陸 青 楊 慧 張偉娟 高 波 儲以微

(復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系,上海 200032)

·教學(xué)園地·

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實踐性教學(xué)探索①

陸 青 楊 慧 張偉娟 高 波 儲以微

(復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系,上海 200032)

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是醫(yī)學(xué)本科生的核心主干課程，其理論和技術(shù)已滲透到生命科學(xué)研究的各個領(lǐng)域，尤其與生物醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)。同時，免疫學(xué)又是一門發(fā)展快速的生命前沿學(xué)科，在高等教育日益全球化和多元化的21世紀(jì)，醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)應(yīng)與時俱進(jìn)，與國際接軌，方能達(dá)成我?！搬t(yī)學(xué)基礎(chǔ)扎實、臨床技能規(guī)范、職業(yè)素質(zhì)良好的國際通用型醫(yī)學(xué)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)?；谘芯康膶W(xué)習(xí)(Research based learning,RBL)，是世界各國研究型大學(xué)本科教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一個重要特征[1]。我們在改進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容的前提下，推進(jìn)課程基于問題意識的創(chuàng)新力培養(yǎng)；在此基礎(chǔ)上面向有創(chuàng)新力且對免疫學(xué)有濃厚興趣的本科生開展學(xué)術(shù)研究，探索培養(yǎng)“具有科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新和分析批判精神”的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)專業(yè)人才的有效途徑。

1 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實驗課教學(xué)概況

我校免疫學(xué)實驗課每年春季授課，每周一次3～4學(xué)時，共6次。教學(xué)對象是臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)八年制三年級和五年制二年級，以及預(yù)防專業(yè)二年級學(xué)生。學(xué)生規(guī)模自2010年的300人增加到2017年的460人，平均每30名學(xué)生配備1名教師和1名實驗助教。實驗課考評采取平時課堂表現(xiàn)和實驗報告相結(jié)合的形式。

2 實驗課教學(xué)內(nèi)容的再構(gòu)建

免疫學(xué)實驗技術(shù)主要分為血清學(xué)的抗原抗體技術(shù)和細(xì)胞免疫學(xué)的免疫細(xì)胞分離、亞群鑒定和功能檢測兩大部分。為提高實驗課教學(xué)質(zhì)量，需要對原有的教學(xué)實驗內(nèi)容進(jìn)行精減、調(diào)整和充實。減少知識點(diǎn)重復(fù)和實驗步驟簡單的單純觀察驗證性實驗比重，將原有的相互獨(dú)立的基本技能性實驗內(nèi)容，比如小鼠脾細(xì)胞分離、細(xì)胞計數(shù)及活性檢測實驗和巨噬細(xì)胞吞噬功能測定實驗，與新增的流式細(xì)胞術(shù)檢測T細(xì)胞數(shù)量和亞群，以及淋巴細(xì)胞增殖功能測定相整合，形成實驗步驟銜接，內(nèi)容關(guān)聯(lián)，涵蓋從免疫細(xì)胞分離到功能研究的一個綜合性實驗(見表1)。再構(gòu)建后的課程體系血清學(xué)和細(xì)胞免疫學(xué)相關(guān)技術(shù)內(nèi)容均衡有關(guān)聯(lián)，使學(xué)生在短時間內(nèi)迅速建立起關(guān)于免疫學(xué)實驗技術(shù)特點(diǎn)、研究方法和思路的系統(tǒng)性認(rèn)知；實驗教學(xué)內(nèi)容貼近基礎(chǔ)和臨床科研的實際應(yīng)用，有助激發(fā)主動學(xué)習(xí)、知識的融會貫通和科研思維的養(yǎng)成。

