“双一流”模式下研究生免疫学实验课程的整合与探索

吴 锋，吴小健，肖 宁，何 颖，司开卫，周晓勃

(西安交通大学医学部：A.研究生实验教学中心；B.人才培养处；C.医学病原与免疫系，陕西 西安 710061)

研究生教育是我国高等教育结构中最高层次的教育，肩负着为我国现代化建设培养高素质、高层次创新型人才的重任[1]。作为“双一流”大学对高校人才的培养提出了更高的要求，策略实质为为理念创新，核心内涵为人才培养[2]。医学免疫学作为医学院校研究生教学的一门重要基础学科，近年来发展迅速，特别是免疫学实验技术的发展，带动了相关学科的发展。一直以来，免疫学实验教学主要围绕课程理论体系，注重学生实验技能的培养，缺乏系统性科研思维能力和创新能力的培养。特别是在研究生培养方面，已不能满足其基本需求。我校自2008年将细胞生物学、分子生物学、免疫学、生物信息学、遗传学五门课程进行整合，在强化学生实验技能培养的同时，注重学生科研思维能力及创新能力的培养。课程整合十余年来，期间不断对教学内容进行改进，教学中融入相关学科前沿实验技术，增强了同学们对这门课程的学习兴趣。然而，实验教学中也有许多不尽人意之处，如免疫学部分的实验内容还是比较单一，缺乏系统性研究；实验小组人数多；考核体系不健全等缺陷。在双一流大学建设的背景下，研究生实验教学需要进一步改革，逐步适应双一流大学建设目标。为此，我们对研究生免疫学实验课程在原有的基础上进行了整合和完善。更加注重学生整体科研思维能力和创新能力的培养，其次掌握免疫学前沿技术，广开思路，为学生在以后的科研工作中奠定基础。

1 课程整合的必要性

1.1 原有实验教学内容陈旧、单一、缺乏系统性

研究生的免疫学实验教学内容主要从本科生课程延伸而来,大多数实验内容与与本科阶段内容重复,缺少免疫学前沿实验技术。且大多数实验内容为免疫学的基本实验技能，如抗体效价的测定、淋巴细胞的分离、淋巴细胞增值实验等。实验内容单一，且实验课时安排上基本上是4小时完成一个实验内容，各个实验内容联系不够紧密。其次部分学生在本科阶已学习过相关实验内容。在研究生实验教学中又一次重复相关实验内容，导致学生缺乏学习兴趣，实验课效率不高。同时，实验内容上有一部分实验技术接近淘汰, 如MTT法检测淋巴细胞的增殖实验，与科研实践和临床应用严重脱节，已不适合当代创新人才培养的目标。作为双一流大学的研究生，他们更需要了解免疫学中最新的实验技术, 并学会思考，而不是简单的重复性工作。他们迫切需要掌握与自己将来课题研究相关的实验内容，以便在以后的科研工作中少走弯路，提高工作效率。

1.2 传统教学方法对学生的科研思维能力及创新能力培养不利

原有的研究生教学模式沿袭了本科生的教学模式。带教教师课堂上将本次实验的原理、实验目的、实验步骤及所用实验器材逐一向学生讲解，强调实验注意事项。然后通过操作演示，让学生按部就班进行实验操作，实验结束后，将所带班级好的实验结果告知学生，学生按照固有模式书写实验报告。经常出现实验报告书写雷同，分析问题不深入的现象。这样的教学模式带来的后果包括：①学生的学习缺乏主动性。大量的研究表明，只有调动起学生的主动性，才能取得最好的教学效果。这种教学的模式其实仍然是填鸭式教学，学生对所有的知识是被动的接受。既没有主动思考的欲望，也没有思考的必要。②学生不能建立完整的研究思路。因为各实验相互独立，没有逻辑上的联系，学生即使掌握了每个实验的原理，方法，也不能很好的理解怎样将这些实验方法应用于科学研研究。

