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[關(guān)鍵詞]食品專業(yè) 本科 免疫學(xué)
[中圖分類號(hào)]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-5843(2013)04-0174-02
[作者簡(jiǎn)介]匡華,彭池方,徐麗廣,宋珊珊,胥傳來(lái),江南大學(xué)食品學(xué)院(江蘇無(wú)錫214122)
“免疫學(xué)”是一門理論性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,已廣泛滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。食品學(xué)科作為典型的交叉學(xué)科,與醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)等學(xué)科密切相關(guān)。隨著食品科學(xué)的發(fā)展,目前對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、食品功能、膳食攝入與健康、食品分析等方面的研究已成為食品科學(xué)以及預(yù)防醫(yī)學(xué)等學(xué)科的重要研究?jī)?nèi)容。因此,國(guó)際上食品科學(xué)發(fā)展較好的院校非常重視食品科學(xué)教學(xué)中基礎(chǔ)生命科學(xué)知識(shí)的教學(xué),其中,最受重視的就是免疫學(xué)基礎(chǔ)。
一、課程設(shè)置
免疫學(xué)課程最大的特點(diǎn)就是內(nèi)容抽象、枯燥,毫無(wú)醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)本科生幾乎對(duì)免疫學(xué)缺乏感性認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難。
江南大學(xué)食品專業(yè)學(xué)生在基礎(chǔ)課程階段開(kāi)設(shè)了生物化學(xué)(理論講授56學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課程32學(xué)時(shí))、微生物學(xué)(理論講授48學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)課程32學(xué)時(shí))、食品營(yíng)養(yǎng)(理論講授24學(xué)時(shí).實(shí)驗(yàn)課程16學(xué)時(shí))和食品化學(xué)(理論講授40學(xué)時(shí))等相關(guān)課程。為學(xué)習(xí)免疫學(xué)知識(shí)打下了一定基礎(chǔ)。江南大學(xué)食品學(xué)院的免疫學(xué)課程開(kāi)設(shè)在第7學(xué)期,只開(kāi)設(shè)了理論講授課程。共計(jì)16個(gè)學(xué)時(shí).相對(duì)于其他兄弟院校,沒(méi)有開(kāi)設(shè)免疫實(shí)驗(yàn)課程,而且學(xué)時(shí)數(shù)量也偏少。例如:暨南大學(xué)食品專業(yè)開(kāi)設(shè)免疫學(xué)理論課程40學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí);陜西師范大學(xué)食品專業(yè)免疫學(xué)理論學(xué)時(shí)36,實(shí)驗(yàn)課程18學(xué)時(shí)。其他如西北農(nóng)林科技大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等食品專業(yè)都在開(kāi)設(shè)免疫學(xué)理論課程在同時(shí)開(kāi)設(shè)了免疫實(shí)驗(yàn)課,總學(xué)時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于江南大學(xué)食品學(xué)院的課時(shí)安排。
江南大學(xué)食品學(xué)院的免疫學(xué)課程安排在大四的第7學(xué)期,這距離生物化學(xué)、微生物學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)等相關(guān)課程相關(guān)背景課程的開(kāi)設(shè)已經(jīng)過(guò)了1年的時(shí)間,此時(shí),學(xué)生對(duì)于生化或微生物方面的知識(shí)大多已經(jīng)淡忘,給課程的講授增加了難度。而國(guó)內(nèi)其他院校都安排在了大二或大三階段(即第4至第6學(xué)期),這個(gè)時(shí)間安排在生物化學(xué)及微生物等相關(guān)基礎(chǔ)課程之后,非常有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。
免疫學(xué)是一門抽象的理論型學(xué)科,也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在免疫學(xué)教學(xué)中尤為重要。而且,學(xué)生對(duì)直接的感性認(rèn)識(shí)印象更為深刻。因此.我們認(rèn)為,食品專業(yè)本科生免疫學(xué)課程開(kāi)設(shè)時(shí)間不宜過(guò)晚,應(yīng)該在生化、微生物等基礎(chǔ)課程之后開(kāi)設(shè),并輔以適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)課程,這將會(huì)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知起到較大的推進(jìn)作用。
二、課程理論講授內(nèi)容的選擇
免疫學(xué)內(nèi)容紛繁蕪雜,理論深?yuàn)W。一般來(lái)說(shuō),醫(yī)學(xué)本科生的免疫學(xué)是專業(yè)核心的骨干課程,其講授分為基礎(chǔ)免疫學(xué)、免疫學(xué)試驗(yàn)和臨床免疫學(xué)等3個(gè)部分。目前我們對(duì)國(guó)內(nèi)高校使用的“食品免疫學(xué)”的教材進(jìn)行了梳理、歸納,主要教材包括:化學(xué)工業(yè)出版社出版、江南大學(xué)胥傳來(lái)主編的《食品免疫學(xué)概論》;中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版、顧瑞金主編的《食品免疫學(xué)概論》;化學(xué)工業(yè)出版社出版、江漢湖主編的《食品免疫學(xué)導(dǎo)論》;中國(guó)輕工業(yè)出版社出版出版、宋宏新主編的《食品免疫學(xué)》,以及合肥工業(yè)大學(xué)出版社出版、范遠(yuǎn)景主編的《食品免疫學(xué)》等,這些教材基本都覆蓋了醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的全部?jī)?nèi)容。而在一些非醫(yī)科大學(xué)中,免疫學(xué)理論課學(xué)時(shí)數(shù)開(kāi)設(shè)相對(duì)較少,如此眾多的內(nèi)容,讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握實(shí)在很困難,使其望而生畏。在教學(xué)過(guò)程中,如果教師一味強(qiáng)調(diào)學(xué)科的完整性而將內(nèi)容全面展開(kāi),勢(shì)必加重學(xué)生的負(fù)擔(dān),挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
此外,各種教材在章節(jié)順序的編排上也存在著較大的差異。本科學(xué)生平時(shí)在學(xué)習(xí)中比較容易接受一些宏觀概念。而對(duì)微觀上一些概念的理解感到很難。因此我們認(rèn)為,在章節(jié)的順序上應(yīng)遵循從宏觀到微觀,有重點(diǎn)、有層次地展開(kāi)教學(xué)內(nèi)容。講授內(nèi)容一般包括:緒論和免疫系統(tǒng)(2個(gè)學(xué)時(shí))、免疫細(xì)胞和免疫分子(4個(gè)學(xué)時(shí))、免疫應(yīng)答(4個(gè)學(xué)時(shí))、食品免疫檢測(cè)技術(shù)(2個(gè)學(xué)時(shí))、食物過(guò)敏及預(yù)防(2個(gè)學(xué)時(shí))及功能性食品與健康(2個(gè)學(xué)時(shí))。講授內(nèi)容應(yīng)摒棄較為晦澀難懂的主要組織相容性復(fù)合物及細(xì)胞因子等知識(shí),而將涉及這些內(nèi)容的書(shū)籍和教材推薦給學(xué)生,讓他們?cè)谡n后閱讀參考。
開(kāi)設(shè)免疫學(xué)課程的目的是讓學(xué)生理解并掌握免疫學(xué)的基本原理.從而指導(dǎo)日后他們可能從事的食品研發(fā)、食品加工和食品檢測(cè)工作。我們?cè)谑称穼I(yè)免疫學(xué)的講授中發(fā)現(xiàn),本科生對(duì)于大量出現(xiàn)的各種醫(yī)學(xué)名詞、定義和關(guān)系很難一下子弄清楚。因此,根據(jù)學(xué)科和專業(yè)特點(diǎn)明確教學(xué)重點(diǎn),適當(dāng)?shù)鼐?jiǎn)內(nèi)容,是改善教學(xué)效果的重要途徑之一。
