口腔生物学本科教学体系在我校口腔医学院的初步建立
2020-12-19许丽华杨冬茹张艳宁
许丽华,杨冬茹*,李 涛,张艳宁,宋 鹏,刘 庆
(1.河北医科大学口腔医学院口腔内科教研室,河北 石家庄 050017;2.河北医科大学口腔医学院口腔预防学教研室,河北 石家庄 050017;3.河北医科大学口腔医学院口腔基础教研室,河北 石家庄 050017;4.河北医科大学口腔医学院科教办,河北 石家庄 050017)
口腔生物学是口腔医学的一门新兴基础学科,主要内容是从分子和细胞水平解析口腔组织器官的生理和病理过程,包含微生物学、免疫学、细胞生物学、分子生物学、生物化学等多门学科,与口腔常见病如牙周病、龋病、口腔黏膜病、口腔肿瘤等的发病和诊疗有密切关系,学习这门课程,不仅可培养学生对口腔基础医学科学研究的能力和兴趣,还能使学生将口腔基础医学知识运用到临床实践中,避免在临床诊疗中知其然,不知其所以然的现象,是21世纪培养高端口腔医学人才所必须的一门学科。口腔生物学于20世纪90年代初传入我国,为建设国际一流大学,至今国内主要口腔医学院校均已成立了口腔生物学教研室或研究室[1-2]。河北医科大学口腔医学院于2018年正式启动了这方面的工作,并在2015级2018—2019年第一学期完成了口腔生物学的本科教学工作,课程设置和教学方法既参考了其他院校的经验,也根据我院的实际情况进行了改良,理论教学进行了以问题为中心的整合式教学,对实验教学则进行了难度适中、费用较低、综合设计的创新性实践以及第二课堂的延伸教学,教学过程和教学效果均良好,为口腔生物学的学科建设打下了良好的基础,但学科建设的长远和纵深发展还有待多方面的探讨和努力。以下根据1年多来的理论教学和实验教学经验对口腔生物学的学科特点及发展现状、教学方法以及工作中存在的一些问题作一总结。
1 开设口腔生物学本科教学课程的必要性
历史上口腔基础医学教育是口腔医学教育的一个薄弱环节,而口腔生物学是一门新兴的口腔基础学科,是伴随20世纪50年代开始的分子生物学、细胞生物学等基础生命学科的迅猛发展,其基本理论、基本技术被应用于口腔医学研究,于20世纪80年代初在欧美国家形成,口腔生物学被引入中国的口腔医学课程体系,最初是在1986年的口腔内科学教材中设置的“口腔疾病的生物学基础”一章内容,因此口腔生物学与传统的口腔内科疾病如龋病、牙周病、口腔黏膜病等口腔感染免疫性疾病密切相关。至90年代初期武汉大学口腔医学院、北京大学口腔医学院、第四军医大学口腔医学院、四川大学华西口腔医学院、中国医科大学口腔医学院、山东医科大学口腔医学院、中国科技大学口腔医学院等知名院校等均成立了口腔生物学教研室或研究室。1998年卫生部教材办公室进行口腔医学专业规划教材的第四轮修订,顺应学科发展与国际接轨的时代需求,于2000年将口腔生物学增设为中国卫生部口腔医学课程的规划教材。目前我国80多所口腔医学院系中建有口腔生物学教研室或研究室的院校逐渐增多,中华口腔医学会也于2010年成立了口腔生物医学专业委员会,口腔生物学相关多方面的科研工作正在飞速发展,但各院校发展还不平衡。由于师资和实验条件的限制,国内部分院校尚未将该学科列入大学本科或研究生的教学体系中。
河北医科大学口腔医学院(系)已经成立四十余年,各相关专业的临床、教学、科研工作都取得了极大成就,一直是河北省口腔医学临床和教学的标杆。但口腔基础医学学科建设方面尚存在一些结构性缺陷,开设口腔生物学这门新兴的口腔基础学科,可为口腔医学生将来从事口腔医疗、教学和科研工作打下扎实的基础,是口腔基础医学教学和科研的长远发展所必须[3]。十年树木,百年树人,为将河北医科大学口腔医学院建设为国内一流口腔医学院校,我院于2018年将口腔生物学纳入五年制本科教学的必修课,经过1年多的探索和实践,取得了初步成果,积累了一些经验,为口腔生物学学科建设的长远发展奠定了一定基础。
2 口腔生物学学科和教材的特点
目前国内口腔医学院校的口腔生物学教学主要选用卫生部规划教材《口腔生物学》第4版,主编是武汉大学口腔医学院边专教授。口腔生物学的特点是理论性很强,实践性也很强。从第4版教材内容较前3版内容有很多更迭,也更加丰富,体现了近几十年来微生物学、分子生物学、细胞生物学的高速发展,并且与口腔常见疾病如龋病、牙周病、口腔黏膜病等关系密切,包括口腔微生物学、口腔生物化学、口腔疾病的分子生物学、口腔免疫学、口腔骨组织生物学共六章理论课内容以及第七章的口腔生物学实验教程,该教材既是大基础医学与口腔基础医学的桥梁教材,又是口腔基础医学与口腔临床医学的桥梁教材[4]。目前国内大部分院校的口腔生物学本科教学,主要以理论教学为主,实验教学为辅。但以上这些教材内容,尤其第一章的口腔微生物学、第三章的口腔疾病的分子生物学、第四章的口腔免疫学,理论内容较为抽象,对于没有实验经验的本科生来讲理解较为困难。
