李永紅 李雪珮 鄭祿林 趙旭 余杭△

（1. 成都信息工程大學(xué)電子工程學(xué)院，四川 成都 610103；2. 成都市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)模擬中心，四川 成都 610095）

生理學(xué)是剖析機(jī)體正常情況下的生命活動(dòng)功能、過程、規(guī)律和調(diào)節(jié)機(jī)制的一門課程[1]。它是所有醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)，是醫(yī)學(xué)研究從業(yè)人員必須掌握的知識(shí)之一。成都信息工程大學(xué)是傳統(tǒng)的理工科高校，我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)起步較晚，生理學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)學(xué)類核心課程之一，該課程因其理論知識(shí)多，理解較為困難，內(nèi)容更新快等原因，歷來都是學(xué)生不敢學(xué)、學(xué)不好的課程。究其原因還是理論過于抽象，脫離實(shí)踐導(dǎo)致學(xué)生難以融會(huì)貫通[2]。對(duì)于醫(yī)學(xué)生來說，在臨床的工作中可以通過實(shí)踐加強(qiáng)理論知識(shí)的吸收。作為交叉學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，其學(xué)生匯聚了理、工、醫(yī)多個(gè)學(xué)科。與傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)生不同，工科院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)通常不會(huì)進(jìn)行臨床培訓(xùn)，因而缺乏一定的臨床訓(xùn)練。這就導(dǎo)致課堂上學(xué)到的生理學(xué)理論知識(shí)流于表面，無(wú)法真正掌握，也不利于后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究。因此，探索生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)新方法有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。人體解剖學(xué)是研究正常人體不同部分形態(tài)、結(jié)構(gòu)、位置、毗鄰及結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的科學(xué)[4]，與生理學(xué)知識(shí)相輔相成，可以輔助理解生理學(xué)內(nèi)容，又可幫助解剖學(xué)本身的融會(huì)貫通。我校課題組將人體解剖學(xué)、生理學(xué)合并為一個(gè)課程，并加入自主探索性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合我校特色工程實(shí)踐CDIO（conceive、design、implement和operate），重組教學(xué)順序，交替穿插驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)，力圖激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從而提高教學(xué)效果。本文回顧性分析我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)2017級(jí)和2018級(jí)本科生理學(xué)教學(xué)效果評(píng)價(jià)，運(yùn)用教育測(cè)量和統(tǒng)計(jì)的方法，詳細(xì)分析教學(xué)方法改進(jìn)前后學(xué)生的生理學(xué)期末考試試卷，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)生理學(xué)和人體解剖學(xué)知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況，詳盡探討如何提升生理學(xué)教學(xué)效果。

1 資料與方法

1.1 研究方法

選取成都信息工程大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)2017級(jí)和2018級(jí)本科生共108名。其中2017級(jí)65人為對(duì)照組，在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期和三年級(jí)上學(xué)期分別接受傳統(tǒng)的《人體解剖學(xué)》48學(xué)時(shí)和《生理學(xué)課程》48學(xué)時(shí)。2018級(jí)43人為研究組，三年級(jí)上學(xué)期接受《人體解剖與生理學(xué)》76學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)課20學(xué)時(shí)。兩組學(xué)員在性別、年齡方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.2.1 考試成績(jī)

統(tǒng)計(jì)分析2017級(jí)和2018級(jí)的學(xué)生在大三下學(xué)期理論考試成績(jī)，總分100分。

1.2.2 CDIO成績(jī)

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）,它從提出假說到實(shí)踐證明,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生在大三提交CDIO案例，成績(jī)有優(yōu)秀、良好、合格和不合格四類。統(tǒng)計(jì)分析2017級(jí)和2018級(jí)的學(xué)生的成績(jī)分布情況。

1.2.3 問卷調(diào)查

培訓(xùn)結(jié)束時(shí)對(duì)兩組學(xué)員進(jìn)行不記名調(diào)查問卷，問卷包含了學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、理論與實(shí)踐相結(jié)合性、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、對(duì)教學(xué)模式的滿意度等多個(gè)方面。評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu)秀、良好、一般、不滿意4項(xiàng)，良好和優(yōu)秀評(píng)價(jià)所占比率為良好率。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，分別采用t檢驗(yàn)及Fisher精確概率法，以P <0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 考試成績(jī)

2017級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的平均分為68.57±10.01，2018級(jí)的平均分為73.21±8.93。2017級(jí)和2018級(jí)學(xué)生考試成績(jī)均呈負(fù)偏態(tài)分布，成績(jī)主要集中在60 -89分?jǐn)?shù)段，呈現(xiàn)出“中間大，兩頭小”的趨勢(shì)?？傮w成績(jī)分布見表1。

表1 兩組學(xué)生期末考試總體成績(jī)分布

2.2 CDIO成績(jī)

兩組學(xué)員的CDIO成績(jī)多集中在良好和合格成績(jī)段。其中研究組有11人為優(yōu)秀，占總?cè)藬?shù)的25.58%，對(duì)照組有9人優(yōu)秀，占總?cè)藬?shù)的13.85%。對(duì)照組有1人不及格，占總?cè)藬?shù)的1.54%。具體成績(jī)分布見表2和圖1。

