案例教学法在肝脏生物化学教学中的应用

　　摘要：在讲授临床医学专业生物化学课程中“肝的生物转化作用”一节时，我们采用了案例教学法。实施过程分三步走，第一步：首先选取一个典型的酒精性肝损伤临床案例，将三十二名二年级医学生分为四个讨论组，每组安排一名教师，就案例所描述的问题，引导学生进行课堂初步讨论;第二步，要求学生课后以小组形式通过查阅专业文献，在一周时间内，对案例所涉及的知识点进行全面深入的学习，并将学习成果总结成PowerPoint文档;第三步，指导教师从每个学习小组，随机抽选四名学生作为代表将他们的学习成果在课堂上进行汇报展示，每组汇报时间长度为20 min，并有5 min回答问题时间，指导教师和其他组同学对汇报结果进行总结和点评。相较于传统教学方法，案例教学使学生对于抽象、枯燥的非营养物质在肝脏中的生物转化反应有了具象认识，产生了更强的自主学习动力，并使学生认识到所掌握的生物化学知识在解决临床问题中发挥的巨大作用，教学效果更为显著。

　　关键词：肝脏生物化学;案例教学法;临床案例

　　生物化学是临床医学专业一门重要的基础课程，其中物质在人体细胞中的代谢是该课程的一项重要授课内容，而肝脏作为消化系统中的一个重要器官，是物质代谢发生的主要场所。酒精作为一种人体摄入的非营养物质，需要在肝脏中进行一系列生化反应，完成生物转化过程[1]。传统的教学模式下，教师往往偏重于诠释肝脏生物转化所涉及的每一步生化反应，而忽略这一过程与临床常见问题的关联，使得学生很难从枯燥的理论学习中产生学习兴趣，不能真正理解与掌握所涉及的知识点，导致学习效果较差。

　　案例教学法为此类问题的解决提供了新思路。采用此教学法的教师首先需要以临床病例为基础，从中选取并加工成与所授课程内容相关的、典型的及适合教学的案例，然后根据所涉及的知识点，编写具思考启发性的问题，在课堂中实行以“病例讲述为基础，问题解答为线索，学生自主学习为主，教师引导启发为辅”的小组讨论式教学方式。作为一种目前被临床医学专业课教学广泛采用的教学手段，案例教学法在中医内科学[2]、外科学[3]等临床专业课程，以及一些基础医学课程如生理学[4]、微生物学[5]的教学实践中发挥了积极有效的作用。王海燕等[6]在2015年报道案例教学法在生物化学课程脂类代谢一章中的使用效果时指出：适时穿插与脂类代谢相关的临床案例，不仅能提高学生的学习兴趣，还能加强学生将所学生物化学知识及时与临床实践相结合的意识。因此，我们在2016级临床医学专业生物化学课程中“肝的生物转化作用”一节的教学中，采用了一则编译自美国纽约布法罗大学的关于酒精性肝损伤的临床病例[7]，引导学生探索肝细胞对酒精进行生物转化的反应过程和肝损伤之间关联，小组讨论及学习成果展示证明了学生对本章内容知识点的深入认识和牢固掌握，为他们未来涉及消化内科疾病的基础及临床课的学习，以及临床工作中如何正确处理相关病例，打下了良好的基础。关于此次案例课教学的具体实施过程，我们总结如下。

　　1 分析教学内容，选取适合教学的临床案例

　　酒精作为一种被人体摄入的、最常见的非营养物质，其如何在肝细胞中经过一系列生物化学反应，生成代谢废物排出体外的过程，是临床生化课程中肝脏的生物转化作用一节需要重点讲述的内容。为使学生对这一代谢过程有更生动更深入地理解和掌握，我们参考了美国纽约布法罗大学所使用的关于酒精性肝硬化的教学用临床病例[7]，将病例陈述的场景分为病人病史、影像及实验室检查、诊断与鉴别诊断三大部分，并在每一部分场景后，围绕知识点提出一系列引导性问题，达到启发学生思考和主动学习各个知识点的目的。

　　2 根据案例所描述的不同场景，编写具引导性的相关问题

　　我们对于此案例问题编写的逻辑为：首先引导学生对酒精在人体内的吸收与代谢过程进行深入学习，从而引发对代谢紊乱所致肝损伤的原因的思考分析;其次提示学生通过结合肝脏的解剖学特点与生理功能，对影像学及实验室检查结果进行正确解读;最后引导学生如何依据病人病史及各项检查结果，做出酒精性肝硬化的诊断，以及需排除的鉴别诊断。案例的分场景描述及相关问题如下所述：