1.3 考核体系不完善，缺乏对学生实验技能、创新能力、思维能力等的综合性评价

传统评价学生实验课程考核的主要依据是实验报告的完成情况。对于学生课前预习、实验过程的考核很少纳入考核体系。大部分学生仅仅重视实验报告的完成，实验结束后将实验讲义中的实验原理、实验目的、实验步骤等往往照搬摘抄，然后附上小组实验结果及简单分析。由于考核体系的不完善，大部分实验报告雷同，也有不尽人意的实验结果被篡改。对于实验中发现的问题也未能进一步探讨，减弱了研究生科研分析问题的能力。科学研究中的实验结果往往是不可完全预期的,对实验结果的分析能力是研究生科研培养的基本素质之一。作为双一流大学，对研究生培养时刻应该重视自己科研能力的培养，而不是为应付实验课程考核而完成实验报告,更应该加强对实验结果进行综合分析的能力，达到锻炼科研思维能力的目的。

2 实验教学的整合

实验教学是高等教育过程中的重要环节，是培养学生实践能力和创新能力的重要平台[3-4]。其中实验教学内容与教学方法的改革一直是教学改革的重点，是实现教学目标的重要因素[5]。针对传统教学的不足，我们对我校2017级研究生免疫学实验部分进行了整合和改进，主要包括实验内容的整合和更新、教学模式的改进、考核体系的完善。运行2年来，得到带教教师和学生的好评，取得了阶段性的成果。

2.1 教学内容的更新

在教学内容的设计上，以研究生教学实验中心为平台，根据中心现有的实验条件，最大化地开展研究生综合性实验教学模式，注重学生科研思维能力的培养。首先，删除了陈旧的实验内容，如淋巴细胞增殖实验，多克隆抗体的制备。实验内容上增加了免疫学一些前沿技术，如磁珠分选淋巴细胞，流式分析细胞等。这些实验是目前免疫学研究中常用的实验方法。其次，我们将原有的实验内容进行了整合，以问题为导向，将所有实验内容串联起来形成一个小的课题。首先提出一个科研问题，如“炎性刺激对NK的活性产生怎样的影响？”。围绕这个问题，引导学生思考什么是炎性刺激，怎样制备炎性刺激模型，怎样设置实验对照，NK细胞的活性如何评估等问题。随着问题的不断提出和解决，学生对如何研究免疫细胞的功能研究有了一个整体思路。然后进一步探讨如何设计实验、分组，研究的策略是什么。最后通过实验验证所提出的问题、怎样解释实验结果等。通过改进后的实验教学，不仅加深了学生对免疫学相关理论知识的掌握，而且学会了如何用这些理论解释实验现象，大大增强了学生的思维能力。通过小课题所开展的实验教学模式，不但提高了学生的学习兴趣，而且开阔了学生的科研思维模式，更加适合 “双一流”大学创新人才的培养。

2.2 教学模式的改进

双一流大学注重创新人才的培养。实践能力是研究生培养的重要指标，也是具备研究生自主创新能力的重要基础[6]。实验教学中要充分发挥学生自主创新能力的培养。学生不仅要全面掌握相关理论知识，同时也要提高动手能力、科研思维能力及解决问题的能力。教学中我们将原有的实验安排由4个半天改为2天内完成，保证了实验的延续性。实验人数由4人改为2人，增加学生实验操作的机会。其次通过翻转课堂的教学模式增加学生的学习兴趣，有效提高学生学习的积极性、主动性，增强分析解决问题的能力[7-8]。在授课内容的安排上，我们着重探讨研究思路。首先，提出问题，让学生先自行讨论，提出解决的方法，再将实验课的整体安排介绍给学生，并对免疫细胞功能的一般研究策略进行讲解。其次，不像过去把实验的每个细节都告诉学生。我们重点讲解本门综合性实验的基本思路，对于实验原理及实验操作，学生则利用网络或现有的知识，由学生主导、带教教师引导完成，通过师生角色转化,充分发挥学生的主观能动性，注重学生自主能力的培养。实验带教教师仅对实验中容易出问题的细节给予提醒。在操作的过程中，教师随时纠正操作的问题，以帮助学生建立良好的实验习惯。实验结束，每个实验小组都会发现并提出不同的问题，在课堂上回顾，分析，总结，找出导致问题的原因。在实验报告的撰写上，没有整齐划一的现象出现。我们要求学生无论是阴性还是阳性的结果，都应该如实地记录并分析，培养学生良好的学术道德，避免学术不端行为的发生。同时，实验教学中我们利用微信平台，将每一组的实验结果上传实验班级群。学生们可以根据不同实验结果展开热烈讨论，这样的讨论可以延续到实验课结束之后。实验过程中要求学生自己制备免疫磁珠，而非购买商品化的免疫磁珠，这样不但可以节省实验经费，而且对相关免疫学理论有了全面的了解和灵活应用的能力。这样在教学经费不足或者无商品供应的情况下，学生也可以自己动手解决实验当中实验材料短缺的问题。

