医学遗传学教学案例库的建设探究

张茂，王艳艳，白云，陈雪丹，郭洪

遗传学教学

医学遗传学教学案例库的建设探究

张茂，王艳艳，白云，陈雪丹，郭洪

陆军军医大学基础医学院医学遗传学教研室，重庆 400038

医学遗传学是探讨遗传因素相关疾病的诊断、预防与治疗的基础医学类课程，本门课要求学生具备较强的逻辑思维，有独立思考和分析解决问题的能力。单一的“填鸭式”课堂教学很难调动学生的自主学习，无法达到医学遗传学的教学效果。案例研讨式教学打破了被动的传统教学模式，教师给出临床典型案例，学生围绕案例的相关问题准备材料，主动展开课堂讨论，以教与学互动的方式融汇贯通了本门课程的重点与难点，教学效果显著。自2013年起，本教研组针对临床医学本科生开展了案例研讨式教学。本文根据课程的教学计划和案例研讨式教学的实际情况，筛选并分类整理了所收集的临床案例资料，分章节归纳汇编了8个章节的教学案例库，基本涵盖了疾病遗传学与临床遗传学的教学重难点。医学遗传学教学案例库的建设实现了临床案例与教学的深度融合，学生以更为直观的方式理解掌握教学重难点，有助于激发学生的创新思维，提高学生的学习兴趣与课堂参与度。

医学遗传学；教学案例库；案例研讨式教学

医学遗传学是临床医学五年制、心理医学五年制和预防医学五年制等医学类学生的专业必修课，开课时间是第二学年第二学期。该阶段学生的特点是即将接触临床医学课程，渴望学习疾病相关知识，具备一定的基础医学知识以及独立分析、解决问题的能力。作为军事医学储备人才，他们不仅需要掌握军队卫生保障必需的理论、技能，还应当具备诊断、预防罕见病以及遗传因素相关疾病的知识水平。目前，全球已知的罕见病超过7000种，约80%的罕见病有遗传背景[1]。基于以上特点，医学遗传学采用模块化教学讲授专业基础知识，引入临床典型案例开展理论研讨，激发学生的学习兴趣，学生能积极思考、查阅资料回答问题，实现主动学习。

案例教学法最早由美国哈佛大学克里斯托弗·哥伦布·朗戴尔教授提出[2]，目前已经广泛应用于医学院校专业背景课的课堂教学。在遗传学教学中运用医学案例，对遗传学基础理论的学习和最前沿科研成果的展示将起到重要作用[3]。因此，案例的收集、整理与汇编是医学遗传学教学的关键环节。本教研组依托本校附属医院开设了遗传咨询门诊，收集常见临床案例，结合教学重难点重构教材，将教学内容划分为3个模块：模块一 (遗传学基础)、模块二 (疾病遗传学) 和模块三 (临床遗传学)。模块一涵盖绪论、遗传与变异的细胞分子基础和表观遗传学基础；模块二包括染色体病与基因组病、单基因病与线粒体病、多基因病、群体遗传学、疾病基因定位与鉴定；模块三主要讲解肿瘤遗传学、表观遗传疾病、遗传病的诊断、遗传病的预防与治疗。

以教学内容为基础，临床病案为索引，撰写汇编医学遗传学教学案例库是本门课教学所必需。将临床案例融入课堂的模式开展教学，课前，老师向学生发放临床典型案例资料并提出问题；课中，学生根据自己查阅的文献、专业书籍和已掌握的知识回答问题；课后，学生整理案例中涉及的知识点、向老师请教未理解的问题。本文针对3个模块教学的实际需求，探讨了医学遗传学教学案例库的建设与应用。

1 医学遗传学教学案例库的建设

1.1 案例的筛选标准

医学遗传学课堂教学不仅重视“基本理论、基本知识、基本技能”的三基教学，更强调以学生为中心的主动学习。医学遗传学教学案例库的选择与构建，应该注重针对性、启发性、典型性和科学性，案例内容的选取应当结合教学目标、教学重点、教学难点，形象生动地融入专业知识。

