“新医科”背景下分子与细胞诊疗课程群构建与教学改革

Research on the Construction and Teaching Reform of Molecular and Cellular Diagnosis and Treatment Course Group under the Background of “New Medicine”

摘要

随着医学科学的快速发展，传统的医学教育模式已无法满足新时代对医学人才的需求。“新医科”背景下，强调医学与理、工、文等多学科的深度交叉融合。旨在探索分子与细胞诊疗课程群的构建，分析了课程群教学模式及特色和优势，并实施教学改革。以期培养具备多学科知识、创新能力和临床诊疗技能的医学人才。

Abstract

With the rapid development of medical science, the traditional medical education mode can no longer meet the demand for medical talents in the new era. Under the background of “New Medicine”, emphasis is placed on the deep interdisciplinary integration of medicine with disciplines such as science, engineering, and humanities. This article aims to explore the construction of a molecular and cellular diagnosis and treatment course group, analyze the teaching mode, characteristics, and advantages of the course group, and practice teaching reform, so as to cultivate medical talents with multidisciplinary knowledge, innovative ability, and clinical diagnosis and treatment skills.

关键词

新医科 / 分子生物学 / 医学细胞生物学 / 课程群 / 教学改革

Key words

New Medicine / Molecular Biology / Medical Cell Biology / Course group / Teaching reform

在“新医科”背景下，疾病的分子与细胞诊疗课程群的构建是医学教育改革的重要方向。新医科强调医学与理、工、文等多学科的深度交叉融合，旨在推动医学教育从“重治疗”向“促健康”转变，提升医学人才的培养质量^［1-3］。在“健康中国”规划的推动下，医学教育正面临着前所未有的挑战和机遇。新医科的提出，正是为了应对这些挑战，通过跨学科教育模式，培养具有创新精神和实践能力的医学人才^［3］。“新医科”背景下的教学改革，强调以学生为中心，注重培养学生的临床思维和实践能力^［4］。通过整合课程内容，采用混合式教学方法，提高教学效果^［5］。

1 课程群构建

1.1 课程设置

疾病的“分子与细胞诊疗”课程群构建以医学细胞生物学和现代分子生物学课程为核心，以医学前沿技术、干细胞与细胞治疗、基因工程、疾病的基因治疗、肿瘤生物治疗、抗体和疫苗工程为拓展课的课程群。通过该课程群的学习，学生不仅能掌握分子与细胞的基础知识，而且能够掌握基于细胞和分子水平上的疾病诊断和治疗的技能。

1.2 课程之间的关系

细胞是生命活动的基本单位，细胞生物学是在细胞、亚细胞和分子水平研究细胞基本结构和功能与生命活动规律的科学，医学细胞生物学则是研究细胞基本结构和功能与疾病关系的科学^［6-7］。疾病的发生与发展的基本单位是细胞，因此细胞生物学是该课程群后续课程的基础。细胞的基本结构和功能是由遗传物质决定的。分子生物学研究的是细胞内基因表达调控的基本规律，因此分子生物学是建立在细胞生物学基础之上的一门课程。我们在课程群设计中，率先开设“医学细胞生物学”，之后再开设“分子生物学”，基于这两门核心课程，我们设计了疾病诊断与治疗相关的一系列拓展课程。在疾病诊断和治疗中涉及医学技术，因此，设计了医学前沿技术作为拓展课的先行课，医学前沿技术所要求的前期基础便是细胞生物学和分子生物学的理论基础；而后开设基因工程技术，该课程是建立在分子生物学基础之上的技术，进一步开设干细胞与细胞治疗，该课程建立在细胞生物学基础上的疾病的细胞治疗课程；疾病的基因治疗技术课程建立在分子生物学和基因工程技术基础之上，具体内容为疾病的分子治疗应用。肿瘤生物治疗为疾病分子与细胞诊疗的临床应用课程，后续的抗体工程和疫苗工程则是近年来在疾病的诊断、治疗和预防中最为重要的研究领域，技术和方法都是基于细胞和分子及基因工程技术。因此，该课程群课程之间具有严谨的逻辑关系。

