食品免疫学多元化教学模式探索

季艳伟，彭晓丽

（西北农林科技大学 食品科学与工程学院，陕西 杨凌）

《食品免疫学》是西北农林科技大学食品质量与安全专业开设的专业选修课，包括免疫学基本理论和免疫学技术在食品领域中的应用两大方面的内容，如免疫系统的组成及免疫应答，食品营养与免疫功能、食源性疾病对免疫系统的影响、超敏反应以及免疫学快速检测技术在食品有毒有害物质检测中的应用等。该课程共36个学时，包括课堂理论教学28学时和实验教学8学时。通过该课程的学习，以培养学生掌握免疫学的基础理论，并且能够理解食品中的营养物质与免疫的关系，并且能够用免疫学技术解决食品样品中营养功能成分、有毒有害物质的快速定量检测和分析。

食品免疫学具有知识点庞杂且抽象，各个知识点之间具有较强的内在逻辑性，基础理论深奥难懂以及理论与技术更新快的特点。传统填鸭式教学模式，往往导致食品专业的学生对抽象的免疫学内容学习和理解的效率不高，出现畏难情绪，也由此对该课程产生厌学心理。为此，难免使部分老师重基础性概念，避开重难点内容。而如何改变食品专业的免疫学课程的教学现状，探索出适合食品专业学生的免疫学教学方法，以充分激发学生的学习动力提升学习效率，并构建免疫学基础的学习思维，是食品专业免疫学教学亟待解决的问题[1]。

本文根据作者所在的西北农林科技大学食品质量与安全专业的《食品免疫学》的教学实践，通过多元化教学模式，以充分激发学生对免疫学基础的学习兴趣，提高学生的学习热情，从而达到较好的学习效果，以着力培养满足新时代要求的高素质食品专业人才。

一 教学内容优化

食品免疫学主要包括免疫学基础及免疫学在食品中应用两部分内容。免疫学基础主要以抗原刺激机体的免疫系统产生免疫应答作为主线。这条主线包括三部分内容：①抗原：在讲授抗原的概念的基础上，通过引入常见的食品有毒有害物质重点学习抗原的免疫原性和免疫反应性。通过以食品中常见的小分子真菌毒素及大分子食源性致病菌为主线，学习影响抗原免疫原性的因素。引入2020年“酸汤子食物中毒”事件等热点问题，理解米酵菌酸等小分子抗原，作为免疫原需要如何处理，促进对小分子半抗原的理解。②免疫系统：免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子。免疫器官中重点学习外周免疫器官骨髓和胸腺，免疫分子中重点学习抗体的结构、功能及五种类型抗体。为了后续系统性理解免疫应答过程，对细胞因子、补体及主要组织相容性复合体等免疫分子进行单独讲授。③免疫应答：主要按照固有免疫应答、T淋巴细胞介导的细胞免疫应答和B淋巴细胞介导的体液免疫应答三部分讲授免疫应答。免疫学应用方面主要包括超敏反应和免疫学检测两方面的内容。其中超敏反应重点结合食物过敏讲授I型超敏反应机制，并通过引用2021年刊登在Cell上的研究论文，理解诱发食物过敏的关键原因为机体过度活跃的食物质量控制系统。免疫学检测中，在重点讲述酶联免疫吸附法和胶体金免疫层析检测法的基础上，引入新型的免疫检测法。整体在内容设置上，结合与免疫学相关的食品研究引入前沿研究进展，充分体现双一流背景下的挑战度和创新性[2]。如图1所示。

图1 食品免疫学课程知识框架

二 可视化多媒体促进知识理解

现代信息技术发展日新月异，在备课过程中教师可通过制图、网络及视频编辑技术收集制作大量与免疫学相关的图像与视频，制作图文动静结合的可视化多媒体课件，可将抽象难懂的理论知识转变为形象直观易于理解的知识，从而化解重难点。可帮助学生在较短的时间就能清晰透彻地掌握抽象难懂的知识，并能灵活运用。与此同时，也为学生创设了生动形象多变的教学氛围可充分激发学生强烈的求知欲，充分激发对课程的学习兴趣[3]。

