食品免疫學多元化教學模式探索

季艷偉，彭曉麗

（西北農林科技大學 食品科學與工程學院，陜西 楊凌）

《食品免疫學》是西北農林科技大學食品質量與安全專業開設的專業選修課，包括免疫學基本理論和免疫學技術在食品領域中的應用兩大方面的內容，如免疫系統的組成及免疫應答，食品營養與免疫功能、食源性疾病對免疫系統的影響、超敏反應以及免疫學快速檢測技術在食品有毒有害物質檢測中的應用等。該課程共36個學時，包括課堂理論教學28學時和實驗教學8學時。通過該課程的學習，以培養學生掌握免疫學的基礎理論，并且能夠理解食品中的營養物質與免疫的關系，并且能夠用免疫學技術解決食品樣品中營養功能成分、有毒有害物質的快速定量檢測和分析。

食品免疫學具有知識點龐雜且抽象，各個知識點之間具有較強的內在邏輯性，基礎理論深奧難懂以及理論與技術更新快的特點。傳統填鴨式教學模式，往往導致食品專業的學生對抽象的免疫學內容學習和理解的效率不高，出現畏難情緒，也由此對該課程產生厭學心理。為此，難免使部分老師重基礎性概念，避開重難點內容。而如何改變食品專業的免疫學課程的教學現狀，探索出適合食品專業學生的免疫學教學方法，以充分激發學生的學習動力提升學習效率，并構建免疫學基礎的學習思維，是食品專業免疫學教學亟待解決的問題[1]。

本文根據作者所在的西北農林科技大學食品質量與安全專業的《食品免疫學》的教學實踐，通過多元化教學模式，以充分激發學生對免疫學基礎的學習興趣，提高學生的學習熱情，從而達到較好的學習效果，以著力培養滿足新時代要求的高素質食品專業人才。

一 教學內容優化

食品免疫學主要包括免疫學基礎及免疫學在食品中應用兩部分內容。免疫學基礎主要以抗原刺激機體的免疫系統產生免疫應答作為主線。這條主線包括三部分內容：①抗原：在講授抗原的概念的基礎上，通過引入常見的食品有毒有害物質重點學習抗原的免疫原性和免疫反應性。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，學習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：免疫系統包括免疫器官、免疫細胞和免疫分子。免疫器官中重點學習外周免疫器官骨髓和胸腺，免疫分子中重點學習抗體的結構、功能及五種類型抗體。為了后續系統性理解免疫應答過程，對細胞因子、補體及主要組織相容性復合體等免疫分子進行單獨講授。③免疫應答：主要按照固有免疫應答、T淋巴細胞介導的細胞免疫應答和B淋巴細胞介導的體液免疫應答三部分講授免疫應答。免疫學應用方面主要包括超敏反應和免疫學檢測兩方面的內容。其中超敏反應重點結合食物過敏講授I型超敏反應機制，并通過引用2021年刊登在Cell上的研究論文，理解誘發食物過敏的關鍵原因為機體過度活躍的食物質量控制系統。免疫學檢測中，在重點講述酶聯免疫吸附法和膠體金免疫層析檢測法的基礎上，引入新型的免疫檢測法。整體在內容設置上，結合與免疫學相關的食品研究引入前沿研究進展，充分體現雙一流背景下的挑戰度和創新性[2]。如圖1所示。

圖1 食品免疫學課程知識框架

二 可視化多媒體促進知識理解

現代信息技術發展日新月異，在備課過程中教師可通過制圖、網絡及視頻編輯技術收集制作大量與免疫學相關的圖像與視頻，制作圖文動靜結合的可視化多媒體課件，可將抽象難懂的理論知識轉變為形象直觀易于理解的知識，從而化解重難點?？蓭椭鷮W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，也為學生創設了生動形象多變的教學氛圍可充分激發學生強烈的求知欲，充分激發對課程的學習興趣[3]。

如采用Flash動畫講解單克隆抗體的制備技術，并引入當前科學研究及在臨床治療、診斷及食品安全中的應用。用視頻展示內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，加強學生對巨噬細胞具有強大的吞噬殺傷能力的認知。采用flash動畫逐步講解酶聯免疫吸附法與膠體金免疫層析法的原理及步驟。

三 思維導圖法促進知識整合

免疫學內容抽象，知識繁雜，但知識點之間緊密聯系，環環相扣。但大部分學生學完本門課程后，對知識點沒有整體系統的認識，感覺云里霧里，達不到融會貫通的效果。思維導圖法由來自英國Tony Buzan博士提出的一種將知識可視化整體化的思維呈現方法，可將復雜的、零散的知識點有序組織起來，促使學生知識的整合和遷移，以實現知識點之間的融會貫通，且有利于認識其本質，構建具有較強邏輯性的知識結構網絡[4]。思維導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圖，方便將電腦里的圖片整合到思維導圖中，做到圖文并茂，且后期具有容易修改，制作較為方便、節省時間等優點。手繪思維導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。

