顧存林，魏曉星，安 娟

(青海大學(xué)醫(yī)學(xué)部 青海 西寧 810000)

生物化學(xué)是一個(gè)與醫(yī)藥學(xué)、生物工程等學(xué)科息息相關(guān)的領(lǐng)域，學(xué)生應(yīng)該具備綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。引入現(xiàn)代化教學(xué)方法中的“虛擬仿真”和“案例教學(xué)”，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和實(shí)踐能力，從而促進(jìn)綜合素質(zhì)的提升[1]。案例教學(xué)讓學(xué)生深入分析和討論，培養(yǎng)分析思考和團(tuán)隊(duì)合作的能力。虛擬仿真和案例教學(xué)的有效結(jié)合，能激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)其獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。引入現(xiàn)代化教學(xué)方法中的虛擬仿真和案例教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升和個(gè)人發(fā)展具有重要意義。

1 “糖代謝”案例設(shè)計(jì)及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的選擇

“糖代謝”是生物化學(xué)中的重要教學(xué)內(nèi)容之一，主要包括細(xì)胞內(nèi)糖類物質(zhì)的合成、分解和利用過(guò)程，以及相關(guān)調(diào)控機(jī)制和能量產(chǎn)生途徑。“糖代謝”與日常生活關(guān)系密切，同時(shí)也在某些疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用，“糖代謝”教學(xué)內(nèi)容中存在較多設(shè)計(jì)案例教學(xué)的融合點(diǎn)。例如：①糖尿?。鹤寣W(xué)生了解糖尿病的發(fā)病機(jī)制和糖代謝的相關(guān)問(wèn)題。案例可涉及胰島素的合成與分泌、胰島素受體的功能異常以及糖酵解和糖異生等途徑的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。②運(yùn)動(dòng)與能量代謝：讓學(xué)生理解糖代謝在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重要性和調(diào)節(jié)機(jī)制。案例可涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)糖酵解和細(xì)胞呼吸的變化，以及運(yùn)動(dòng)對(duì)糖異生途徑的影響等。③糖代謝與健康飲食：理解糖代謝與健康飲食的關(guān)系及不同類型的糖類食物對(duì)血糖水平和能量代謝的影響，以及如何通過(guò)合理搭配飲食來(lái)維持糖代謝的平衡。通過(guò)案例教學(xué)，學(xué)生可以將“糖代謝”的理論知識(shí)與臨床相結(jié)合，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和綜合分析能力，使學(xué)習(xí)更加生動(dòng)和有趣。

自2018 年，國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)已投入使用，課程組選用了重慶郵電大學(xué)舒坤賢教授2019 年上線的課程：人體血糖調(diào)節(jié)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)（https://www.ilabx.com/details/page?id=4775#1001）。此虛擬仿真實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)模塊的內(nèi)容：模塊1 運(yùn)動(dòng)、饑餓和進(jìn)食等狀態(tài)下血糖調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)過(guò)程；模塊2 組織水平的血糖調(diào)節(jié)機(jī)制；模塊3血糖調(diào)節(jié)的分子機(jī)制。

2 梳理教學(xué)內(nèi)容并設(shè)計(jì)合適的臨床案例

本研究在教學(xué)中采用了虛擬仿真與基于團(tuán)隊(duì)合作的TBL（Team-based Learning）案例教學(xué)法來(lái)進(jìn)行相關(guān)課程的講授。該方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的合作與互動(dòng)，通過(guò)共同探討和解答問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生之間的溝通與協(xié)作[2]。

2.1 第一幕

李華，57 歲，一月前突感口干、多飲、多尿、多食、易饑等癥狀，但并未重視。近一周來(lái)，癥狀加重；他感到煩渴難耐，每日飲水量已達(dá)到3000 ml 左右，還伴有明顯的乏力，遂前往醫(yī)院就診。

2.2 第二幕

醫(yī)生查體后發(fā)現(xiàn)：李華，身高：176cm，體重：79 kg，BMI 25.5 kg/m2。口中無(wú)爛蘋(píng)果味；無(wú)深大呼吸，雙肺呼吸音清，未聞及干濕性啰音。化驗(yàn)結(jié)果顯示：空腹葡萄糖15.92 mmol/L，餐后2 小時(shí)血糖27.61 mmol/l；尿常規(guī)：尿糖(++)，酮體(-)；糖化血紅蛋白9.0%?？崭笴 肽907.3 pmol/L，餐后C 肽2518.0 pmol/L；空腹胰島素8.09 ulU/ml，餐后胰島素41.97 ulU/ml；胰島素抗體、胰島細(xì)胞抗體、酪氨酸磷酸酶抗體均陰性。肝、腎功能正常；心電圖示竇性心律；尿24小時(shí)總蛋白、白蛋白，24 小時(shí)肌酐，尿白蛋白/尿肌酐正常。