如采用Flash动画讲解单克隆抗体的制备技术，并引入当前科学研究及在临床治疗、诊断及食品安全中的应用。用视频展示内源性抗原和外源性抗体加工提出过程。采用具有生动声效的视频形象展示巨噬细胞吞噬和杀伤病原体的过程，加强学生对巨噬细胞具有强大的吞噬杀伤能力的认知。采用flash动画逐步讲解酶联免疫吸附法与胶体金免疫层析法的原理及步骤。

三 思维导图法促进知识整合

免疫学内容抽象，知识繁杂，但知识点之间紧密联系，环环相扣。但大部分学生学完本门课程后，对知识点没有整体系统的认识，感觉云里雾里，达不到融会贯通的效果。思维导图法由来自英国Tony Buzan博士提出的一种将知识可视化整体化的思维呈现方法，可将复杂的、零散的知识点有序组织起来，促使学生知识的整合和迁移，以实现知识点之间的融会贯通，且有利于认识其本质，构建具有较强逻辑性的知识结构网络[4]。思维导图一般采用手工绘制或计算机软件辅助绘制两种方式。常采用Xmind、Mindmeister、Mindmanager等软件绘制的思维导图，方便将电脑里的图片整合到思维导图中，做到图文并茂，且后期具有容易修改，制作较为方便、节省时间等优点。手绘思维导图对大脑有更强的刺激，给更多的思考时间，以利于理解与记忆，并且灵活性较强。

教师在导入新课中使用思维导图，可对前后课程起到承上启下的作用，建立起新旧知识之间的联系，使学生可以在讲授前对本节课要学习的内容、重难点及知识脉络有整体印象。课后采用思维导图对本次授课进行总结，易于学生建立起知识之间的联系。对于某些重难点的内容，请学生课后绘制思维导图，如：抗体章节，本章分为抗体的概念、抗体的结构、抗体的功能、抗体的五种类型以及人工制备抗体五个内容，可通过绘制思维导图方式，理顺各个小节的具体内容，并建立起各小节之间的联系，图2为学生绘制的思维导图。针对易混淆的具有联系性的知识点，可采用对比式思维导图，如补体的三条激活途径，四种类型超敏反应的原理，均可以采用联系、比较式的思维导图，培养学生知识迁移能力。针对目前学生课业任务重的特点，快速高效复习显得尤为重要，思维导图式复习方法可对繁杂的知识点快速建立起联系，达到知识点一目了然，减少了复习时间，便于学生理解记忆。如图2所示。

图2 学生绘制的抗体章节思维导图

四 思政融入促进价值引领

课程思政旨将思想政治教育元素有效融入专业课教学中的各个环节，以达到润物无声的立德树人效果。作为教师，应根据教学内容适时引入体现社会主义核心价值观的思政元素，充分培养学生恪守道德规范、厚植家国情怀，树立正确的生活理念，充分发挥课堂的育人功效。

（一）促进辩证思维的形成

辩证唯物主义是在实践的基础上，总结和发现问题，并能解决实际问题的方法论。故教师在开展教学活动时，应当充分发挥教材蕴藏的思想性，利用辨证唯物主义观点去讲授免疫学内容，并在此基础上对相应知识点进行深度剖析，促使学生在学习相关内容的基础上可以潜移默化地形成与之相对应的辨证观念与方法。免疫是把“双刃剑”，有利有害同时在。免疫系统可抵御病原体的入侵，清除突变、衰老及死亡的细胞。同时，免疫系统也会因为免疫应答过强等问题导致自身免疫性疾病或发生超敏反应，充分体现了马克思主义哲学的辨证性思想。抗原和抗体是重要的概念，抗原刺激机体的免疫系统产生相应抗体，而抗体又能与相应的抗原特异性结合以清除抗原，二者看似为不可调和的矛盾关系，但抗体作为一种蛋白其实又可作为抗原诱生抗体，因此抗原和抗体的概念是既对立又统一的相对的概念[5]。