表2 兩組學(xué)生CDIO成績(jī)分布

圖1 兩組學(xué)生CDIO成績(jī)分布

2.3 問卷調(diào)查結(jié)果

共發(fā)放調(diào)查問卷108份，收回108份，有效問卷108份，其中研究組43份，對(duì)照組65份。結(jié)果顯示，研究組學(xué)員對(duì)《人體解剖與生理學(xué)》課程的整體滿意程度為76.67%，對(duì)照組學(xué)員對(duì)《生理學(xué)》的整體滿意程度64.05%。此外，結(jié)果顯示在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、增加課堂活躍程度、提升創(chuàng)新能力、自學(xué)能力和實(shí)踐能力等幾個(gè)方面，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05）。調(diào)查問卷結(jié)果見表3。

表3 學(xué)生對(duì)兩種教學(xué)模式的評(píng)價(jià)結(jié)果[n(%),人]

3 討論

由于交叉學(xué)科的興起，尤其是國(guó)家對(duì)交叉學(xué)科的重視，選擇生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生也日漸增多，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)結(jié)合了理科、工科、醫(yī)學(xué)，比其他專業(yè)更難學(xué)習(xí)、更難理解。生理學(xué)作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重點(diǎn)學(xué)科內(nèi)容，其教學(xué)效果的提高對(duì)整個(gè)學(xué)科的提升都有較大的幫助。那么如何能讓各種學(xué)科背景的學(xué)生，尤其是工科為主的學(xué)校，在缺乏臨床資源的前提下都能熟練掌握生理學(xué)呢？本文提出了實(shí)踐與理論結(jié)合的新型教學(xué)方法以及在工科院校的應(yīng)用。

3.1 生理學(xué)與人體解剖學(xué)結(jié)合

生理學(xué)在學(xué)習(xí)過程中會(huì)涉及到人體的各個(gè)結(jié)構(gòu)部位以及功能，對(duì)于沒有醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)的工科背景學(xué)生，器官的名稱、功能是較難以理解的。例如在講解交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)時(shí)，工科背景學(xué)生往往不能很好的理解交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)是什么，如何調(diào)節(jié)人體各個(gè)器官的工作。但是，在結(jié)合人體解剖學(xué)學(xué)習(xí)中，通過對(duì)交感神經(jīng)、迷走神經(jīng)位置和連接的觀察，可以將抽象的概念具體化，有利于學(xué)習(xí)理解[5]。

3.2 重組教學(xué)順序章節(jié)課程難易結(jié)合

人體解剖學(xué)和生理學(xué)兩門課程合并，簡(jiǎn)要講述人體構(gòu)造，重點(diǎn)闡釋生理功能，強(qiáng)調(diào)整體思維、系統(tǒng)思維，將工程的理念引入課程，改變?cè)械恼n程順序，將難懂的知識(shí)后移，易懂的部分前移，具體體現(xiàn)在緒論課程后講運(yùn)動(dòng)消化呼吸系統(tǒng)的解剖生理，然后講述較難的細(xì)胞生物電，將最難的神經(jīng)精神解剖生理放在最后，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加入探索性實(shí)驗(yàn)，圍繞生理信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)，訓(xùn)練工程動(dòng)手能力。

3.3 學(xué)習(xí)與自主探索性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

自主探索性實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)是相輔相成的，自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身是科學(xué)研究的初步訓(xùn)練和模擬，其過程與科研是一致的。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈?qiáng)化學(xué)生的主觀能動(dòng)性以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[6]。但是創(chuàng)新不是胡編亂造，要有的放矢，理論課上所學(xué)過的生理學(xué)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)通過學(xué)生的主動(dòng)思考，從此不再是孤立的，而是形成了一個(gè)相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)所關(guān)注的知識(shí)點(diǎn)的各個(gè)方面的認(rèn)識(shí)都會(huì)得到升華，全面提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，也為將來的交叉學(xué)科的研究和工作打下牢固基礎(chǔ)[7]。

工科院校不具備臨床的條件，因此通過課堂上的理論與實(shí)踐結(jié)合的方法掌握生理學(xué)知識(shí)尤為重要。隨著生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育改革的不斷深化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的日趨成熟，生理學(xué)、人體解剖學(xué)與自主探索性實(shí)驗(yàn)聯(lián)合教學(xué)是現(xiàn)代生理學(xué)課程改革的一個(gè)方向，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、創(chuàng)新能力和科研思維具有極為重要的意義。

Jpx RNA regulates CTCF anchor site selection and formation of chromosome loops

Hyun Jung Oh, et al.

Chromosome loops shift dynamically during development, homeostasis, and disease. CCCTC-binding factor (CTCF) is known to anchor loops and construct 3D genomes, but how anchor sites are selected is not yet understood. Here, we unveil Jpx RNA as a determinant of anchor selectivity. Jpx RNA targets thousands of genomic sites, preferentially binding promoters of active genes. Depleting Jpx RNA causes ectopic CTCF binding, massive shifts in chromosome looping, and downregulation of >700 Jpx target genes. Without Jpx, thousands of lost loops are replaced by de novo loops anchored by ectopic CTCF sites. Although Jpx controls CTCF binding on a genome-wide basis, it acts selectively at the subset of developmentally sensitive CTCF sites. Specifically, Jpx targets low-affinity CTCF motifs and displaces CTCF protein through competitive inhibition. We conclude that Jpx acts as a CTCF release factor and shapes the 3D genome by regulating anchor site usage.

Cell. 2021 Nov 25;S0092-8674(21)01327-1. doi: 10.1016/j.cell.2021.11.012.