1.3 教学内容

1.3.1 医学细胞生物学

“医学细胞生物学”是研究人体细胞发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律以及发病机理和防治的科学。其教学目的是使学生掌握人体结构和功能的基本单位——细胞（cell）的结构和生命活动的规律及其机制，了解本学科的主要新成就、新技术，为学习其他基础医学（组织胚胎学、生理学、药理学、病理学、医学遗传学等）、临床医学和医学实践课程打下必要的基础^［8-9］。

根据“医学细胞生物学”教学大纲的基本要求和课程特点，教学内容涵盖了细胞的发现及细胞学发展历程、细胞的起源与细胞概述、细胞膜与物质的穿膜运输、细胞质基质与核糖体、细胞内膜系统、线粒体、细胞骨架、细胞核、细胞连接与细胞外基质、细胞通信与信号转导、细胞增殖与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡、干细胞等内容。

充分结合医学细胞生物学的学科特点和知识点，以细胞生物学研究内容为主线，内容编排上从细胞外（细胞膜）到细胞内（细胞核），从细胞的来源（细胞增殖与细胞周期）到最终的去向（细胞衰老与死亡），有助于学习和记忆。

教学内容将基础与临床紧密结合，结合知识点，通过案例引导出临床热点问题，通过案例分析和发病机制解析深入到基础知识的学习，更加突出了“医学”细胞生物学的特点。同时将本领域内的新进展融合到相关教学内容，使学生在学习专业基础理论的同时，了解医学细胞生物学领域的新进展。课程共计32理论学时，36实践学时，2.5学分。

1.3.2 现代分子生物学

分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学，是当今自然科学中发展迅速的一门边缘性学科，它渗入到生命科学包括医学的各科领域中，成为当代促进整个生命科学发展的前沿学科。近年来，分子生物学已在医药卫生及其他领域有着突飞猛进的发展，已成为医学和生物学教学不可缺少的一部分^［10-11］。

本课程主要让学生理解并掌握遗传信息的传递（DNA复制和突变修复等）及基因表达（DNA到RNA到蛋白质）这两个重要的生命过程；突出生物大分子结构与功能的关系及其如何操作这两个重要的生命过程。另外，本课程还将介绍新兴起的基因组学和后基因组学研究现状。在向学生传授分子生物学的研究内容、基本原理和研究方法的同时，向学生介绍分子生物学研究简史、国内外研究成就和动态，使学生了解生物学的发展前沿，掌握基本的研究方法和相关理论，可为将来做深入的研究打下基础。

本课程的教学内容包括：RNA的转录、蛋白质的翻译、分子生物学研究方法、原核基因表达调控模式、真核基因表达调控、疾病与人类健康、基因与发育、基因组与比较基因组学等^［12］。课程共计36理论学时，36实践学时，3学分。

1.3.3 医学前沿技术

医学前沿技术是一个快速发展的领域，新技术和新应用不断涌现，课程内容也将根据最新的研究进展进行调整和更新，主要内容包括以下几个方面。基因编辑和基因治疗：讲述基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）和基因治疗技术，让学生了解如何修改、修复或调控人体基因组来治疗疾病。干细胞和再生医学：讲解研究干细胞的特性、来源和应用，以及再生医学的原理及应用。让学生充分了解干细胞治疗、组织工程等技术在疾病治疗和组织修复中的应用。3D打印技术：学习使用3D打印技术来制造复杂的组织结构和器官模型，并探索其在再生医学中的应用。纳米医学：讲解纳米技术在医学中的应用，包括纳米药物输送系统、纳米生物传感器等，以及纳米材料在医学诊断和治疗中的潜在应用现状。人工智能和机器学习在医学中的应用：讲解人工智能和机器学习在医学图像分析、病理诊断、药物研发等方面的应用，以及相关的算法和工具。与医学相关的前沿技术，如生物传感技术、基因组学、蛋白质工程等。课程共计16学时，1学分。

