“雙一流”模式下研究生免疫學實驗課程的整合與探索

吳 鋒，吳小健，肖 寧，何 穎，司開衛，周曉勃

(西安交通大學醫學部：A.研究生實驗教學中心；B.人才培養處；C.醫學病原與免疫系，陜西 西安 710061)

研究生教育是我國高等教育結構中最高層次的教育，肩負著為我國現代化建設培養高素質、高層次創新型人才的重任[1]。作為“雙一流”大學對高校人才的培養提出了更高的要求，策略實質為為理念創新，核心內涵為人才培養[2]。醫學免疫學作為醫學院校研究生教學的一門重要基礎學科，近年來發展迅速，特別是免疫學實驗技術的發展，帶動了相關學科的發展。一直以來，免疫學實驗教學主要圍繞課程理論體系，注重學生實驗技能的培養，缺乏系統性科研思維能力和創新能力的培養。特別是在研究生培養方面，已不能滿足其基本需求。我校自2008年將細胞生物學、分子生物學、免疫學、生物信息學、遺傳學五門課程進行整合，在強化學生實驗技能培養的同時，注重學生科研思維能力及創新能力的培養。課程整合十余年來，期間不斷對教學內容進行改進，教學中融入相關學科前沿實驗技術，增強了同學們對這門課程的學習興趣。然而，實驗教學中也有許多不盡人意之處，如免疫學部分的實驗內容還是比較單一，缺乏系統性研究；實驗小組人數多；考核體系不健全等缺陷。在雙一流大學建設的背景下，研究生實驗教學需要進一步改革，逐步適應雙一流大學建設目標。為此，我們對研究生免疫學實驗課程在原有的基礎上進行了整合和完善。更加注重學生整體科研思維能力和創新能力的培養，其次掌握免疫學前沿技術，廣開思路，為學生在以后的科研工作中奠定基礎。

1 課程整合的必要性

1.1 原有實驗教學內容陳舊、單一、缺乏系統性

研究生的免疫學實驗教學內容主要從本科生課程延伸而來,大多數實驗內容與與本科階段內容重復,缺少免疫學前沿實驗技術。且大多數實驗內容為免疫學的基本實驗技能，如抗體效價的測定、淋巴細胞的分離、淋巴細胞增值實驗等。實驗內容單一，且實驗課時安排上基本上是4小時完成一個實驗內容，各個實驗內容聯系不夠緊密。其次部分學生在本科階已學習過相關實驗內容。在研究生實驗教學中又一次重復相關實驗內容，導致學生缺乏學習興趣，實驗課效率不高。同時，實驗內容上有一部分實驗技術接近淘汰, 如MTT法檢測淋巴細胞的增殖實驗，與科研實踐和臨床應用嚴重脫節，已不適合當代創新人才培養的目標。作為雙一流大學的研究生，他們更需要了解免疫學中最新的實驗技術, 并學會思考，而不是簡單的重復性工作。他們迫切需要掌握與自己將來課題研究相關的實驗內容，以便在以后的科研工作中少走彎路，提高工作效率。

1.2 傳統教學方法對學生的科研思維能力及創新能力培養不利

原有的研究生教學模式沿襲了本科生的教學模式。帶教教師課堂上將本次實驗的原理、實驗目的、實驗步驟及所用實驗器材逐一向學生講解，強調實驗注意事項。然后通過操作演示，讓學生按部就班進行實驗操作，實驗結束后，將所帶班級好的實驗結果告知學生，學生按照固有模式書寫實驗報告。經常出現實驗報告書寫雷同，分析問題不深入的現象。這樣的教學模式帶來的后果包括：①學生的學習缺乏主動性。大量的研究表明，只有調動起學生的主動性，才能取得最好的教學效果。這種教學的模式其實仍然是填鴨式教學，學生對所有的知識是被動的接受。既沒有主動思考的欲望，也沒有思考的必要。②學生不能建立完整的研究思路。因為各實驗相互獨立，沒有邏輯上的聯系，學生即使掌握了每個實驗的原理，方法，也不能很好的理解怎樣將這些實驗方法應用于科學研研究。

