摘要:醫學微生物學是重要的醫學基礎學科,包括細菌學、病毒學和真菌學等,是基礎醫學和臨床醫學的橋梁。文章闡述醫學微生物學的教學現狀,分析教學過程中存在的問題,探討學科間知識點的交叉融合,旨在為新時期的醫學微生物學教學實踐和改革提供重要參考。
關鍵詞:醫學微生物學;理論教學;教學實踐
醫學微生物學是研究病原微生物的形態結構、生物學性狀和致病機制,闡明病原微生物與外界因素,特別是人體之間相互關系的一門學科。隨著分子生物學技術的不斷進步,新發現的病原微生物種類不斷增多,授課內容也涉及細胞生物學、生物化學、免疫學和病理學等科目。由于醫學微生物學的教學內容具有繁雜、零散和交叉的特點,學生也普遍反映該門課程存在系統性差、知識量大、內容多而雜等問題,難以形成有效記憶。基于上述背景,筆者在醫學微生物學教學過程中進行了一系列教學改革實踐。
一、關注國內外病原微生物的流行動態
伍連德博士講過“人類的歷史即疾病的歷史”,所以醫學微生物學是人類在探究病原微生物的流行規律、防治措施的過程中逐漸發展起來的。隨著微生物檢測技術的不斷進步,新發現的病原微生物種類逐年增加,如在1981年發現了HIV(人類免疫缺陷病毒)和人內源性逆轉錄病毒,1982年分離到幽門螺桿菌,2002年發現了SARS(嚴重急性呼吸綜合征)冠狀病毒,2012年發現的中東呼吸道綜合征冠狀病毒等。新發傳染病給人類帶來了很多危害,而消滅傳染病任重而道遠。
許多病原微生物就在人們身邊,所以關注國內外病原微生物的流行動態,及時調整相關教學內容十分必要。在禽流感疫情、非洲豬瘟疫情、埃博拉疫情、寨卡疫情出現后,教師可以將相關內容加入教學內容,加深學生對相關知識的了解。在登革熱暴發期間,教師可以通過視頻、漫畫等形式將登革疫情的產生原因、登革病毒的致病性和防控措施加入教學課件。在講授呼吸道病毒時,教師介紹流感病毒表面抗原血凝素和神經氨酸酶極易變異,由于抗原血凝素和神經氨酸酶的變異使得流感病毒感染難以預防。如影響人類歷史進程之一的西班牙大流感,造成全球約5 000萬人死亡,通過直觀的數字,學生能切實體會到病毒變異速度之快,傳播范圍之廣和危害之大。可見,人類與病原微生物的斗爭是一場持久戰,要想打贏這場戰爭,人類就不能停下學習的腳步,必須用知識武裝頭腦。正因如此,教師應與時俱進,關注國內外病原微生物的流行動態,使學生認識到學好醫學微生物學的重要性。
二、追蹤本學科前沿動態
隨著科技的日益發展,醫學微生物學研究領域也取得重要進展,盡管醫學微生物學教材在不斷更新,但是課本上的內容往往存在一定的滯后性。因此,在教學內容的選擇上,教師應及時追蹤本學科領域的最新進展,將新知識點、新技術和新突破及時介紹給學生,使學生不再局限于書本上的知識,在激發學生學習興趣的同時,拓寬學生的知識面。
在講授細菌的生理時,教師可以給學生講授細菌的CRISPR-Cas(成簇規律間隔短回文重復關聯)免疫系統的發現過程,以及利用CRISPR-Cas免疫系統對細菌、植物和動物進行基因編輯,從而促進功能基因的研究。另外,教師給學生介紹CRISPR-Cas免疫系統的專利權之爭、諾貝爾獎之爭,以及華裔科學家張鋒對CRISPR-Cas免疫系統商業化作出的重要貢獻,使學生了解科學發現過程中的復雜性和曲折性,樹立追求科學的遠大志向。
在講授肝炎病毒時,教師可以給學生介紹北京生命科學研究所李文輝團隊首次發現乙肝病毒表面受體NTCP(鈉離子-牛黃膽酸共轉運蛋白)和基于該研究成果獲得了布魯伯格獎和未來科學獎之生命科學獎,同時介紹以NTCP為靶位點的乙肝新藥HH-003的研發過程及徹底治愈乙肝的應用前景,能為減少乙肝感染人數和控制乙肝病情作出重要貢獻。
在講授炭疽芽孢桿菌時,教師可以給學生介紹其產生的3種蛋白質:保護性抗原、水腫因子和致死因子。保護性抗原能與神經元上的受體結合,形成一個孔道,幫助水腫因子和致死因子進入細胞,產生殺傷性。最新的研究發現,保護性抗原和水腫因子結合形成的水腫毒素能與傷害性感受器上的一種受體結合,能起到鎮痛的作用,對減少緩解疼痛類藥物的依賴性具有較好的潛力。教師通過追蹤本學科的最新前沿動態,以講故事的形式傳授知識,能夠激發學生的學習興趣。
三、增加知識點的交叉融合
醫學微生物學與免疫學、細胞生物學和生物化學等學科間是相互聯系、互為補充的。因此,教師可以在醫學微生物學授課內容中增加知識點的交叉融合,拓寬學生的知識面,豐富課堂教學內容。
在講授腸道桿菌時,教師可以給學生講解肥達試驗的用途和原理,穿插介紹IgM(免疫球蛋白M)抗體和IgG(免疫球蛋白G)抗體的特點,即傷寒沙門氏菌菌體抗原能刺激機體產生IgM抗體,IgM類抗體通常在感染早期出現,但維持時間較短,消失后一般不會受非特異性刺激而重新產生。鞭毛抗原刺激機體產生IgG抗體,IgG類抗體出現時間較晚,但維持時間較長,消失后容易受到非特異性刺激重新產生。通過分析兩類抗體的特性,學生能夠根據兩類抗體的效價高低對檢測結果做出正確的判斷和解釋。
