劉勁峰 張 軍 張軍峰

南京中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院·整合醫(yī)學(xué)學(xué)院 江蘇南京 210023

免疫學(xué)是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生必修的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程,是理論性與實踐性極強的基礎(chǔ)學(xué)科。由于免疫學(xué)內(nèi)容理論性強,難度大,是較為抽象的課程,因此免疫學(xué)實驗教學(xué)對于鞏固理解免疫學(xué)理論知識尤為重要[1]。此外,免疫學(xué)實驗教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,幫助學(xué)生深入了解免疫學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,將理論與實踐相結(jié)合,是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。傳統(tǒng)的免疫學(xué)實驗授課存在許多問題,教師講授實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、注意事項等,簡單演示操作步驟或播放操作視頻,教師授課模式單一,教學(xué)手段落后,學(xué)生注意力不集中,互動性差,使得學(xué)生只能被動地去接受知識,不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性以及創(chuàng)新意識,缺乏嚴謹?shù)目蒲兴仞B(yǎng)的培養(yǎng)。免疫學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量將影響學(xué)生對免疫學(xué)理論知識的掌握和實踐應(yīng)用,要提高學(xué)生對免疫學(xué)的興趣,提高免疫學(xué)的實際應(yīng)用水平,就必須對免疫學(xué)實驗的課程進行改革。南京中醫(yī)藥大學(xué)免疫學(xué)教研室近年來基于科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標,對免疫學(xué)實驗課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段開展了一系列改革與探索。為了培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力,引入臨床案例,通過以問題為中心的PBL(Problem-Based Learning)教學(xué)方式聯(lián)合團隊式學(xué)習(xí)方式為主的TBL(Team-Based Learning)教學(xué)方式,結(jié)合虛擬仿真實驗教學(xué)手段,全方位對免疫學(xué)實驗課進行教學(xué)改革。本次教學(xué)改革促進了科學(xué)研究與教學(xué)的緊密結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力。

一、實驗教學(xué)模式的改革

在原有的以“教師講授為主,學(xué)生操作為輔”的教學(xué)模式基礎(chǔ)上引入PBL結(jié)合TBL教學(xué)法。PBL全稱為“Problem-Based Learning”,中文翻譯為“以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”,又稱“問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)”,是1969年由哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrow首創(chuàng)的教學(xué)模式[2]。PBL教學(xué)方法是把學(xué)習(xí)融入一定的情景中,學(xué)習(xí)者根據(jù)提出的“問題”在課前收集資料并合作討論學(xué)習(xí),在課堂中就提出“問題”來進行討論從而得出結(jié)論。它的優(yōu)勢在于PBL教學(xué)方法不同于傳統(tǒng)“說教”的教學(xué)方法,而是通過圍繞問題來展開學(xué)習(xí)的過程。最后學(xué)生利用獲取的知識去解決問題,從而提高學(xué)生解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力。教師在教的過程中只充當(dāng)配角,起到一定的指導(dǎo)作用。這種教學(xué)方法尊重學(xué)生的主體性,注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。伴隨著醫(yī)學(xué)學(xué)科的發(fā)展,學(xué)科的分類變得更加精細,新的理念也隨之出現(xiàn),這給醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生帶來了更高的需求。免疫學(xué)實驗PBL教學(xué)法通過圍繞臨床案例,以免疫學(xué)問題為基礎(chǔ),學(xué)生為主體進行自學(xué)討論匯報,在解決問題的同時培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。它的特點是突破了學(xué)科的邊界,以問題為核心來編寫教學(xué)內(nèi)容,將學(xué)生作為教學(xué)的主要對象,而教師則是作為一個指導(dǎo)的角色。PBL教學(xué)在世界范圍內(nèi)越來越為人們所重視,已成為一種新的醫(yī)學(xué)教育發(fā)展方向。目前,在免疫學(xué)實驗教學(xué)中,仍然是一種以教師授課為主要內(nèi)容的教育方式。因此,這對于激發(fā)同學(xué)們的主動性和培養(yǎng)學(xué)生的科研思維非常不利。同學(xué)們的創(chuàng)造力受到了一定程度的限制,從而影響到了課堂的質(zhì)量和效果。因此,唯有將PBL教學(xué)方式引入課堂中,才能將同學(xué)們的積極性完全地激發(fā)起來,從而提高他們對知識的了解程度,提升他們的科研思維和創(chuàng)造性。

