任書榮 張 蓓 王 靜 薛靜波 王 冰

(青島大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，青島 266071)

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中一門重要的基礎(chǔ)性、前沿性和支柱性學(xué)科[1]。機(jī)體免疫系統(tǒng)在人類健康的維護(hù)、重大疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用，通過調(diào)整機(jī)體免疫功能治療疾病的方法日益引起人們的關(guān)注[2-4]。但免疫學(xué)內(nèi)容抽象，概念多，前后知識交叉多，免疫應(yīng)答機(jī)制復(fù)雜，基礎(chǔ)理論深奧難懂，知識更新快，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升課堂教學(xué)質(zhì)量，打造“金課”[5]，本校免疫學(xué)系針對免疫學(xué)的特點(diǎn)，積極響應(yīng)教育部和學(xué)校以“以學(xué)生發(fā)展為中心”的指導(dǎo)思想，我們參考并學(xué)習(xí)了多所醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的教學(xué)改革措施[6-11]，結(jié)合我校實(shí)際情況，初步在小范圍學(xué)生中從多個方面進(jìn)行醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)改革，增加思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)方法、指導(dǎo)學(xué)生閱讀免疫學(xué)前沿文獻(xiàn)、鼓勵學(xué)生制作課件進(jìn)行講述、開發(fā)在線課程、制作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，以期更好地服務(wù)于醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)工作的需要。

1 教學(xué)改革的主要內(nèi)容和方案

1.1教學(xué)過程中引入思維導(dǎo)圖模式 本次教學(xué)改革過程中共引入三次思維導(dǎo)圖，分別在學(xué)期前、中、后三個階段開展，要求學(xué)生在教師布置任務(wù)后兩周內(nèi)手繪或軟件制圖上交作品。包括(1)免疫識別與免疫效應(yīng)分子思維導(dǎo)圖：要求學(xué)生將參與免疫識別和免疫效應(yīng)的各種分子及其結(jié)構(gòu)、功能以及相互關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)歸類和互相聯(lián)系。(2)免疫應(yīng)答思維導(dǎo)圖：論述免疫應(yīng)答的過程，并將其中涉及的各種免疫細(xì)胞和分子之間的相互關(guān)系進(jìn)行歸類和相互聯(lián)系。(3)免疫相關(guān)性疾病思維導(dǎo)圖：圍繞超敏反應(yīng)、腫瘤免疫、移植免疫和自身免疫病，制作其免疫學(xué)發(fā)生機(jī)制、預(yù)防和治療的思維導(dǎo)圖。

1.2指導(dǎo)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)，制作課件進(jìn)行講述 為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)研究型人才的新要求，授課過程中要求教師及時跟進(jìn)免疫學(xué)發(fā)展前沿知識，鼓勵學(xué)生以小組形式閱讀感興趣的免疫學(xué)期刊文章，并將相關(guān)內(nèi)容制作成課件，講述給本班同學(xué)和教師，預(yù)留教師和同學(xué)提問和回答時間。

1.3鼓勵學(xué)生制作免疫學(xué)科普公眾號 鼓勵學(xué)生根據(jù)正在學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)免疫學(xué)知識，結(jié)合日常生活中遇到的各種免疫現(xiàn)象，及時進(jìn)行相關(guān)免疫學(xué)知識的科普和推送，既能夠提高公眾對常見免疫學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知，也提高了學(xué)生的專業(yè)知識水平，實(shí)現(xiàn)本門課程的社會價(jià)值。主要推送的知識包括：①與季節(jié)相關(guān)的過敏性鼻炎、過敏性哮喘的發(fā)生機(jī)制與預(yù)防和治療。②新聞熱點(diǎn)中免疫相關(guān)知識，如嬰兒基因編輯事件中免疫分子CCR5的知識。③2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療腫瘤的原理等。

1.4引入虛擬動畫實(shí)驗(yàn)課件 許多經(jīng)典免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)存在步驟多、實(shí)驗(yàn)周期長，需要無菌操作等特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)時有限的實(shí)驗(yàn)課中難以操作完成全部內(nèi)容。本次教學(xué)改革中我們委托專業(yè)團(tuán)隊(duì)和本系教師協(xié)作制備虛擬動畫實(shí)驗(yàn)課件。主要包括免疫印跡技術(shù)、多克隆抗體的制備技術(shù)、自然殺傷細(xì)胞功能的檢測、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞術(shù)檢測免疫細(xì)胞的數(shù)量等經(jīng)典免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。將這些技術(shù)含量較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以虛擬動畫課件的形式呈獻(xiàn)給學(xué)生，使得學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作方法有直觀、形象的認(rèn)識。