1.2 案例库的组成与内容

在模块化教学的基础上，课堂教学采取问题引导式教学和案例式教学，引导学生以三基知识为生长点，对具体临床典型病案进行深入解读，以提升遗传分析能力。本教研组根据每个教学模块的教学重难点，整理汇编了临床典型案例，建设了本门课程的教学案例库。

案例的筛选是医学遗传学教学案例库建设的首要环节，高质量的教学案例入库直接影响课堂教学效果。根据本课程的课程教学计划和教学实施计划，对收集的临床案例资料进行了筛选和分类整理，按照章节内容归类初步汇编了共8个章节的教学案例库，虽然没有包括所有器官系统的遗传病，但基本突出体现了模块二(疾病遗传学)与模块三(临床遗传学)的教学重难点。教学案例库在模块一(遗传学基础)的应用会激发学生探究的兴趣。例如，探讨肿瘤与表观遗传的关系，从表观遗传学修饰角度分析肿瘤的发生发展。

1.2.1 神经系统遗传病

该章节主要包括脆性X综合征、唐氏综合征、天使综合征、小胖威廉综合征、肌萎缩侧索硬化症、脊髓性肌萎缩症、亨廷顿舞蹈病、脊髓小脑共济失调等几种典型遗传病(表1)。该部分案例应用于疾病遗传学与临床遗传学模块的教学，主要贯穿表观遗传与疾病、染色体病与基因组病、单基因病、基因诊断与基因治疗、遗传印记、动态突变等重要章节与知识点的讲解。例如，脆性X综合征一个综合性案例就可以整合多个重要章节的内容，如染色体脆性位点、动态突变、CpG岛甲基化、基因表达调控、X染色体失活、表型异质性、系谱分析、遗传咨询、基因诊断、产前诊断与基因治疗等。

表1 神经系统遗传病

1.2.2 骨骼肌肉系统遗传病

临床上常见的骨骼肌肉系统遗传病以单基因病为主，临床上主要表现为生长发育障碍、发育畸形、肌肉萎缩无力等，存在常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁等多种遗传方式，包括脊椎骨骺发育不良、软骨发育不全、成骨不全、Bloom综合征、马凡综合征、假性肥大型肌营养不良、肢带型肌营养不良、面肩肱型肌营养不良、强直型肌营养不良等(表2)。该部分案例应用于疾病遗传学与临床遗传学模块的教学，主要涉及单基因病的系谱分析、鉴别诊断、发生机制、基因诊断方案选择、再发风险判断等重要知识点的讲解。可以通过不同类型的生长发育障碍家系(如先天性脊椎骨骺发育不良与迟发性脊椎骨骺发育不良)，对上述知识点进行串联与融合，在认识、鉴别、分析与咨询的过程中，打牢三基知识，做到学以致用。

表2 骨骼肌肉系统遗传病

1.2.3 心血管系统遗传病

心血管系统遗传病主要分为结构异常和功能异常两类，严重危害人类生命健康。发病率较高的先心病、先天性心肌病或心律失常等(表3)，表型复杂多变，异质性较高，给疾病诊疗带来了较大挑战。多数疾病的致病机制尚未阐明，目前有较多前沿研究进展。因此，该部分案例应用于课堂研讨、课后拓展教学，能够启发学生独立思考、查阅文献、设计课题挖掘疾病的遗传机制。

1.2.4 血液系统遗传病

血液疾病是指由于各种原因引发的血液和造血组织及器官的疾病，临床特征包括贫血、出血、凝血、感染等，分类复杂。该章节主要围绕临床最常见的贫血进行案例收录，如地中海贫血、镰刀型贫血、丙酮酸激酶缺乏症等(表4)。该部分案例主要适用于单基因病、群体遗传学、遗传病的诊断、治疗和预防等章节，可针对地贫引导学生积极思考讨论单基因遗传病的遗传方式与特点、不同人群珠蛋白基因突变的分布、基因诊断技术的设计与结果解读、血液系统遗传病基因治疗与细胞治疗的新进展等。

