摘要:免疫學是現代醫學與生命科學中的一門基礎性、帶動性、支柱性的前沿學科。《醫學免疫學》是醫學和生物學專業本科生的一門重要專業基礎課。然而免疫學的基本理論存在著較多的重點和難點,免疫相關疾病種類繁多,機制復雜。因此,傳統的灌輸式教學難以達到好的效果。我們嘗試了大小班結合的研討型教學的新型教學方式。采用模塊化,大小班結合的新型教學方法,每一模塊,先由富有教學經驗的知名教授進行大班授課;然后由年輕老師分小班進行討論課教學,討論課強調學生自主學習和匯報。通過這種新的教學形式,調動了大學生自主學習的積極性,也很好促進了教學效果。此外,對應的實驗課教學也進行了相應的改變。摒棄了傳統的教學實驗和示教實驗,所有的學生進入科研實驗室進行為期一學期的綜合實驗的實踐。經過這樣的教學改革,我們在醫學免疫學的理論和實驗課教學中取得了很好的效果,受到了學生的好評。
關鍵詞:免疫學;教學方法;綜合實驗;探索
免疫學是現代醫學與生命科學中的一門基礎性、帶動性、支柱性的前沿學科,與許多危害人類健康的重大疾病有著密切的關系。免疫學技術已經廣泛應用于臨床醫學、人類及動物的重大傳染性疾病的預防、生物制藥及腫瘤的生物治療等領域。目前,在全球已經批準上市的生物類藥品中80%以上是免疫工程類制劑。免疫學對現代生物醫學和工程技術的發展做出了巨大貢獻。近百年來,因為免疫相關的理論和技術的突破性研究而獲得諾貝爾醫學和生理學獎的學者就有20余位之多。免疫相關技術在生物醫學研究以及現代生物醫藥研發和生產領域內被廣泛應用,已經成為現代生物技術的核心組成部分。
目前,免疫學基本理論與技術的發展仍然日新月異,免疫學相關理論本身存在著較多的重點和難點,而與免疫相關疾病種類繁多,機制復雜。在醫學和生物學相關本科專業中,《免疫學》和《醫學免疫學》的教學一直存在著眾多的困難。傳統的灌輸式教學難以達到好的效果,同時,簡單的示教式實驗也無法讓學生接觸和掌握更多的免疫學相關技術。因此,我們蘇州大學生物醫學研究院免疫學教學團隊從2011年起,就在《醫學免疫學》的教學中進行了一系列新的探索。其中的教學創新實踐主要體現在以下四個方面:①大小班授課;②模塊式教學;③研討型教學;④參與科研實踐。
1大小班結合的研討型理論課教學
傳統的教學都是大班教學,從頭到尾由老師灌輸式講授,學生自主學習的主觀能動性得不到發揮。那種模式下,大學的學習跟中學階段幾乎沒有本質區別。為此,我們摒棄了傳統的一貫式講授方式,采用了大小班結合的模式。
首先,我們將《醫學免疫學》分為了四個學習模塊:①免疫系統;②固有免疫;③適應性免疫;④臨床免疫。每個模塊設置8個學時。前兩次課(4個學時),由具有豐富免疫學教學經驗的資深教授進行大班講授(學生總人數40人左右)。主要講授免疫學發展的歷史、免疫學相關基本概念、各模塊的基本框架內容。而后兩次課的教學則有年輕老師分小班進行。40人分為四個小班,每班10人,然后分成3~4個學習小組。每個模塊的大課結束以后,根據相關模塊的內容,我們分發了10個左右的思考題。學生在課余時間針對這10個思考題進行自學和資料搜集。學生分組準備思考題的答案。我們要求每組學生準備兩道左右的思考題,用PPT、板書、視頻等手段來準備答案。在小班研討課上,各組學生對思考題進行講述,小班老師則參與討論,對學生講授的材料進行點評和補充。對表現優秀的學生給與平時成績優秀的獎勵(學生平時成績占最終成績的30%比例)。
