将新冠肺炎防治知识融入医学免疫学线上教学的实践
2020-01-13裴银辉侯志宏
裴银辉 侯志宏 李 娟
(华北理工大学基础医学院,唐山 063210)
自2019年12月,由新型冠状病毒引起的新冠肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)疫情打乱了同学们正常的学习和生活节奏。2020年1月29日,教育部下发通知,要求2020年春季学期延期开学,学生在家不外出、不聚会、不举办和参加集中性活动。同时要求,疫情期间学生“停课不停教、停课不停学”。华北理工大学按照教育部及河北省教育厅要求,疫情期间积极开展线上教学活动。线上教学活动既是战疫情的应急之举,也是互联网+教育的应用,任务艰巨,使命光荣。医学免疫学是医学专业学生的重要专业基础课程,其理论知识与COVID-19的防治措施高度相关。因此,在2020年春季学期的医学免疫学线上教学工作中,教研组将COVID-19防治知识融入线上课程中,授课教师坚持“防疫”与“学习”两手抓,既宣传国家政策、防疫知识,让学生知道目前的防疫防控工作该怎么做,如何有效地预防应对;又加深了对免疫学知识的理解及在病毒防治中的应用,将两者密切结合,取得了很好的教学效果。
1 线上教学基本情况
华北理工大学基础医学院免疫学系在本校2018级344名临床医学专业本科生中开展线上教学活动。本校临床医学专业医学免疫学理论共40学时,每周2节课(4学时)。自2020年2月24日起开始线上授课,至4月30日结束,共10周。课前利用学习通系统发布每节课学习内容,课程开始20 min发布签到通知,利用中国大学MOOC(慕课)国家精品课程在线平台学习相关章节,每节课结束前30 min利用学习通发布讨论主题,待讨论结束后进行总结。
2 医学免疫学融入新冠肺炎防治知识的实践内容
2.1抗体学习中理解抗体检测意义及血浆治疗原理 抗体是重要的免疫分子之一,为更好地引导同学们学习掌握抗体的概念、结构及功能,线上学习前,通过班级微信群布置思考题:“血清抗体检测在新冠肺炎诊断中有何意义?”。线上教学中,组织学生在大学生慕课学习相关视频,同时完成在线测试;课堂学习结束后通过超星学习通组织同学分组讨论国家卫健委《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第二版)》及其后的修订版中抗体检测的意义。讨论结束后,授课教师引导学生根据IgM与IgG型抗体的特点不同理解血清学检查的意义,并进行总结梳理:IgM抗体是病毒感染人体后最早合成的免疫球蛋白,具有出现快,消退快的特点;而IgG抗体合成时间较晚,半衰期长。因此,IgM抗体检测阳性,提示为感染急性期,而IgG阳性则提示为恢复期。
在医护人员的努力下,越来越多的患者逐渐康复,采集康复期患者血浆逐渐成为治疗危重症患者的重要手段。在学生学习抗体功能的基础上,通过学习通平台在班级中发布分组讨论内容:《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》明确了对重症及危重症患者应用康复者血浆作为治疗方案,其作用机制是什么?血浆治疗应该注意什么问题?在分析同学们对问题解答的基础上,任课教师回答对这些问题的看法。病毒感染人体后,通过免疫应答产生Ig,发挥病毒杀伤效应,但这种作用具有高度特异性,是一对一关系。生活中可能存在多种病毒的接触,并产生对应的多种抗体。普通人群中尽管有很多抗体,但没有抗新型冠状病毒的抗体,只有感染过该病毒人的血清中才含相应抗体。