1.3.4 干细胞与细胞治疗

干细胞研究是生命科学和医学领域的研究热点之一。它在疾病的干细胞治疗方面具有重要意义，也是当前重大疾病细胞治疗最为关注的研究领域。本课程旨在介绍和探讨干细胞的基本概念、基本理论和技术，以及各种不同种类干细胞的生物学特性、增殖分化性和临床应用前景。通过学习该门课程，学生将获得关于干细胞和疾病的细胞治疗领域的基本知识，并培养相关技能和能力。课程教学内容主要包括：干细胞的基本概念；干细胞的类型、来源和提取方法；干细胞在组织工程研究中的应用；干细胞在疾病治疗领域的重要应用；疾病的干细胞治疗方法；疾病的干细胞治疗伦理和法律问题；疾病的干细胞治疗的前景与挑战；实践案例与讨论。

通过本课程的学习，学生将能够理解干细胞的基本概念、分类和特性，掌握干细胞的来源、提取和培养技术，了解干细胞在组织工程和疾病治疗中的应用，熟悉细胞治疗的原理、方法和临床应用，了解细胞治疗领域的伦理和法律问题，能够评估细胞治疗领域的发展前景和面临的挑战，将为学生未来在干细胞和细胞治疗领域的研究和应用打下基础。课程共计16学时，1学分。

1.3.5 基因工程技术

基因工程技术的教学内容涵盖了基因工程的原理部分与应用部分。

在原理部分，课程以基因操作流程为主线，系统介绍基因工程的基本原理与技术基础。具体包括基因工程的基础和载体、目的基因的获取、基因的体外重组和转移、重组子的筛选和鉴定、克隆基因的表达、外源基因表达产物的分离纯化等。在应用部分，课程突出基因工程的应用性，系统介绍了构建、转移、表达、调控及蛋白质产品的检测与分离纯化等^［13］。具体内容为：基因克隆和基因组编辑，在教学中的重要性不容忽视。基因治疗和转基因技术，在医学和农业等领域有广泛应用。基因表达调控研究，在生物合成代谢产物、制备生物医药品等方面的应用。基因功能和基因调控研究，为生物体的改良和优化提供理论和实践基础。伦理和社会问题，培养伦理和社会责任感。

总体来说，基因工程技术的教学内容非常广泛，涵盖基本原理、应用技术、伦理和社会问题等多个方面。通过这门课程的学习，学生可以全面了解基因工程的基本知识和技术体系，为后续的学习和实践打下基础。课程共计16学时，1学分。

1.3.6 疾病的基因治疗

随着生物医学技术的不断发展，基因编辑技术成为近年来生物医学领域的重大突破。基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统，能够定位并修改特定的人类基因，从而实现遗传疾病的修复。这种技术在疾病治疗中的应用和前景引起了广泛的关注。传统的药物疗法无法根治许多遗传疾病，而基因编辑技术却能从根本上改变这种状况。

通过基因编辑技术，可以定位并修复这些突变基因，从而达到治疗传统医疗技术无法根治的遗传病或基因突变所引起的疾病的目的。基因编辑技术在疾病治疗中已经展现出了巨大的潜力，但其仍处于快速发展的阶段。通过该课程的学习，学生可以掌握疾病基因治疗的基本技术和途径，熟悉常用的基因编辑技术，了解疾病基因治疗的现状和未来发展的方向。课程共计16学时，1学分。

1.3.7 肿瘤生物治疗

肿瘤生物治疗注重基础研究和临床实践的结合，探索更加有效的预防和治疗策略。同时，随着人工智能、生物信息学等技术的发展，肿瘤生物治疗将更加注重数据分析和精准治疗。

在教学中融入课程组科研成果，主要涉及肿瘤的免疫治疗，免疫细胞的改造和肿瘤的治疗，肿瘤疫苗和肿瘤的靶向治疗等内容。

教学内容将基础与临床紧密结合，结合知识点，通过案例引导出临床热点问题，通过案例分析和发病机制解析深入到基础知识的学习，更加突出了肿瘤防治在肿瘤学方面的重要性。同时将本领域内的新进展融合到相关教学内容，使学生在学习专业基础理论的同时，了解肿瘤疾病新进展。课程共计27学时，1.5学分。

