李健
(第三軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部免疫學(xué)教研室,重慶400038)
·管理科學(xué)·
醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)免疫學(xué)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索*
李健
(第三軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部免疫學(xué)教研室,重慶400038)
【提要】生物技術(shù)專業(yè)免疫學(xué)技術(shù)課程側(cè)重實(shí)驗(yàn)教學(xué),而開設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容龐雜,以往教學(xué)過程中學(xué)生只是被動接受實(shí)驗(yàn)操作步驟訓(xùn)練,缺乏對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理論知識背景及應(yīng)用范圍的系統(tǒng)性理解。該文從個人及教學(xué)組近2年的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出一系列的針對教學(xué)內(nèi)容、授課方式、教員培訓(xùn)等的改進(jìn)措施,探索了啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,對培養(yǎng)具有綜合知識應(yīng)用能力及創(chuàng)造性思維的科研人才具有重要作用。
生物技術(shù);免疫學(xué)技術(shù);教學(xué)方法;學(xué)生
免疫學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程,也是生命科學(xué)發(fā)展的前沿和熱點(diǎn)學(xué)科,與人類疾病預(yù)防及治療密切相關(guān)[1-2]。免疫學(xué)技術(shù)是一門將免疫學(xué)理論與多種技術(shù)結(jié)合衍生的課程,是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與預(yù)防醫(yī)學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)的重要橋梁,其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上,理解免疫學(xué)技術(shù)在基礎(chǔ)科學(xué)研究及臨床實(shí)踐中的應(yīng)用,為培養(yǎng)具有較強(qiáng)知識運(yùn)用能力和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科研工作者奠定基礎(chǔ)。生物技術(shù)專業(yè)是本校2013年新開設(shè)的四年制本科專業(yè),其培養(yǎng)學(xué)生的指導(dǎo)思想是適應(yīng)軍隊(duì)國防建設(shè)及社會發(fā)展需求、符合本校不同層次人才培養(yǎng)方案的具體要求,將素質(zhì)教育與創(chuàng)新型教育整合到教學(xué)中,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造力。給生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)免疫學(xué)技術(shù)這門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,符合其培養(yǎng)思想與培養(yǎng)目標(biāo)[3]。免疫學(xué)新理論、新技術(shù)發(fā)展迅速,新的免疫學(xué)技術(shù)不斷被應(yīng)用在生物學(xué)、診斷醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域,本科生需要理解并掌握的免疫學(xué)技術(shù)日益增多。通過免疫學(xué)技術(shù)這門課程的教學(xué),有助于學(xué)生了解和掌握免疫學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、原理和基本操作,以及免疫學(xué)理論與多種技術(shù)結(jié)合衍生的新技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、診斷和基礎(chǔ)科學(xué)研究中的作用。傳統(tǒng)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在如下問題:實(shí)驗(yàn)課課時(shí)數(shù)偏低;實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容單一;被動式教學(xué),學(xué)生只掌握了實(shí)驗(yàn)技術(shù),缺乏對實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及的理論知識及應(yīng)用范圍的思考[4-5]。本教研組嘗試從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方法等方面進(jìn)行改進(jìn),取得了良好的效果。
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),免疫學(xué)技術(shù)的理論課程和實(shí)驗(yàn)課程分別為12學(xué)時(shí)和48學(xué)時(shí)。該門課程以實(shí)驗(yàn)操作為主,與傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐的課程設(shè)置相比,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。該門課程篩選了在臨床檢驗(yàn)及生命科學(xué)領(lǐng)域科研工作中常用的實(shí)驗(yàn)操作作為授課內(nèi)容,根據(jù)免疫器官、免疫細(xì)胞、免疫分子3個層次安排相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。具體包括實(shí)驗(yàn)小鼠的OVA免疫技術(shù)、小鼠主要免疫器官的解剖定位、淋巴細(xì)胞的分離純化及表型分析、ELISA實(shí)驗(yàn)技術(shù)、ELISPOT實(shí)驗(yàn)技術(shù)、流式細(xì)胞儀技術(shù)檢測細(xì)胞凋亡、小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的分離純化及吞噬功能分析、NK細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)。