3 設(shè)計(jì)問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生深入思考

教師按照邏輯關(guān)系逐步引出一系列問(wèn)題，激發(fā)小組成員層層遞進(jìn)地討論；加以教師全面分析，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和探索精神。通過(guò)分析使學(xué)生推導(dǎo)出生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與疾病之間的關(guān)系。因而，學(xué)生能夠清晰地理解疾病發(fā)作機(jī)制以及相應(yīng)治療措施的原理。基于以上病例，課程組撰寫(xiě)了相關(guān)問(wèn)題，旨在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深入的思考和討論。

3.1 第一幕問(wèn)題設(shè)計(jì)如下

①假如你是李華的接診醫(yī)生，你會(huì)向李華詢問(wèn)哪些相關(guān)問(wèn)題？②你認(rèn)為李華可能患了什么疾?。竣勰愦蛩憬o他做哪些體格檢查和實(shí)驗(yàn)室檢查以明確診斷？

3.2 結(jié)合第二幕中的檢查結(jié)果，提出以下問(wèn)題

①根據(jù)以上檢查結(jié)果，你認(rèn)為醫(yī)生會(huì)給李華怎樣的診斷結(jié)果？為什么？②請(qǐng)從生化角度分析致病機(jī)制和血糖調(diào)節(jié)的生理意義。

以上問(wèn)題可激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探討和思考，并做出初步判斷。隨后，針對(duì)性地向患者提出相關(guān)問(wèn)題，并進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)室檢查。在第二幕中，根據(jù)檢查結(jié)果分析，明確診斷疾病的判斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)血糖調(diào)節(jié)異常及其相關(guān)生化機(jī)制進(jìn)行深入探討和分析。

4 虛擬仿真結(jié)合TBL 案例教學(xué)的實(shí)施步驟

4.1 提前發(fā)布虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和臨床案例

教師創(chuàng)建班級(jí)微信群，并要求所有學(xué)生加入該群。提前一周在群內(nèi)發(fā)布案例第一幕及相關(guān)問(wèn)題，并發(fā)布虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。第二幕內(nèi)容暫不發(fā)布。教師要求學(xué)生提前閱讀案例，并學(xué)習(xí)人體血糖調(diào)節(jié)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的全部?jī)?nèi)容，及時(shí)查閱網(wǎng)絡(luò)資料，便于后期進(jìn)行分組討論。

4.2 分組

課程組以兩個(gè)教學(xué)班為一個(gè)教學(xué)單位，學(xué)生隨機(jī)分組，每個(gè)教學(xué)班分為5 個(gè)小組，每組7-8 人，10 個(gè)小組在階梯教室開(kāi)展線下討論課。每個(gè)小組都推舉出一個(gè)組長(zhǎng)；課前，要求組長(zhǎng)組織小組成員結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和查閱資料對(duì)案例中提出的每個(gè)問(wèn)題以及疾病的發(fā)病特點(diǎn)、發(fā)病機(jī)制、檢查方法都形成小組答案并制作PPT。

4.3 線下課堂案例討論

授課過(guò)程中，學(xué)生按分組桌牌入座。教師首先闡明案例教學(xué)目的和教學(xué)目標(biāo)，并展示案例。針對(duì)第一幕第1 個(gè)問(wèn)題，教師隨機(jī)選擇2 個(gè)小組，向全班匯報(bào)小組討論結(jié)果。教師在群里發(fā)布投票小程序，共設(shè)置A.正確，B.錯(cuò)誤和C.問(wèn)號(hào)三個(gè)選項(xiàng)，針對(duì)每個(gè)組的匯報(bào)情況，請(qǐng)其他組學(xué)生從3個(gè)選項(xiàng)中選擇其中1 個(gè)選項(xiàng)來(lái)判斷對(duì)此問(wèn)題回答情況，三個(gè)選項(xiàng)分別代表：A 非常全面和正確，B 有錯(cuò)誤的地方，C不夠全面還需要補(bǔ)充或有質(zhì)疑，教師通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)清晰了解各組情況，隨后再請(qǐng)1―2 個(gè)選擇B 或C 的小組作補(bǔ)充。依次完成所有問(wèn)題的解答。上述環(huán)節(jié)結(jié)束，教師通過(guò)提前準(zhǔn)備好的幻燈片展示問(wèn)題的答案和解析，對(duì)各組答案做點(diǎn)評(píng)。

