食品免疫學(xué)多元化教學(xué)模式探索

季艷偉，彭曉麗

（西北農(nóng)林科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌）

《食品免疫學(xué)》是西北農(nóng)林科技大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)開設(shè)的專業(yè)選修課，包括免疫學(xué)基本理論和免疫學(xué)技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用兩大方面的內(nèi)容，如免疫系統(tǒng)的組成及免疫應(yīng)答，食品營養(yǎng)與免疫功能、食源性疾病對免疫系統(tǒng)的影響、超敏反應(yīng)以及免疫學(xué)快速檢測技術(shù)在食品有毒有害物質(zhì)檢測中的應(yīng)用等。該課程共36個學(xué)時，包括課堂理論教學(xué)28學(xué)時和實驗教學(xué)8學(xué)時。通過該課程的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生掌握免疫學(xué)的基礎(chǔ)理論，并且能夠理解食品中的營養(yǎng)物質(zhì)與免疫的關(guān)系，并且能夠用免疫學(xué)技術(shù)解決食品樣品中營養(yǎng)功能成分、有毒有害物質(zhì)的快速定量檢測和分析。

食品免疫學(xué)具有知識點龐雜且抽象，各個知識點之間具有較強的內(nèi)在邏輯性，基礎(chǔ)理論深奧難懂以及理論與技術(shù)更新快的特點。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)模式，往往導(dǎo)致食品專業(yè)的學(xué)生對抽象的免疫學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)和理解的效率不高，出現(xiàn)畏難情緒，也由此對該課程產(chǎn)生厭學(xué)心理。為此，難免使部分老師重基礎(chǔ)性概念，避開重難點內(nèi)容。而如何改變食品專業(yè)的免疫學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，探索出適合食品專業(yè)學(xué)生的免疫學(xué)教學(xué)方法，以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力提升學(xué)習(xí)效率，并構(gòu)建免疫學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)思維，是食品專業(yè)免疫學(xué)教學(xué)亟待解決的問題[1]。

本文根據(jù)作者所在的西北農(nóng)林科技大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)的《食品免疫學(xué)》的教學(xué)實踐，通過多元化教學(xué)模式，以充分激發(fā)學(xué)生對免疫學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而達到較好的學(xué)習(xí)效果，以著力培養(yǎng)滿足新時代要求的高素質(zhì)食品專業(yè)人才。

一 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

食品免疫學(xué)主要包括免疫學(xué)基礎(chǔ)及免疫學(xué)在食品中應(yīng)用兩部分內(nèi)容。免疫學(xué)基礎(chǔ)主要以抗原刺激機體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答作為主線。這條主線包括三部分內(nèi)容：①抗原：在講授抗原的概念的基礎(chǔ)上，通過引入常見的食品有毒有害物質(zhì)重點學(xué)習(xí)抗原的免疫原性和免疫反應(yīng)性。通過以食品中常見的小分子真菌毒素及大分子食源性致病菌為主線，學(xué)習(xí)影響抗原免疫原性的因素。引入2020年“酸湯子食物中毒”事件等熱點問題，理解米酵菌酸等小分子抗原，作為免疫原需要如何處理，促進對小分子半抗原的理解。②免疫系統(tǒng)：免疫系統(tǒng)包括免疫器官、免疫細胞和免疫分子。免疫器官中重點學(xué)習(xí)外周免疫器官骨髓和胸腺，免疫分子中重點學(xué)習(xí)抗體的結(jié)構(gòu)、功能及五種類型抗體。為了后續(xù)系統(tǒng)性理解免疫應(yīng)答過程，對細胞因子、補體及主要組織相容性復(fù)合體等免疫分子進行單獨講授。③免疫應(yīng)答：主要按照固有免疫應(yīng)答、T淋巴細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答和B淋巴細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答三部分講授免疫應(yīng)答。免疫學(xué)應(yīng)用方面主要包括超敏反應(yīng)和免疫學(xué)檢測兩方面的內(nèi)容。其中超敏反應(yīng)重點結(jié)合食物過敏講授I型超敏反應(yīng)機制，并通過引用2021年刊登在Cell上的研究論文，理解誘發(fā)食物過敏的關(guān)鍵原因為機體過度活躍的食物質(zhì)量控制系統(tǒng)。免疫學(xué)檢測中，在重點講述酶聯(lián)免疫吸附法和膠體金免疫層析檢測法的基礎(chǔ)上，引入新型的免疫檢測法。整體在內(nèi)容設(shè)置上，結(jié)合與免疫學(xué)相關(guān)的食品研究引入前沿研究進展，充分體現(xiàn)雙一流背景下的挑戰(zhàn)度和創(chuàng)新性[2]。如圖1所示。

圖1 食品免疫學(xué)課程知識框架

二 可視化多媒體促進知識理解

現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展日新月異，在備課過程中教師可通過制圖、網(wǎng)絡(luò)及視頻編輯技術(shù)收集制作大量與免疫學(xué)相關(guān)的圖像與視頻，制作圖文動靜結(jié)合的可視化多媒體課件，可將抽象難懂的理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笾庇^易于理解的知識，從而化解重難點。可幫助學(xué)生在較短的時間就能清晰透徹地掌握抽象難懂的知識，并能靈活運用。與此同時，也為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了生動形象多變的教學(xué)氛圍可充分激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲，充分激發(fā)對課程的學(xué)習(xí)興趣[3]。

