孟德爾隨機化分析聯合PBL教學模式在《牙周病學》本科教學中的探索

賈睿微，趙浙妤，朱曉丹，曹金芳，王惠寧，孫曉瑜

溫州醫科大學附屬口腔醫院 牙周科，浙江 溫州 325027

科研及創新是醫學發展驅動力[1]，在本科階段培養醫學生科研創新能力至關重要[2]?！堆乐懿W》 是口腔醫學本科階段的重要課程[3]。然而，研究表明，83.03%的醫學生在校期間未參加過科研活動。我國醫學生群體缺乏良好的文獻閱讀能力和科研思維，存在觀察力、科研創新能力不足等弱點[4-5]。

目前《牙周病學》教學形式單一、理論知識晦澀難懂、學生基礎薄弱。在《牙周病學》教學中，多個章節闡釋牙周疾病與全身疾病的密切關系，包括牙周病全身促進因素、牙周感染對全身疾病的影響，以及伴全身疾病患者及特殊人群的牙周治療等[6-7]。該部分內容屬于學科前沿，存在較多新科研成果，然而教材內容更新有所滯后，影響學生探究牙周炎與全身疾病關系。孟德爾隨機化（Mendel randomization, MR）分析是一種利用遺傳變異來推斷疾病暴露因素和結果之間因果關系的方式，利于克服傳統觀察性研究和隨機對照研究的局限性[8]。教會學生應用MR分析方法探究疾病因果關系，有助于提高其科研創新思維，加深對課本知識的理解[9]。

以問題為導向的教學方法（problem-based leaning, PBL）是目前主流的醫學教育模式，有助于從灌輸式的教導方式轉化為以問題為導向的學習模式。PBL在牙周教學中應用廣泛，可有效提高學生分析問題、解決問題能力[10]，但其依舊難以激發學生科研創新思維能力[11]。

本研究旨在指導學生運用MR分析手段和證據聯合PBL教學，教會學生應用科研文獻甄別牙周炎與全身系統疾病的準確相關性。這一教學方法旨在培養和激發學生整理閱讀文獻、科研思維能力和靈活運用知識的能力。

1 對象和方法

1.1 研究對象

選取溫州醫科大學2019級五年制口腔醫學專業共兩個班級學生，隨機按照班級分為實驗組（MR分析聯合PBL教學模式）與對照組（課堂授課聯合PBL教學模式），實驗組53人、對照組54人。兩組均為大三學生，年齡為21～23歲。正式授課前，實驗組綜合成績為（81.1±2.2）分，對照組綜合成績為（80.9±1.7）分，差異無統計學意義（t=0.623，P=0.535）。兩組學生均在大三下學期開設《牙周病學》課程，使用人民衛生出版社《牙周病學》（第7版）教科書。由同一位老師講授牙周感染對全身疾病的影響及伴全身疾病患者及特殊人群的牙周治療章節內容。實驗組采用MR分析聯合PBL進行授課，而對照組采用傳統教師授課方式結合PBL進行教學。兩組學時相同，理論課均為26學時，實驗課均為12學時，PBL實驗課均為4學時，總計42學時。

1.2 研究方法

具體流程見圖1。

圖1 基于MR分析聯合PBL的教學模式實踐流程

1.2.1 線上講授MR分析 在線下進行《牙周醫學》授課之前，授課教師于線上引導實驗組學生利用MR手段和證據分析牙周疾病與全身疾病之間的關系，對照組學生預習書本相關章節知識。選擇中國大學慕課浙江省級精品課程在線開放課程牙周病學作為線上學習課程，向學生介紹MR分析的基本理論和方法；介紹查詢最新、最佳證據的方法，并提供相關網站指導學生系統、完整而又迅速地獲取所需醫學文獻；掌握正確閱讀和評價醫學文獻的基本原則和方法；指導學生了解經驗醫學的不足和MR分析的優勢。

1.2.2 PBL課前布置任務及線上溝通 教師根據教學大綱要求提出需要解決的問題、制定課堂討論綱要，其內容涵蓋牙周炎與全身疾病的關系、牙周炎影響全身疾病的可能機制以及伴全身疾病患者及特殊人群的牙周治療；要求學生按照MR手段對牙周炎與各種全身系統疾病之間的因果關系及可能病理機制進行探究，依據文獻進行系統整理分析。學生以小組為單位、每組3～4人利用課余時間查閱文獻、檢索PubMed等相關網站收集各種牙周炎和全身系統疾病關系的MR相關研究資料，對教師所提出的問題，依據MR結果進行歸納總結討論。同時，建立學習微信群，課余時間在群里進行學習討論。

1.2.3 PBL課堂上討論MR文獻及科研問題提出 教師課堂上再次演示MR分析。各學習小組代表按照教師提供的綱要，依據MR文獻結果探究牙周炎與全身系統疾病之間的因果關系和可能的病理機制。教師在學生討論的過程中進行引導和點評內容，包括收集資料的詳盡性、對科研文獻的理解，以及對牙周炎與全身疾病之間因果關系進行系統性分析等。接著，學生在前一階段的基礎上歸納總結，提出可行的科研思路進而制定科研計劃或參與相關的課題組提升科研思維能力。

1.3 教學效果評價

1.3.1 資料收集及評價方法 學生在PBL課堂進行牙周炎和全身系統疾病因果關系的分析研究，成果展示及隨堂考核，課后采用理論考試進行教學效果評估。同時，在課程結束1年后、臨近畢業時，收集學生與教師討論并參與的科研項目及發表科研文章等方面評估科研創新思維能力。