1.3.8 抗体工程

抗体工程是研究抗体结构、功能和应用的课程，它是生物工程领域的重要分支之一。抗体工程课程旨在使学生掌握抗体的结构与功能、各种抗体生产技术以及抗体在治疗疾病中的实际应用等知识。

“抗体工程”课程的教学内容主要包括以下几个方面：抗体概论：抗体的历史，抗体的结构，抗体的功能，抗体的种类，抗原与抗体相互作用的原理。抗体生产技术：天然抗体的提取，杂交瘤技术，基因工程抗体技术。抗体在治疗疾病中的应用：介绍抗体在治疗疾病中具有广阔的应用前景，包括肿瘤治疗、感染性疾病治疗、自身免疫性疾病治疗等。抗体工程的展望：抗体工程的新技术，抗体工程的应用前景等。

课程将安排学生进行抗体的结构分析、抗体功能实验、了解抗体生产等实践环节，以提高学生的动手能力、应用能力和工程化思维。全面、系统地介绍现代疫苗基本理论、设计原理和最新进展，使医学及生物学相关专业的学生在免疫学和生物制品知识的基础上，更上一层楼，开阔眼界和思路，具备现代疫苗研制、生产和应用的基本知识和技能，为将来从事相关工作打下基础。课程共计16学时，1学分。

1.3.9 疫苗工程

随着分子生物学、分子免疫学、微生物学、传染病学、病理学和生物化学的发展，现代疫苗已经成为现代生物技术的研究热点之一，其中包括mRNA疫苗、基因缺失疫苗、重组疫苗、基因疫苗、基因工程亚单位疫苗和合成肽疫苗等新型疫苗，在国内外相关研究和应用发展很快，并在人及动物传染性疫病的预防和控制方面日益显示其重要作用。

本课程力求全面、系统地介绍现代疫苗基本理论、设计原理和最新进展，使医学及生物学相关专业的学生在免疫学和生物制品知识的基础上，更上一层楼，开阔眼界和思路，具备现代疫苗研制、生产和应用的基本知识和技能，为将来从事相关工作打下基础。课程共计16学时，1学分。

2 教学改革构建

2.1 学科间深度融合

“新医科”强调的是跨学科的整合，包括医学与工学、理学、文学等学科的深度融合。本课程群医、理、工深度融合，将医学、生物学和工程学多门学科间课程融合为一个课程群，不仅能让学生掌握医学基本知识和技能，同时让学生掌握生物学基本理论和生物工程技术，培养新型医学人才。

2.2 双师同堂教学

课程群中，核心课程“医学细胞生物学”和“现代分子生物学”核心教学团队构成人员为河南医药大学（以下简称我校）生命科学技术学院教师，2门核心课程具有良好的前期建设基础，全部为省级精品资源共享课和省级线上一流课程，由多位教学经验丰富的教师合作授课，适合开展线上教学。拓展课“医学前沿技术”为重要的医学技术课程，由我校校内及校外具有临床背景的资深教师合作完成课程授课，以开展前沿技术专题的形式进行授课。“干细胞与细胞治疗”由我校干细胞中心负责，该中心具有丰富的干细胞研究基础。“基因工程技术”由外校教师负责。“疾病的基因治疗”由生物科技有限公司负责人负责，该公司主要研究和开发基于基因编辑技术的疾病治疗产品，部分产品已经进入临床试验。“肿瘤生物治疗”是目前临床疾病分子和细胞治疗最典型代表，由基础课教师和临床学院医生共同负责。“抗体工程”和“疫苗工程”由我校合成生物学医药研究中心负责。这些课程部分核心成员是交叉的，但大多是相对独立的，通过对内容的整体规划和统筹安排，可以有效避免授课内容的重复，同时可以将医学和生物学及医学和生物工程前沿技术融为一体，培养的学生既具备医学知识又具备生物学知识和生物工程技能，填补了“新医科”背景下疾病治疗的生物医学复合型人才的空白。