2.1實(shí)驗(yàn)課前講解采用提問啟發(fā)式講授方式本教研組將實(shí)驗(yàn)操作前的講解部分控制在30 min內(nèi),將更多時(shí)間留在具體操作過程指導(dǎo)上。授課教師以提問形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思考[6]。比如講授流式細(xì)胞儀技術(shù)檢測胸腺細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)時(shí),教師先提出問題“機(jī)體細(xì)胞死亡有哪些方式?”、“細(xì)胞凋亡在形態(tài)學(xué)上有哪些特征?”、“細(xì)胞凋亡時(shí)胞膜會發(fā)生什么變化?”、“如何利用這些形態(tài)學(xué)和生理學(xué)變化去檢測發(fā)生凋亡的細(xì)胞?”通過提問形式可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考,對本次實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容、意義及可能的應(yīng)用范圍有整體的理解。此外,授課教師的講解部分還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟及應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評判與分析方法,并特別提醒注意事項(xiàng)及常見問題分析[7]。
2.2多媒體手段增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的生動直觀性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的講解部分采用播放多媒體幻燈的形式,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作視頻等輔助手段。免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展迅速,新技術(shù)往往在誕生后相當(dāng)長一段時(shí)間都不能普及應(yīng)用。通過傳統(tǒng)的文本描述和紙質(zhì)圖片等手段學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù),需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力,且不同實(shí)驗(yàn)室重復(fù)性和一致性差。實(shí)驗(yàn)視頻的出現(xiàn)直觀地展示了免疫學(xué)和其他生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的技術(shù)細(xì)節(jié),增強(qiáng)了可操作性,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。本教研組嘗試在免疫學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中播放來源于JoVE實(shí)驗(yàn)視頻期刊的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)操作視頻,該期刊收錄了來源于哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)等世界名校或研究機(jī)構(gòu)一流實(shí)驗(yàn)室制作的實(shí)驗(yàn)操作視頻,向?qū)W生準(zhǔn)確還原了經(jīng)典免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)的完整過程及經(jīng)典技術(shù)的新應(yīng)用。
2.3重視培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力每次實(shí)驗(yàn)課教學(xué)都是安排2名經(jīng)驗(yàn)豐富的教師參與教學(xué)過程,一名授課教師負(fù)責(zé)講解及具體實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo),另一名教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備及參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),以確保實(shí)驗(yàn)課教學(xué)順利進(jìn)行。生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生人數(shù)較少,在實(shí)驗(yàn)過程中,2名學(xué)生自由組合成一組,這樣針對性更強(qiáng),每個學(xué)生都有動手操作的機(jī)會,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。為了鍛煉學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?shí)驗(yàn)動物抓取和固定、實(shí)驗(yàn)樣本制備、實(shí)驗(yàn)儀器使用、實(shí)驗(yàn)操作步驟等均在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成。以流式細(xì)胞儀技術(shù)檢測胸腺細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)為例,本次實(shí)驗(yàn)課為8個學(xué)時(shí),授課教師先示范實(shí)驗(yàn)小鼠的抓取及麻醉操作、胸腺組織的解剖定位、離心機(jī)等實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,隨后在實(shí)驗(yàn)過程中示范其他實(shí)驗(yàn)操作步驟。每個小組2名學(xué)生配合完成實(shí)驗(yàn)操作,以培養(yǎng)其協(xié)作精神。實(shí)驗(yàn)課進(jìn)程中一般有細(xì)胞孵育、ELISA抗體孵育等的等待時(shí)間,授課教師可以充分利用這些空余時(shí)間給學(xué)生提出利用此實(shí)驗(yàn)技術(shù)在臨床或科研上應(yīng)用的相關(guān)思考題,比如列舉某些臨床癥狀,讓學(xué)生分組討論并提出可能的診斷措施,拓展學(xué)生的思維能力,加深學(xué)生對本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用范圍的理解和掌握[8-9],達(dá)到“學(xué)以致用”的目的。