三、課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇
免疫學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有與理論教學(xué)同等重要的作用,既可鞏固理論知識(shí),又可為以后的研究和實(shí)踐奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)醫(yī)科專業(yè)學(xué)校由于安排了足夠的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),可以就抗原抗體反應(yīng)、免疫細(xì)胞檢測(cè)、免疫分子檢測(cè)、臨床免疫(超敏反應(yīng))等內(nèi)容安排凝集實(shí)驗(yàn)、沉淀實(shí)驗(yàn)、免疫電泳、補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)、免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)、抗體制備實(shí)驗(yàn)、免疫細(xì)胞分離實(shí)驗(yàn)、淋巴細(xì)胞功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn),以及免疫分子測(cè)定等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
對(duì)于食品專業(yè)本科生的教學(xué)而言,由于受課時(shí)的限制,使得他們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度不高,因此在講授內(nèi)容上,不能照搬醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的全部?jī)?nèi)容,而應(yīng)根據(jù)“免疫學(xué)”這門學(xué)科特點(diǎn)將課程分為掌握、熟悉、了解三個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)?!罢莆铡钡膬?nèi)容要求理解透徹,能在本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)工作中熟練、靈活運(yùn)用其基本理論和基本概念;“熟悉”的內(nèi)容要求能熟知其相關(guān)內(nèi)容的概念及有關(guān)理論,并能適當(dāng)應(yīng)用;“了解”的內(nèi)容要求對(duì)其中的概念和相關(guān)內(nèi)容有所了解。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作不僅要培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,還應(yīng)該側(cè)重于學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并根據(jù)理論講授的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,力求簡(jiǎn)明實(shí)用。為此,我們建議在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中開(kāi)設(shè)抗原抗體凝集和沉淀反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(可設(shè)置4個(gè)學(xué)時(shí))、抗體制備實(shí)驗(yàn)(可設(shè)置8個(gè)小時(shí))、酶免疫測(cè)定實(shí)驗(yàn)(可設(shè)置8個(gè)學(xué)時(shí))等內(nèi)容。
免疫學(xué)是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和生物學(xué)研究。隨著免疫學(xué)理論的進(jìn)展及相關(guān)學(xué)科新技術(shù)在免疫學(xué)的應(yīng)用。近年來(lái)誕生了不少免疫學(xué)新技術(shù)。這些技術(shù)不僅推動(dòng)了免疫學(xué)的發(fā)展。也是疾病診斷、療效評(píng)估和探討疾病機(jī)制和治療的重要手段。為此,不同學(xué)??筛鶕?jù)本校對(duì)儀器和設(shè)備資源的具體占用情況,采用現(xiàn)場(chǎng)講授和演示的方式對(duì)免疫電泳技術(shù)、免疫印跡技術(shù),以及流式細(xì)胞儀技術(shù)進(jìn)行介紹,使學(xué)生了解其檢測(cè)過(guò)程和應(yīng)用目的。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握免疫學(xué)的基本概念、基本理論、基本實(shí)驗(yàn)原理及操作技能,具有一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
四、講授方式
1 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)內(nèi)容比較復(fù)雜抽象,看不見(jiàn),摸不著,不直觀[1]
比如說(shuō)免疫分子這一章節(jié),凡參與免疫應(yīng)答的體液因子都稱為免疫分子,包括免疫球蛋白、補(bǔ)體系統(tǒng)和細(xì)胞因子三大類。這三大類分子都很抽象,知識(shí)點(diǎn)很零碎,往往讓教師感到很難講,無(wú)法用形象的、具體的語(yǔ)言直觀的講給學(xué)生,從而讓學(xué)生覺(jué)得這些內(nèi)容很難、很枯燥、不好記憶,對(duì)這門課程產(chǎn)生厭學(xué)情緒。這時(shí)就需要教師有效地合理的利用多媒體教學(xué),來(lái)克服醫(yī)學(xué)免疫學(xué)知識(shí)比較復(fù)雜抽象這一情況。教師可將學(xué)生難以想象和理解的抽象內(nèi)容、復(fù)雜的變化過(guò)程等采用動(dòng)畫(huà)、圖片、聲音等形式展現(xiàn)出來(lái),將抽象轉(zhuǎn)化為具體,深?yuàn)W轉(zhuǎn)化為淺顯,枯燥乏味轉(zhuǎn)為生動(dòng)形象,從而有利于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。教師應(yīng)該突出重點(diǎn)難點(diǎn),切忌面面俱到。同時(shí),教師可以采用啟發(fā)式教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。根據(jù)教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,精心設(shè)置一系列問(wèn)題,層層深入地引導(dǎo)學(xué)生沿著合乎邏輯的思路進(jìn)行思考,這種方法比將知識(shí)直接告訴學(xué)生更能激起學(xué)生的探索興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這樣學(xué)生對(duì)所獲取的知識(shí)理解更深,記憶更牢,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,開(kāi)發(fā)了智力。
2 各章節(jié)內(nèi)容獨(dú)立但又聯(lián)系密切,知識(shí)由淺入深,環(huán)環(huán)相扣
教師在講授部分內(nèi)容時(shí), 必然會(huì)涉及到后面章節(jié)將要詳細(xì)介紹的很多概念, 比如我們?cè)诘谝徽轮v述抗原時(shí),必然會(huì)涉及到抗體、致敏淋巴細(xì)胞等專業(yè)名詞,但教師不可能在這一時(shí)間詳細(xì)的給學(xué)生講述所涉及到的后面章節(jié)的內(nèi)容,這往往使教師覺(jué)得很難教。而這些概念對(duì)于學(xué)生來(lái)講都是陌生的,教師在講授的時(shí)候只講本節(jié)概念,而對(duì)于后面章節(jié)內(nèi)容不過(guò)多展開(kāi)講授,這就使得學(xué)生感到概念多,頭緒不清,壓力較大,從而在課程的開(kāi)始就產(chǎn)生畏難情緒,對(duì)本學(xué)科失去興趣。針對(duì)這種情況,教師應(yīng)該在每次課前都擬定好本次課的目的、重點(diǎn)和難點(diǎn),以及突出重難點(diǎn)的方法,特別是要把抽象的概念具體化、形象化,用學(xué)生們能聽(tīng)懂的語(yǔ)言或者實(shí)例來(lái)表達(dá)和闡述。比如當(dāng)給學(xué)生介紹抗原的概念時(shí),我們往往會(huì)提到抗原是一類能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)啟動(dòng)免疫應(yīng)答,并能在體內(nèi)或體外與免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體或效應(yīng)T細(xì)胞)發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)[2]。