在免疫學(xué)實驗授課前,教師將每節(jié)課案例及問題分配給各小組的學(xué)生,同學(xué)們在課外的活動中,運用收集的材料、分組的方法,在課堂上對病例和問題進行報告和解釋。以用間接免疫熒光法檢測抗核抗體實驗為例子,將病例及問題安排在以下幾個方面:一例病人采用免疫熒光法檢測:血清中抗核抗體11000;腎臟組織切片:透射電鏡下,在腎小球毛細血管內(nèi)皮下、基底膜和系膜內(nèi)有大量的高密度的電子物質(zhì)。診斷:系統(tǒng)性紅斑狼瘡。通過上述臨床案例,我們提出以下問題:(1)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的免疫病理過程是怎樣的?是哪一種類型的過敏?(2)根據(jù)患者的病歷和臨床表現(xiàn),通過什么指標指示確診率較高。(3)說說你所知道的關(guān)于抗自身抗原物質(zhì)的抗體。學(xué)生可以利用搜索到的數(shù)據(jù),系統(tǒng)地對各種疾病進行解釋,并以病例中病人的癥狀為依據(jù),與實驗室的測試結(jié)果相配合,來判定病人屬于典型的系統(tǒng)性紅斑狼瘡。這樣可以讓他們樹立起自己的臨床思考方式,為以后的臨床和科研工作打下良好的基礎(chǔ)。通過對系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)生機理的學(xué)習(xí)與探討,可以加強對超敏反應(yīng)等相關(guān)免疫學(xué)知識的認識。在檢驗結(jié)果中加入抗核抗體的檢測,可以幫助學(xué)生更好地認識到免疫學(xué)的作用,從而提高學(xué)生對免疫學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。

TBL全稱為“Team-Based Learning”,中文翻譯為“團隊式學(xué)習(xí)”,是由美國俄克拉荷馬州立大學(xué)的教授Michaelsen LK于2002年正式提出。它是在PBL基礎(chǔ)上衍生的一種更注重學(xué)生團隊合作精神及注重人的創(chuàng)造性、靈活性與實踐特點的教學(xué)模式[3]。TBL教學(xué)方法以團隊教育為核心,將各個班級分成若干個團隊,團隊成員共同參與學(xué)習(xí),從而達到最終解決問題的目標。TBL教學(xué)方法有助于提高學(xué)生的自學(xué)、交流、表達、理解和解決問題的能力。此外,還有利于學(xué)生對免疫學(xué)基礎(chǔ)知識的理解和掌握,并且增強學(xué)生的團隊協(xié)作精神和集體榮譽感。采用PBL與TBL相融合的方法,可以讓同學(xué)們更加重視小組協(xié)作精神,在他們進行問題剖析和討論的過程中,還可以對他們所學(xué)到的有關(guān)免疫學(xué)的理論知識進行復(fù)習(xí),并將理論、實驗和實際案例有機地聯(lián)系起來,從而使免疫學(xué)的實驗課程變得更加充實,并且能夠培養(yǎng)學(xué)生對臨床問題的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識。

在免疫學(xué)實驗教學(xué)中,在進行常規(guī)實驗操作的同時,還要了解實驗的基本原則,明確實驗步驟,分析實驗結(jié)果。PBL聯(lián)合TBL的教學(xué)方式要求在實驗開始前,學(xué)生需要通過互聯(lián)網(wǎng)或者查找相關(guān)文獻從而將實驗原理、實驗步驟等資料收集整理好。在實驗開始的時候,教師與同學(xué)們一起把實驗中所要用到的試劑耗材和儀器設(shè)備都準備好,并且需要教師講解它們的清潔和滅菌的方式及儀器的使用說明。在實驗過程中,教師要安排好學(xué)生的分組和討論,并且示范實驗儀器的操作方法和注意事項,然后讓學(xué)生自主進行整個實驗的操作流程。該方法不僅有助于提高學(xué)生的科研水平,而且有助于他們在今后的工作中更好地應(yīng)用于實踐。

