关于免疫学实验课教学改革的几点思考

吴艳峰 曹雪涛 (第二军医大学免疫学研究所医学免疫学国家重点实验室,上海200433)

免疫学是一门研究机体对外来或自身“异物”进行识别和清除的生命科学与医学领域的新兴前沿学科,也是一门涉及基础医学、预防医学和临床医学的交叉性和生长性学科,与人类健康及疾病防治密切相关。从二十世纪五十年代以来,免疫学基础理论和应用技术的快速发展推动了生物学、医学、药学乃至整个生命科学的发展,成为当今生命科学中的一门带动性、支持性学科。免疫学的新技术(如单克隆抗体、放免测定、ELISA等)已经成为人们研究生命科学、药学和临床诊断的不可缺少的工具[1],免疫学不但已成为高等医学院校的重要基础医学课程,也成为综合类高校生命科学相关专业本科生的主干课程之一。

但免疫学的初学者普遍反映其概念多、理论多、难点多,且较为抽象,掌握起来有一定的难度。而针对免疫学属于实践性很强的学科这一特点,如果能充分的发挥实验课的功效,将极大的帮助学生理解掌握所学的理论知识,并且有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的实践动手能力和科研思维能力。从这点意义上来说,免疫学实验教学的良好开展,对提高免疫学的教学质量起着至关重要的作用。但传统的医学免疫学实验课的内容有限,通常都是一些经典的古老的免疫学实验,且多为一些验证性实验,缺乏新意,考核成绩也只是将实验报告的简单书写作为依据,无法激发学生的兴趣,学生只是简单的重复教师所教授的实验步骤,对于实验的原理及意义却一知半解。因此,免疫学教学迫切需要进行实验教学的改革,以提高实验教学质量,从而辅助于理论教学。

1 修订实验教学教材,优化实验教学内容

近些年来,免疫学实验教学面临的首要问题是实验课教材的不规范性。免疫学理论课的教学、教材改革进展迅速,相关的教学用书层出不穷,选择范围极为广泛,不同专业、不同学历、不同层面的学生均能找到适合自己的理论课教材,相比之下,实验教学所需的教材及用书改革却明显滞后。(1)缺乏统一的规范的实验教材用书。目前高校的免疫学实验课教材基本上采用的都是本校自行编写的内部教材,在实验设置、实验方法以及与理论课教材的匹配上没有标准和规范可循,这样在一定程度上会降低学生对于实验课的重视程度,也使得教学效果参差不齐。因此,应该有与理论课教材相匹配的统一的实验课教材,使得学生和教师都有章可循。(2)实验教材的更新远远落后于目前免疫学技术的发展。近些年生命科学以及生物技术突飞猛进,免疫学技术也迅猛发展,如果免疫学实验课教材的更新与免疫学技术的发展不匹配,会极大的限制学生的自主创新精神,降低免疫学实验课的教学效果。教材中应该增加免疫学技术的前沿进展内容,一些新出现的应用性强的项目应当予以介绍,即使没有相应的硬件条件展示或让学生亲自体验,可以收集相关的多媒体资料作为教材的补充,以丰富学生的知识内容,并激发起学生的兴趣。(3)各个专业的学生免疫学实验课教材毫无区别。免疫学是一门涉及范围非常广的学科,渗透到医学、生命科学的很多领域,针对这个特点,不同专业的学生,实验课的教材应有所侧重,比如,针对临床检验专业的学生,免疫学相关的实验技术在将来的工作中会占到非常大的比重,因此实验课的内容涉及面就要广一些,而针对临床医学专业的学生,可以更多的涉及疾病的免疫学诊断方法。(4)实验教材中的实验选择和设置不合理。比如,对于传统教材中的一些验证性的实验,由于其对于基本操作训练的帮助并不显著,因此可以进行精简;有一些实验项目虽然是经典的免疫学实验,但是由于其影响因素较多,操作的步骤又比较繁复,目前应用性已经不强,也可以进行适当的简化,主要是介绍其原理,可以放入展示实验的部分。

2 改变实验教学方式,加强学生自主参与

2.1调整理论课和实验课授课结构及顺序 目前,传统的免疫学课程设置有一定的局限性,主要体现在课程安排先进行理论课的学习,当理论课进行到一定的阶段时才加入实验课,这种课程模式是通过实验来验证所学的理论,在实验原理的理解基础上巩固课堂上所学理论知识,因而,实验的原理和结论对于学生来说完全是已知的,这样必然在一定程度上限定了学生的科研思维,不利于激发学生的学习热情和创新意识。针对这个问题,可以适当的调整理论课和实验课的授课顺序,尝试将某些理论知识的学习放到实验课的后面,即学生先做实验,然后带着问题进入理论课的学习,教师可以将实验的结果和讨论结合到课堂的理论教学当中,从而引导学生解决问题。例如,学生普遍反映补体一章中“补体的激活途径和生物学功能”较难理解和记忆,可以尝试先进行补体结合实验的操作,学生有了明确的感性认识,结合课前的理论教程的预习,带着问题进课堂,用实验现象去辅助理解和掌握补体的相关理论知识。这种“理论来源于实践,应用于实践”的实验和理论课相结合的教学方式有助于学生更好的掌握免疫学反应原理和技术,也有利于学生求知欲的激发和学习专业课积极性主动性的提高。