如采用Flash動畫講解單克隆抗體的制備技術(shù)，并引入當(dāng)前科學(xué)研究及在臨床治療、診斷及食品安全中的應(yīng)用。用視頻展示內(nèi)源性抗原和外源性抗體加工提出過程。采用具有生動聲效的視頻形象展示巨噬細胞吞噬和殺傷病原體的過程，加強學(xué)生對巨噬細胞具有強大的吞噬殺傷能力的認(rèn)知。采用flash動畫逐步講解酶聯(lián)免疫吸附法與膠體金免疫層析法的原理及步驟。

三 思維導(dǎo)圖法促進知識整合

免疫學(xué)內(nèi)容抽象，知識繁雜，但知識點之間緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣。但大部分學(xué)生學(xué)完本門課程后，對知識點沒有整體系統(tǒng)的認(rèn)識，感覺云里霧里，達不到融會貫通的效果。思維導(dǎo)圖法由來自英國Tony Buzan博士提出的一種將知識可視化整體化的思維呈現(xiàn)方法，可將復(fù)雜的、零散的知識點有序組織起來，促使學(xué)生知識的整合和遷移，以實現(xiàn)知識點之間的融會貫通，且有利于認(rèn)識其本質(zhì)，構(gòu)建具有較強邏輯性的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[4]。思維導(dǎo)圖一般采用手工繪制或計算機軟件輔助繪制兩種方式。常采用Xmind、Mindmeister、Mindmanager等軟件繪制的思維導(dǎo)圖，方便將電腦里的圖片整合到思維導(dǎo)圖中，做到圖文并茂，且后期具有容易修改，制作較為方便、節(jié)省時間等優(yōu)點。手繪思維導(dǎo)圖對大腦有更強的刺激，給更多的思考時間，以利于理解與記憶，并且靈活性較強。

教師在導(dǎo)入新課中使用思維導(dǎo)圖，可對前后課程起到承上啟下的作用，建立起新舊知識之間的聯(lián)系，使學(xué)生可以在講授前對本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容、重難點及知識脈絡(luò)有整體印象。課后采用思維導(dǎo)圖對本次授課進行總結(jié)，易于學(xué)生建立起知識之間的聯(lián)系。對于某些重難點的內(nèi)容，請學(xué)生課后繪制思維導(dǎo)圖，如：抗體章節(jié)，本章分為抗體的概念、抗體的結(jié)構(gòu)、抗體的功能、抗體的五種類型以及人工制備抗體五個內(nèi)容，可通過繪制思維導(dǎo)圖方式，理順各個小節(jié)的具體內(nèi)容，并建立起各小節(jié)之間的聯(lián)系，圖2為學(xué)生繪制的思維導(dǎo)圖。針對易混淆的具有聯(lián)系性的知識點，可采用對比式思維導(dǎo)圖，如補體的三條激活途徑，四種類型超敏反應(yīng)的原理，均可以采用聯(lián)系、比較式的思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力。針對目前學(xué)生課業(yè)任務(wù)重的特點，快速高效復(fù)習(xí)顯得尤為重要，思維導(dǎo)圖式復(fù)習(xí)方法可對繁雜的知識點快速建立起聯(lián)系，達到知識點一目了然，減少了復(fù)習(xí)時間，便于學(xué)生理解記憶。如圖2所示。

圖2 學(xué)生繪制的抗體章節(jié)思維導(dǎo)圖

四 思政融入促進價值引領(lǐng)

課程思政旨將思想政治教育元素有效融入專業(yè)課教學(xué)中的各個環(huán)節(jié)，以達到潤物無聲的立德樹人效果。作為教師，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時引入體現(xiàn)社會主義核心價值觀的思政元素，充分培養(yǎng)學(xué)生恪守道德規(guī)范、厚植家國情懷，樹立正確的生活理念，充分發(fā)揮課堂的育人功效。

（一）促進辯證思維的形成

辯證唯物主義是在實踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問題，并能解決實際問題的方法論。故教師在開展教學(xué)活動時，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮教材蘊藏的思想性，利用辨證唯物主義觀點去講授免疫學(xué)內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對相應(yīng)知識點進行深度剖析，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以潛移默化地形成與之相對應(yīng)的辨證觀念與方法。免疫是把“雙刃劍”，有利有害同時在。免疫系統(tǒng)可抵御病原體的入侵，清除突變、衰老及死亡的細胞。同時，免疫系統(tǒng)也會因為免疫應(yīng)答過強等問題導(dǎo)致自身免疫性疾病或發(fā)生超敏反應(yīng)，充分體現(xiàn)了馬克思主義哲學(xué)的辨證性思想。抗原和抗體是重要的概念，抗原刺激機體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)抗體，而抗體又能與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合以清除抗原，二者看似為不可調(diào)和的矛盾關(guān)系，但抗體作為一種蛋白其實又可作為抗原誘生抗體，因此抗原和抗體的概念是既對立又統(tǒng)一的相對的概念[5]。