很顯然這里面提到的免疫應(yīng)答和抗體都在后面的章節(jié)講到,這時(shí)我們就可以把免疫應(yīng)答比喻成一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),而這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的入侵者就是抗原,防御者就是免疫系統(tǒng)。用這些簡(jiǎn)單易懂的語(yǔ)言來(lái)表達(dá),學(xué)生就可以更好的理解明白,同時(shí)在提到某些暫時(shí)不能展開(kāi)講授的知識(shí)點(diǎn)時(shí),應(yīng)該向?qū)W生說(shuō)明這些知識(shí)點(diǎn),現(xiàn)在可能不易接受,但隨著課程的進(jìn)展,知識(shí)的增加,就會(huì)逐漸理解這些知識(shí)點(diǎn)。在學(xué)習(xí)該門課程前,應(yīng)該讓學(xué)生全面瀏覽教材內(nèi)容,了解本課程的特點(diǎn),有針對(duì)性的獲取更多相關(guān)的知識(shí)信息,這樣有利于提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率,能更好的掌握基本知識(shí),克服畏難情緒。
3 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)與其它基礎(chǔ)學(xué)科有著聯(lián)系的密切
教師在講授醫(yī)學(xué)免疫學(xué)時(shí),因講授的內(nèi)容和這些學(xué)科的知識(shí)緊密相聯(lián),但解剖生理、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)這些課程有時(shí)被安排在同一學(xué)期學(xué)習(xí),這往往使教師覺(jué)得難教。因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有全面的相關(guān)背景知識(shí),每講一個(gè)知識(shí)點(diǎn)就會(huì)涉及到其他學(xué)科的內(nèi)容,這時(shí)就會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得難以消化,總是似懂非懂。這就要求教師應(yīng)該全面掌握相關(guān)學(xué)科的相關(guān)知識(shí),經(jīng)常了解與免疫學(xué)相關(guān)學(xué)科的交叉內(nèi)容的進(jìn)展,若講課過(guò)程中涉及到醫(yī)學(xué)后期課程內(nèi)容,盡量簡(jiǎn)明扼要講解,并提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中務(wù)必注意各學(xué)科之間的密切聯(lián)系性,不能孤立地學(xué)習(xí)某一學(xué)科知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間到圖書(shū)館或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)背景知識(shí),學(xué)會(huì)融會(huì)貫通,學(xué)以致用,把似懂非懂的問(wèn)題弄清楚,這也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
4 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)發(fā)展迅速,知識(shí)更新快也是難教難學(xué)的原因之一
關(guān)鍵詞:免疫學(xué);食品專業(yè);積極性;互動(dòng)
中圖分類號(hào):G622
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16749944(2017)09023402
1 引言
作為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)性、支柱性學(xué)科,免疫學(xué)非常重要。免疫學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等學(xué)科均有一定的交叉。目前在蘇州大學(xué),免疫學(xué)也是食品系學(xué)生的必修課程之一[1,2]。然而,由于專業(yè)背景的差異,食品系學(xué)生在學(xué)習(xí)免疫學(xué)的過(guò)程中有著不同于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的規(guī)律和特點(diǎn)。而且近10多年來(lái),免疫學(xué)的發(fā)展更是日新月異,基礎(chǔ)理論不斷修正和更新,新的免疫學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這就要求免疫學(xué)專業(yè)教師必須采取合適的策略和方法,才能夠取得理想的教學(xué)效果。筆者同時(shí)承擔(dān)著醫(yī)學(xué)專業(yè)和食品專業(yè)學(xué)生的免疫學(xué)n程,在教學(xué)過(guò)程中總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在此與大家共同分享授課過(guò)程中的一些心得與體會(huì)。
2 教學(xué)方法分析
2.1 以日常生活中的實(shí)例調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
免疫學(xué)理論知識(shí)較為抽象、內(nèi)容繁雜、概念和英文縮寫較多,即使對(duì)于醫(yī)學(xué)背景的學(xué)生來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)上也存在著一定的難度,部分同學(xué)對(duì)免疫學(xué)學(xué)習(xí)興趣低下,學(xué)習(xí)效果不理想[3~5]。因此,調(diào)動(dòng)食品專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)免疫學(xué)的興趣,是提高授課效果的關(guān)鍵因素之一。筆者認(rèn)為,可以結(jié)合日常生活中的實(shí)例,講解背后的免疫學(xué)原理,這樣有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,筆者在講授“超敏反應(yīng)”時(shí),以日常生活中的花生和雞蛋過(guò)敏為例,先給學(xué)生介紹基本癥狀,再結(jié)合生理學(xué)和免疫學(xué)知識(shí)詳細(xì)講解引起超敏反應(yīng)的機(jī)制。然后又拓展到花粉過(guò)敏、螨蟲(chóng)過(guò)敏等其它常見(jiàn)的過(guò)敏性疾病。這樣,一方面貼近實(shí)際生活,另一方面也與食品系學(xué)生的專業(yè)背景相符合,提高了他們學(xué)習(xí)免疫學(xué)的興趣。又如,在講授“免疫缺陷病”章節(jié)關(guān)于“人免疫缺陷病毒導(dǎo)致獲得性免疫缺陷綜合征”時(shí),通過(guò)講解骨髓移植治療HIV感染的病例,一方面復(fù)習(xí)了HIV病毒入侵T細(xì)胞的機(jī)制;另一方面鼓勵(lì)學(xué)生多學(xué)習(xí)免疫學(xué)知識(shí)以及其它學(xué)科的知識(shí),并靈活運(yùn)用到工作和生活中。在講授免疫耐受時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)分組的討論,讓學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思及邏輯。通過(guò)講述一些偉大免疫學(xué)家取得的成就及其研究過(guò)程,激發(fā)學(xué)生對(duì)免疫學(xué)的的主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
2.2 運(yùn)用多媒體課件,使抽象的理論豐滿生動(dòng)