二、實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

免疫學(xué)實驗課不僅涵蓋了理論課的內(nèi)容,而且比理論課要更加復(fù)雜。免疫學(xué)實驗內(nèi)容必須符合本科生的理論基礎(chǔ)內(nèi)容,并且在有限的學(xué)時內(nèi),每個實驗內(nèi)容都必須盡量具有代表性,可以幫助學(xué)生對理論課上重難點知識的理解,保證實驗內(nèi)容的創(chuàng)新性和實踐性。因此,教研組更新和精簡了目前的免疫學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容。免疫學(xué)實驗作為生物技術(shù)實驗的分支之一,采用“大細胞”法、“凝血”法、共沉積法、免疫組化法、酶聯(lián)免疫吸附法、酶聯(lián)抗體法等實驗理論為基礎(chǔ)[4]。在以往的免疫學(xué)實驗教學(xué)過程中,通常以講授與之相關(guān)的一些實驗內(nèi)容為主,而關(guān)于免疫學(xué)理論方面知識的聯(lián)系比較薄弱,并且沒有形成完善的教學(xué)體系。我們在對免疫學(xué)實驗進行內(nèi)容改造之后,把免疫學(xué)的實驗分成了五個主要的模塊,分別是:動物免疫和非特異性免疫功能的檢測;凝集試驗;體液免疫功能的檢測;細胞免疫功能的檢測。在動物免疫和非特異性免疫功能檢測部分,對天然免疫系統(tǒng)以及它所介導(dǎo)的免疫反應(yīng)進行復(fù)習(xí),并與大吞噬實驗和小吞噬實驗相聯(lián)系,讓學(xué)生對吞噬細胞的吞噬功能有一個更好的了解,將在書本上比較抽象的東西用實驗來進行形象的展示,從而讓學(xué)生對它們的了解更加深入。此外,我們可以對凝集試驗和沉淀試驗的試驗數(shù)據(jù)和反應(yīng)速度進行分析,從而讓學(xué)生能夠更加清晰地了解到,顆粒性抗原的免疫原性強于可溶性抗原。將體液免疫功能有關(guān)的細胞因子的研究與直接免疫熒光法檢測抗核抗體的實驗進行相配合的介紹,并將ELISA雙抗體夾心法檢測IL-2的含量與IL-2的研究進展進行比較分析,并將兩者有機地聯(lián)系起來,從而提高了學(xué)生對免疫學(xué)的研究興趣,并深化他們對免疫學(xué)理論知識的認知。

三、實驗教學(xué)手段的改革

網(wǎng)絡(luò)信息等各類新技術(shù)的高速發(fā)展給人們的日常工作帶來了極大的方便,同時,我們也看到了新技術(shù)對教學(xué)事業(yè)的革新,尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)模式更是將教學(xué)方式帶入了多元化的發(fā)展時期?！坝暾n堂”是清華自主開發(fā)的以PPT和微信為基礎(chǔ)的智能教育平臺,只要“掃一掃”就能進入教室中,參與到課堂中來[5]?！坝暾n堂”可以提高教師和教師的交互能力,讓同學(xué)們更加方便地進行學(xué)習(xí)。在課前,利用雨教室的形式,將試驗案例及預(yù)習(xí)PPT發(fā)給學(xué)生,讓他們在課下可以對這些案例展開探討,并提前學(xué)習(xí)課程的知識。在上課的時候,教師可以將課件與雨教室進行同步,學(xué)生可以用二維碼來實時地在微信端觀看課件,并且還可以回看已經(jīng)講解過的課件內(nèi)容,這樣可以讓學(xué)生對課程中的知識及時地進行復(fù)習(xí),并且讓他們清晰地了解整個課堂學(xué)習(xí)過程,從而有利于掌握每次實驗的完整過程以及完善自己的實驗報告。從學(xué)生提交的實驗報告可以發(fā)現(xiàn),通過查閱資料和提前預(yù)習(xí),學(xué)生可以較好地完成實驗設(shè)計,并且實驗內(nèi)容更加豐富和完善。通過“雨課堂”智能教具的運用,使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、主動性得到了極大的提升,教師與學(xué)生之間的交流也得到了很大程度的加強,從而改善了我們的教學(xué)質(zhì)量。