　　场景一：病史简介及相关问题

　　患者迈克，白人男性，35岁，毕业于哈佛大学法学院，任职纽约州检察官，专门负责重大凶杀案件。每天紧张工作之后，迈克总是去酒吧喝酒。入院前一晚，他邀请同事鲍比一同去酒吧喝酒。一到酒馆，迈克就点了白酒，并很快饮尽。随即他遇到了前同事，并又点了些酒喝。在酒吧的四小时期间，迈克共喝了9标准杯酒(每一标准杯酒含酒精14 g)。但当他准备离开酒吧时，身体出现以下症状：右下腹痛、皮肤表皮呈淡黄色(黄疸)、神智不清、呕吐。在被送入急诊室后，体重记录为180磅。据迈克的姐姐描述，其家族有醉酒史，且最近一段时间，迈克表现反常：嗜睡、旷工、思想游离。

　　针对以上病情描述，指导教师通过以下五个问题的提出，启发学生从症状的起因入手，进行剥洋葱式层层分析，激发学生对酒精在人体内的代谢过程进行深入探索。另外，美国法律对酒精中毒的规定及血液酒精含量的估算方法的引入，启发了学生对酒精代谢是否存在人种差异，及如何在不借助仪器的条件下，快速估测酒精摄入量是否会使机体产生中毒症状等问题的思考。

　　问题：

　　(1)请问迈克出现上述症状的原因是什么?

　　(2)请问酒中所含的酒精(乙醇)，如何在人体进行吸收和代谢?

　　(3)血液酒精含量(Blood Alcohol Concentration, BAC)是用来衡量酒精在全血中的百分比。美国法律规定的酒精中毒标准为BAC≥0.08%，也就是说 100 ml全血中大约含80 ml或以上酒精(80 mg/dL)。虽然BAC受到年龄、性别、体重、遗传、饮食、喝酒频度的影响，但是可根据Widmark Formula进行估算：BAC=[饮用的酒精克数/(体重克数×r)]× 100，其中r为常数，与水在人体中的分布相关，所以根据性别的不同：对于女性，r=0.55;对于男性，r=0.68。基于以上信息，请问迈克的BAC的估算为多少?

　　(4)请问肝脏的解剖位置、结构及主要生理功能是什么?简述肝脏组织中各类细胞的形态特点及功能。

　　(5)请解释黄疸形成的原因。

　　场景二：影像及实验室检查结果及相关问题

　　为进一步确诊，负责迈克的苏医生为病人做了磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography, MRE)和血液生化检查，见表1。问题：

　　(1)请问迈克的血液生化检查结果有哪些异常?请解释导致这些异常指标的生化机制。

　　(2)请问迈克的MRE结果是否与其血液生化检查结果一致?

　　以上两个问题旨在引导学生思考：如何在根据患者主诉所做出的初步诊断的基础上，进行相关的影像及实验室检查，并能够根据检查结果与正常值的对比分析，对酒精性肝硬化的发生所涉及的生化机制进行深入学习。患者的实验室生化指标检查，是基础医学生物化学课程与临床实际相结合最紧密的部分。这种呈现形式和学习方式，体现了案例教学法在基础医学生物化学课程讲授中生动、直观、结合实际的优势。

　　然而，患者实验室生化指标的检查结果如何指导医生对于病情做出正确的估测，以及如何帮助医生排除其他病因，从而对患者所患疾病做出准确的诊断，是学生通过对本案例场景二学习后，迫切需要了解的知识。基于此，以下关于场景三(也是最后一个场景)的描述，则激发了学生更深一步了解肝脏细胞在酒精代谢过程中所起的关键作用的兴趣，并能够在指导教师的启发下，利用已知的客观依据(实验室及影像检查结果)，结合主观依据(患者及亲属的主诉)，做出正确的诊断及鉴别诊断，享受到利用所学知识解决实际问题所带来的成就感。

　　场景三：诊断与鉴别诊断及相关问题

　　患者是否患有急性酒精性肝损伤可根据血液中两种转氨酶的升高程度来进行判断：天冬酰胺转氨酶(aspartate transaminase, AST)和丙氨酸转氨酶(alanine transaminase, ALT)。另外，临床上也常常根据Maddrey’s discriminant function(DF)公式来帮助判断病人患有酒精性肝损伤的危险指数(risk factor, RF)及预后，RF 数值高于32意味着比较严重的酒精性肝损伤及较差的预后。DF公式：危险系数=4.6×(凝血酶原时间−凝血酶原时间对照组)+血清胆红素(mg/dL)。

　　问题：

　　(1)请问如何利用血液中AST和ALT的含量来判断肝损伤的程度?简述这一判断所基于的生化机制。

　　(2)请问根据DF公式所计算出迈克的酒精性肝损伤的危险系数是多少(请使用凝血酶原时间正常范围的最大值作为凝血酶原时间对照组来计算)?

