綜合型醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式初探①

任書榮 張 蓓 王秋波 張艷麗 王 靜 薛靜波

(青島大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，青島 266071)

免疫學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的支撐學(xué)科之一，對此學(xué)科的學(xué)習(xí)和研究日益受到醫(yī)學(xué)生的重視，是醫(yī)學(xué)院校幾乎所有專業(yè)學(xué)生的必修課之一[1]。然而醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概念多、內(nèi)容抽象難懂且相互交錯、邏輯性強(qiáng)、免疫應(yīng)答機(jī)制復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，影響了教學(xué)效果，也是歷屆學(xué)生反映最難學(xué)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程之一。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可加深學(xué)生對理論知識的理解，提高動手操作能力，增強(qiáng)科研思維能力和解決問題的能力[2,3]。免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生對免疫學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，傳統(tǒng)的教學(xué)模式教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生少有時間分析解決問題，忽視了學(xué)生的主觀能動性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺少新技術(shù)新理論的滲透。實(shí)驗(yàn)考核注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，某些學(xué)生為獲得較好成績，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)異常的情況下，不是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，寧可修改甚至抄襲別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的不足，我們積極探索新的基于問題式的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，圍繞知識點(diǎn)設(shè)定相應(yīng)問題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題探索，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力、自學(xué)能力、探索能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的綜合培養(yǎng)。本論文結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后學(xué)生取得的期末綜合成績對該教學(xué)模式進(jìn)行總結(jié)和分析，反思教學(xué)過程中存在的問題，以期對以后學(xué)生的教學(xué)進(jìn)行更加合理的安排和把握。

1 傳統(tǒng)的免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生操作為輔，一般先由授課教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、操作流程等內(nèi)容，再由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行驗(yàn)證，即授課為基礎(chǔ)的教學(xué)模式(Lecture-based learning,LBL)。實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備工作主要由實(shí)驗(yàn)中心技術(shù)人員負(fù)責(zé)。免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，包括凝集反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、補(bǔ)體溶血實(shí)驗(yàn)、免疫電泳實(shí)驗(yàn)、E花環(huán)形成實(shí)驗(yàn)等，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、操作繁瑣、重復(fù)性差、耗時較長，與臨床實(shí)際應(yīng)用脫軌。部分學(xué)生試驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)試劑臨床上已經(jīng)淘汰，很多試劑商家已經(jīng)停產(chǎn)而難以購買。學(xué)生考核包括實(shí)驗(yàn)成績和理論考試成績，實(shí)驗(yàn)成績主要參照實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時實(shí)驗(yàn)操作，理論考試以單純的應(yīng)試考試為主，涉及到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少。由此導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課不太重視，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性亦不高，平時極少關(guān)注新技術(shù)新理論，缺少創(chuàng)新思維。

2 免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施與探索

為了促進(jìn)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力，更好地加強(qiáng)教學(xué)與科研的結(jié)合，我們從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式四方面進(jìn)行探索與改革。

2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革 將原有的以“教師講授為主，學(xué)生操作為輔”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)為輔”的模式。將學(xué)生分為若干實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)小組，教師圍繞知識點(diǎn)設(shè)定相應(yīng)問題，提前將實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的告訴學(xué)生，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)免疫學(xué)理論知識并參考相關(guān)文獻(xiàn)資料解決問題，實(shí)驗(yàn)前由學(xué)生制作幻燈片進(jìn)行講述，其他同學(xué)和老師進(jìn)行補(bǔ)充。由實(shí)驗(yàn)中心技術(shù)人員、教師和學(xué)生共同完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革 原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較分散，聯(lián)系不夠緊密，系統(tǒng)性不足，學(xué)生難以綜合掌握。因此將原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合并增加綜合性實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為體液免疫應(yīng)答實(shí)驗(yàn)?zāi)K、細(xì)胞免疫實(shí)驗(yàn)?zāi)K、超敏反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和腫瘤免疫實(shí)驗(yàn)?zāi)K，每個模塊中設(shè)計(jì)2～3種綜合性實(shí)驗(yàn)課題，要求各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)興趣任選其一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施。

體液免疫應(yīng)答實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括溶血素的制備和抗人全血清的制備等，要求學(xué)生從抗原的制備、實(shí)驗(yàn)動物的選擇、免疫方法、動物采血、抗血清的純化和抗體效價的測定等多個環(huán)節(jié)著手進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K將抗原抗體反應(yīng)的基本理論知識、實(shí)驗(yàn)室檢測和臨床應(yīng)用聯(lián)系起來，能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。由于該實(shí)驗(yàn)流程較長，其中可在較短時間內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(如抗體效價的測定、血型的鑒定等)在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行，所需時間較長或較分散的實(shí)驗(yàn)步驟則通過開放實(shí)驗(yàn)室的方式鼓勵感興趣的學(xué)生小組在業(yè)余時間實(shí)施，如讓學(xué)生自行免疫動物，使學(xué)生牢固掌握臨床常用的多克隆抗體的基本制作技術(shù)。