3 實驗課教學(xué)實踐與體會

再構(gòu)建的實驗教學(xué)內(nèi)容在具體實施中需要克服一些困難：第一，流式細(xì)胞儀價格昂貴，原理復(fù)雜，很難大規(guī)模安排學(xué)生完成最后的上機(jī)檢測。我們計劃學(xué)生在3學(xué)時內(nèi)完成從小鼠脾細(xì)胞分離、計數(shù)和細(xì)胞活力檢測，到細(xì)胞表面CD3/CD4/CD8分子的熒光染色。之后，由免疫學(xué)系流式細(xì)胞儀平臺技術(shù)人員上機(jī)操作染色樣品。通過教師講授、現(xiàn)場觀摩以及豐富的多媒體音像資源等多種途徑，向?qū)W生全方位展示流式細(xì)胞術(shù)的原理、操作流程及其在科研和臨床的廣泛應(yīng)用，以開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和自主創(chuàng)新精神。第二，刀豆蛋白A刺激淋巴細(xì)胞增殖實驗，不僅緊扣理論教學(xué)重點(diǎn)，而且實際應(yīng)用性強(qiáng)。但免疫細(xì)胞功能實驗，有周期長的特點(diǎn)，很難在教學(xué)規(guī)定時間內(nèi)將其連貫完成。此外，功能實驗往往需要細(xì)胞培養(yǎng)，但實驗教學(xué)中心的空間和設(shè)備條件無法勝任多班同時開設(shè)需求。我們采取真實和虛擬實驗相結(jié)合的方式加以克服。比如淋巴細(xì)胞增殖實驗中，學(xué)生已掌握的脾細(xì)胞分離步驟和需要無菌細(xì)胞培養(yǎng)72小時的刀豆蛋白A刺激脾細(xì)胞步驟由助教實際完成，學(xué)生則通過虛擬實驗自主練習(xí)。課堂上學(xué)生結(jié)合顯微鏡形態(tài)學(xué)觀察法和MTT比色法評價淋巴細(xì)胞的增殖水平。

表1醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實驗課程內(nèi)容前后比較

Tab.1Comparisonofteachingcontentsofmedicalimmunologyexperimentcoursebeforeandafterthereform

以往的免疫學(xué)實驗課內(nèi)容現(xiàn)行的免疫學(xué)實驗課內(nèi)容1.乳膠凝集半定量實驗檢測C-反應(yīng)蛋白1.對流免疫電泳2.免疫比濁法檢測免疫球蛋白2.ELISA檢測癌胚抗原3.對流免疫電泳3.鼠脾細(xì)胞分離、細(xì)胞計數(shù)和活力檢測4.ELISA檢測癌胚抗原4.流式細(xì)胞術(shù)檢測T細(xì)胞亞群和數(shù)量5.鼠脾細(xì)胞分離、細(xì)胞計數(shù)和活力檢測5.淋巴細(xì)胞增殖功能測定6.巨噬細(xì)胞吞噬功能測定6.巨噬細(xì)胞吞噬功能測定

優(yōu)化課堂實踐過程，靈活運(yùn)用不同教學(xué)法如啟發(fā)式、討論式和研究型教學(xué)法等，開展基于問題意識的創(chuàng)新能力訓(xùn)練，激發(fā)探究精神[2]。正如愛因斯坦所指出的“提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，需要創(chuàng)造性的想象力”。例如，利用實驗空檔，組織以實驗小組為單位的課堂討論，啟發(fā)學(xué)生從實驗原理、關(guān)鍵實驗步驟、實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、實驗過程中出現(xiàn)的問題和解決方案等方面入手提出問題、分析和解決問題；鼓勵學(xué)生借助虛擬實驗課前自習(xí)實驗內(nèi)容，并提出自己的實驗設(shè)計方案和思考，課堂討論分析其可行性后擇優(yōu)實施。例如，學(xué)生通過課外閱讀了解到ELISA雙抗體夾心法有一步法和二步法之分，遂提出 “ELISA雙抗體夾心法檢測癌胚抗原實驗可否改用更簡單快速的一步法檢測抗原？”；在比較分析和嘗試運(yùn)用這兩種實驗方法檢測癌胚抗原后，發(fā)現(xiàn)新的問題“為什么ELISA雙抗體夾心一步法在檢測高濃度抗原時會出現(xiàn)假陰性，也即鉤狀效應(yīng)？”；繼而提出“如何通過實驗設(shè)計使ELISA雙抗體夾心法檢測癌胚抗原的實驗結(jié)果具有特異性，避免假陽性和假陰性?”。正是在這些問題提出的驅(qū)動下，學(xué)生對知識的理解逐步加深、學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)、實踐動手能力和科研思維能力得以提高。而這種興趣和能力培養(yǎng)可以產(chǎn)生創(chuàng)新的種子[3]。