在講授逆轉錄病毒HIV的致病機制時,教師可以給學生介紹血清中CD4+T(一種免疫細胞)數量對確定HIV感染狀態、腫瘤發病的可能性和評價治療效果中的重要作用。
在講授登革病毒引起的登革出血熱和登革休克綜合征時,教師可以給學生介紹登革出血熱和登革休克綜合征的發病機制,即感染登革病毒后所產生的抗體能與其他病毒產生交叉作用,形成病毒-抗體復合物,刺激單核-巨噬細胞釋放大量促炎細胞因子,引起彌散性血管內凝血、出血和休克等病理反應。教師通過將免疫學和醫學微生物知識交叉融合,既能增強學生對醫學微生物學知識的理解,又能促進免疫學和醫學微生物學知識的聯系,有助于學生全面地、系統地理解知識,從而更好地將相關知識點聯系起來。
四、加強人文知識的引入
醫學是一門直接服務于人的科學,不僅具有科學屬性,還具有人文屬性。教師在醫學微生物學教學中引入人文知識,不僅能幫助學生從不同的角度理解醫學,還能提高學生的人文素質,加深學生的職業認同,使學生更加具有人文關懷。
在講授衣原體時,教師可以介紹湯飛凡是世界上發現重要病原體的第一個中國人。湯飛凡為了證明分離出的衣原體能在人的眼內引起沙眼,把沙眼衣原體種進自己的左眼,并以右眼作為對照。為了觀察沙眼的整個病理過程,他腫著眼睛堅持了40多天才接受治療,并重新在自己眼中將沙眼衣原體分離出來,證實了沙眼衣原體對人的致病性,解決了關于沙眼病原的爭論,開創了衣原體和衣原體病研究的新紀元,促進了對沙眼的防治。
在講授肝炎病毒和艾滋病病毒時,教師可以介紹我國乙肝和艾滋病的流行情況,以及乙肝患者和艾滋病患者受到歧視的現象,并與學生探討該現象存在的原因。教師應引導學生認識到不能歧視患者,而要用所學知識去救治患者,服務患者,共同消滅歧視。
在介紹動物源性細菌時,教師可以選取兩個對比案例。一個是發生在1910年夏秋至年末,俄國西伯利亞和我國東北鼠疫暴發時,伍連德博士率領團隊僅用60多天便控制和撲滅了鼠疫疫情。伍連德博士創造了中國醫學史上的3個“第一次”:親手實施了中國醫學史上第一例病理解剖,世界上第一個提出“肺鼠疫”概念,讓中國人第一次使用口罩(被稱為“伍氏口罩”)預防傳染病。引起鼠疫的病原菌——鼠疫耶爾森菌也可用來制造生化武器進行細菌戰,從而嚴重威脅人類健康和生命。通過兩個對比案例,教師可以讓學生認識到醫學知識應為人民服務,為社會服務,引導學生樹立正確的世界觀和價值觀。
五、挖掘課程思政元素
醫學微生物學課程內容具有豐富的課程思政元素,但在教學過程中,教師往往重視專業知識的講授,而忽略思政內容的教學,背離了素質教育與立德樹人教育融合發展的要求。教師應將思政元素與教學內容有機結合起來,使課程思政教學能夠打動人心,觸及學生心靈,實現立德樹人的根本任務。
在講授立克次氏體時,教師可以介紹在研究斑疹傷寒過程中,有多位醫生犧牲了年輕的生命。如美國青年醫生立克次因深入斑疹熱的流行區而感染斑疹傷寒犧牲,捷克醫生普勞沃澤克在研究斑疹傷寒病原體時染上了斑疹傷寒犧牲,為了紀念他們,醫學家把斑疹傷寒病原體的屬名定為立克次體,種名定為普氏立克次體。
在講授脊髓灰質炎病毒時,教師可以介紹顧方舟先生的感人事跡。顧方舟先生被稱為“中國脊髓灰質炎疫苗之父”和“人民科學家”,是我國組織培養口服活疫苗的開拓者之一,他研究脊髓灰質炎的預防和控制長達40年,研制的脊髓灰質炎糖丸疫苗保護了數以億計的孩子,是醫學生和醫學工作者的榜樣。由于顧方舟先生的不懈努力,我國在2000年實現了消滅脊髓灰質炎病毒的目標。
在講授幽門螺桿菌時,教師可以介紹巴里·馬歇爾“以身試菌”。在巴里·馬歇爾提出“細菌引起胃潰瘍”理論前,主流學說認為胃潰瘍主要是由于壓力、刺激性食物和胃酸過多引起的。為了證明幽門螺桿菌是引起胃潰瘍的病原體,巴里·馬歇爾吞服了含有大量幽門螺桿菌的培養液,讓自己患上胃潰瘍,10天后他的胃黏膜上果然長滿了幽門螺桿菌。人們在驚呼巴里·馬歇爾“瘋狂舉動”的同時,也逐漸認同了幽門螺桿菌才是導致消化性潰瘍的罪魁禍首。在教學中,教師引入思政元素,能使學生感受到科學巨匠們為全人類造福的決心與毅力,使學生樹立正確的信仰,培養學生良好的職業道德和社會責任感,激勵學生成才。
教學改革永遠在路上,沒有一成不變的教學模式,醫學微生物學的教學還需要不斷改革、反思和總結。在教學中,教師應做到以學生為中心,提高學生的參與度,使學生做到活學活用,從而培養出具有“仁心仁術”“真誠待患”和“家國情懷”的合格醫學生,推進醫學教育事業的不斷發展。
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(作者單位:邵陽學院普愛醫學院)