综合型医学免疫学实验教学模式初探①

任书荣 张 蓓 王秋波 张艳丽 王 静 薛静波

(青岛大学基础医学院，青岛 266071)

免疫学已经成为当今生命科学的前沿学科和现代医学的支撑学科之一，对此学科的学习和研究日益受到医学生的重视，是医学院校几乎所有专业学生的必修课之一[1]。然而医学免疫学概念多、内容抽象难懂且相互交错、逻辑性强、免疫应答机制复杂，导致学生的学习积极性不高，影响了教学效果，也是历届学生反映最难学的医学基础课程之一。

实验教学是医学免疫学教学中的重要内容，通过实验教学可加深学生对理论知识的理解，提高动手操作能力，增强科研思维能力和解决问题的能力[2,3]。免疫学实验教学质量直接关系到学生对免疫学的学习热情，传统的教学模式教师处于主导地位，学生少有时间分析解决问题，忽视了学生的主观能动性。实验教学内容陈旧，缺少新技术新理论的渗透。实验考核注重实验结果的正确性，某些学生为获得较好成绩，在实验结果出现异常的情况下，不是对实验结果进行分析，宁可修改甚至抄袭别人的实验结果。针对传统实验教学过程中存在的不足，我们积极探索新的基于问题式的综合实验教学模式，围绕知识点设定相应问题，引导学生围绕问题探索，强调学生的实践能力、自学能力、探索能力和团队合作精神的综合培养。本论文结合实验教学改革后学生取得的期末综合成绩对该教学模式进行总结和分析，反思教学过程中存在的问题，以期对以后学生的教学进行更加合理的安排和把握。

1 传统的免疫学实验教学模式

传统的医学免疫学实验教学以教师讲授为主，学生操作为辅，一般先由授课教师讲解实验目的、实验原理、操作流程等内容，再由学生进行实验操作进行验证，即授课为基础的教学模式(Lecture-based learning,LBL)。实验室的准备工作主要由实验中心技术人员负责。免疫学实验内容以验证性实验为主，包括凝集反应、沉淀反应、补体溶血实验、免疫电泳实验、E花环形成实验等，部分实验内容陈旧、操作繁琐、重复性差、耗时较长，与临床实际应用脱轨。部分学生试验中所用的实验试剂临床上已经淘汰，很多试剂商家已经停产而难以购买。学生考核包括实验成绩和理论考试成绩，实验成绩主要参照实验报告和平时实验操作，理论考试以单纯的应试考试为主，涉及到的实验内容较少。由此导致学生对实验课不太重视，学生学习的积极性亦不高，平时极少关注新技术新理论，缺少创新思维。

2 免疫学实验教学的改革措施与探索

为了促进免疫学实验教学质量，提高学生的实践能力和学习的积极性，培养学生终身学习能力，更好地加强教学与科研的结合，我们从实验教学模式、实验内容、教学手段和考核方式四方面进行探索与改革。

2.1实验教学模式的改革 将原有的以“教师讲授为主，学生操作为辅”的教学模式转变为“学生自主学习为主，教师指导为辅”的模式。将学生分为若干实验学习小组，教师围绕知识点设定相应问题，提前将实验教学目的告诉学生，要求学生根据所学免疫学理论知识并参考相关文献资料解决问题，实验前由学生制作幻灯片进行讲述，其他同学和老师进行补充。由实验中心技术人员、教师和学生共同完成实验准备工作。

2.2实验教学内容的改革 原有的实验内容较分散，联系不够紧密，系统性不足，学生难以综合掌握。因此将原有的实验内容进行整合并增加综合性实验。将实验内容分为体液免疫应答实验模块、细胞免疫实验模块、超敏反应实验模块和肿瘤免疫实验模块，每个模块中设计2～3种综合性实验课题，要求各实验小组根据兴趣任选其一进行实验设计和实施。

体液免疫应答实验模块包括溶血素的制备和抗人全血清的制备等，要求学生从抗原的制备、实验动物的选择、免疫方法、动物采血、抗血清的纯化和抗体效价的测定等多个环节着手进行试验设计。该实验模块将抗原抗体反应的基本理论知识、实验室检测和临床应用联系起来，能够增加学生学习的积极性和兴趣。由于该实验流程较长，其中可在较短时间内完成的实验内容(如抗体效价的测定、血型的鉴定等)在实验课上进行，所需时间较长或较分散的实验步骤则通过开放实验室的方式鼓励感兴趣的学生小组在业余时间实施，如让学生自行免疫动物，使学生牢固掌握临床常用的多克隆抗体的基本制作技术。