口腔生物学课程安排在大四上学期,在此之前的3年时间,学生已经在医科大学基础部学习了医学微生物学、免疫学、生物化学、分子生物学等,对相关基础知识有了一定程度的了解和掌握,是开始口腔生物学学习的良好时机[5],但同时大四是对口腔专业相关课程进行全面集中学习的一年,课程很多,使口腔生物学的学时安排受到一定限制。目前多数院校口腔生物学的课程设置为理论教学24学时,实验教学8~16学时,我院理论教学为24学时,实验教学为12学时,知识量多、涉及面广而学时数少是本课程的主要特点,也是本课程本科教学需要应对的主要挑战[6]。
3 口腔生物学理论教学方法的探讨
3.1师资问题 由于口腔生物学的学科特点,任课教师需要有包括口腔医学、微生物学、免疫学、生物化学、分子生物学等几大学科的学历。根据我院师资力量的具体情况,以及本学科可持续发展的要求,口腔医学院领导选取了3名具有博士学位的中青年教师作为口腔生物学任课老师,其中口腔内科学老师主讲与龋病、牙周病、口腔黏膜病关系密切的口腔微生物学、口腔生物化学、口腔免疫学和干细胞在口腔医学的应用;口腔预防科老师主讲与成骨和骨吸收机制相关的口腔骨组织生物学;口腔病理学教研室的老师主讲与肿瘤转移的分子机制关系密切的口腔疾病分子生物学和细胞培养。课程组老师、基础部细胞生物学的老师和二年级研究生共同带教实验教学。口腔生物学的师资培养还存在一些问题需要解决。
由于口腔生物学的知识体系涉及很多学科的前沿知识,内容多、更新快,要在课堂上做到全讲很困难,要求授课教师讲解时力求重点突出,并可根据自己的专长有所侧重。教师平时注重积累临床和科研过程中的相关资料、照片等,制作生动、形象、简单明了的的多媒体课件,增强学生学习这门课程的兴趣[7]。任课教师在备课期间充分利用网络教学条件以及多媒体等现代化教学手段,如武汉大学口腔医学院的口腔生物学属于国家级精品课程,可以在网上自行下载学习,通过学习引进和借鉴先进的教学方法和教学理念,提高口腔生物学的教学水平[8]。
课程组老师还积极学习河北医科大学基础医学院在基础课程方面的教学方法和教学经验,实验教学的预实验在口腔病理科重点实验室进行,并由全体老师和同学参与完成;口腔生物学实验教学安排在河北医科大学基础部的实验室进行,并由基础部细胞生物学教授和资深教学辅助老师指导帮助,观摩学习细胞生物学实验课的教学过程和教学方法,一起进行口腔生物学实验课的实施等,并得到显微镜室老师的大力帮助,使第一次口腔生物学教学得以顺利实施。
3.2以问题为中心的整合式理论教学模式 在口腔生物学课程的后期,组织1个学时的整合式教学课。由课程负责人提出针对龋病和牙周病病因2个中心议题的整合式教学课题,学生分2组在课堂上自主讲解和自由讨论,对龋病的生物学基础和牙周病的生物学基础进行系统的探讨,将教材中的各部分内容有机的联系起来[9-10]。具体方法是将全班同学分为2组,每组同学各准备一个议题的学习,学生通过复习和分析理论课各章节所学的内容,并参考国内外的相关资料,掌握中心议题的相关知识。上课时,每组由一个同学作代表性讲解,教师作诱导性提问,引导学生思路,学生则可以一边翻阅教材一边讨论,同时互相提出问题,互相回答,使大家能够融会贯通的理解各章节、各学科的学习内容[11],为此,教师还在2周前对相关内容进行思维导向性辅导。
3.3龋病的生物学基础的整合式教学 对于龋病相关生物学基础知识,将釉质、牙本质、牙骨质的化学组成及钙磷代谢与龋病致病菌主要代谢产物及形成途径结合起来理解龋病发生的脱矿过程,将各龋病致病菌的生物学特性与龈上菌斑的细菌组成变化结合起来理解龋病的生态菌斑致病学说,将公共黏膜免疫系统及体液免疫等概念与免疫防龋结合起来,学习防龋疫苗的制备方法和使用途径。使学生对龋病的发生、发展和预防机制的认识更加全面、深刻和具体。