1.2.5 遗传代谢病

遗传代谢病是一组有生化代谢特征的遗传病，种类繁多但自成体系，涉及全身各个系统，分散在临床各专业，临床表现多样。本章主要收录了几个常见病种(表5)，该部分案例应用于疾病遗传学与临床遗传学模块的教学，帮助学生掌握疾病的基本临床表现、鉴别诊断、实验室检查、遗传方式、分子基础、遗传筛查、产前诊断等基本知识，对临床实践具有重要价值。此外，遗传代谢病作为治疗应用最成功的遗传病，可以通过对疾病分子基础的分析，引导学生思考遗传病分子治疗、基因治疗与细胞治疗的可能手段和策略。

表3 心血管系统遗传病

表4 血液系统遗传病

表5 遗传代谢病

1.2.6 生殖系统遗传病

性发育紊乱是遗传病的典型特征之一，发生率较高，表现为患者性征不清晰、女性闭经等特征，可由基因突变、染色体数目或结构畸变导致。本章节主要围绕原发性闭经进行案例收录，如先天性肾上腺皮质增生症、Turner综合征、性反转等(表6)，该部分案例适用于染色体病与基因组病、单基因病、群体遗传学、遗传病的诊断、治疗和预防等章节，可针对闭经这一常见临床表型引导学生讨论性别决定与性发育的细胞分子基础，探讨单基因病的遗传方式与特点、诊断方法的设计与遗传咨询、产前诊断辅助下的妊娠决策流程等。

1.2.7 肿瘤

肿瘤与遗传的关系密切，其发生具有家族聚集性和种族差异，也受环境因素的影响。在分类上，肿瘤是一种基因病，存在单基因遗传和多基因遗传等多种遗传模式，同时也是一种经典的体细胞遗传病。肿瘤的发生不仅与染色体数目或结构的畸变、癌基因的活化以及抑癌基因的失活有关，同时也与表观遗传学密切相关。肿瘤是重要的研究热点之一，该领域的研究极大推动了生命科学和医学相关领域认知乃至技术的进展。因此，通过对典型病案的剖析和运用(表7)，有助于学生从整体上把握医学遗传学的基本理论和知识脉络，达到融会贯通的目的。

1.2.8 视、听觉系统遗传病

视、听觉系统遗传病分型复杂，构成了功能性出生缺陷的重要部分，本章节主要收录了遗传性视神经病和遗传性耳聋(表8)，前者主要鉴别Leber视神经病与核基因突变导致的视神经病，后者主要探讨耳聋的遗传异质性。该部分案例主要适用于单基因病与线粒体病、遗传病的诊断、治疗和预防等章节。例如，Leber遗传性视神经病是一种常见的经典线粒体遗传病，可针对性带领学生认识遗传瓶颈、母系遗传、阈值效应等重要概念，与核基因遗传视神经病进行遗传方式的鉴别，引导学生思考线粒体遗传病发病影响因素的复杂性以及预防、治疗的困境，引出“三亲婴儿”的伦理思考。

2 医学遗传学教学案例库的应用

2.1 案例在研讨教学中的应用

案例是开展医学遗传学小班化理论研讨必要的教学元素。基于原创性的临床实际案例，以兴趣为牵引，以问题为主线，以老师为主导，以学生为中心，紧紧围绕案例资料中的患者的表型、基因型、分子机制和诊断防治五步环路发现和提出问题，将三基知识融会贯通，以整合性的思维解决临床实际问题。组织形式是老师提前两周发布案例资料，提出引导问题，提供参考资料与文献；学生课外准备；课前分发学生评估量表；老师串联讨论；学生结合课前准备情况，分析并回答提问；老师补充讲解和引申；老师小结并完成学生评估量表；学生进行课堂评价。具体手段包括情景设问、问题推动、病案分解与小组讨论，综合运用双语教学、图片、动画等形式，以板书的形式进行知识点串结。

