶體驗(yàn)；②設(shè)計(jì)小程序的自我監(jiān)測學(xué)習(xí)效果功能。后期，本著一切服務(wù)于教學(xué)的宗旨，可在小程序中融入更多的知識(shí)點(diǎn)，并補(bǔ)充臨床案例，做到學(xué)以致用。同時(shí)，開啟討論板塊對(duì)題目進(jìn)行拓展和延伸，解答學(xué)生的疑問。

5 總結(jié)

2019 年6 月，中國宣布第五代移動(dòng)通信技術(shù)正式商用，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)將在教育領(lǐng)域掀起更大的改革波瀾。面對(duì)日新月異的科技發(fā)展，高校教師只有緊跟時(shí)代，將新的技術(shù)與教育融合，與學(xué)科融合才能更好地為學(xué)生服務(wù)。開發(fā)使用教學(xué)相關(guān)的微信小程序是合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，突破課堂空間界限，拓寬教學(xué)資源的有利手段。人類染色體核型分析微信小程序?qū)⑷巳旧w形態(tài)與結(jié)構(gòu)辨別內(nèi)容從枯燥難記轉(zhuǎn)化為生動(dòng)易懂，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了師生互動(dòng)，同時(shí)搭建了捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)效果的平臺(tái)，對(duì)促進(jìn)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)具有重要的意義。