2.4實(shí)驗(yàn)報(bào)告突出學(xué)生分析、解決問題的能力實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)步驟、如實(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不足的可能原因、對思考題提出解決方案。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫不僅培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,更要培養(yǎng)學(xué)生對待科研工作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和實(shí)事求是的工作作風(fēng)。授課教師對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱要著重關(guān)注結(jié)果分析和討論部分,對于學(xué)生的一些錯誤表述要及時(shí)指出,要求學(xué)生進(jìn)一步查閱資料,找出問題所在。通過這樣的教學(xué)方式,可以培養(yǎng)學(xué)生的探索精神[10]。
本校配備有標(biāo)準(zhǔn)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教室,以及基本教學(xué)儀器設(shè)備如:離心機(jī)、顯微鏡、恒溫培養(yǎng)箱、冰箱、超凈工作臺、酶標(biāo)儀等。免疫學(xué)技術(shù)這門課程部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及其他儀器如流式細(xì)胞儀、ELISA讀板儀及細(xì)胞培養(yǎng)間等設(shè)施的使用,主要依托免疫學(xué)教研室的平臺進(jìn)行操作,為學(xué)生開展常規(guī)實(shí)驗(yàn)及自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。在近2年的免疫學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師感到非常欣慰的是有不少學(xué)生在課后會主動到教研室找授課教師討論自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。結(jié)合本教研室的研究方向,授課教師應(yīng)鼓勵學(xué)生提出研究思路及技術(shù)路線,支持學(xué)生利用課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第二課堂、本科生導(dǎo)師制等是本校開展的特色教學(xué)項(xiàng)目,相對于傳統(tǒng)教育,其最大優(yōu)勢是能滿足學(xué)生個性化發(fā)展的需要。授課教師在免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)并鼓勵優(yōu)秀學(xué)生加入第二課堂等活動,可以克服傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間、空間上的局限性,因材施教,給學(xué)生提供自主實(shí)驗(yàn)的條件。
教與學(xué)是雙邊活動,對實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改進(jìn)與革新需要教師具備較高的素質(zhì)與綜合知識能力,也需要教師有嶄新的教學(xué)理念[11-12]。免疫學(xué)技術(shù)這門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容比例較高,需要多名教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)課開展前,先開展師生見面會、集體備課等活動。師生見面會在開課前1~2周召開,由教師、教學(xué)組長、課代表及學(xué)生代表參加,教師對課程教學(xué)的特點(diǎn)、教師簡歷、實(shí)驗(yàn)室分組等作簡要介紹,同時(shí)了解學(xué)生的基本情況,聽取學(xué)生對課程內(nèi)容的建議等。集體備課主要目的是統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)流程、幫助青年教師熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)帶教過程中需要授課教師本身具有創(chuàng)新性思維,鼓勵學(xué)生大膽展示自我,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。在實(shí)驗(yàn)課開展一定階段后,還應(yīng)召開教學(xué)評價(jià)會,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生對授課的反饋情況,適時(shí)調(diào)整教學(xué)方式和內(nèi)容。授課教師也應(yīng)對本班學(xué)生階段性學(xué)習(xí)情況進(jìn)行小結(jié),對學(xué)生提出希望和要求。
總之,創(chuàng)新型教學(xué)是一個長期不斷探索的過程。通過不斷改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式,對于培養(yǎng)具有綜合知識應(yīng)用能力及創(chuàng)新型科研人員、順應(yīng)日新月異的免疫學(xué)及生命科學(xué)發(fā)展,將會起到積極作用。
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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.21.056
C
1009-5519(2016)21-3388-02
國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(31201081)。
(2016-07-06)