第二幕的教學(xué)過(guò)程，學(xué)生將按照分組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)討論和角色扮演，20 分鐘為限。再次按照第一幕中問(wèn)題討論的方法，完成所有問(wèn)題的解答。集體討論結(jié)束后，教師對(duì)第二幕問(wèn)題進(jìn)行反饋和指導(dǎo)，并展示虛擬仿真平臺(tái)的精彩內(nèi)容，同時(shí)對(duì)整個(gè)討論情況進(jìn)行總結(jié)，提出優(yōu)缺點(diǎn)以及展望。

4.4 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

通過(guò)小組內(nèi)互評(píng)、虛擬仿真平臺(tái)成績(jī)、學(xué)生撰寫(xiě)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組間評(píng)分及教師評(píng)分等方式評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

5 虛擬仿真及案例教學(xué)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

通過(guò)開(kāi)展匿名問(wèn)卷調(diào)查，初步掌握學(xué)生對(duì)于虛擬仿真和TBL案例教學(xué)的總體評(píng)價(jià)，并通過(guò)談心談話的方式，征求學(xué)生對(duì)今后開(kāi)展類似課程的意見(jiàn)和建議；教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，女生參與度更高，因此我們做了男女交叉表分析，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。虛擬仿真和案例教學(xué)在改善課堂氛圍、提升學(xué)生的興趣和注意力、促進(jìn)學(xué)生的教學(xué)參與度、激發(fā)學(xué)生積極性等方面發(fā)揮了積極作用。但對(duì)解決課堂乏味現(xiàn)象的效果并不完全令人滿意。調(diào)查結(jié)果顯示：9 名男生和14 名女生認(rèn)為課堂乏味的程度無(wú)明顯改善，并非所有學(xué)生都能從虛擬仿真和案例教學(xué)中提高學(xué)習(xí)興趣，其對(duì)教學(xué)方法的喜好和接受程度是不同的。因此，教學(xué)實(shí)踐需更靈活地運(yùn)用不同教學(xué)手段，考慮學(xué)生的需求和興趣，以提高教學(xué)效果。

表1 虛擬仿真和案例教學(xué)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

在與學(xué)生談心談話中了解到，學(xué)生普遍認(rèn)為虛擬仿真和案例教學(xué)在課堂中扮演重要的角色，大部分學(xué)生表示積極主動(dòng)地參與整個(gè)教學(xué)過(guò)程，這種教學(xué)方法成功構(gòu)建了基礎(chǔ)理論與臨床實(shí)踐之間的緊密聯(lián)系，并讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性；學(xué)生希望在案例教學(xué)中能有更多的互動(dòng)形式，女生對(duì)開(kāi)展課堂討論更積極，并建議采用小組討論、角色扮演、師生共同討論等形式讓學(xué)生積極參與課堂。對(duì)案例的要求男生偏向于文字性描述，女生則更喜歡影像動(dòng)畫(huà)類。根據(jù)學(xué)生的建議，今后的案例教學(xué)將會(huì)增加更多形式的課堂互動(dòng)，并選擇多種形式的合適案例，以更好地滿足其學(xué)習(xí)需求。

6 結(jié)論

總體而言，女生對(duì)虛擬仿真和案例結(jié)合的教學(xué)方式比男生表現(xiàn)得更加積極，這可能與性別差異有關(guān)。但并不意味著男生就沒(méi)有受益于這種教學(xué)方式，只是在性別傾向下，他們?cè)诮邮芎捅憩F(xiàn)上與女生有所不同。

虛擬仿真和案例教學(xué)相融合還面臨一些問(wèn)題：①采用小組討論的方式進(jìn)行案例教學(xué)時(shí)，大部分學(xué)生都能認(rèn)真參與，但不可避免地存在一小部分學(xué)生不積極參與討論。②大二學(xué)生還未接觸臨床課程，對(duì)臨床案例的理解存在困難。③虛擬仿真和案例教學(xué)相融合的教學(xué)方法使學(xué)生任務(wù)繁重，可能引發(fā)學(xué)生的抵觸情緒[3-4]。

虛擬仿真和案例教學(xué)的應(yīng)用使生物化學(xué)理論教學(xué)更加具有動(dòng)態(tài)性和實(shí)踐性。通過(guò)虛擬仿真，學(xué)生可模擬和觀察糖代謝等生物化學(xué)過(guò)程，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶，幫助學(xué)生進(jìn)行思考和探索。案例教學(xué)則通過(guò)真實(shí)的案例情境，將生物化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，通過(guò)分析案例中的生物化學(xué)問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理和解決問(wèn)題，培養(yǎng)其問(wèn)題解決能力和綜合應(yīng)用能力。虛擬仿真和案例教學(xué)的應(yīng)用可提供更加生動(dòng)和互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握生物化學(xué)理論知識(shí)。