1.5開發(fā)在線課程 “互聯(lián)網(wǎng)+”催生的新的教育生產(chǎn)力，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，必將在教育領(lǐng)域掀起一場新的革命[5]。針對免疫學(xué)教學(xué)內(nèi)容，我們進(jìn)行了在線課程的設(shè)計(jì)與開發(fā)，將基本教學(xué)內(nèi)容分為若干知識點(diǎn)，進(jìn)行課程的錄制，每個知識點(diǎn)講述5～15 min，將基本教學(xué)內(nèi)容以通俗易懂、有趣的形式傳授給學(xué)生。同時能與學(xué)生在線互動，及時解答學(xué)生在線課程學(xué)習(xí)中遇到的問題。彌補(bǔ)課堂教學(xué)時間有限的缺點(diǎn)，學(xué)生還可隨時自學(xué)。

2 教學(xué)效果分析和初步體會

2.1通過思維導(dǎo)圖模式提高學(xué)生綜合分析問題和發(fā)散思維的能力 免疫學(xué)課程概念多、名詞多、英文縮寫多，易混淆易遺忘，原理抽象不易理解，相互關(guān)系錯綜復(fù)雜，雖各章節(jié)內(nèi)容是有機(jī)的整體，但只能分割學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生理解掌握比較膚淺，印象不夠深刻，缺少反復(fù)鞏固的環(huán)節(jié)。而思維導(dǎo)圖注重邏輯關(guān)系的運(yùn)用，使得知識間關(guān)系網(wǎng)絡(luò)化。常常以某一主題為核心，要求學(xué)生將分散學(xué)習(xí)的各種免疫學(xué)概念和原理梳理成相互聯(lián)系的知識模塊，最終成為一個整體。達(dá)到思維過程可視化、抽象原理形象化、眾多概念結(jié)構(gòu)化、分散的知識點(diǎn)系統(tǒng)化的目的。

通過對本次教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行思維導(dǎo)圖訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)同學(xué)們對這一舉措反應(yīng)積極，均能在規(guī)定時間內(nèi)完成教師布置的任務(wù)。大部分同學(xué)作圖良好，圍繞免疫學(xué)相關(guān)主題詞進(jìn)行發(fā)散式思維論述，各知識點(diǎn)之間可進(jìn)行相互聯(lián)系(圖1、2)。我們進(jìn)一步對開展思維導(dǎo)圖舉措和學(xué)生們進(jìn)行了課堂座談，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該學(xué)習(xí)形式有助于對單一抽象的免疫學(xué)概念的理解，有助于理解免疫學(xué)各種概念和原理之間的相互關(guān)系，有助于對免疫學(xué)內(nèi)容的整體把握，初步達(dá)到了通過制作思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的目的。

2.2閱讀經(jīng)典文獻(xiàn)，提高學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S能力和外文文獻(xiàn)掌握程度 免疫學(xué)發(fā)展日新月異，各種免疫治療方法已經(jīng)深入人心、與個人息息相關(guān)。每天鋪天蓋地的新聞充斥在公眾身邊，如何客觀理解這些吸引眼球的新聞，這些免疫相關(guān)技術(shù)是否真的能在短時間內(nèi)服務(wù)于大眾？如基因編輯嬰兒事件中靶向免疫分子CCR5的基因，從免疫學(xué)的角度如何正視該治療方法？新聞報(bào)道中提到感染瘧原蟲可治療腫瘤，該治療方法是何原理？短期內(nèi)能否應(yīng)用于臨床患者的治療？腫瘤治療中能否聯(lián)合TLR激動劑和免疫檢查點(diǎn)抑制劑提高治療效果？追本溯源，通過對這些消息相關(guān)信譽(yù)度較高的文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，勢必能將整個事件的研究背景、研究方法、研究結(jié)果及技術(shù)前景進(jìn)行整體的把握，而不是人云亦云。學(xué)生們對此類內(nèi)容表現(xiàn)出極大的興趣，積極參與教師推送的期刊論文的閱讀和翻譯工作[12-14](圖3)。這就要求教師在授課過程中緊跟免疫學(xué)發(fā)展前沿，及時將最新的知識和研究熱點(diǎn)講授給學(xué)生，鼓勵學(xué)生以小組形式閱讀感興趣的免疫學(xué)期刊文章，并將相關(guān)內(nèi)容制作成課件，講述給本班同學(xué)和老師，期間預(yù)留教師和同學(xué)提問和回答時間。這必將會對參與學(xué)生的科研思維能力和外文文獻(xiàn)掌握能力產(chǎn)生極大的推動作用。

2.3虛擬動畫實(shí)驗(yàn)課件完善免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足 許多經(jīng)典免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟多、實(shí)驗(yàn)周期長，需要無菌操作等特點(diǎn)，學(xué)生在極其有限的實(shí)驗(yàn)課中很難完成全部內(nèi)容。以往只能由教師課下提前準(zhǔn)備好，課堂上將結(jié)果示教給學(xué)生，經(jīng)常出現(xiàn)因?qū)W生太多看不清看不全的情況。本次教學(xué)改革中我們引入了多個虛擬動畫實(shí)驗(yàn)課件，包括免疫印跡技術(shù)、多克隆抗體的制備技術(shù)、自然殺傷細(xì)胞功能的檢測、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞術(shù)檢測T細(xì)胞等。將這些“高大上”的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以虛擬動畫課件的形式呈獻(xiàn)給學(xué)生，使得學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作方法、注意事項(xiàng)有直觀形象的認(rèn)識(圖4)。還可對有疑問的地方隨時回放，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。免疫學(xué)技術(shù)進(jìn)展迅速，流式細(xì)胞儀和共聚焦顯微鏡等已成為免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的設(shè)備，但在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生親自操作和觀察的機(jī)會極小，通過觀看虛擬動畫實(shí)驗(yàn)課件可讓學(xué)生對儀器及儀器輸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得初步的形象的認(rèn)識。