1.3 考核體系不完善，缺乏對學生實驗技能、創新能力、思維能力等的綜合性評價

傳統評價學生實驗課程考核的主要依據是實驗報告的完成情況。對于學生課前預習、實驗過程的考核很少納入考核體系。大部分學生僅僅重視實驗報告的完成，實驗結束后將實驗講義中的實驗原理、實驗目的、實驗步驟等往往照搬摘抄，然后附上小組實驗結果及簡單分析。由于考核體系的不完善，大部分實驗報告雷同，也有不盡人意的實驗結果被篡改。對于實驗中發現的問題也未能進一步探討，減弱了研究生科研分析問題的能力。科學研究中的實驗結果往往是不可完全預期的,對實驗結果的分析能力是研究生科研培養的基本素質之一。作為雙一流大學，對研究生培養時刻應該重視自己科研能力的培養，而不是為應付實驗課程考核而完成實驗報告,更應該加強對實驗結果進行綜合分析的能力，達到鍛煉科研思維能力的目的。

2 實驗教學的整合

實驗教學是高等教育過程中的重要環節，是培養學生實踐能力和創新能力的重要平臺[3-4]。其中實驗教學內容與教學方法的改革一直是教學改革的重點，是實現教學目標的重要因素[5]。針對傳統教學的不足，我們對我校2017級研究生免疫學實驗部分進行了整合和改進，主要包括實驗內容的整合和更新、教學模式的改進、考核體系的完善。運行2年來，得到帶教教師和學生的好評，取得了階段性的成果。

2.1 教學內容的更新

在教學內容的設計上，以研究生教學實驗中心為平臺，根據中心現有的實驗條件，最大化地開展研究生綜合性實驗教學模式，注重學生科研思維能力的培養。首先，刪除了陳舊的實驗內容，如淋巴細胞增殖實驗，多克隆抗體的制備。實驗內容上增加了免疫學一些前沿技術，如磁珠分選淋巴細胞，流式分析細胞等。這些實驗是目前免疫學研究中常用的實驗方法。其次，我們將原有的實驗內容進行了整合，以問題為導向，將所有實驗內容串聯起來形成一個小的課題。首先提出一個科研問題，如“炎性刺激對NK的活性產生怎樣的影響？”。圍繞這個問題，引導學生思考什么是炎性刺激，怎樣制備炎性刺激模型，怎樣設置實驗對照，NK細胞的活性如何評估等問題。隨著問題的不斷提出和解決，學生對如何研究免疫細胞的功能研究有了一個整體思路。然后進一步探討如何設計實驗、分組，研究的策略是什么。最后通過實驗驗證所提出的問題、怎樣解釋實驗結果等。通過改進后的實驗教學，不僅加深了學生對免疫學相關理論知識的掌握，而且學會了如何用這些理論解釋實驗現象，大大增強了學生的思維能力。通過小課題所開展的實驗教學模式，不但提高了學生的學習興趣，而且開闊了學生的科研思維模式，更加適合 “雙一流”大學創新人才的培養。

2.2 教學模式的改進

雙一流大學注重創新人才的培養。實踐能力是研究生培養的重要指標，也是具備研究生自主創新能力的重要基礎[6]。實驗教學中要充分發揮學生自主創新能力的培養。學生不僅要全面掌握相關理論知識，同時也要提高動手能力、科研思維能力及解決問題的能力。教學中我們將原有的實驗安排由4個半天改為2天內完成，保證了實驗的延續性。實驗人數由4人改為2人，增加學生實驗操作的機會。其次通過翻轉課堂的教學模式增加學生的學習興趣，有效提高學生學習的積極性、主動性，增強分析解決問題的能力[7-8]。在授課內容的安排上，我們著重探討研究思路。首先，提出問題，讓學生先自行討論，提出解決的方法，再將實驗課的整體安排介紹給學生，并對免疫細胞功能的一般研究策略進行講解。其次，不像過去把實驗的每個細節都告訴學生。我們重點講解本門綜合性實驗的基本思路，對于實驗原理及實驗操作，學生則利用網絡或現有的知識，由學生主導、帶教教師引導完成，通過師生角色轉化,充分發揮學生的主觀能動性，注重學生自主能力的培養。實驗帶教教師僅對實驗中容易出問題的細節給予提醒。在操作的過程中，教師隨時糾正操作的問題，以幫助學生建立良好的實驗習慣。實驗結束，每個實驗小組都會發現并提出不同的問題，在課堂上回顧，分析，總結，找出導致問題的原因。在實驗報告的撰寫上，沒有整齊劃一的現象出現。我們要求學生無論是陰性還是陽性的結果，都應該如實地記錄并分析，培養學生良好的學術道德，避免學術不端行為的發生。同時，實驗教學中我們利用微信平臺，將每一組的實驗結果上傳實驗班級群。學生們可以根據不同實驗結果展開熱烈討論，這樣的討論可以延續到實驗課結束之后。實驗過程中要求學生自己制備免疫磁珠，而非購買商品化的免疫磁珠，這樣不但可以節省實驗經費，而且對相關免疫學理論有了全面的了解和靈活應用的能力。這樣在教學經費不足或者無商品供應的情況下，學生也可以自己動手解決實驗當中實驗材料短缺的問題。