（二）培养学生厚植家国情怀

学科的进步与国家的发展是相统一的。在不同的历史时期，科学家们响应国家号召，为国家和社会做出了不可替代的历史贡献。在学生的培养过程中，结合相关知识背景和人物事迹，以培养学生的奉献精神，使学生心中厚植家国情怀。

如介绍古代应对天花的过程中，讲述我国是最早将人痘接种技术应用于预防天花的国家，由此为牛痘预防天花的发展奠定了基础。新中国成立后，众多对免疫学的发展具有杰出贡献的免疫学家相继涌现。如“糖丸爷爷”顾方舟教授为了研制脊髓灰质炎疫苗，以身试药，使中国到2000年就处于无脊髓灰质炎状态。以人民的重托为己任的乙肝疫苗的开拓者闻玉梅院士，开创了中药免疫药理学的杨贵贞教授，他们努力拼搏在不同的研究方向探索免疫应答的机制，充分体现出我国免疫学领域的重要地位。陈薇院士从抗击非典，到抗击埃博拉病毒，再到武汉抗疫，陈薇院士带领团队充分发挥了先锋模范作用，用过硬的专业技术能力，争分夺秒，集中力量展开应急科研攻关。清华大学李赛研究员团队通过采集100TB的高质量冷冻电镜断层图像数据国际首次解析新冠病毒的三维精细结构[6]。

（三）培养学生健康生活理念

以学生不良生活习惯引入课堂教学，培养学生健康生活理念的同时，也能进一步拉近与学生的距离，使课堂更接地气。讲授免疫器官时，引入通过合理饮食、体育锻炼可以延缓免疫器官衰退速度。引用Cell的论文，外界压力导致白介素-6的分泌，从而导致无法调节葡萄糖等物质的代谢和分解，导致过劳肥，引导健康生活理念。分析来自Cell的论文，高脂饮食对MHC表达的影响。

（四）培养学生奉献精神

在讲授主要组织相容性复合体时，引入中华骨髓库的库容量及捐献造血干细胞例数等，向学生传递社会使命感和责任感，从而培养学生的爱心和奉献精神[7]。

五 多种方法提高学习兴趣

在基础理论的教学中，综合采用形象化比喻法、案例分析法、启发式教学法等，将枯燥的基础理论变得形象生动[8]。疑问和矛盾是打开思维的“启发剂”。因此，以启发式问题为中心的教学，充分体现了“以学生为中心”的教学策略。教师可依据内容的内在联系，精心创设系列启发式问题，引导学生沿着合乎逻辑的思路进行深入思考，充分调动学习积极性，促进学生更深入地理解相关知识。如讲授T细胞的发育过程中提出为什么T细胞对自身成分不发生反应引发学生思考及求知欲。献血和捐献造血干细胞的区别以及对身体的副作用，促进学生对造血干细胞功能的理解。固有免疫应答是非特异性的？它又是怎么识别自己与非己的呢？外源性抗原为什么不在内质网中完成荷肽？新冠病毒抗体检测对流行病学调查有什么帮助？讲授细胞融合技术时进行三连问：什么细胞分泌抗体呢？那什么细胞可以无限增殖呢？

六 结语

本文针对本门课程存在的“学生难学、教师难教”的问题，进行了初步的改革。为适合食品专业学生的理解和学习，对教学内容进行整合优化，并引入免疫学前沿进展，增进内容的创新性。并在此基础上，动静结合、形象直观的多媒体课件。为解决免疫学知识点繁杂的问题，多处使用思维导图促进知识点的整合与融会贯通。根据知识内容适时引入思政元素以达到立德树人的目的。并采用启发式教学方式，促进学生理论联系实际以及思考能力，提高学生的学习兴趣。