《免疫药理学》课程引入科研实验与临床实践的教学改革探索

熊 慧 ,胡蓬辉 ,单 效 ,郁春艳 ,龚 波,郑 慧,王 霆,余秋景,3b△

(1.天津医科大学基础医学院 a.免疫学系,免疫微环境与疾病教育部重点实验室;b.药理学系,天津 300070;2.天津医科大学总医院重症医学科,天津 300052;3.四川省医学科学院·四川省人民医院 a.人类疾病基因研究四川省重点实验室,b.健康管理研究所,四川 成都 611731;4.苏州大学生物医学研究院,江苏 苏州 215123)

免疫药理学综合了免疫学和药理学的理论和技术发展,在两个领域的基础上逐渐形成了药物对免疫系统及免疫相关疾病的影响、免疫系统在药物代谢和药效学中的作用、免疫调节药物的发展和应用等系统的研究领域[1]。免疫学与药理学两个学科在当前的医学教育中占据重要的地位,是贯穿整个基础研究和临床应用的关键学科。随着科学的发展,免疫药理学这个混合领域在科研和临床中发挥越来越重要的作用。医学院校也在逐渐加强培养免疫药理学领域的人才,因此需要在教学改革中逐步探索教学策略。

《免疫药理学》课程涵盖内容众多,如何从大量的知识点中提炼领域内的重点,也是本学科教学改革需要探索的内容。其涉及的知识点涵盖免疫学、药理学、临床医学、基础医学以及科研技术等,该学科的多样性和复杂性也提示了教学改革的方向—通过跨学科整合[2],集其跨领域交叉的优势,联合并促进不同学科领域之间的交流和合作,通过改进教学内容及结合科研实验和临床实践的课程,培养学生综合思维能力。

1 《免疫药理学》课程实施

1.1 《免疫药理学》课程本校免疫学系新开设的《免疫药理学》课程,在参考传统的《免疫学》和《药理学》临床教材的基础上,还借鉴了《Immunopharmacology》[3]及《Principles of Immunophar-macology》[4]这两本外文书籍。这些书籍囊括了免疫学、药理学以及免疫药理学的新发现。本课程的教学目标是让学生掌握免疫药理学的基础理论、调节免疫应答的药理学药物的作用机制,以及免疫应答产物的生理、病理和药理学作用,了解免疫学和药理学的相互融合、基础和临床的相互转化、前沿进展等,培养学生的科研思维和创新能力。本系《免疫药理学》课程按照章节划分,对基础医学专业(朱宪彝班)的本科生开设,涵盖免疫应答概述、免疫药理学发展简史、细胞因子及其受体和信号通路、单克隆抗体、免疫抑制药物、过敏性疾病、哮喘的细胞和分子基础、器官移植、获得性免疫缺陷综合征、调节T细胞和疾病、基因治疗、肿瘤治疗、免疫药理学研究的关键科学问题、趋势和展望等免疫药理学知识。主要教学方式是课堂讲授,考核方式以期末成绩和平时成绩为主。本课程让学生了解跨学科领域的前沿知识,并通过该课程学会将交叉学科的知识融会贯通。

1.2 目前课程的局限性《免疫药理学》课程自新开设以来,学生反响良好,但由于课时安排较少、课程内容多,学生反馈需要多花很多时间了解背景知识。并且涉及到的新技术和前沿的信息,尚只在理论水平探讨,没有通过科研实验及临床实践进行深入的学习及解惑。以《免疫抑制药物》章节为例,本节主要介绍了在器官移植、癌症和自身免疫性疾病中运用到的免疫抑制剂,以及根据其作用靶点进行的药物分类、药物的作用机制、药代动力学、药物相互作用、毒性及临床应用,让学生初步了解免疫抑制药物。由于课时较少、涵盖的新知识点较多,未针对免疫抑制药物在临床上应用的案例进行讨论分析,同时缺乏科研实验,对其中的常见药物(如糖皮质激素)未进行炎症抑制和药物副作用的探索实验[5]。

2 对免疫药理学教学改革的探索

2.1 教学目标以培养学生独立思考和分析解决问题的能力为主免疫药理学的教学内容能够让学生了解其研究背景,但在实际的科研和临床问题面前,学生尚缺乏具体分析和解决的能力。因此本教改的主要目标以期培养学生独立思考、运用专业知识分析问题和解决问题的能力。利用跨学科整合的思维让学生分析免疫药理学领域的研究成果和学术观点,掌握免疫药理学知识及相关的实验技能,为后续的基础课、专业课及从事有关疾病的诊断和防治工作奠定知识和技能基础。除此之外,培养学生良好的科学表达和沟通能力、团队合作意识。在整个课程设计中充分利用实验课程、交叉学科的实验与临床资源,将实验课程和临床实践纳入到教学内容中,利用实验视频资源、线上课程资源使学生主动预习和复习。提高学生独立思考和分析问题的能力、科研创新能力、实践能力和团队协作精神,并以多种考核方式评估学生在实验和临床实践中的创新思维和学习能力、对免疫药理学知识的掌握程度。

2.2 改进教学内容

2.2.1前沿知识更新 现代生命科学的发展日新月异,免疫药理学的理论和技术也在不断更迭和创新,特别是在全世界关注精准医疗[6]、免疫治疗[7]、中药免疫药理[8]、疫苗研发[9,10]的当下,免疫药理学领域取得了重大进展。例如内源性物质(如细胞因子、激素等)和外源性化合物与免疫系统的细胞相互作用的机制、对免疫功能的影响[11,12];药用植物及其代谢物通过对白介素的调节发挥抗哮喘的作用[13]。因此,教学内容需要完善更新,结合相关章节讲述学科进展,通过调研和参考国内外免疫药理学相关的最新著作、文献和教学视频,更新课程内容。