以\"免疫系統\"模塊為例。大班課上,教授主要以傳染病與疫苗的故事來展開免疫學發展的歷史。進而講授免疫學主要的相關概念,概要介紹了機體的免疫相關器官、組織、細胞和分子。并概括了免疫學的基本功能。基于這一模塊的具體內容,給小班研討課留下了以下思考題:①近20年來,在中國及世界范圍內爆發了或者正在流行哪些重要的感染性疾病?它們各自的特點是什么?②現有的嬰幼兒計劃內免疫接種所涉及的疫苗有哪些?分別屬于哪種類型的疫苗?目前還有哪些重要的感染性疾病尚未有人用的疫苗?③討論免疫系統的功能以及功能失調的后果;④固有免疫和適應性免疫的概念,特點及二者相互關系;⑤抗原的定義及抗原的特性;⑥抗原表位的概念,以及抗原表位的類型;⑦趨化因子的概念和功能;⑧粘膜免疫系統及其與疫苗劑型的關系;⑨幾類重要的免疫細胞;⑩抗體的網絡學說及其意義;
以上這些思考題,涵蓋了免疫學發展歷史、免疫系統、免疫系統的功能、主要免疫相關細胞和分子等。學生通過一到兩周時間的課余自學,尋找相關資料,分組準備PPT、板書和視頻資料。小班研討課上,每個班的同學都準備了較充分的答案。每個學習小組的學生輪流擔任某個思考題的主講,其他組員進行補充。而小班老師則在學生陳述的基礎上進行進一步的補充和完善。學生有錯誤的地方,老師會著重進行講評。通過這樣的方式,學生加強了自主學習,發揮主觀能動性,更加深了對相關知識的理解和掌握。通過課堂討論,相關知識也會得到進一步的拓展。很多教科書沒有的最新研究進展,學生老師也能通過互聯網資料得到,并在研討課上進行討論和分享。這樣的研討型教學取得了非常好的效果。
兩個教學周期后,我們對相關學生進行了教學質量問卷調查。結果顯示,參與調查的兩個教學年度80名學生,有68人(85%)給與好評,8人(10%)給與中評,只有6人(7.5%)提出了改進意見。絕大多數的學生對參與授課的資深教授和年輕老師打了5分或者4分的高分(滿分5分)。其中代表性的學生反饋意見如下:\"大課概論,小課細講與討論問題的教學模式是創新的,能激起學生的自主學習能力與討論表達能力。支持!\";\"大課概論和小課細講與問題討論這一模式很實用,能調動學生對學習的自主積極性,很好。\";\"大課以老師講課為主,小課學生討論,可以在一定程度上調動學習的積極性,自主學習的方式對今后的科研也有一定的作用。\" 而學生提出的改進意見主要集中在大課授課內容的進一步充實完善;還有建議學生也參與思考題的設置等等。這些意見,我們教學團隊在今后的實踐中將一并予以考慮。
2免疫學綜合實驗的實施
實驗教學是免疫學教學的重要補充。我們傳統的免疫學教學實驗僅僅涵蓋了免疫細胞分離、小鼠腹腔巨噬細胞制備、酶聯免疫吸附試驗等簡單幾個教學示教試驗,不能讓學生接觸到更多的免疫學相關技術和實驗技能。我們在40人教學班里進行了免疫學綜合實驗的改革。①延長實驗課總課時,我們的免疫學綜合實驗總課時設置了126學時,每周一整天,7學時,共18 w。②學生分4人一組,進入到本研究院的各科研實驗室(10個獨立PI(首席研究員)的實驗室)進行實驗課的教學實踐。每組學生會分到一個免疫學相關的小課題,在科研實驗室的講師和技術員老師的指導下,完成一個涉及分子生物學、細胞生物學以及免疫學相關實驗組成的小課題,最后形成一個完整的實驗報告。
與傳統的免疫學教學實驗相比,進科研實驗室的綜合實驗有以下一些優勢:①學生可以接觸到一個相對完整的小課題;②會學習到分子克隆、蛋白表達、細胞分離純化、免疫熒光染色、免疫細胞增殖活化等眾多相關實驗技能;③會根據相關實驗結果整理一個比較完整的實驗報告,包括課題目的、材料方法、實驗結果、討論、參考文獻等。通過這樣的綜合實驗訓練,學生將對理論課上所學到的免疫學基本知識和技術有進一步的強化和理解。
蘇州大學生物醫學研究院承擔的《醫學免疫學》理論課和實驗課的教學改革經過三年的磨合和試驗,已經取得了良好的效果。我們期望將這類大小班結合的研討型教學方式推廣到更多的專業課教學中去,并將一部分科研實驗室的資源開放給本科生實驗教學。
編輯/丁一