新型冠状病毒感染者(包括轻症及无症状感染者)由于接触了新型冠状病毒,其康复后的血清中含有特异的抗病毒抗体。在血浆治疗中应注意,保护性抗体IgG产生时间一般是接触病毒后2周左右,3~4周抗体产生量达峰值,随后由于半衰期会逐渐减少,血清中抗体越少,保护性越差。因此采集康复者血液制备血清或血浆宜尽早进行,以确保采集的血浆制品中有足够的抗体[1]。同其他治疗手段一样,血浆治疗具有副作用,如具有经血液传播病毒及发生超敏反应的风险。除血浆治疗外,也可应用人工手段制备抗体(单克隆抗体,基因工程抗体)发挥抗病毒作用或者通过阻断细胞因子控制细胞因子风暴的发生[2]。通过对这些问题的系统总结,指导同学们学习抗原、细胞因子等相关理论章节,加深对课程理解及应用。
2.2在免疫应答过程中理解机体抗病毒作用机制 新冠疫情发生以来,针对特效药的筛选及研制的争议不断。在线上学习免疫应答前,免疫教学团队通过班级微信群,利用本学期同时开展的医学微生物学课程,指导学生复习病毒学知识,从病毒的特点引导同学们讨论“就目前的认知与研究结果,抗病毒究竟靠什么?”,由于病毒具有细胞内增殖这一特点,迄今为止仍未研发出在体内有效杀病毒的药物,尽管部分抗病毒药物具有一定的抑制病毒效应,但解决病毒仍依赖于机体的免疫功能。在此基础上,指导学生在大学生慕课在线学习固有免疫应答、细胞免疫应答及体液免疫应答等重点章节。在学习这些内容的过程中,掌握T细胞与B细胞的表面标志、活化过程及抗原提呈过程。课后,在学习通中布置作业:“机体免疫系统如何对抗病毒感染?”,任课教师通过分析学生提交的答案,对此问题进行全面总结,帮助学生正确理解免疫应答过程:病毒进入机体后,首先由固有免疫发挥作用,呼吸道黏膜通过分泌黏液黏附并冲洗进入的病毒,通过黏膜表面的纤毛柱状上皮细胞表面纤毛的摆动作用排出病毒,构成了机体抗病毒的第一道防线[3]。呼吸道黏膜相关淋巴组织中有大量参与固有免疫的细胞成分,通过其表面的模式识别受体,与病毒表面的病原体相关模式分子结合,发挥非特异抗病毒效应。当固有免疫彻底杀灭病毒,感染即会终止,如果固有免疫不能完全解决病毒,则进一步启动适应性免疫应答。适应性免疫应答包括细胞免疫应答和体液免疫应答两种类型,均包括识别、免疫细胞活化及发挥效应三个阶段。细胞免疫应答过程中,CTL或Th细胞发挥抗病毒效应。体液免疫应答主要通过B细胞合成并分泌不同类型的免疫球蛋白发挥抗病毒作用[4]。固有免疫应答发挥作用较早,但无特异性,相对作用弱,而特异性免疫应答由于免疫细胞活化、抗体合成需要一定时间,因此发挥作用相对较晚,但作用较强。在学习和讨论机体免疫应答的过程中,将主要组织相容性复合体、补体系统、黏附分子及细胞因子等涉及的相关章节进行讲解,掌握其在免疫应答过程中的作用。
2.3免疫调节中分析疫情期间个体防护措施 此次疫情的发生,普通人群意识到机体免疫力在抵御疾病中的重要意义。一段时间以来,通过各种手段提高免疫力成为人们热议的话题。在学习免疫调节部分前,教师首先在学习通分组讨论区布置作业:“2003年‘非典’流行期间,很多人通过注射胸腺肽进行预防,这一预防措施能否发挥作用?为什么?”。带着对这一问题的思考,引导学生认识到机体免疫系统精确的调节机制,过高或过低的免疫力都会引起疾病。线上教学过程中,指导同学们在大学生慕课学习相关视频。线上学习后,布置课后讨论:“网络及媒体中,有关通过饮食补充蛋白质提高免疫力的说法很多,请同学们自己根据学习的知识分析,去伪存真”。任课教师根据学生在讨论区提交的内容进行总结。