细胞免疫实验模块在经典淋巴细胞分离技术的基础上增加临床常用的ELISPOT、流式细胞术和免疫组化等实验内容，要求学生查找文献了解机体细胞免疫功能检测的方法，通过具体实验操作及流式细胞仪、ELISPOT斑点检测仪的见习了解临床上正在应用的灵敏度高、重复性好的先进实验技术。

充实超敏反应综合性实验：过敏性疾病作为临床上一种常见的免疫相关性疾病，是医学免疫学教学大纲中要求掌握的内容。一般以理论讲述各型超敏反应的机制为主，辅以各种临床常见疾病的简介。本教研室在此基础上，从实验角度对Ⅰ型超敏反应性疾病进行综合实验。从动物模型的制备、过敏疾病的激发、病理现象的观察和治疗，均让学生亲手操作。培养学生既要进行理论思考，又要自行解决实验中遇到的各种问题：抗原如何进入机体更容易诱导机体过敏？初次与再次免疫应答中抗原是否必须相同？激发试验时何种途径注入机体现象最明显？出现症状之后，如何抢救，哪种效果更加显著，成功率多少？动物死亡后，其大体病理解剖特点如何？一系列问题的提出，会增强学生从各种不同的角度思考和解决问题。使学生不仅对免疫学知识有更深入的了解，对其他相关学科的学习亦起到了促进作用。

增加抗肿瘤免疫实验内容：肿瘤已经成为严重危害人类健康的重大疾病，传统的放疗、化疗和手术治疗，副作用大，治疗后易于复发。现代医学认为肿瘤的发生发展和免疫系统功能低下密切相关，已证实通过增强机体抗肿瘤免疫应答能力在防止肿瘤的复发、转移和清除微小残留病灶的过程中发挥重要作用。肿瘤免疫治疗作为一种辅助治疗手段在临床上已进行推广应用。因此我们带领学生进行了树突状细胞体外培养和治疗作用的研究及NK细胞杀伤功能检测等，使学生对于生物制品的临床应用产生感性认识。

另外，根据本教研室授课教师所从事的科研工作，设置与教师科研课题相关的实验教学内容，如CD59分子功能的检测、调节性T细胞的检测、肿瘤生物治疗实验等，鼓励学生积极参与免疫相关的科学研究，充分发挥教师的专业特长，有利于授课教师及时将自身的科研工作与学生分享，提高学生的学习热情和科研思维能力。

2.3实验教学手段的改革 “互联网+”催生了一种新的教育生产力，信息技术与教育教学深度融合，是教育从跟跑、并跑、到领跑，实现变轨超车的关键一招。

传统免疫学实验内容存在步骤多、实验周期长、需要无菌操作等特点。学生在极其有限的课时中完成全部内容很难实现。故拟在实验课程中引入虚拟动画，将免疫学经典实验如免疫印迹、抗血清的制备、抗体效价的测定、NK细胞功能的检测、酶联免疫吸附实验、流式细胞仪检测T细胞等以虚拟动画课件的形式呈献给学生，使学生能够在较短的时间内对实验内容、操作方法有直观的形象认识。还可在课下随时观看，巩固实验教学效果。

2.4实验考核方式的改革 以实验小组为单位进行实验考核，包括基本技能的考核和实验设计。基本技能的考核主要观察学生实验操作过程中的动手能力、能否规范使用各种器材和各小组成员之间的协作能力。实验设计主要根据学生学过的理论和实验知识提供给学生多种实验选题，要求学生以小组为单位，选择其感兴趣的内容，通过学过的各种知识及查阅各种资料对所选课题进行实验设计，包括选题的目的和意义、国内外研究现状、拟采取的技术路线及实验方案、预期结果、项目组成员分工等，由组长汇报，教师点评并向同一组和其他同学提问。