細(xì)胞免疫實(shí)驗(yàn)?zāi)K在經(jīng)典淋巴細(xì)胞分離技術(shù)的基礎(chǔ)上增加臨床常用的ELISPOT、流式細(xì)胞術(shù)和免疫組化等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要求學(xué)生查找文獻(xiàn)了解機(jī)體細(xì)胞免疫功能檢測的方法，通過具體實(shí)驗(yàn)操作及流式細(xì)胞儀、ELISPOT斑點(diǎn)檢測儀的見習(xí)了解臨床上正在應(yīng)用的靈敏度高、重復(fù)性好的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

充實(shí)超敏反應(yīng)綜合性實(shí)驗(yàn)：過敏性疾病作為臨床上一種常見的免疫相關(guān)性疾病，是醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)大綱中要求掌握的內(nèi)容。一般以理論講述各型超敏反應(yīng)的機(jī)制為主，輔以各種臨床常見疾病的簡介。本教研室在此基礎(chǔ)上，從實(shí)驗(yàn)角度對Ⅰ型超敏反應(yīng)性疾病進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)。從動物模型的制備、過敏疾病的激發(fā)、病理現(xiàn)象的觀察和治療，均讓學(xué)生親手操作。培養(yǎng)學(xué)生既要進(jìn)行理論思考，又要自行解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題：抗原如何進(jìn)入機(jī)體更容易誘導(dǎo)機(jī)體過敏？初次與再次免疫應(yīng)答中抗原是否必須相同？激發(fā)試驗(yàn)時何種途徑注入機(jī)體現(xiàn)象最明顯？出現(xiàn)癥狀之后，如何搶救，哪種效果更加顯著，成功率多少？動物死亡后，其大體病理解剖特點(diǎn)如何？一系列問題的提出，會增強(qiáng)學(xué)生從各種不同的角度思考和解決問題。使學(xué)生不僅對免疫學(xué)知識有更深入的了解，對其他相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)亦起到了促進(jìn)作用。

增加抗腫瘤免疫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：腫瘤已經(jīng)成為嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病，傳統(tǒng)的放療、化療和手術(shù)治療，副作用大，治療后易于復(fù)發(fā)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為腫瘤的發(fā)生發(fā)展和免疫系統(tǒng)功能低下密切相關(guān)，已證實(shí)通過增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答能力在防止腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和清除微小殘留病灶的過程中發(fā)揮重要作用。腫瘤免疫治療作為一種輔助治療手段在臨床上已進(jìn)行推廣應(yīng)用。因此我們帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行了樹突狀細(xì)胞體外培養(yǎng)和治療作用的研究及NK細(xì)胞殺傷功能檢測等，使學(xué)生對于生物制品的臨床應(yīng)用產(chǎn)生感性認(rèn)識。

另外，根據(jù)本教研室授課教師所從事的科研工作，設(shè)置與教師科研課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如CD59分子功能的檢測、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的檢測、腫瘤生物治療實(shí)驗(yàn)等，鼓勵學(xué)生積極參與免疫相關(guān)的科學(xué)研究，充分發(fā)揮教師的專業(yè)特長，有利于授課教師及時將自身的科研工作與學(xué)生分享，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科研思維能力。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的改革 “互聯(lián)網(wǎng)+”催生了一種新的教育生產(chǎn)力，信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，是教育從跟跑、并跑、到領(lǐng)跑，實(shí)現(xiàn)變軌超車的關(guān)鍵一招。

傳統(tǒng)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容存在步驟多、實(shí)驗(yàn)周期長、需要無菌操作等特點(diǎn)。學(xué)生在極其有限的課時中完成全部內(nèi)容很難實(shí)現(xiàn)。故擬在實(shí)驗(yàn)課程中引入虛擬動畫，將免疫學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)如免疫印跡、抗血清的制備、抗體效價的測定、NK細(xì)胞功能的檢測、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞儀檢測T細(xì)胞等以虛擬動畫課件的形式呈獻(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作方法有直觀的形象認(rèn)識。還可在課下隨時觀看，鞏固實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.4實(shí)驗(yàn)考核方式的改革 以實(shí)驗(yàn)小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核，包括基本技能的考核和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。基本技能的考核主要觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中的動手能力、能否規(guī)范使用各種器材和各小組成員之間的協(xié)作能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要根據(jù)學(xué)生學(xué)過的理論和實(shí)驗(yàn)知識提供給學(xué)生多種實(shí)驗(yàn)選題，要求學(xué)生以小組為單位，選擇其感興趣的內(nèi)容，通過學(xué)過的各種知識及查閱各種資料對所選課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，包括選題的目的和意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、擬采取的技術(shù)路線及實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)期結(jié)果、項(xiàng)目組成員分工等，由組長匯報(bào)，教師點(diǎn)評并向同一組和其他同學(xué)提問。