1.3.2 評價工具

1.3.2 .1 考試成績 PBL教學課程結束后，教師給實驗組和對照組學生布置同樣的匯報任務，要求學生利用數據庫或文獻檢索查閱牙周炎與糖尿病、心血管疾病等全身系統疾病的因果關系，思考整理出疾病相互關聯的可能具體機制及疾病防治策略，在后續課堂上進行結果匯報以及成果展示，教師予以評分。

1.3.2 .2 課堂表現評價 課程結束后對實驗組與對照組的任務結果匯報進行評分，參考林葦[10]、范麗加[11]、梁燕[12]的課堂表現評分標準。在此基礎上自制評分表，每組總分為100分，平均分到各項二級評分標準中，分數越高說明課堂表現越好。評價的一級指標主要內容包括：課堂效果、思維能力及小組協作三部分。課堂效果評估學生的學習態度及個人能力提升，包括學習態度、接受能力、表達能力及查閱文獻能力；思維能力考察學生在上課之后提出問題及分析解決問題能力；小組協作評價學生團隊協作能力，包括在小組中發言討論及總結歸納，并對小組最終的成果進行綜合的評分。

1.3.2 .3 科研創新思維能力 課程結束一年后、臨近畢業時，對學生參與科研項目，如“互聯網+”大學生創新創業大賽等，撰寫及發表論文數量進行統計評估[13]。

1.4 統計學學處理方法

2 結果

2.1 課堂表現評分

課程結束后，實驗組課堂表現評價總分高于對照組，其中，實驗組在課堂上的接受能力、查閱文獻能力、分析問題能力、發言及討論積極性及總結歸納能力高于對照組。差異有統計學意義（t=5.410，P＜0.05），見表1。

表1 實驗組與對照組的課堂表現評分（±s）

表1 實驗組與對照組的課堂表現評分（±s）

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2.2 理論考試成績分析

實驗組對于牙周炎和全身系統疾病因果關系內容的試題平均分（84.9±4.6）高于對照組（79.2± 4.3），差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.3 科研成果統計分析

兩組學生在課程結束后1年，臨近畢業時的科研成果統計表明，實驗組科研問題提出數為5 個，參加科研項目數為12項，撰寫及發表論文數為8篇；而對照組科研問題提出數為3個，參加科研項目數為7項，撰寫及順利發表論文數為3篇。實驗組利用所學知識進行科學研究的能力優于對照組，可見MR分析聯合PBL的教學模式在科研創新思維與能力提升方面是卓有成效的。

3 討論

培養具備科研創新能力的高水平綜合性人才已成為醫學本科教育的當務之急。教師在教學中融入學科前沿科研熱點和成果，培養學生科研創新思維至關重要[12]。我們將MR分析聯合PBL的教學模式應用于《牙周病學》教學，發現：①學生總結出課本中闡述的與牙周炎相關的全身疾?。ㄈ珀P節炎、帕金森病、II型糖尿病等）在實際研究中可能不存在關聯性，有待進一步探究。②該教學模式可提高學生隨堂表現、考試理論成績，及其對牙周炎與全身疾病相關性的探究。③該教學模式可提升學生接受知識、查閱文獻、分析問題及總結歸納等能力，以及發言討論的積極性。

當前牙周疾病治療策略與病理機制存在較多前沿知識，然而教材內容更新緩慢，難以引發學生的鉆研熱情，且線下課程學時有限、課堂知識難以得到拓展[16]。同時，教學仍以“填鴨式”為主，直接對學生輸出醫學結論，缺乏科研思維過程的傳授。MR分析是一種探究疾病因果關系的新方法[17-18]，將其融進本科生教學，可使學科前沿和課堂知識緊密相連，有效激發學生科研創新思維能力，從而推動牙周病學教學改革與創新[19]。比如，有一道考題是“牙周炎與糖尿病是否存在雙向因果關系”。該題在教科書中沒有明確答案，因此要求學生能夠應用MR分析明確牙周炎和糖尿病是否存在因果關系、分析不同類型的糖尿病對牙周炎的影響、歸納牙周炎和糖尿病的共同病理機制等內容?？疾旖Y果中發現大部分學生可提供充分證據支持糖尿病與牙周炎的因果關系。學生通過自我學習，查閱科研文獻，發現課本中牙周病學與全身疾病的關聯存在不足以及待補充的內容，極大提升學生的科研思維能力及小組協作能力。

PBL是目前主流的醫學教育方法，有助于從傳統灌輸式的教導方式轉化為自主的和以問題為中心的學習模式。PBL在牙周教學中應用廣泛，在學生分析問題、解決問題方面取得好效果[14]，但其依舊無法最大程度激發學生科研創新思維能力[15，20]。本項目應用MR分析聯合PBL，豐富教學內容，改善教學形式，可有效提升教學質量，促使學生感受牙周病學的實用性和發展潛能。此外，教師與學生在PBL教學交流討論中能夠互相解惑釋疑，教學相長，促使學生積極發現科研或臨床問題，查找解決方法，為其未來臨床工作奠定基礎，同時對課本或文獻知識取其精華去其糟粕，螺旋型自我提升，自我進步。

綜上，MR分析聯合PBL的教學模式是一種具有創新性及實用性的教學方法，可打破傳統教學模式的局限，加深學生對于牙周疾病與全身疾病關聯性的理解，提高學生科研思維能力、文獻查閱能力及分析問題的能力，為牙周病學乃至整個口腔醫學的理論教學提供新思路。