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,知識(shí)成倍增長(zhǎng)的信息時(shí)代,各種新式的教學(xué)手段和方法層出不窮。怎樣使免疫學(xué)那些“看不見(jiàn)、摸不著”的概念和抽象的理論具象化、生動(dòng)化,是對(duì)課件的基本要求之一,也是教學(xué)方法研究的重點(diǎn)之一。筆者認(rèn)為,在課件中應(yīng)該盡量減少文字,多以圖片及動(dòng)畫(huà)的形式,詳細(xì)、系統(tǒng)、精確地展示免疫學(xué)的基本理論。比如通過(guò)圖片演示免疫細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí),可以通過(guò)不同形狀和顏色去區(qū)分不同的細(xì)胞器;講解T細(xì)胞活化過(guò)程時(shí),通過(guò)動(dòng)畫(huà)、視頻的方式一步步演示T細(xì)胞活化的步驟,并且在關(guān)鍵步驟要有顏色深淺的區(qū)分。在講解淋巴細(xì)胞的黏附與遷移時(shí),則首先要通過(guò)圖片講解黏附分子的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的配體,然后通過(guò)視頻一步步講解淋巴細(xì)胞在趨化因子的驅(qū)動(dòng)下,引起黏附分子構(gòu)象的變化,從而將不同的淋巴細(xì)胞募集到特定的免疫器官。多媒體手段的引入,使抽象的理論變得形象具體,有利于學(xué)生對(duì)這些理論的理解及記憶,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.3 重點(diǎn)傳授免疫學(xué)的學(xué)習(xí)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)
在免疫學(xué)知識(shí)快速更新,各種信息呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的信息時(shí)代,免疫學(xué)理論不斷地?cái)U(kuò)充。因此,作為教師也要不斷整合新知識(shí)、更新舊理論,提高自身的知識(shí)水平。應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到,只依靠老師的講解和傳授是不可能把免疫學(xué)的全部知識(shí)教授給學(xué)生的。因此,讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為各個(gè)大學(xué)階段學(xué)習(xí)的基本要求之一。教師不僅僅要在課堂上傳授書(shū)本上的理論知識(shí),而且還要傳授給他們學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)他們自我學(xué)習(xí)的能力。蘇州大學(xué)的老師都非常重視提高學(xué)生的自學(xué)能力。在筆者的授課過(guò)程中,主要從以下幾個(gè)方面來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)、自我管理能力。首先,從今后的學(xué)習(xí)和工作角度,強(qiáng)調(diào)免疫學(xué)理論知識(shí)的重要性,讓學(xué)生了解到,幾乎所有的疾病都與免疫系統(tǒng)有一定的關(guān)系。其次,摘取頂級(jí)期刊的最新的研究結(jié)果,向?qū)W生展示免疫學(xué)的重要性。再次,向?qū)W生推薦一些免疫學(xué)的經(jīng)典著作,包括中文以及英文的經(jīng)典教材。最后,給學(xué)生推薦一些免疫學(xué)論壇的網(wǎng)址和鏈接,讓學(xué)生自己通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)去查閱免疫學(xué)資料。通過(guò)學(xué)習(xí)方法的傳授,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,達(dá)到了“授之以漁”的教學(xué)目的。
2.4 及時(shí)復(fù)習(xí)并增強(qiáng)課后互動(dòng)
在每節(jié)課開(kāi)始前,都要對(duì)上次課的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),這樣可以不斷加深對(duì)免疫學(xué)知識(shí)的理解和記憶。如在講解T細(xì)胞受體時(shí),首先回顧B細(xì)胞受體的結(jié)構(gòu),引出T細(xì)胞受體的內(nèi)容;在講解了T細(xì)胞受體結(jié)構(gòu)后,將其與B細(xì)胞受體進(jìn)行比較,分析二者在結(jié)構(gòu)上的相似性和差異,可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)兩種受體結(jié)構(gòu)的理解和記憶。在“淋巴細(xì)胞的分化發(fā)育”章節(jié),著重講解T細(xì)胞和B細(xì)胞在中樞發(fā)育的相似之處和不同之處,通過(guò)視頻動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)B細(xì)胞和T細(xì)胞發(fā)育的過(guò)程。在講授過(guò)程中,及時(shí)提出問(wèn)題,如“外周淋巴結(jié)中是αβT細(xì)胞多還是γλT細(xì)胞多?為什么?”。通過(guò)這種互動(dòng),將原本比較枯燥的TCR胚系基因圖以及難以理解的T細(xì)胞發(fā)育過(guò)程變得生動(dòng)、形象,大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和興趣。在講解理論知識(shí)時(shí),幽默、風(fēng)趣、形象的比喻,能夠快速地活躍課堂氣氛、吸引學(xué)生的注意力。生動(dòng)的比喻帶給學(xué)生對(duì)免疫學(xué)抽象概念的形象理解,比如在講解“細(xì)胞因子的分泌方式”時(shí),筆者將“自分泌作用方式”比喻成自己掙錢自己花;“旁分泌作用方式”比喻成自己掙錢朋友花;“內(nèi)分泌作用方式”比喻成自己掙錢多了,就去做慈善,讓邊遠(yuǎn)地區(qū)的人民一起花。這使得免疫學(xué)課程的節(jié)奏變得生動(dòng)、活潑、輕快,使學(xué)生易于接受免疫學(xué)的理論知識(shí)。課后,通過(guò)手機(jī)、電子郵件及微信、QQ等軟件,進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)與交流。在互動(dòng)的同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)免疫學(xué)理論知識(shí),并用免疫學(xué)理論知識(shí)去解釋日常生活中及臨床上的現(xiàn)象,做到學(xué)以致用。這些課中、課后的交流與互動(dòng)手段,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣,提高了免疫學(xué)的教學(xué)與學(xué)習(xí)效果。
3 結(jié)語(yǔ)
對(duì)食品專業(yè)的學(xué)生而言,免疫學(xué)是一門相對(duì)深?yuàn)W、抽象、邏輯性強(qiáng)的課程。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中貫徹“教師主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教育理念。運(yùn)用各種新穎的教學(xué)方法與手段,在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),形成良好的互動(dòng)氛圍,營(yíng)造良好的課堂氣氛,提高教學(xué)效果。近10年來(lái),免疫學(xué)新理論層出不窮,許多免疫學(xué)現(xiàn)象有了新的、更合理的解釋,甚至有的理論被重新改寫。這些對(duì)于教授免疫學(xué)的教師來(lái)說(shuō)是一種挑戰(zhàn),要求我們要與時(shí)俱進(jìn),時(shí)刻主動(dòng)學(xué)習(xí)新理論、更新知識(shí)。在將新理論傳授給學(xué)生的同時(shí),也要讓學(xué)生掌握免疫學(xué)的學(xué)習(xí)方法,讓他們自己完成知識(shí)的整合、更新,為其進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)、研究打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué);微生物;免疫學(xué);教學(xué)
醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課是醫(yī)學(xué)院校各專業(yè)的一個(gè)非常重要的組成部分,基礎(chǔ)課學(xué)不好,那么在學(xué)習(xí)臨床課時(shí)就會(huì)有困難。因此,各學(xué)校非常重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué),然而,在諸多的基礎(chǔ)課中,多數(shù)學(xué)生卻對(duì)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及免疫學(xué)缺乏足夠的重視。這其中原因很多,來(lái)自學(xué)校、教師、學(xué)生等各個(gè)方面。主要原因是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)所研究對(duì)象是體積微小,內(nèi)容瑣碎復(fù)雜;而免疫學(xué)內(nèi)容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章節(jié)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、邏輯推理性強(qiáng)。因此在課程教學(xué)中難度較大。筆者在十幾年的教學(xué)實(shí)踐中積累了一些經(jīng)驗(yàn),就如何提高學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)微生物及免疫學(xué)課程的重視以及教師在教學(xué)過(guò)程中的一些注意事項(xiàng),提高教學(xué)質(zhì)量,筆者從以下幾方面談幾點(diǎn)體會(huì)。