教師在導入新課中使用思維導圖，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系，使學生可以在講授前對本節課要學習的內容、重難點及知識脈絡有整體印象。課后采用思維導圖對本次授課進行總結，易于學生建立起知識之間的聯系。對于某些重難點的內容，請學生課后繪制思維導圖，如：抗體章節，本章分為抗體的概念、抗體的結構、抗體的功能、抗體的五種類型以及人工制備抗體五個內容，可通過繪制思維導圖方式，理順各個小節的具體內容，并建立起各小節之間的聯系，圖2為學生繪制的思維導圖。針對易混淆的具有聯系性的知識點，可采用對比式思維導圖，如補體的三條激活途徑，四種類型超敏反應的原理，均可以采用聯系、比較式的思維導圖，培養學生知識遷移能力。針對目前學生課業任務重的特點，快速高效復習顯得尤為重要，思維導圖式復習方法可對繁雜的知識點快速建立起聯系，達到知識點一目了然，減少了復習時間，便于學生理解記憶。如圖2所示。

圖2 學生繪制的抗體章節思維導圖

四 思政融入促進價值引領

課程思政旨將思想政治教育元素有效融入專業課教學中的各個環節，以達到潤物無聲的立德樹人效果。作為教師，應根據教學內容適時引入體現社會主義核心價值觀的思政元素，充分培養學生恪守道德規范、厚植家國情懷，樹立正確的生活理念，充分發揮課堂的育人功效。

（一）促進辯證思維的形成

辯證唯物主義是在實踐的基礎上，總結和發現問題，并能解決實際問題的方法論。故教師在開展教學活動時，應當充分發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內容，并在此基礎上對相應知識點進行深度剖析，促使學生在學習相關內容的基礎上可以潛移默化地形成與之相對應的辨證觀念與方法。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，免疫系統也會因為免疫應答過強等問題導致自身免疫性疾病或發生超敏反應，充分體現了馬克思主義哲學的辨證性思想?？乖涂贵w是重要的概念，抗原刺激機體的免疫系統產生相應抗體，而抗體又能與相應的抗原特異性結合以清除抗原，二者看似為不可調和的矛盾關系，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一的相對的概念[5]。

（二）培養學生厚植家國情懷

學科的進步與國家的發展是相統一的。在不同的歷史時期，科學家們響應國家號召，為國家和社會做出了不可替代的歷史貢獻。在學生的培養過程中，結合相關知識背景和人物事跡，以培養學生的奉獻精神，使學生心中厚植家國情懷。

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

（三）培養學生健康生活理念

以學生不良生活習慣引入課堂教學，培養學生健康生活理念的同時，也能進一步拉近與學生的距離，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，外界壓力導致白介素-6的分泌，從而導致無法調節葡萄糖等物質的代謝和分解，導致過勞肥，引導健康生活理念。分析來自Cell的論文，高脂飲食對MHC表達的影響。

（四）培養學生奉獻精神

在講授主要組織相容性復合體時，引入中華骨髓庫的庫容量及捐獻造血干細胞例數等，向學生傳遞社會使命感和責任感，從而培養學生的愛心和奉獻精神[7]。

五 多種方法提高學習興趣

在基礎理論的教學中，綜合采用形象化比喻法、案例分析法、啟發式教學法等，將枯燥的基礎理論變得形象生動[8]。疑問和矛盾是打開思維的“啟發劑”。因此，以啟發式問題為中心的教學，充分體現了“以學生為中心”的教學策略。教師可依據內容的內在聯系，精心創設系列啟發式問題，引導學生沿著合乎邏輯的思路進行深入思考，充分調動學習積極性，促進學生更深入地理解相關知識。如講授T細胞的發育過程中提出為什么T細胞對自身成分不發生反應引發學生思考及求知欲。獻血和捐獻造血干細胞的區別以及對身體的副作用，促進學生對造血干細胞功能的理解。固有免疫應答是非特異性的？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質網中完成荷肽？新冠病毒抗體檢測對流行病學調查有什么幫助？講授細胞融合技術時進行三連問：什么細胞分泌抗體呢？那什么細胞可以無限增殖呢？

六 結語

本文針對本門課程存在的“學生難學、教師難教”的問題，進行了初步的改革。為適合食品專業學生的理解和學習，對教學內容進行整合優化，并引入免疫學前沿進展，增進內容的創新性。并在此基礎上，動靜結合、形象直觀的多媒體課件。為解決免疫學知識點繁雜的問題，多處使用思維導圖促進知識點的整合與融會貫通。根據知識內容適時引入思政元素以達到立德樹人的目的。并采用啟發式教學方式，促進學生理論聯系實際以及思考能力，提高學生的學習興趣。