我們學(xué)系建立了炎癥因子風(fēng)暴防治虛擬仿真實驗,本實驗虛擬仿真醫(yī)院和實驗室免疫檢測,突破時空限制,通過虛擬構(gòu)建多個仿真場景:臨床常規(guī)觀察與檢測,臨床血液樣本采集與實驗室處理、MSD電化學(xué)發(fā)光免疫檢測原理、方法與操作、清肺排毒湯治療,特別是通過展示實驗室操作細節(jié)原理,幫助學(xué)生真正理解實驗室操作的微觀原理,從而更好地把握實驗操作細節(jié)的準確性。學(xué)生通過全場景的無縫對接操作,體驗中醫(yī)藥臨床科研的設(shè)計思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力。通過使用虛擬仿真實驗技術(shù),對實驗過程、實驗儀器展開了模擬,它擁有直觀性、共享性等優(yōu)勢,讓學(xué)生在線上就可以學(xué)習(xí)到相關(guān)的實驗知識和技術(shù)。另外,在缺少相關(guān)設(shè)備和藥劑或者不具備實驗條件的情況下,教師也可以借助虛擬仿真實驗來拓寬他們的眼界,提高他們對免疫學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德和科研創(chuàng)新能力。

四、討論

在PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式的實踐應(yīng)用過程中仍舊存在一些問題。站在學(xué)生的立場上來說,他們的個人認知有限,水平參差不齊,所以在上課之前一星期甚至更久的時候,就必須要建立起一個討論學(xué)習(xí)小組,然后再去查找一些相關(guān)的材料來做好充分的前期工作,這樣需要花費學(xué)生很多的時間。因此,教師要跟學(xué)生一起來解決這些問題,教師要對PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式有更深的認識,并且要在上課的時候,把PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式應(yīng)用到他們的教育當(dāng)中,從而讓他們對PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式產(chǎn)生濃厚的興趣,從而提升他們的教學(xué)效果。同時,學(xué)生也要積極地參加到活動當(dāng)中,并在活動中不斷地提升自己的能力,在進行上課之前的預(yù)備工作時,要盡可能地將一些沒有必要的環(huán)節(jié)去掉,這樣才能更有效地進行預(yù)備工作,從而節(jié)省了大量的時間,同時還能提升學(xué)習(xí)的效果。實踐表明,PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式是一種新型的教學(xué)方式,它與常規(guī)開展的教育方式和觀念有很大的區(qū)別,它強調(diào)的是學(xué)生的主體性。盡管它還會有很多問題,但伴隨著PBL和TBL教學(xué)模式的持續(xù)發(fā)展與改進,所有的問題都會被一一克服。而且,PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式對于提升學(xué)生的整體素養(yǎng)和問題的處理能力起到了很大的促進效果,它與常規(guī)的免疫學(xué)實驗的教學(xué)方式相比,有著很大的優(yōu)越性。此外,虛擬仿真實驗的使用可以解決部分免疫學(xué)實驗對實驗條件和實驗試劑的苛刻要求,讓學(xué)生可以接觸并完成更多有意義的實驗。因此,在當(dāng)前的條件下,免疫學(xué)實驗可以逐步轉(zhuǎn)向PBL聯(lián)合TBL教學(xué)模式,并結(jié)合虛擬仿真實驗教學(xué)手段,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)他們的積極性,提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新協(xié)作能力。

結(jié)語

通過對免疫學(xué)實驗教學(xué)中的實驗教學(xué)模式、實驗教學(xué)內(nèi)容,以及實驗教學(xué)手段進行改革嘗試,發(fā)現(xiàn)相比于往屆學(xué)生,本屆學(xué)生對免疫學(xué)實驗課程的興趣更強,對免疫學(xué)理論知識的掌握更好,對教學(xué)滿意度也有顯著提升,取得了良好的教學(xué)效果。我們?nèi)詴粩嗵剿?尋求免疫學(xué)實驗課程教學(xué)更為優(yōu)化的改革方案,為培養(yǎng)具有較高科研素質(zhì)的醫(yī)學(xué)生打好基礎(chǔ)。