3.4牙周病的生物学基础的整合式教学 将牙周生态区的形成和不同生态区龈下菌斑的组成结合起来理解牙周病的生态菌斑致病学说,将牙周组织的生物化学组成与牙周致病菌的毒性因子(菌毛、膜泡、蛋白酶、内毒素、牙龈素、白细胞毒素等)及固有免疫和适应性免疫的参与结合起来学习牙周组织的破坏过程。将牙槽骨的吸收和修复过程与干细胞和牙周组织工程结合起来学习新的牙周病治疗方法。通过这样的思维引导性学习,使学生将各章节学到的有关牙周病的知识联系起来,增强了学生对牙周病病因的掌握及对其研究的愿望和兴趣。
4 口腔生物学实验教学方法的创新性探索
口腔生物学不仅是一门包含多学科、内容丰富的理论课程,同时也是一门实践性很强的实验性课程,实验课应作为理论课的延伸,两者相辅相成。口腔生物学的第4版教材第7章虽然包含13个口腔微生物学、口腔免疫学以及分子生物学等相关实验,但这些实验设计比较复杂,需要的设备比较昂贵,并且需要很长的实验学时,以及相应的师资力量如多名高水平的实验技术人员等,这些条件还不具备。河北医科大学基础医学院主编的现代医学实验技术一书,内容详尽,是国内第1本全面介绍现代医学实验技术的医学专业实验教材,是一部难得的实践学习工具书,为口腔生物学的实验教学设计提供了模式和技术参考。结合现有条件,以取材容易、难度适中、可操作性强、费用低廉为原则,设计以学生自取唾液和牙菌斑的综合性实验,包括口腔内不同生态区细菌分布的革兰染色观察,口腔内不同生态区脱落上皮细胞的苏木素染色观察,不同刺激状态下唾液pH值及缓冲能力测定,不同刺激状态下唾液淀粉酶活性的测定[12]。实验时间为12学时,分3次进行,以学生自行操作、自行观察和自行总结报告为主。
对于一门基础研究型学科,实验教学的学时数较少,而在目前学生学习科目繁多的背景下,增加学时数显然不可能。为此,尝试以唾液成分的检测为长期研究方向,每年在口腔生物学结课后的学期(或临床实习期间)组织大学生创新性实验组,并向其他同学宣讲实验内容和过程,以点带面,进行口腔生物学的延伸性实验教学。
以唾液成分的检测作为长期研究方向的创新性、延伸性实验教学的理由:①唾液是人体体液的一种,以大小唾液腺的分泌物为主要成分,包含龈沟液、口腔脱落细胞、食物残渣等,唾液覆盖于口腔软硬组织表面,具有多种生理作用,其组成成分即可反映口腔局部组织在病变(如龋病、牙周病、黏膜病、口腔鳞癌等)时的变化,又可反映全身情况;②唾液取材唾手可得,无损伤且费用低廉;③唾液成分检测的方法和内容也随着迅速出现的新知识、新技术而不断更新,可作为大学本科生实验学习的绝佳素材,使学生能够融汇贯通的学习分子和细胞水平的口腔局部组织组成和各种病理情况下的变化、与全身的关系、并与科研前沿连接,培养学生创新能力。
第一学年口腔生物学第二课堂的实验延伸教学题目是牙周炎患者唾液中白细胞介素17含量测定及意义,在老师带领下,学生自己查资料、取临床标本并检测唾液中的白细胞介素17含量,老师和同学们一起探讨实验方法,开展小型研讨会学习相关中、英文文献[13],分析实验结果,并向其他未参与实验的同学讲解实验过程,让其他同学也能熟悉实验的内容、方法和意义,并撰写大创论文,提高学生对口腔生物学知识的理解和掌握,培养大家对口腔生物学科学研究的兴趣和能力[14-15]。
为了培养创新型、科研型人才,并与口腔生物学这一研究型学科的教学目的相适应,今后还需要根据情况继续对实验教学的内容进行改善和提高,增加实验课学时,增加实验课的难度和广度,加强师资培养,购买更先进的实验设备和仪器,为实验课提供更好的教学环境以及培养实验专职的技术人员协同完成实验部分的教学等。
5 小结与展望
口腔生物学是伴随20世纪分子生物学的发展而出现的一门新兴的口腔医学基础学科,从90年代初开始国内多数口腔医学院校已逐渐成立口腔生物学教研室和研究室。其主要内容是从分子和细胞水平,对口腔常见疾病如龋病、牙周病、口腔黏膜病、口腔肿瘤性疾病等的生理病理机制进行研究和阐释,增加口腔医学生对这些疾病相关前沿知识的熟悉和掌握,是培养高水平口腔医学人才所必需的一门学科。我院于2018年进行了口腔生物学本科教学体系的建设和探索,其中理论课24学时,实验课12学时,理论课进行了以龋病的生物学基础和牙周病的生物学基础2个中心议题的整合式教学,实验课则创新性的设计了4个取材容易、难度适中、可操作性强、费用低廉的唾液标本的综合实验以及大学生创新性实验,教学过程和效果都很好。今后还需进一步提高理论教学水平,做好题库建设,增加双语教学,增强实验教学内容和设备,为双一流大学建设做更多贡献。