一、提高學(xué)生對(duì)微生物學(xué)及免疫學(xué)課程的認(rèn)識(shí)
在課程安排上,微生物學(xué)及免疫學(xué)課程在大多數(shù)醫(yī)學(xué)專業(yè)課程中,都設(shè)為考查課。主觀上,學(xué)生在開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí),就缺乏足夠的重視,認(rèn)為考查課程很容易過(guò)關(guān),不用下功夫?qū)W。教師要正確引導(dǎo)學(xué)生,向?qū)W生講清楚,醫(yī)學(xué)是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科,各學(xué)科間有著密切的聯(lián)系,中間缺少哪一環(huán)節(jié)都不行。否則,在今后的學(xué)習(xí)工作中,就有可能遇到困難。
二、教師對(duì)教材的深入理解
中專教材的特點(diǎn)是簡(jiǎn)而精,許多內(nèi)容是概括性的講述,學(xué)生對(duì)某些知識(shí)的理解就有困難,教師要根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)有些問(wèn)題向?qū)W生做更進(jìn)一步地闡述。例如,在講授免疫學(xué)時(shí),就根據(jù)認(rèn)知規(guī)律按抗原、免疫器官、免疫細(xì)胞、免疫分子、免疫應(yīng)答、免疫學(xué)應(yīng)用的順序進(jìn)行講解。而微生物部分將以前要求掌握的脊髓灰質(zhì)炎病毒改為了解內(nèi)容,將奈瑟氏菌屬、人類免疫缺陷病毒、密螺旋體屬等內(nèi)容改為掌握;增補(bǔ)冠狀病毒、禽流感病毒、霍亂弧菌O139.大腸桿菌O157及朊粒等較新的內(nèi)容;增補(bǔ)新發(fā)現(xiàn)的“超級(jí)細(xì)菌”內(nèi)容;結(jié)合學(xué)生大多來(lái)自農(nóng)林牧區(qū)的特點(diǎn),特將布魯菌屬、森林腦炎病毒作為掌握內(nèi)容。另外,在細(xì)菌學(xué)各論的講解中,教材都沒(méi)有講細(xì)菌的分類,我們?cè)谥v細(xì)菌學(xué)各論之前,先把細(xì)菌的命名法,分類法給學(xué)生講清楚,這樣學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中,就清楚了種、型、亞型、株等之間的關(guān)系。這樣醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及免疫學(xué)教學(xué)就會(huì)突出重點(diǎn)、循序漸進(jìn)。力求做到了教學(xué)的先進(jìn)性與實(shí)用性。
三、采用多種方法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
近年來(lái)進(jìn)入中專學(xué)校的學(xué)生大多學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差,因此,學(xué)生對(duì)基本概念和基本理論的理解能力差;對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的空間想象力差;邏輯思維能力和解決問(wèn)題的能力差;因此造成大多數(shù)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)興趣低,成績(jī)差。
因此,在講緒論和新的學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí),我都精心設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生對(duì)所要學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣,以調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。例如:在講Ⅰ型超敏反應(yīng)一節(jié)時(shí),筆者導(dǎo)入一些人在日常生活中因冷熱、接觸某些食物(牛奶、雞蛋等)、花粉、紫外線等而過(guò)敏;甚至母親因接觸嬰兒含有青霉素的尿液而使母親過(guò)敏性休克而死亡的案例;又另外講授了蠶豆過(guò)敏癥、面食過(guò)敏癥、蔬菜過(guò)敏癥等的臨床表現(xiàn)。提高學(xué)生們的興趣與求知欲,授課效果相當(dāng)好。
授課內(nèi)容緊貼生活實(shí)際,能提高教學(xué)效果。例如:在講消毒滅菌這一節(jié)內(nèi)容時(shí),就濕熱和干熱哪種消毒效果好進(jìn)行提問(wèn),讓同學(xué)們以日常生活體會(huì)(移動(dòng)溫度較高的物品時(shí)用干手巾還是濕手巾)進(jìn)行討論并總結(jié)。
基礎(chǔ)課的內(nèi)容是相互聯(lián)系的,教師在授課過(guò)程中,要聯(lián)系其他學(xué)科的一些內(nèi)容,以加深對(duì)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)及免疫學(xué)內(nèi)容的理解。例如:在講授補(bǔ)體系統(tǒng)激活途徑前,就生理學(xué)內(nèi)容中的輸血時(shí)為什么要做和怎么做交叉配血實(shí)驗(yàn)進(jìn)行提問(wèn)。這樣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課,教學(xué)效果好。
四、加強(qiáng)綜合應(yīng)用的訓(xùn)練,注意歸納總結(jié)
1.1一般資料
對(duì)象為我校護(hù)理專業(yè)2008級(jí)護(hù)理18班和19班為實(shí)驗(yàn)班(組),2008級(jí)護(hù)理20班和21班為對(duì)照班(組),實(shí)驗(yàn)組106人,對(duì)照組為l09人,兩組學(xué)生間入學(xué)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)、年齡結(jié)構(gòu)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。
1.2方法
兩組均采用教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦教材“技能緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)教材”陳慰峰主編的《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》進(jìn)行授課,授課時(shí)間、授課計(jì)劃、授課教師均相同,實(shí)驗(yàn)組采用暴露思維過(guò)程結(jié)合多媒體教學(xué)方式,對(duì)照組單純采用多媒體教學(xué)方式。
2、教學(xué)效果評(píng)價(jià)
課程結(jié)束后,對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生以問(wèn)卷的形式進(jìn)行調(diào)查,發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷106份,收回l09份,調(diào)查結(jié)果見(jiàn)下表1;比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生病案分析及期末考試成績(jī),用x±s表示,采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
3、分析與體會(huì)