2.2.2引入科研和临床的实践课程 目前的教学内容缺乏实验和临床实践以及跨学科整合的案例分析,学生难以将免疫学、药理学等知识与其他学科进行有条理的结合,学生很少有机会将免疫药理学运用到科学研究或临床实践中。而现代医学生对实践性和应用性的课程更感兴趣,希望能够在学习过程中培养运用专业知识解决问题的能力。需要在理论课程的基础上,添加实验课程和临床实践课程。

实验课程可以从药理学与免疫学交叉的领域筛选,如药物对免疫系统的影响(药物免疫原性研究[14])、药物免疫系统的生物学和免疫调节机制的探索[15]、免疫系统在药物代谢和药效学中的作用。基本实验技能操作流程可制作小视频、问答题、参考药理学及免疫学的常规实验等,以提高学生的学习兴趣并加深印象。重要的实验课程可通过录制实验视频及拍照,剪辑并整理成标准实验操作规程。提供规范的视频教学内容供学生预习和复习,解决学生对基础知识的遗忘。此外,加强学生与导师及其课题组的交流和参观学习,培养学生的动手能力和实际操作能力。

临床实践涉及到免疫相关疾病的临床知识,如自身免疫性疾病的治疗药物的临床应用[16]、在器官移植等疾病中的免疫调节药物的应用[17]等。一方面可通过在课堂上进行临床案例讨论、用药分析讨论等方式,让学生了解免疫相关疾病及其用药知识;另一方面还可以加强学生与临床老师的联络,鼓励学生走进临床参观学习,进一步结合临床案例和免疫相关疾病的实际情况进行知识的梳理和总结,学会应用所学解决实际的临床问题。

2.2.3利用交叉学科的优势概括相通的知识点 免疫药理学是建立在免疫学和药理学的概念和技术成就之上的新领域,其融合了分子生物学、生物化学、免疫治疗、免疫病理学等学科的新技术与方法[18,19],且都具有基础实验的共通性[20]。所以在教授过程中可以利用交叉学科之间的共性,充分结合其他基础学科的内容和共通的知识点,培养学生利用交叉学科的知识融会贯通,加强学生对难点、重点的深刻记忆和运用。

2.3 多样化的教学方法教学方法具有多样性,例如讲授式、案例式、启发式、讨论式、参与式、翻转课堂等[21],理论授课可根据学生的专业背景差异灵活选用。而对于增加的实验教学内容,教师讲授课程结合实验演示及实验视频,加强培养学生的动手能力、团队合作能力、发现问题、分析问题和解决问题能力。并利用实验课程的导师的资源,鼓励学生以小组分组形式(5～8名学生为一组),参与到导师课题组的实验实操和训练中。此外,《免疫药理学》课程中与临床相关的章节可以增加临床实践教学内容,联络临床研究方向的导师课题组,由带教老师带领学生(5～8名学生为一组)分批进入医院中参观及参与临床实践学习。学习内容和方式遵循多样性,考核内容和标准引入实际实验操作、论文写作、文献学习、总结分享等多种方式。每组学生分别参与实验设计、科研实验培训、文献学习、科研写作和案例分析,以讲述幻灯片的形式总结当学期所学内容,计入考核。

2.4 考核内容及评估标准的设计重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题的能力、实践动手能力和创新能力等。针对《免疫药理学》新增加的科研实验和临床实践课,其考核评估方式可采用多种形式,包括平时回答问题、作业测评、综述报告、实验报告、学习总结、课堂表现等考核形式。例如以小组合作的方式进行案例分析、学习心得总结、汇报文献、总结实验操作过程、参与临床和科研相关的写作等。这类教学课程的评估方式以分享和介绍幻灯片为主,评估标准以学生掌握其实践内容的重点和难点、幻灯片制作的内容以及表述的清晰程度为参考。考核内容和评估标准的具体实施过程可以根据学生参与的程度进行调整和改革,给予多个主题进行自由选择。对考核内容和评估方式的设计更加注重学生的学习成果以及对学生自主学习能力的培养。

3 总结及思考

《免疫药理学》课程提供了免疫系统和药物相互作用的知识和理论基础,本文通过对该课程的分析、教学改革探索及课程建设的思考,总结了一些教学改革策略,包括更新前沿的课程内容、引入实验和临床的实践教学、通过多样化的教学方法和考核评价方式,大力培养学生的自主创新能力、交叉学科的运用能力、分析问题解决问题的能力。因此学生在了解免疫系统、免疫调节药物的原理和药理学机制、药物与免疫系统的相互作用以及与免疫相关疾病的治疗方法等理论知识之外,还能够掌握实验室技术和研究方法,了解最新的研究进展和临床应用。

然而,本课程的教学改革尚在初探和思考阶段,不仅需要融合多学科的师资条件和硬件设施,还需要大量调研文献、收集临床用药案例、录制实验教学视频、探索合适的教学方法及参考国内外的优秀教学资源,利用基础和临床方向的导师资源给学生提供跨学科融合的实践平台,并结合多方面和多领域的人才力量来完善教学内容。目前对《免疫药理学》的教学改革仍在继续探索,希望通过引入实验及临床的实践课程发挥跨学科优势,着重培养学生的跨学科整合能力和实践创新能力,为学生提供一个积极互动的学习环境。这将有助于学生在免疫药理学领域获得扎实的知识,并为未来的科研和临床实践奠定坚实的基础。