3 實驗考核體系的完善

科學的考核評估體系可以提高學生學習的積極性,合理評定學生的實驗能力及科研潛質[9]。其中多元化考評體系更加客觀、全面、公平、公正的評價學生的真實學習情況[10]。實驗教學中我們從實驗理論掌握情況、實驗技能、實驗報告完成情況三個方面對學生進行全面評價。其中實驗考核包括：實驗準備、實驗操作、實驗記錄、實驗結果、實驗討論。實驗技能主要考核學生獨立完成實驗內容的能力。實驗報告從報告的書寫、格式、實驗結果以及討論的合理性進行評價。一方面注重學生實驗前對整個實驗內容的預習情況；另一方面評價學生在實驗教學中的主動性和參與情況，對于實驗結果，能夠合理解釋實驗現象和實驗中出現的一些實驗偏差，針對現有的問題給出合理的解釋。客觀、全面評價學生在實驗教學的態度、實驗可靠性、實驗結果合理解釋。同時引導學生發現問題和解決問題的能力，為在以后科學研究中奠定良好的基礎。

3.1 微信平臺在實驗教學中的應用

傳統教學方法由于上課時間有限，學生人數較多，師生互動及溝通較少,實驗結果難以共享，結果討論也不夠充分，難以提高每位學生學習的積極性和主動性。通過微信輔助教學可以調動學生的學習積極性、提高教學質量，同時也能增進教師和學生之間的感情[11]。實驗教學中利用微信平臺，不僅實現了師生在課堂上的互動，同時也為教師和學生在課后繼續溝通提供了一條新的途徑，隨時探討實驗教學中的一些問題。其次與學生建立長期聯系方式，便于學生在以后課題研究中遇到相關問題可以隨時進行解答，進一步提高了學生對該門課程學習的興趣。

4 整合后實驗課程的優勢

通過對研究生免疫學實驗課程的整合和改進，克服了傳統教學中實驗內容單一、系統性缺乏以及教學模式簡單等缺陷。大大提高了學生對實驗教學的興趣，改變了少數人做實驗多數人觀看的現象。同時在實驗教學中，融入免疫學一些前沿技術，使學生進一步了解免疫學的最新進展及相關實驗技術在醫學中的應用。不但開拓了科研思維能力，同時通過實驗教學的訓練，掌握多種免疫學前沿實驗技術和實驗操作能力。教學過程中利用微信平臺及時解決學生在實驗中所遇到的問題，提高實驗教學質量及本學科在我校學生中的影響力。當然，實驗教學過程中也有不盡人意的地方，如實驗設備的不足，導致實驗周期有所延長，另外由于實驗課時有限，大型儀器設備不能由學生本人完成，如流式細胞分析儀的操作。下一步，我們將結合學生對該門課程的反饋意見進一步進行改進，并結合實驗室具體情況，分批次對免疫學實驗技術有興趣的學生開設第二課堂，介紹免疫學實驗中常用大型設備的使用及應用，解決學生不能獨立完成免疫學有關實驗技術的問題，全面提高學生在免疫學實驗中的動手能力的培養。并在教學當中將本學科最新研究成果引入研究生實驗教學當中，實現教學與科研對接，全面提高學生創新意識、創新能力的培養。為我校在“雙一流”大學學科建設方面起到標桿作用。

眾所周知，免疫學實驗技術是生命科學等各個研究領域中高效和必須的研究手段，已成為醫學研究生重要的工具課程。所以在實驗教學中應緊跟學科發展的腳步,傳播新知識、介紹新技術, 淘汰陳舊教學內容。同時，對不適合研究生培養的教學模式、實驗內容等進行整合和改進，實現教學方式多元化，進一步激發學生學習興趣。同時，要注重培養學生嚴謹的科學態度、活躍的科研思維能力、獨立分析和解決問題的能力，更加適合雙一流大學背景下拔尖人才的培養。