免疫學(xué)是一門研究生物體對(duì)抗原物質(zhì)免疫應(yīng)答理論及其方法學(xué)的生物醫(yī)學(xué)科學(xué),學(xué)科的內(nèi)容抽象、更新快,與醫(yī)學(xué)各學(xué)科的關(guān)系密切。免疫學(xué)與醫(yī)學(xué)的任一學(xué)科結(jié)合即形成一門邊緣學(xué)科,如與病理學(xué)結(jié)合為免疫病理學(xué),與藥理學(xué)結(jié)合為免疫藥理學(xué),與毒理學(xué)結(jié)合為免疫毒理學(xué),類似的諸如感染免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、血液免疫學(xué)、放射免疫學(xué)、神經(jīng)免疫學(xué)、生殖免疫學(xué),免疫學(xué)本身也已派生出許多分支學(xué)科,如免疫生物學(xué)、免疫遺傳學(xué)、免疫化學(xué)、免疫生態(tài)學(xué)等[1,2],免疫學(xué)技術(shù)作為一種方法學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)抓住這些特點(diǎn),最大限度地激發(fā)同學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造靈感,使他們能把這些意識(shí)和靈感帶到即將或正在開(kāi)展的科研工作之中。免疫學(xué)作為飛速發(fā)展的機(jī)能學(xué)科,其自身特點(diǎn)是理論深?yuàn)W,機(jī)理復(fù)雜,專業(yè)知識(shí)橫向面廣、縱向面深,相互交錯(cuò)形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)結(jié)構(gòu)。專業(yè)理論通常是概念中富含概念,用定義來(lái)解釋定義,抽象難懂不易理解。要想教好免疫學(xué),核心是要解決好學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法,一旦學(xué)生的學(xué)習(xí)思路跟不上或出現(xiàn)思維上的誤區(qū),必然導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生對(duì)免疫學(xué)學(xué)習(xí)的惰性心理,使免疫學(xué)教學(xué)無(wú)法順利進(jìn)行。
從本次問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果可以看出,93.10%的學(xué)生認(rèn)為對(duì)課堂知識(shí)的理解能力有提高,94.8%學(xué)生認(rèn)為對(duì)問(wèn)題的分析綜合能力有提高;認(rèn)為對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際能力的占98.3%,認(rèn)為對(duì)溝通能力和對(duì)自學(xué)能力分別為93.1%和96.5%。實(shí)驗(yàn)組病案分析成績(jī)77.22±9.01,期末考試成績(jī)79.64±8.20;對(duì)照組則分別為73.03±11.84和76.59±7.39,統(tǒng)計(jì)學(xué)有明顯差異。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比,暴露思維過(guò)程教學(xué)方法是一條可行之路,值得深入探討。
1)暴露教師的思維體現(xiàn)在:
①轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,綜合實(shí)際情況分析學(xué)好教材。將免疫學(xué)知識(shí)、理論與臨床實(shí)際結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合分析、鍛煉學(xué)生的思維能力,對(duì)現(xiàn)代免疫學(xué)新進(jìn)展、尤其是分子免疫學(xué)內(nèi)容要適當(dāng)?shù)募尤耄瑢W(xué)習(xí)新的免疫學(xué)知識(shí)。
②全面分析教材特點(diǎn),用好教材。由于各個(gè)版本的教材都各具特色,因此,在教學(xué)中應(yīng)以一本為主,其他的教材可作為資料,在備課時(shí)作為參考。
③在現(xiàn)有普通高等教育的基礎(chǔ)上拓寬知識(shí)面,加強(qiáng)素質(zhì)教育,培養(yǎng)自學(xué)能力,為他們的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。結(jié)合實(shí)際,使學(xué)生更容易接受。
④根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),理清概念,適當(dāng)拓展教材的內(nèi)的研究以優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),豐富教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生視野。明確疾病的概念,利于同學(xué)掌握、理解和應(yīng)用。
⑤部分內(nèi)容過(guò)多、過(guò)細(xì),少部分內(nèi)容較偏、較難。因此,教學(xué)中應(yīng)刪繁就簡(jiǎn)、概括歸納,在復(fù)習(xí)回顧的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)講授重要的基礎(chǔ)理論,加強(qiáng)學(xué)生基本技能訓(xùn)練的力度和基礎(chǔ)理論服務(wù)臨床免疫學(xué)的力度。總之,教學(xué)內(nèi)容的深度、難度必須做到既把握教學(xué)大綱要求,又要適合大多數(shù)學(xué)生的知識(shí)水平的接受能力,這樣才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性,否則會(huì)降低他們的學(xué)習(xí)興趣,影響學(xué)習(xí)效果。
2)學(xué)生思維暴露體現(xiàn):改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,激學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,關(guān)鍵教師本身要轉(zhuǎn)變觀念,積極倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)方,給學(xué)生提供各種機(jī)會(huì)和主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程的平臺(tái)。
①在教學(xué)中要精心設(shè)計(jì)和創(chuàng)造富有感染力的教學(xué)情景,誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生猜想,提出問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的良性思維,培養(yǎng)學(xué)生的求知欲和好奇心,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。學(xué)習(xí)有了興趣,教學(xué)過(guò)程就有了動(dòng)力及活力,俗話說(shuō):“良好的開(kāi)端是成功的一半”,在師生初次見(jiàn)面的第一堂課上,教師留給學(xué)生的印象十分重要,應(yīng)該把該門課的學(xué)科性質(zhì)、重點(diǎn)內(nèi)容、教學(xué)目的等講清楚。其中,應(yīng)特別向?qū)W生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)這門課程后會(huì)有什么收獲,這一點(diǎn)對(duì)成教學(xué)生尤為重要。
②在教學(xué)中還可運(yùn)用類比法,設(shè)定情景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。在講解免疫的三大功能時(shí),筆者設(shè)置了這樣的情景:將免疫系統(tǒng)比喻為國(guó)家的國(guó)防體系維護(hù)國(guó)家的和平與安寧,如免疫防御――軍隊(duì)的作用,阻擋外敵入侵或把入侵者消滅并趕出國(guó)門;將現(xiàn)實(shí)生活中的常識(shí)用于解釋看不見(jiàn)摸不著的免疫理論,形象生動(dòng),通俗易懂,課堂氣氛也很活躍輕松,消除了學(xué)生聽(tīng)說(shuō)免疫學(xué)難學(xué)而產(chǎn)生的畏懼心理。新課導(dǎo)入是教學(xué)過(guò)程的起始環(huán)節(jié),它的一個(gè)重要藝術(shù)特征就是引起學(xué)生興趣,富有藝術(shù)性的導(dǎo)入,可以誘發(fā)學(xué)生的期待心理,喚起學(xué)生的注意心理,激發(fā)學(xué)生帶著濃厚的興趣進(jìn)入新的教學(xué)情境。
③設(shè)計(jì)合理教學(xué)模式。
摘要:
“免疫學(xué)”課程是生物、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容豐富,交叉性、實(shí)踐性強(qiáng)。我們將目前主流的移動(dòng)社交媒體軟件———微信應(yīng)用于“免疫學(xué)”理論課的教學(xué),進(jìn)行了初步的教學(xué)改革實(shí)踐。用微信引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“免疫學(xué)”課程、提供交互學(xué)習(xí)環(huán)境、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果,把更多的課堂教學(xué)時(shí)間用于講解課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和引導(dǎo)學(xué)生討論,初步實(shí)現(xiàn)微信輔助的“免疫學(xué)”混合教學(xué)模式,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力,改善教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:
免疫學(xué);微信;混合教學(xué)
“免疫學(xué)”課程是國(guó)內(nèi)外綜合性大學(xué)、醫(yī)學(xué)院校以及師范類高校生物、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)類專業(yè)本科生、研究生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。近年,我們?cè)诳偨Y(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)“免疫學(xué)”課程教學(xué)的內(nèi)容和形式進(jìn)行了初步的改革探索,借助目前主流的移動(dòng)社交媒體軟件———微信的力量,逐步構(gòu)建一個(gè)便捷、輕量級(jí)的互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生更有效地完成課前知識(shí)的獲取、課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)和課后知識(shí)的內(nèi)化,目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力、改善教學(xué)效果。
1“免疫學(xué)”課程的特征和存在的問(wèn)題
免疫學(xué)是一門多邊緣、多交叉的學(xué)科,在抗體生產(chǎn)、檢驗(yàn)檢疫、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、農(nóng)業(yè)研究、微生物研究、基因工程與分子生物學(xué)研究等方向中都有大量應(yīng)用。我國(guó)政府近年來(lái)大力扶持人類和動(dòng)物疫苗、生物制劑、免疫細(xì)胞等免疫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以廣東省為例,在廣州、深圳、東莞等地區(qū)已形成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的完整產(chǎn)業(yè)鏈,每年都有不少高校畢業(yè)生進(jìn)入相關(guān)高新技術(shù)企事業(yè)單位從事技術(shù)工作。因此“免疫學(xué)”課程不僅要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),還要為學(xué)生在后續(xù)多門課程和生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用免疫學(xué)原理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!懊庖邔W(xué)”課程涉及的概念和技術(shù)多而復(fù)雜,缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)的學(xué)生很難充分理解和掌握理論知識(shí)。如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間里做到深入淺出、循序漸進(jìn),把復(fù)雜、枯燥的專業(yè)知識(shí)和研究思路生動(dòng)有趣地呈現(xiàn)給學(xué)生,如何在課外引導(dǎo)學(xué)生積極完成知識(shí)內(nèi)化,是“免疫學(xué)”課程教學(xué)的難點(diǎn)。廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)的相關(guān)課程包括“免疫學(xué)技術(shù)”和“免疫學(xué)基礎(chǔ)”,是生物技術(shù)專業(yè)和生物工程專業(yè)每年200余名本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課,是兩個(gè)專業(yè)后續(xù)多門理論、實(shí)驗(yàn)課程和專業(yè)實(shí)習(xí)必須具備的知識(shí)基礎(chǔ)。作為一門發(fā)展迅速、緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐的大學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程,“免疫學(xué)”應(yīng)該在完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,盡可能向?qū)W生提供學(xué)科的研究思路、應(yīng)用實(shí)例和最新進(jìn)展。我國(guó)“985工程”“211工程”高?!懊庖邔W(xué)”課程的課時(shí)一般為36理論課學(xué)時(shí)+16實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)(理學(xué))或48~64理論課學(xué)時(shí)(醫(yī)學(xué))。作為地方高校,在本科培養(yǎng)模式改革減少總學(xué)時(shí)、壓縮理論課學(xué)時(shí)的趨勢(shì)下,目前廣州大學(xué)兩個(gè)專業(yè)的“免疫學(xué)”課程各設(shè)32學(xué)時(shí),未設(shè)置實(shí)驗(yàn)課時(shí)。教學(xué)學(xué)時(shí)不足、缺乏實(shí)驗(yàn)課設(shè)置引發(fā)了不少問(wèn)題:“免疫學(xué)”的不少內(nèi)容在課堂上只能一帶而過(guò),教師沒(méi)有時(shí)間詳細(xì)講解、分析和拓展,學(xué)生很難深入理解多而分散的小知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,容易遺忘和混淆;課堂外也缺乏教師的直接引導(dǎo),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)程度和知識(shí)內(nèi)化水平低,很難在后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中應(yīng)用“免疫學(xué)”的知識(shí)和技術(shù)。
2移動(dòng)社交媒體微信輔助“免疫學(xué)”課程教學(xué)的價(jià)值
2.1有助于提高學(xué)生的課程參與度
2015年1月,微信的使用人數(shù)已超過(guò)5億,與QQ并駕齊驅(qū),成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上最主要的社交溝通工具。據(jù)《微信2015年數(shù)據(jù)研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì),微信的主要用戶群體是18~26歲的青年,20%的微信用戶是大學(xué)生,55.2%的用戶每天打開(kāi)微信10次以上。高用戶黏性使微信成為用戶獲取資訊的主要渠道,而用戶在微信上獲取資訊的最主要方式是公眾號(hào)(41.1%),80%的微信用戶關(guān)注了公眾號(hào)。根據(jù)我們?cè)趶V州大學(xué)城高等院校的小范圍調(diào)查,98%以上的本科二至四年級(jí)學(xué)生使用微信,每日多次的使用頻率讓微信成為大學(xué)生日常生活中不可分割的部分。作為輔助移動(dòng)教學(xué)的平臺(tái)工具,微信特別適合免疫學(xué)這類知識(shí)點(diǎn)繁多的課程。我們建立了“免疫學(xué)課程”微信公眾號(hào)和微信群,以引導(dǎo)學(xué)生更多地參與課程學(xué)習(xí)。學(xué)生可以隨時(shí)隨地用一兩分鐘甚至幾秒鐘的時(shí)間在微信上瀏覽教師推送的學(xué)習(xí)資源,進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)不再受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,有助于提升課程的參與度。通過(guò)微信開(kāi)展移動(dòng)教學(xué),學(xué)生和教師都無(wú)需安裝新軟件,學(xué)生通過(guò)查看微信公眾號(hào)和微信群參與學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)和社交可以無(wú)縫對(duì)接,無(wú)疑會(huì)提高學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的接觸頻率;教師通過(guò)微信官方網(wǎng)站或微信手機(jī)版便捷地管理、控制移動(dòng)教學(xué)的全過(guò)程。微信的手機(jī)版、PC版和網(wǎng)頁(yè)版界面簡(jiǎn)潔易操作,有助于提升學(xué)習(xí)的體驗(yàn)和樂(lè)趣。
2.2有助于改善課堂教學(xué)效果