3 教學(xué)效果分析和評價

3.1學(xué)生反饋結(jié)果 我們對參與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的部分學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查和座談會交流，多數(shù)學(xué)生對于參加研究型實(shí)驗(yàn)課題表現(xiàn)出極大興趣，希望能夠有更多的機(jī)會參與各項(xiàng)研究，希望利用課余時間更多地參與實(shí)驗(yàn)課題的準(zhǔn)備工作。認(rèn)為該種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式有助于促進(jìn)課前預(yù)習(xí)，有助于建立自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，促進(jìn)查閱一定的課外資料，能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，鍛煉語言表達(dá)能力，使課堂氣氛更加活躍，對將來的工作和學(xué)習(xí)有一定的幫助作用，有助于提高解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)考核方式亦受到學(xué)生的歡迎，認(rèn)為該種考核方式使學(xué)生有更充足的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，大部分學(xué)生能夠主動、靈活地將免疫學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)知識融入課題設(shè)計(jì)中。

3.2期末考試成績分析 為觀察免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革能否促進(jìn)學(xué)生對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的整體把握，我們對本學(xué)期實(shí)驗(yàn)課改后500余名學(xué)生的免疫學(xué)期末考試成績進(jìn)行了分析。本次考核全部學(xué)生平均得分為(75.0±14.0)分，不同專業(yè)學(xué)生平均得分及不同分?jǐn)?shù)段學(xué)生所占比例略有差異(表1)，其中臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生得分最高，藥學(xué)專業(yè)最低，可能與不同專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握程度、各專業(yè)每學(xué)期課程設(shè)置不同等有關(guān)。

我們進(jìn)一步對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生在不同題型上的得分情況進(jìn)行了分析(表2)，其中較難把握的題型為論述題，重點(diǎn)考察學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。從本次的考試情況可以看出大部分學(xué)生回答該題時能夠抓住問題的關(guān)鍵，較準(zhǔn)確和全面的論述所提出的問題，平均得分為16.3分。通過對參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后和未進(jìn)行課改前學(xué)生論述題的比較分析，發(fā)現(xiàn)課改后學(xué)生論述題題型得分較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生得分明顯提高，反映綜合性創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力有一定的幫助。

表2 臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生不同題型得分情況

Tab.2 Scores of different types of questions for students majoring in clinical medicine

題型分值得分名詞解釋2016.4±2.4選擇題106.4±1.1填空題2014.4±3.9簡答題3023.9±5.8論述題2016.3±3.3總成績10077.4±14.5

表1 不同專業(yè)免疫學(xué)期末試卷得分情況

Tab.1 Scores of final examination papers of immunology in different majors

專業(yè)成績分析臨床醫(yī)學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)影像學(xué)藥學(xué)總分(x±s)77.4±14.568.8±12.571.0±13.172.2±13.466.7±9.560.2±20.190～100分(%)12.26.15.05.30080～90分(%)32.49.117.528.16.33.070～80分(%)26.433.342.526.331.927.160～70分(%)18.327.322.528.143.138.460分以下(%)10.621.212.512.318.731.5

3 討論

為促進(jìn)各學(xué)科進(jìn)步、更好地加強(qiáng)教學(xué)與科研的結(jié)合、提高學(xué)生的實(shí)踐能力，我校實(shí)行了以學(xué)生為主，教師帶教為輔的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式課題研究。鼓勵一線教師積極申報(bào)與自己學(xué)科相關(guān)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課題，指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)好相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，參與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目研究。本校免疫學(xué)教研室積極響應(yīng)學(xué)校的教改政策，對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行初步的探討和改革[4,5]。

通過設(shè)計(jì)若干涵蓋多個知識點(diǎn)的綜合性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生以實(shí)驗(yàn)小組的形式對所感興趣的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，有助于提高學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力和協(xié)作能力[6-8]。積極鼓勵學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程，了解前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的辛苦和嚴(yán)謹(jǐn)，有利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。在課程考核方法和教學(xué)效果評價階段，我們更加注重對實(shí)驗(yàn)過程的考量，積極鼓勵學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考，有效地激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和主動性。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重視轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，提倡基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用緊密結(jié)合，使兩者之間建立更為直接的關(guān)系，有效地彌補(bǔ)基礎(chǔ)研究和臨床治療之間的鴻溝。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)作為橋梁學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的及時更新，符合臨床應(yīng)用，增強(qiáng)實(shí)用性和針對性。因此我們摒棄原有的與臨床脫軌的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加臨床常用的檢測技術(shù)和治療方法如腫瘤的免疫治療，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

各種新型綜合性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對教師、學(xué)生和實(shí)驗(yàn)平臺均提出了更高的要求。要求教師具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識，能夠定期更新臨床知識儲備和臨床實(shí)踐內(nèi)容，才能設(shè)計(jì)出更多更好的理論聯(lián)系實(shí)際的綜合性實(shí)驗(yàn)課題。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課程一般在醫(yī)學(xué)院校二年級開展，安排較早，學(xué)生的醫(yī)學(xué)理論知識較差，因此要求學(xué)生具備較強(qiáng)的自學(xué)能力、能夠合理安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。通過開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵學(xué)生利用業(yè)余時間完成創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的某些環(huán)節(jié)，提倡各個研究室和實(shí)驗(yàn)中心協(xié)作，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的互通有無，共同提高教學(xué)質(zhì)量。