3 实验考核体系的完善

科学的考核评估体系可以提高学生学习的积极性,合理评定学生的实验能力及科研潜质[9]。其中多元化考评体系更加客观、全面、公平、公正的评价学生的真实学习情况[10]。实验教学中我们从实验理论掌握情况、实验技能、实验报告完成情况三个方面对学生进行全面评价。其中实验考核包括：实验准备、实验操作、实验记录、实验结果、实验讨论。实验技能主要考核学生独立完成实验内容的能力。实验报告从报告的书写、格式、实验结果以及讨论的合理性进行评价。一方面注重学生实验前对整个实验内容的预习情况；另一方面评价学生在实验教学中的主动性和参与情况，对于实验结果，能够合理解释实验现象和实验中出现的一些实验偏差，针对现有的问题给出合理的解释。客观、全面评价学生在实验教学的态度、实验可靠性、实验结果合理解释。同时引导学生发现问题和解决问题的能力，为在以后科学研究中奠定良好的基础。

3.1 微信平台在实验教学中的应用

传统教学方法由于上课时间有限，学生人数较多，师生互动及沟通较少,实验结果难以共享，结果讨论也不够充分，难以提高每位学生学习的积极性和主动性。通过微信辅助教学可以调动学生的学习积极性、提高教学质量，同时也能增进教师和学生之间的感情[11]。实验教学中利用微信平台，不仅实现了师生在课堂上的互动，同时也为教师和学生在课后继续沟通提供了一条新的途径，随时探讨实验教学中的一些问题。其次与学生建立长期联系方式，便于学生在以后课题研究中遇到相关问题可以随时进行解答，进一步提高了学生对该门课程学习的兴趣。

4 整合后实验课程的优势

通过对研究生免疫学实验课程的整合和改进，克服了传统教学中实验内容单一、系统性缺乏以及教学模式简单等缺陷。大大提高了学生对实验教学的兴趣，改变了少数人做实验多数人观看的现象。同时在实验教学中，融入免疫学一些前沿技术，使学生进一步了解免疫学的最新进展及相关实验技术在医学中的应用。不但开拓了科研思维能力，同时通过实验教学的训练，掌握多种免疫学前沿实验技术和实验操作能力。教学过程中利用微信平台及时解决学生在实验中所遇到的问题，提高实验教学质量及本学科在我校学生中的影响力。当然，实验教学过程中也有不尽人意的地方，如实验设备的不足，导致实验周期有所延长，另外由于实验课时有限，大型仪器设备不能由学生本人完成，如流式细胞分析仪的操作。下一步，我们将结合学生对该门课程的反馈意见进一步进行改进，并结合实验室具体情况，分批次对免疫学实验技术有兴趣的学生开设第二课堂，介绍免疫学实验中常用大型设备的使用及应用，解决学生不能独立完成免疫学有关实验技术的问题，全面提高学生在免疫学实验中的动手能力的培养。并在教学当中将本学科最新研究成果引入研究生实验教学当中，实现教学与科研对接，全面提高学生创新意识、创新能力的培养。为我校在“双一流”大学学科建设方面起到标杆作用。

众所周知，免疫学实验技术是生命科学等各个研究领域中高效和必须的研究手段，已成为医学研究生重要的工具课程。所以在实验教学中应紧跟学科发展的脚步,传播新知识、介绍新技术, 淘汰陈旧教学内容。同时，对不适合研究生培养的教学模式、实验内容等进行整合和改进，实现教学方式多元化，进一步激发学生学习兴趣。同时，要注重培养学生严谨的科学态度、活跃的科研思维能力、独立分析和解决问题的能力，更加适合双一流大学背景下拔尖人才的培养。