2.3 混合式教学模式

课程授课采用“线上+线下”混合式教学模式，核心课程教学采取线下授课教学模式，拓展课程采取线上授课教学模式。线下授课通过案例教学、翻转课堂、PBL（Problem-based Learning）等方法，提高学生的参与度和自主学习能力。线上教学采用录播和在线直播的方式进行。结合线上MOOC资源和线下教学，通过多元化教学方式，提升教学效果^［14］。“线上+线下”混合式教学已经是较为成熟的教学模式，这种教学模式不仅能够为学生提供学习的便利，更能够实现对学生的个性化培养，线上资源为学有余力的学生提供了更好的学习机会。有研究表明，在生物化学和分子生物学课程教学中，采用混合教学模式可以显著提高教学质量^［15］。翻转课堂也是目前广泛采用的课堂教学模式，这种教学模式能最大限度地调动学生的自主性，在很大程度上提高了教学效果和效率。翻转课堂教学模式改革的教学效果评价在实践教学中也得到了验证。有研究表明，在护理学生中应用翻转课堂教学模式，教学效果得到了明显的提升^［16］。

3 特色和优势

3.1 医理融合交叉，充分发挥学科交叉优势

疾病的细胞治疗和基因治疗是近年来疾病治疗方面的新兴事物，但是传统培养中医学生缺少基础生物学知识的学习，本课程群以医学细胞生物学和现代分子生物学为核心课程，拓展开设了基于细胞水平和分子水平的疾病诊断和治疗的系列拓展课程，充分发挥医学和生物学交叉学科特色和优势，部分内容由医院一线主任医生承担，解决了医学生不懂生物治疗，生物学学生不懂临床的问题，为培养医学和生物学交叉学科的科研和应用型人才提供了新模式，也为疾病的诊断和治疗人才培养奠定基础。

3.2 建立跨学院课程群，充分发挥师资专业背景的优势

生命科学技术学院教师专业背景多为生物学背景，而临床学院、护理学院和基础医学院教师专业背景多为医学背景，本课程群拓展课教师横跨临床学院、基础医学院和护理学院等校内外院系，充分发挥师资队伍专业背景优势，填补了专业背景导致的知识空白。

3.3 建立跨院校（企业）合作（校外）课程群，充分发挥外校优秀教师（企业负责人）的师资力量

课程群教师纳入校外高校和企业的教授和负责人，充分发挥校外优秀教师和企业管理人的优势，为课程群教学注入新的生机和活力。他们的授课将为课程群带来新鲜血液，能够极大地鼓舞和激发学生的学习兴趣。

4 教学改革实践效果

核心课程医学细胞生物学为学校临床及相关专业的必修课，在大一第2学期开设，在课程教学中开展了不同形式的教学模式改革和实践，理论课开展了“线上+线下”混合式教学，实践教学主要以综合性实验为主，同时开展了临床与基础讨论课，以临床病例为基础，开展小班翻转教学，取得良好效果。现代分子生物学课程在医学细胞生物学后续开设，分线上和线下课程，为任意选修课，线下课程为“理论+实践”小班教学。每年秋季学期开设，每学期选课人数在350人左右，学生选课热情高，学习主动性和积极性高，实践从DNA的提取到载体构建，从感受态细胞制备到转化，再进一步进行阳性克隆的筛选，使得学生们的实践认知从细胞水平上升到分子水平。在现代分子生物学课程结束后的一年时间里，每学期开设3~4门拓展课程，学生选修学习，两年全部完成课程群课程的教学，使得学生形成完整的疾病的分子与细胞诊断和治疗知识体系，在后续的专业课程学习中打下坚实的基础。