2.2调整实验课的准备流程,让学生参与其中 在传统的实验教学模式中,实验课授课的流程安排通常是由教学组中的实验师或技师先进行实验准备工作,如所需试剂的配制、样品的准备和预处理等,学生上课的时候面对的已经是“半成品”甚至是“成品”了。这样的流程安排使得学生在进入实验室后只是根据实验教材或老师的指导将各种“半成品”实验材料“对号入座”或者直接观察、检测“成品”,但对于所使用的实验材料的来源和处理过程等却一无所知。例如,在进行 Fc受体检测的实验时,HANK’S液的配制、淋巴细胞的分离均是实验师在实验课前就准备好的,学生只是按照教师所说的步骤在淋巴细胞中加入致敏的红细胞即可等待观察最后的实验结果,学生在这个实验过程中连动手操作的机会都几乎没有,更谈不上科研思维了。这种教学的流程安排使学生在实验过程中仅限于被动接受,缺乏主动的操作和思考,不能真正发挥实验课的辅助效果,也不能提高学生的实践能力,久而久之,学生对于实验课不仅不会产生兴趣,可能还会产生厌烦情绪,这与实验教学的目的大相径庭。因此,可以适当的调整实验课的流程安排,尝试某些实验让学生自己进行实验准备,不仅能够调动学生的积极性,促使学生在实验之前主动查阅相关的资料,还能增强学生的动手能力,另外,有些最终结果不太理想的实验在进行讨论时还可以从实验材料准备的角度进行分析,使学生对于实验的掌握具有完整性,从而提高学生的综合分析问题的能力。

3 增加自主实验设计,开阔学生科研思路

免疫学实验课程的教学目的之一是要辅助理论课的学习,使学生通过实验进一步的对理论知识加深理解并掌握,更主要的还有培养学生的实验设计能力,帮助学生建立整体的科研思路,将所学的理论知识应用到实践当中去解决问题。目前的实验教学的内容通常都是既定的实验项目,学生只是单纯的接受和学习,仅限于理解的层面,而无法在掌握的基础上应用所学到的免疫学原理和技术。而增加学生自主实验设计的内容则是解决这一问题的有效方法。我们尝试在实验课程的最后阶段安排2～3次课交给学生进行自主实验设计,通常教师先立题,例如选取一种抗原(或抗体)作为未知的待检测抗原(或抗体),让学生自行选取实验方法进行检测。先进行实验设计,选择合适的实验方法,可以是曾经学习并操作过的,也可以是通过课外查阅资料获得的,鼓励学生运用多个不同的实验方法以及最新进展的一些实验技术,写出完整的实验方案。教师在审阅完实验方案后,挑选出具有代表性的实验设计,即包含经典的实验方法,也包含目前应用最为广泛的实验方法,还应有最新的实验技术,让这些方案的“设计者”走上讲台给同学们讲解自己的实验设计,并接受同学的提问,最终由教师进行讲评和完善。在条件允许的情况下,尽可能的选择多的实验方案让同学进行实施,并根据最终的实验结果撰写完整的实验报告。我们发现,实验课进入这个环节以后,学生的积极性空前的高涨,充分应用手边的资源进行实验设计,在进行介绍时,无论是讲解实验的学生还是台下“听课”的学生思维都十分的活跃,教师还可以利用这个机会将整个实验课程进行梳理总结,帮助学生建立完整的免疫学实验概念。这种实验课的模式充分的调动了学生的学习积极性,引导学生应用已学的理论知识和实验技术解决问题,分析问题,从而有更多的机会发现新问题进行科研创新,也极大地提高了学生的实践动手能力。

4 改革实验考核方式,全面衡量学生能力

传统的免疫学实验课考核方式往往侧重于学生撰写的实验报告,最终的笔试考核中加入一定比例的实验相关题目,这种评价方法对于学生的实践能力高低没有体现,而且容易出现学生抄袭实验报告,将实验结果“完美化”,以及死记硬背实验原理的现象。应该建立一个新型的考核体系,纳入一些新的元素,例如,(1)平时成绩的记录：①实验课上的实验态度,②学生对于课前及课中的教师提出问题的回答情况;(2)实验报告成绩：①实验报告中是否有对于自己实验所得出的结果的讨论以及总结,而不是单纯的实验结果的“展示”,②自主实验的实验设计以及实验方案的撰写;(3)适当的增加基本实验操作的考核[2]。通过综合的考核方式的建立,一方面能够增加学生的学习积极性以及对于实验课的重视,另一方面能够较为全面的评价实验课的成效以利于不断的完善。

免疫学是一门实践性很强的学科,实验教学对于免疫学的教学具有至关重要的作用,不断的更新、完善实验教学的理念和方法有利于学生更好的掌握免疫学的理论知识并应用于实践,也有利于学生科研素质的养成和创新能力的提高。

1 曹雪涛.免疫学研究的发展趋势及我国免疫学研究的现状与展望[J].中国免疫学杂志,2009;25(1)：10-23.

2 付晓燕,魏志新,付丽丽.对建设高质量医学免疫学实验课教学的探讨[J].中国医药导报,2010;7(22)：165-166.