　　(3)请简述酒精性肝损伤所经历的病理阶段，并根据此理论给迈克的病情作出诊断。

　　(4)请问除酒精外，还有哪些原因可以导致肝损伤?

　　(5)你若是迈克的主治医生，将会开出怎样的医嘱?

　　3 案例教学的实施步骤

　　我们于2017年秋季学期的生化课教学中，将此案例教学法首次应用于2016级临床医学专业的 32名学生。具体实施步骤如下：

　　第一、案例分发。教师在首次课堂将案例以小组为单位分发给学生。学生共分为4个学习小组，每组8人。每组学生在教师的带领下，仔细阅读所得案例，针对问题，展开初步讨论，列出需要深入了解的知识点，由各小组长协调各组员的课后阅读任务，避免重复阅读。

　　第二、学习成果展示。在一周后的第二次课堂上，各小组随机选出四名组员，将对各个案例问题的解答以及学习的心得在20 min之内，通过 PowerPoint进行讲解，每位讲演者在5 min内完成自己负责部分的内容解释。每组讲解完后，留出 3~5 min回答其他组成员及教师的问题。他组同学和教师根据学生讲解的清晰度、专业性、生动性、新颖性、认真性等指标对本组成员进行评价，组内成员根据参与度、认真性、出勤率等指标进行组内成员互评。

　　第三、案例学习成果评价。对于各组案例学习成果的评价，我们从以下三方面进行：(1)组内互评。组内每一成员对其他7位成员在案例学习及成果汇集过程中的参与度、认真程度、积极性、集体工作协调性四方面指标进行组内互评，所给出分数的平均值占该案例学习成绩的20%;(2)组间评分。其他三组对被评价组的学习成果展示，在条理性、清晰度、信息准确性、听众接受程度四方面给出相应分数，三组分数的平均值占被评价组该案例学习最终成绩的30%;(3)教师评分。教师根据各组学习成果展示的20 min讲演和回答问题的表现，从以下三方面评价各组对肝生物转化作用一节内容主要知识点的理解和掌握程度：(1) 酒精在肝细胞中代谢转化的生化机制;(2)酒精在肝细胞中代谢紊乱的原因及后果;(3)酒精性肝硬化的主要临床表现、诊断标准和基本治疗手段。具体评分标准参见表2。

　　4 案例教学法在肝脏生物化学教学中的应用总结

　　我们通过使用一则酒精性肝硬化的典型临床案例，替代传统的教师宣讲、学生被动聆听的教学模式，以案例教学法这样一种新颖的知识传授方式，引导临床专业二年级学生完成了对肝脏生物转化及相关疾病方面知识的生动而系统的学习，强化了学生主动学习意识和应用所学知识解决临床问题的能力，充分验证了案例教学法在临床医学基础课学习中所起的显著积极作用[8]。作为一种紧密联系实际的新型教学方法，案例教学法的最大优点是将教育的主要任务从教师单方面的传授转变为学生解决实际问题的能力的培养，从僵化的填鸭式教学转变为师生双向的灵活交流，使教师的讲解内容更加具象化，课堂气氛更为轻松活泼，使学生的学习积极性和主动性得到显著提高[9]。

　　然而，案例教学法在基础医学教学的实施过程中会遇到以下障碍：(1)生物化学课程的授课时间为大二上学期，学生此时尚无任何临床经验，对疾病的认识仅仅停留于有限的生活经历，对于给出的临床案例不知如何进行解读。(2)案例教学法采用小组学习方式，会使有些懒惰的学生产生滥竽充数的侥幸心理。(3)因案例教学需要教师与学生投入大量的时间完成整个教学过程，过于频繁的不合理使用会使教师与学生产生倦怠心理，而消极对待教学过程的实施，反而产生较差的教学效果。

　　针对以上障碍，我们根据此次成功的案例教学法实施经验，给出如下建议：(1)案例的编写更生活化，使学生更容易被带入情景。(2)小组成员分工明确，各负其责，进行学习成果展示的成员由教师当堂随机挑选。(3)挑选过于抽象的教学内容，如本文所涉及的肝脏生物转化反应过程，安排使用案例教学法。整个生化课程14个章节的授课内容，案例教学不宜超过4次。

　　《案例教学法在肝脏生物化学教学中的应用》来源：《生命的化学》2018年12期，作者：冯玉阳; 冯磊; 胡静; 邬敏辰; 丁磊。

《案例教学法在肝脏生物化学教学中的应用》

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