通过教学改革，学生的专业知识结构发生转变，尤其是对于医、理、工交叉知识的认识。在授课过程中，临床医学专业的学生会主动联系教师，申请加入基础科学研究团队，开展实验室科学研究工作。医学生的眼光不单纯局限于临床医学知识，也对生物学及工程学科学问题有了兴趣，学生们参与学科竞赛的积极性明显增强，在多项赛事中获得荣誉，参加大学生创新创业大赛的人数增多，较多学生加入课程组教师科研队伍。

5 结语

“新医科”背景下的分子与细胞诊疗课程群构建，能够有效提升医学生的专业素养和临床诊疗能力，为“健康中国”规划培养合格的医学人才。为了确保教学质量，新医科教育还应当建立完善的教学质量监控和评价体系。通过定期的教学反馈、学生评价等方式，不断优化教学内容和教学方法，提高教学效果。在后期教学过程中，我们将进一步开展课程群教学实践的探索和研究，综合评价课程群建设在“新医科”背景下的人才培养成效。

参考文献

[1] 郭辉.探析临床医学院新时代党建教育的新路径与新特点［J］.职业教育，2023（14）：235-238.

[2] 朱丽红，钮晓音.新医科背景下妇产科学教学改革的思考［J］.中国继续医学教育，2023，15（24）：20-24.

[3] 田思源.基于新医科背景解剖学课程“三融合”教学机制的创新应用［J］.现代职业教育，2024（9）：173-176.

[4] 余娅，董倩男.基于新医科探索CBL教学法在病原生物学课程教学中的应用［J］.科教导刊，2024（8）：121-123.

[5] 潘嘉敏，龚道庆，甘昕艳，等.医工结合视域下“三位一体”医学信息课程群的构建与实践［J］.电脑知识与技术，2024，20（20）：140-142.

[6] 朱永生，张洪波，张宝，等.新医科背景下“医学细胞生物学”一体化教学探索［J］.医学教育研究与实践，2023，31（2）：211-214.

[7] 胡劲松，雷莉，陈萍，等.新医科建设背景下医学细胞生物学教学的挑战与机遇［J］.医学教育研究与实践，2020，28（5）：832-835.

[8] 吕侠，赵文宇，董佩佩，等.细胞生物学课程思政教学改革探讨［J］.中国医药导报，2020，17（28）：64-66.

[9] 曹新旺.医学细胞生物学教学模式探讨［J］.科教文汇（下旬刊），2013（12）：61.

[10] 赵中夫，刘明社，阎小君.临床分子生物学教学软件开发研究［J］.中国教育技术装备，2003（10）：15-16.

[11] 张宝.分子生物学实验教学的体会［J］.卫生职业教育，2007（12）：102-103.

[12] 田恩堂.农科专业“分子生物学”知识传授方法探讨［J］.教育教学论坛，2017（16）：201-202.

[13] 王桂华，何倩毓，王宪青，等.基因工程省级精品在线开放课程的建设与应用［J］.大学教育，2022（7）：118-120.

[14] 姚晓玲，闫福曼，赵婷秀，等.基础医学整合实验线上线下混合教学模式的探索［J］.中国中医药现代远程教育，2020，18（17）：14-15.

[15] YANG L C， YANG Y， ZHU Y L，et al ．Integration of online and offline teaching mode in biochemistry and molecular biology courses［J］．Biochemistry and Mole-cular Biology Education，2025，53（2）：171-180．

[16] ZHANG D M， HUANG A L， LEI Y X，et al ．Nursing students’ experiences and perceptions regarding in-class flipped classroom：A mixed-methods study［J］．BMC Medical Education，2025，25（1）：675．

基金资助

河南省高等教育教学改革研究与实践项目（研究生教育类）(2023SJGLX234Y)

河南省高等教育教学改革研究与实践项目（研究生教育类）(2023SJGLX064Y)

河南省研究生精品在线课程项目(YJS2024ZX26)

新乡医学院教育教学改革研究与实践项目(2024-XYJG-78)