尽管蛋白质是机体合成抗体的原料,但人体的免疫系统会根据需要合成抗病毒蛋白,并不是摄入蛋白质越多,合成抗体就越多。只有接触病毒后才能合成抗病毒抗体,否则,即使摄入再多的蛋白质,也不会在体内转换为抗体。其次,防疫非一朝一夕之事,在防疫已转化为常态的情况下,长期过度摄取超过人体所需的蛋白质,会导致营养物质的堆积,为高脂、高糖血症埋下隐患。因此,免疫平衡很重要,刻意提高无必要。一味地追求提高免疫力会带来超敏反应、自身免疫病的风险。均衡营养、规律作息、适当锻炼及乐观的心情更有助于维持机体正常的免疫功能。同时,通过免疫调节内容的学习,结合上述免疫应答机制,引导学生更好地学习与理解临床免疫学中超敏反应、免疫缺陷及移植免疫等相关章节。
2.4疫苗应用中解读新冠肺炎的防控政策 人类社会发展过程中,天花病毒、流感病毒、鼠疫杆菌、结核杆菌等微生物造成了数以亿计的死亡。只要有人类的存在,就会面临微生物感染的风险,也许我们很快会控制目前的新冠病毒,但如何控制未来难以预测的新型病原体出现?纵观人类发展史的多次重大传染性疾病,控制的最佳措施是研制疫苗进行预防接种,天花、脊髓灰质炎得到有效控制正是得益于疫苗的应用。以此为切入点,引导同学们理解主动免疫的概念,学习疫苗接种预防新冠病毒感染的机制。同时,结合基础免疫学知识中有关初次免疫应答和再次免疫应答的不同,进一步理解多次免疫接种的目的正是为了刺激机体再次免疫应答从而产生高效价的IgG类抗体。在此基础上,思考疫苗接种的副作用有哪些?如果病毒发生变异,疫苗接种是否仍有意义?疫苗的研制需要时间及严格的安全性及有效性评估。在目前尚无疫苗应用的情况下,如何进行预防?通过这样的问题导入,宣传国家目前的防控政策。
对于传染性疾病的预防,主要从控制传染源、切断传播途径和保护易感人群3个方面进行。尽管最高效的途径是疫苗接种,但由于目前疫苗研制仍在进行中,因此需要从新型冠状病毒的传播途径着手控制其传播。我国在短时间内迅速改建并投入使用方舱医院,集中收治COVID-19患者,隔离疑似患者及密切接触人群,这些措施为有效控制传染源发挥积极作用。根据新冠病毒的呼吸道传播原理,及时采取社区封闭管理,限制人员流动、外出正确佩戴口罩等措施有效地阻断了其传播途径。在保护易感人群方面,宣传新冠肺炎的预防知识,疫情面前不恐慌,理性应对,科学防控,维持正常的免疫力,养成良好的卫生习惯。通过引导学生对这些问题的思考,掌握疫苗的研制、开发及应用中应注意的问题,更好地理解免疫学在传染性疾病预防中的重要作用,激发同学们对免疫学的学习热情。
3 结语
医学免疫学理论知识抽象,不易理解和掌握。在疫情期间的线上教学过程中,充分利用慕课所具有的大规模、开放和线上优势,通过学习通平台发布讨论内容,实现师生互动,弥补了慕课的不足[5]。在线上教学实施前,以问题引导同学,布置与免疫学相关的新冠肺炎防治知识讨论,激发学生的学习参与热情;在线上教学过程中,以免疫应答过程为主线,将与之相关的内容如抗原、补体、黏附分子、细胞因子、免疫细胞、主要组织相容性复合体及抗原提呈过程等内容融入其中。在课堂学习结束后的讨论部分,融入目前疫情防控知识,分析科学防治措施的免疫学机制,激发了学生的学习兴趣,提高了学生独立思考、应用专业知识解决实际问题的能力。在对2018级临床医学专业同学开展的在线问卷调查中,学生普遍认为学习过程中融入新冠肺炎防治知识,加深了对基础知识的理解,得到了较好的学习效果。同时,教师也充分利用疫情期间的在线教学活动,及时解读并宣传我国的新冠肺炎防控措施,真正做到了学习、防疫两不误。