2.4教學(xué)效果調(diào)查分析 我們分別從知識獲取、學(xué)習(xí)興趣、能力提升、自主學(xué)習(xí)等方面對參與“以學(xué)為中心”的教學(xué)改革的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查和座談會交流,分析教學(xué)改革的效果(圖5)。多數(shù)學(xué)生對于新型教學(xué)模式表現(xiàn)出極大興趣，認(rèn)為該多軌道教學(xué)模式有助于理解和記憶抽象的免疫學(xué)概念和原理，可促進(jìn)課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，促進(jìn)查閱相關(guān)的課外資料。通過制作思維導(dǎo)圖加深了對免疫學(xué)各種概念和原理之間相互關(guān)系的理解。以小組形式進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀和課件制作能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高語言表達(dá)能力，使課堂氣氛更加活躍。多數(shù)學(xué)生能夠利用課余時間閱讀經(jīng)典的中外文免疫學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)，希望能夠有更多的機(jī)會參與教師的科研課題研究。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該種教學(xué)方式有助于提高分析問題和解決問題的能力，對將來的工作和學(xué)習(xí)會起到一定的幫助作用。

圖1 學(xué)生制作抗體(A)和補(bǔ)體(B)思維導(dǎo)圖Fig.1 Mind mapping of antibody(A) and complement(B) made by one student

圖2 學(xué)生制作分泌型免疫分子思維導(dǎo)圖Fig.2 Mind mapping of secretory immunomolecules made by one student

圖3 學(xué)生在課堂中講述(A)并討論(B)《自然通訊》雜志中腫瘤生物治療文獻(xiàn)Fig.3 Presentation (A) and discussion (B) of a literature on cancer biotherapy published in Journal of Nature Communications

圖4 多克隆抗體的制備技術(shù)(A)、免疫印跡分析技術(shù)(B)和流式細(xì)胞術(shù)(C)虛擬動畫截取頁面Fig.4 Virtual animation interception pages of polyclonal antibody preparation (A),Western blot (B) and flow cytometry (C)

圖5 調(diào)查問卷分析教學(xué)改革效果Fig.5 Questionnaire survey results of multi-track teaching model

3 結(jié)語

現(xiàn)代化新形勢下的課程教學(xué)不再是簡單的知識傳授，而應(yīng)該實(shí)現(xiàn)知識、能力和素質(zhì)的有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維[5]。本校免疫學(xué)系在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)過程中嘗試多軌道教學(xué)模式，除傳統(tǒng)課堂授課外，增加思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)法、引導(dǎo)學(xué)生閱讀免疫學(xué)經(jīng)典文獻(xiàn)、開發(fā)在線課程、制作虛擬動畫課件、引導(dǎo)學(xué)生推送疾病與健康相關(guān)的免疫學(xué)科普知識等內(nèi)容，經(jīng)過初步探索取得了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，得到了學(xué)生的認(rèn)可。各種改革舉措正在進(jìn)一步推廣實(shí)施，期待能對更多學(xué)生的學(xué)習(xí)起到較大的推動作用，形成以學(xué)生為中心、教師指導(dǎo)為主的新型教學(xué)模式。

多軌道教學(xué)模式對教師和學(xué)生均提出了新的挑戰(zhàn)。首先教師要及時“充電”，隨時更新自身的知識體系，不僅將教學(xué)大綱中要求學(xué)生掌握的內(nèi)容傳授給學(xué)生，還要及時跟進(jìn)免疫學(xué)新理論新技術(shù)，能夠引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的知識與日常生活融會貫通，勢必需要教師花費(fèi)大量時間和精力認(rèn)真?zhèn)湔n講課。學(xué)生除了要掌握課本基本知識外，還要在課下查閱大量資料、小組協(xié)作完成所選外文文獻(xiàn)的閱讀理解和課件的制作，這就需要學(xué)生具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)英語詞匯儲備量。本校免疫學(xué)系通過每周的教師集體備課，線上線下共享教學(xué)資源，共同探討免疫學(xué)新技術(shù)新理論等方式以提高教師業(yè)務(wù)水平。教師在授課過程中通過加強(qiáng)雙語教學(xué)、及時推送專業(yè)英語詞匯等方面對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。相信該教學(xué)改革無論對教師和學(xué)生均將起到一定的推動作用，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)和探究的內(nèi)在驅(qū)動力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識在學(xué)習(xí)的過程中潛移默化地得到提高，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，最終達(dá)到向社會輸送更加優(yōu)秀的醫(yī)護(hù)人才，更好地服務(wù)于社會和人民的目的。