4 免疫學(xué)科研訓(xùn)練

我校充分發(fā)揮研究型大學(xué)的科研優(yōu)勢，整合教學(xué)和科研，依托各教學(xué)和科研實驗室，開展本科生學(xué)術(shù)研究資助計劃(Fudan′s undergraduate research opportunities program,FDUROP)，每年資助近500名拔尖學(xué)生，利用課余時間，開展某專業(yè)領(lǐng)域前沿學(xué)術(shù)研究活動。免疫學(xué)系作為該計劃的重要環(huán)節(jié)，鼓勵對免疫學(xué)具有濃厚興趣且有創(chuàng)新能力的學(xué)生進(jìn)入課題組，在課題組成員和導(dǎo)師的指導(dǎo)下，圍繞導(dǎo)師的研究方向進(jìn)行科學(xué)研究：從參加組會、學(xué)習(xí)實驗技術(shù)、查閱文獻(xiàn)和撰寫項目申請書開始，經(jīng)歷課題的具體實施到研究成果發(fā)表過程。2010年以來，免疫學(xué)系共獲得37項大學(xué)生科創(chuàng)項目，以校級莙政、望道、曦源和正誼學(xué)者等本科生科創(chuàng)項目為主，但也有國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金和國家自然科學(xué)基金子課題項目。學(xué)生以第一作者發(fā)表SCI論文16篇，非SCI論文2篇，總影響因子68。其中，《TSCI基因?qū)φ{(diào)節(jié)性T細(xì)胞發(fā)育分化的免疫調(diào)控作用》課題，榮獲第三屆全國大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇暨實驗設(shè)計大賽叁等獎(見圖1)。學(xué)生通過本科階段參與高質(zhì)量的學(xué)術(shù)研究，為將來從事基礎(chǔ)和臨床科技創(chuàng)新工作奠定扎實基礎(chǔ)。

圖1 2010年以來本科生免疫學(xué)科研活動調(diào)查Fig.1 Investigation on undergraduate research training in immunology since 2010

5 結(jié)語

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)既是一門理論教學(xué)課程，更是一門實驗科學(xué)，需要用實驗去發(fā)現(xiàn)和驗證免疫學(xué)理論。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的實驗教學(xué)，應(yīng)積極開展貼近科研和臨床實際應(yīng)用的綜合設(shè)計性實驗，讓學(xué)生動手更動腦，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力，成為實現(xiàn)高素質(zhì)化人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑[4]。提高實驗教學(xué)質(zhì)量和管理水平，應(yīng)遵循實驗教學(xué)本身的規(guī)律，可以借鑒國外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的先進(jìn)經(jīng)驗，如美國的本科生專題科研訓(xùn)練暑期課程[5]，使科研訓(xùn)練規(guī)范化而不失靈活性，并將其納入實驗教學(xué)范疇，為培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才奠定良好基礎(chǔ)。

[1] 李祖超，王甲旬.美國研究型大學(xué)培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的經(jīng)驗與特色[J].清華大學(xué)教育研究,2016,37(2):35-43.

[2] 陳 侃，丁 妍，王 穎.研究型教學(xué)的行為分析[J].復(fù)旦教育論壇,2012,10(4):26-30.

[3] 俞國良，侯瑞鶴.問題意識、人格特征與教育創(chuàng)新中的創(chuàng)造力培養(yǎng)[J].復(fù)旦教育論壇,2003,1(4):11-15.

[4] 吳艷峰,曹雪濤.關(guān)于免疫學(xué)實驗課教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].中國免疫學(xué)雜志,2011,27(5):468-470.

[5] 潘燕霞，方秋娟，陳愛琴.美國基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的特色與啟示[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2008,9(1):31-32.

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.12.026

R392.9

A

1000-484X(2017)12-1877-02

①本文受復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教改項目(2017-16)資助。

陸 青(1967年-)，女，博士，主要從事全身性系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病等自身免疫性疾病機(jī)制研究，E-mail: fluqing@fudan.edu.cn。

及指導(dǎo)教師：儲以微(1964年-)，女，博士，教授，主要從事腫瘤免疫及免疫生物治療研究，E-mail: yiwei-chu@fudan.edu.cn。

[收稿2017-06-28]

(編輯 許四平 劉格格)