表8 视、听觉系统遗传病

案例处于小班化理论研讨课教学的中心地位，课堂的教学设计与问题引导都是围绕案例展开。例如：课前发布案例资料，脊椎骨骺发育不良患者表型异常；脊柱X光照片显示，骨骺发育不良，扁平椎体，轻度脊柱侧凸和腰椎前凸，髋关节脱位，股骨头骨骺异常，耻骨融合延迟，股骨头缺失；家族史调查，患者妹妹有相似临床表现，患者母亲身高1.55米，无明显临床症状。基因检测，家系患者均存在基因杂合错义突变c.3257G>T (p.G1086V)；患者母亲不同组织存在不同比例基因突变。课中教师剖析案例，讲授系谱分析，嵌合体，常染色体显性遗传病的遗传特点，单基因遗传病的影响等知识点，学生结合案例讲述回顾知识点，教师引导的方式进行教学。课后，学生通过该案例的学习，绘制单基因遗传病家系系谱，综合运用系谱分析法进行案例分析，判断家系遗传方式并评估家系成员的发病风险，列举影响单基因遗传病系谱分析的常见因素，阐释其遗传学机制。

2.2 案例在学生成绩考核中的应用

单一的期末考试存在方法陈旧、缺乏系统性、考核项目单一等问题，甚至部分学生不注重课堂知识的积累、学习积极性低，在临近考试时通过找老师、找学长、找所谓的“考试重点”临阵磨枪，形成不好的学习习惯，不符合医学生培养的高质量要求。形成性考核是将考核应用到课堂教学、教学实践和课后学习的多个环节，是评价学生学习情况的重要指标[7]。形成性考核的开展有利于激发学生主动学习、活跃课堂气氛、课后巩固练习。医学遗传学的课程考核采用形成性考核和期末考试相结合的方式进行，分别占比30%与70%。其中，形成性考核采用平时作业(占比30%)、阶段性测试(占比40%)、案例研讨考核(占比30%)等形式。案例既是形成性考核所必需的教学要素，也是期末考试临床案例综合分析题的组成部分。

形成性考核中，以案例为主线的理论研讨课，老师课前发布案例资料、提出问题，学生查阅专业书籍、课堂上展开讨论、回答老师提出的问题，老师根据学生参与研讨和回答问题的情况，采用连续性“三档制”的计分方式，归属相应档次并酌情加减分数，给每个学生进行打分。例如：以王某，男性，25岁，进行性对称性肌肉萎缩无力8年，下肢起病，近端明显，无感觉等异常这一病例，开展学生的课堂讨论，回答思考题：(1)如何做家族史调查？如何绘制系谱图？有哪些注意事项？(2)根据参考文献，遗传性肌肉萎缩如何分型？相互之间如何鉴别？(3)最常见的神经源性肌肉萎缩是哪一种遗传性疾病？致病基因是什么？(4)如何确诊该病？哪种突变类型最常见？发病机制是什么？(5)该病的临床表型有无差异？根据文献分析，有哪些遗传因素影响其严重程度？(6)如何计算家系中该病的再发风险？如何通过遗传筛查和产前诊断进行预防？(7)根据文献，该病的基因治疗方法取得了哪些重要的进展？

在期末考试中，案例是临床案例综合分析题的基本元素。例如：题干描述临床案例，王先生30岁，最近因视力下降就医，经基因检测确认为Leber视神经炎(LHON)；其妻子28岁，孕前检查被查出核型是45,XX,-14,-21,+ t (14q21q)，两人到医院进行遗传咨询。设置3个问题让学生作答：(1)他们前来咨询能不能生育？请回答说明理由；(2)该对夫妇可能产生的合子类型有哪些？生育健康孩子的几率多大？请详细说明；(3)妻子妊娠15周时抽取孕妇羊水进行核型分析，得到如下图所示结果，请问胎儿是否为21三体，并写出核型。