3 教学效果分析和评价

3.1学生反馈结果 我们对参与创新型实验教学改革的部分学生进行了问卷调查和座谈会交流，多数学生对于参加研究型实验课题表现出极大兴趣，希望能够有更多的机会参与各项研究，希望利用课余时间更多地参与实验课题的准备工作。认为该种实验教学方式有助于促进课前预习，有助于建立自主学习的习惯，促进查阅一定的课外资料，能够培养团队协作能力，锻炼语言表达能力，使课堂气氛更加活跃，对将来的工作和学习有一定的帮助作用，有助于提高解决问题的能力。实验考核方式亦受到学生的欢迎，认为该种考核方式使学生有更充足的时间进行实验设计，大部分学生能够主动、灵活地将免疫学理论和实验知识融入课题设计中。

3.2期末考试成绩分析 为观察免疫学实验教学改革能否促进学生对医学免疫学的整体把握，我们对本学期实验课改后500余名学生的免疫学期末考试成绩进行了分析。本次考核全部学生平均得分为(75.0±14.0)分，不同专业学生平均得分及不同分数段学生所占比例略有差异(表1)，其中临床医学专业学生得分最高，药学专业最低，可能与不同专业学生的基础知识掌握程度、各专业每学期课程设置不同等有关。

我们进一步对临床医学专业学生在不同题型上的得分情况进行了分析(表2)，其中较难把握的题型为论述题，重点考察学生综合分析问题、解决问题的能力。从本次的考试情况可以看出大部分学生回答该题时能够抓住问题的关键，较准确和全面的论述所提出的问题，平均得分为16.3分。通过对参加实验教学改革后和未进行课改前学生论述题的比较分析，发现课改后学生论述题题型得分较传统实验教学学生得分明显提高，反映综合性创新型实验教学对学生综合分析问题、解决问题的能力有一定的帮助。

表2 临床医学专业学生不同题型得分情况

Tab.2 Scores of different types of questions for students majoring in clinical medicine

题型分值得分名词解释2016.4±2.4选择题106.4±1.1填空题2014.4±3.9简答题3023.9±5.8论述题2016.3±3.3总成绩10077.4±14.5

表1 不同专业免疫学期末试卷得分情况

Tab.1 Scores of final examination papers of immunology in different majors

专业成绩分析临床医学 口腔医学预防医学医学检验影像学药学总分(x±s)77.4±14.568.8±12.571.0±13.172.2±13.466.7±9.560.2±20.190～100分(%)12.26.15.05.30080～90分(%)32.49.117.528.16.33.070～80分(%)26.433.342.526.331.927.160～70分(%)18.327.322.528.143.138.460分以下(%)10.621.212.512.318.731.5

3 讨论

为促进各学科进步、更好地加强教学与科研的结合、提高学生的实践能力，我校实行了以学生为主，教师带教为辅的创新型实验教学模式课题研究。鼓励一线教师积极申报与自己学科相关的教学与实验课题，指导学生在学好相关专业课程的基础上，参与创新型实验教学项目研究。本校免疫学教研室积极响应学校的教改政策，对医学免疫学实验教学模式进行初步的探讨和改革[4,5]。

通过设计若干涵盖多个知识点的综合性实验，由学生以实验小组的形式对所感兴趣的内容进行实验设计，有助于提高学生的知识综合运用能力和协作能力[6-8]。积极鼓励学生参与实验准备过程，了解前期实验准备的辛苦和严谨，有利于学生理解实验，培养认真、求实的科学态度。在课程考核方法和教学效果评价阶段，我们更加注重对实验过程的考量，积极鼓励学生对实验中出现的问题进行思考，有效地激发学生们的学习热情和主动性。

现代医学重视转化医学，提倡基础研究和临床应用紧密结合，使两者之间建立更为直接的关系，有效地弥补基础研究和临床治疗之间的鸿沟。医学免疫学作为桥梁学科，在实验教学过程中应该注重实验内容的及时更新，符合临床应用，增强实用性和针对性。因此我们摒弃原有的与临床脱轨的实验项目，增加临床常用的检测技术和治疗方法如肿瘤的免疫治疗，激发学生的学习兴趣。

各种新型综合性实验的开设对教师、学生和实验平台均提出了更高的要求。要求教师具有扎实的基础理论知识，能够定期更新临床知识储备和临床实践内容，才能设计出更多更好的理论联系实际的综合性实验课题。医学免疫学课程一般在医学院校二年级开展，安排较早，学生的医学理论知识较差，因此要求学生具备较强的自学能力、能够合理安排实验进程。通过开放实验室，鼓励学生利用业余时间完成创新型实验的某些环节，提倡各个研究室和实验中心协作，实现实验设备的互通有无，共同提高教学质量。