（二）培養(yǎng)學(xué)生厚植家國情懷

學(xué)科的進步與國家的發(fā)展是相統(tǒng)一的。在不同的歷史時期，科學(xué)家們響應(yīng)國家號召，為國家和社會做出了不可替代的歷史貢獻。在學(xué)生的培養(yǎng)過程中，結(jié)合相關(guān)知識背景和人物事跡，以培養(yǎng)學(xué)生的奉獻精神，使學(xué)生心中厚植家國情懷。

如介紹古代應(yīng)對天花的過程中，講述我國是最早將人痘接種技術(shù)應(yīng)用于預(yù)防天花的國家，由此為牛痘預(yù)防天花的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。新中國成立后，眾多對免疫學(xué)的發(fā)展具有杰出貢獻的免疫學(xué)家相繼涌現(xiàn)。如“糖丸爺爺”顧方舟教授為了研制脊髓灰質(zhì)炎疫苗，以身試藥，使中國到2000年就處于無脊髓灰質(zhì)炎狀態(tài)。以人民的重托為己任的乙肝疫苗的開拓者聞玉梅院士，開創(chuàng)了中藥免疫藥理學(xué)的楊貴貞教授，他們努力拼搏在不同的研究方向探索免疫應(yīng)答的機制，充分體現(xiàn)出我國免疫學(xué)領(lǐng)域的重要地位。陳薇院士從抗擊非典，到抗擊埃博拉病毒，再到武漢抗疫，陳薇院士帶領(lǐng)團隊充分發(fā)揮了先鋒模范作用，用過硬的專業(yè)技術(shù)能力，爭分奪秒，集中力量展開應(yīng)急科研攻關(guān)。清華大學(xué)李賽研究員團隊通過采集100TB的高質(zhì)量冷凍電鏡斷層圖像數(shù)據(jù)國際首次解析新冠病毒的三維精細結(jié)構(gòu)[6]。

（三）培養(yǎng)學(xué)生健康生活理念

以學(xué)生不良生活習(xí)慣引入課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生健康生活理念的同時，也能進一步拉近與學(xué)生的距離，使課堂更接地氣。講授免疫器官時，引入通過合理飲食、體育鍛煉可以延緩免疫器官衰退速度。引用Cell的論文，外界壓力導(dǎo)致白介素-6的分泌，從而導(dǎo)致無法調(diào)節(jié)葡萄糖等物質(zhì)的代謝和分解，導(dǎo)致過勞肥，引導(dǎo)健康生活理念。分析來自Cell的論文，高脂飲食對MHC表達的影響。

（四）培養(yǎng)學(xué)生奉獻精神

在講授主要組織相容性復(fù)合體時，引入中華骨髓庫的庫容量及捐獻造血干細胞例數(shù)等，向?qū)W生傳遞社會使命感和責(zé)任感，從而培養(yǎng)學(xué)生的愛心和奉獻精神[7]。

五 多種方法提高學(xué)習(xí)興趣

在基礎(chǔ)理論的教學(xué)中，綜合采用形象化比喻法、案例分析法、啟發(fā)式教學(xué)法等，將枯燥的基礎(chǔ)理論變得形象生動[8]。疑問和矛盾是打開思維的“啟發(fā)劑”。因此，以啟發(fā)式問題為中心的教學(xué)，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)策略。教師可依據(jù)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，精心創(chuàng)設(shè)系列啟發(fā)式問題，引導(dǎo)學(xué)生沿著合乎邏輯的思路進行深入思考，充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生更深入地理解相關(guān)知識。如講授T細胞的發(fā)育過程中提出為什么T細胞對自身成分不發(fā)生反應(yīng)引發(fā)學(xué)生思考及求知欲。獻血和捐獻造血干細胞的區(qū)別以及對身體的副作用，促進學(xué)生對造血干細胞功能的理解。固有免疫應(yīng)答是非特異性的？它又是怎么識別自己與非己的呢？外源性抗原為什么不在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成荷肽？新冠病毒抗體檢測對流行病學(xué)調(diào)查有什么幫助？講授細胞融合技術(shù)時進行三連問：什么細胞分泌抗體呢？那什么細胞可以無限增殖呢？

六 結(jié)語

本文針對本門課程存在的“學(xué)生難學(xué)、教師難教”的問題，進行了初步的改革。為適合食品專業(yè)學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)，對教學(xué)內(nèi)容進行整合優(yōu)化，并引入免疫學(xué)前沿進展，增進內(nèi)容的創(chuàng)新性。并在此基礎(chǔ)上，動靜結(jié)合、形象直觀的多媒體課件。為解決免疫學(xué)知識點繁雜的問題，多處使用思維導(dǎo)圖促進知識點的整合與融會貫通。根據(jù)知識內(nèi)容適時引入思政元素以達到立德樹人的目的。并采用啟發(fā)式教學(xué)方式，促進學(xué)生理論聯(lián)系實際以及思考能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。