3 讨论

医学遗传学是遗传学在临床医学领域的应用与拓展，特别是全国各大医院遗传咨询门诊的开设在产前诊断、优生优育以及一些罕见病的诊断与治疗中发挥了重要作用[8]。基于医学遗传学的教学目标，以教师为中心、教学内容为主导的传统课堂教学很难激发学生的学习积极性，只有案例研讨式教学才是实现医学遗传学临床应用的有效途径[9]。案例是研讨式教学中必不可少的资料与要素，教师以临床典型案例切入专业问题，启发学生主动思考，课堂上回答教师抛出的问题，以师生互动的方式针对相应问题逐步解答，提高学生分析、解决问题的能力[10]。2008年起，本教研组针对临床医学本科生进行了案例研讨式教学的初步探索，在医学遗传学课堂中引入基于问题的教学方法(problem-based learning，PBL)，该模式提升了课堂教学质量，激发了学生的学习兴趣，提高了期末考试成绩[11,12]。因此，2013年起本教研组针对不同专业背景、培养层次和班级规模的学生，根据总学时设置一定学时的理论研讨课，开展案例研讨式PBL教学[13]。

目前，已有高校开展了基础医学类教育的PBL案例库的建设，现状是案例库的收集既要求编写者具备临床、基础双师型的教学能力，又要求案例的规范性与丰富性。因此，案例库的建设是一个动态、长期的工程[14]。本教研组与本校第二附属医院建立了长期稳定的合作关系，遗传咨询门诊的开展既解决了临床罕见病、出生缺陷的预防、诊断与治疗的难题，也采集了全面完整的遗传病临床病案资源。在原有教学案例的基础上，结合国内外临床遗传学研究进展，采集了知识性强、综合性高、特征典型的病例报道，通过参考临床遗传学专著与国内外医学遗传学网络资源，编撰了医学遗传学教学案例库。本文重点探讨了医学遗传学教学案例库的建设要点和筛选标准，案例库的建设融入了各类遗传病的分子遗传学基础、基因定位克隆、疾病分子机制、遗传发育机制、基因组学特点以及最新的分子诊断和基因治疗进展。因此，医学遗传学教学案例库的建设既涵盖了教学中的重要知识点，又精选了具有代表性与经典特征的案例，还注重了案例选编的实践性与综合性。

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Investigation on the construction of teaching case base in medical genetics

Mao Zhang, Yanyan Wang ,Yun Bai , Xuedan Chen, Hong Guo

Medical genetics is a basic medical course that discusses the diagnosis, prevention and treatment of diseases in relation with genetic factors. This course requires students who have abilities of strong logical thinking, independent thinking, problem analyzing and solving. Single “cramming” teaching is difficult to mobilize students’ autonomous learning, and hardly achieves teaching effect of medical genetics. Teaching of case-based discussion breaks passive teaching mode in traditional class. The teacher throws out typically clinical cases. The students prepare materials around relevant problems of cases, and carry out class discussion. Then, key and difficult points of the course are integrated in teaching and learning interaction, which reaches a remarkable effect of teaching. Since 2013, the teaching and research group has carried out teaching of case-based discussion in undergraduates majoring in clinical medicine. In this paper, we screen and sort clinical cases on the basis of course teaching plan and case-based discussion in the teaching of medical genetics. The cases are summarized into 8 chapters in teaching case base, which basically cover the teaching of disease genetics and clinical genetics.The construction of teaching case base in medical genetics has realized the deep integration of clinical cases and teaching. Students can understand and master important and difficult points of teaching in a more intuitive way, which is helpful to stimulate students’ innovative thinking, improve students’ learning interest and class participation.

medical genetics; teaching case base; teaching of case-based discussion

2023-09-22;

2023-11-08;

2023-11-20

重庆市高等教育教学改革研究项目(编号：222188)和陆军军医大学校级教改重点课题(编号：2021A01)资助[Supported by the Reform Research Project of Higher Education Teaching in Chongqing (No.222188) and the Key Project of School-level Educational Reform in Army Medical University (No.2021A01)]

张茂，博士，讲师，研究方向：神经发育障碍与遗传机制。E-mail: zhangmao2050@163.com

郭洪，教授，研究方向：疾病遗传变异的鉴定与功能。E-mail: guohong02@gmail.com

10.16288/j.yczz.23-241

(责任编委: 卢大儒)