我們采用混合教學(xué)模式,通過(guò)微信推送的形式向?qū)W生提供豐富、智能化的互動(dòng)學(xué)習(xí)體驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容更感興趣。教師課前用微信推送免疫學(xué)的基本概念和思考題,引導(dǎo)學(xué)生利用零散時(shí)間自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容。在課堂上由課前思考題引出課堂講授內(nèi)容,有針對(duì)性地解決師生在微信群中討論時(shí)提出的問(wèn)題,將更多的課堂時(shí)間用來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考“免疫學(xué)”課程的重點(diǎn)、難點(diǎn),將課堂灌輸式教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué);用微信進(jìn)行快速的實(shí)名制投票和小測(cè)驗(yàn),可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂點(diǎn)名,提高課堂效率;在課外,通過(guò)微信公眾號(hào)課堂總結(jié)、布置作業(yè)、答疑解惑,促進(jìn)知識(shí)的融會(huì)貫通,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)分析、解決問(wèn)題的積極性,有助于增加課程的吸引力和課堂的凝聚力,改善課堂教學(xué)效果。
3微信輔助“免疫學(xué)”課程教學(xué)的方法
3.1使用微信的功能,讓所有學(xué)生加入“免疫學(xué)”課程移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)
移動(dòng)教學(xué)開(kāi)展的前提是讓全體學(xué)生加入課程學(xué)習(xí),并保證在微信平臺(tái)中能有效地識(shí)別用戶(學(xué)生)的身份信息。我們?cè)O(shè)置了“免疫學(xué)”課程的“微信教學(xué)班”和“傳統(tǒng)教學(xué)班”。對(duì)于“微信教學(xué)班”,教師在第一次課的課堂上通過(guò)多媒體向?qū)W生介紹“免疫學(xué)”課程的微信公眾號(hào)、微信群及其使用方法,讓學(xué)生通過(guò)掃二維碼“搖一搖”“附近的人”或者搜索的方式加入微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)。同時(shí)要求學(xué)生向微信公眾號(hào)發(fā)送姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào),在微信群中修改昵稱,便于教師在微信管理后臺(tái)中建立起身份識(shí)別信息。
3.2用微信公眾號(hào)的推送功能,引導(dǎo)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)、課內(nèi)啟發(fā)性學(xué)習(xí)
我們選擇緊扣“免疫學(xué)”課程特色的教學(xué)內(nèi)容,用學(xué)生感興趣的方式設(shè)計(jì)課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在本科生專業(yè)課課堂教學(xué)時(shí)間不足的情況下,我們根據(jù)課程進(jìn)度,通過(guò)微信平臺(tái)按時(shí)間點(diǎn)推送學(xué)習(xí)資源,引導(dǎo)學(xué)生在課外形成主動(dòng)利用微信平臺(tái)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,將課堂時(shí)間更多地留給重點(diǎn)、難點(diǎn)和交流討論,使學(xué)生從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考理解課程內(nèi)容。比如,我們將“疫苗接種”內(nèi)容按知識(shí)體系的先后和難易程度分為相互關(guān)聯(lián)的4個(gè)模塊:疫苗接種原理、抗體和細(xì)胞介導(dǎo)的保護(hù)作用、免疫接種和疫苗制備。教師使用微信公眾號(hào)的群發(fā)功能,在課前推送課程進(jìn)度、資源列表、思考題和學(xué)習(xí)任務(wù)表,以問(wèn)題的形式讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)“疫苗接種”4個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí),明白需要在什么時(shí)間學(xué)習(xí)什么資源。有了課外自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),就可以將更多的課堂時(shí)間用于啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生更多地通過(guò)重溫科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程、接觸學(xué)科前沿來(lái)深入理解課程內(nèi)容。課堂上教師用EdwardJenner發(fā)明牛痘接種的故事和現(xiàn)代多種疫苗的特征引入重要概念,用感染后抗體和細(xì)胞介導(dǎo)免疫的時(shí)間軸動(dòng)畫(huà)形象地介紹抗體和細(xì)胞與感染作斗爭(zhēng)的過(guò)程,讓學(xué)生簡(jiǎn)單地討論、總結(jié),再用脊髓灰質(zhì)炎疫苗的發(fā)展歷程將4個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),此時(shí)通過(guò)微信推送小測(cè)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、思考疫苗的特征。最后以當(dāng)前廣泛使用的Salk株脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗為例講解疫苗制備,盡可能以生動(dòng)有趣的形式將教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生。在課堂講授的最后,通過(guò)PPT和微信推送的形式,針對(duì)4個(gè)模塊的內(nèi)容給出拓展閱讀的鏈接,要求學(xué)生在課外利用本校圖書(shū)館資源,通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、PubMed、Elsevier等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)查閱相關(guān)文獻(xiàn),以拓展學(xué)生的知識(shí)面,查閱的效果在下一節(jié)課上通過(guò)提問(wèn)或課堂小測(cè)驗(yàn)的方式檢查。對(duì)“疫苗接種”感興趣的同學(xué)以調(diào)查報(bào)告、小論文的形式提交課程大作業(yè),作業(yè)評(píng)分計(jì)入課程期末成績(jī)。
3.3通過(guò)微信群提供交互學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“免疫學(xué)”課程的主觀能動(dòng)性
在“免疫學(xué)”課程微信群中,師生、生生之間可以隨時(shí)交流與討論,將學(xué)習(xí)與日常的交流整合在一起,改變傳統(tǒng)教學(xué)中單一的知識(shí)傳授模式,從單向傳授變?yōu)槎嘞蚪涣?,有助于拉近師生之間的心理距離,培養(yǎng)學(xué)生之間相互協(xié)作的精神,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。希望私下提問(wèn)的學(xué)生也可以隨時(shí)在微信公眾號(hào)平臺(tái)上留言,教師通過(guò)查詢留言進(jìn)行一對(duì)一的解答。比如,課堂教授和微信推送使不少學(xué)生對(duì)“疫苗接種”產(chǎn)生了濃厚興趣,超過(guò)60%的學(xué)生在微信平臺(tái)、微信群中參與了討論,近20%的學(xué)生就親友的疫苗接種史、疫苗的生產(chǎn)流程撰寫了課程小論文。
3.4按需推送圖文、視頻、語(yǔ)音等免疫學(xué)資源,解決學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求
我們借助微信初步實(shí)現(xiàn)了“免疫學(xué)”課程教學(xué)的個(gè)性化、定制化?!懊庖邔W(xué)”課程涉及的概念和技術(shù)多而復(fù)雜。根據(jù)教學(xué)目的,教師選擇合適的學(xué)習(xí)資源,其形式包括微課視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片、語(yǔ)音、文字等,其內(nèi)容除了免疫學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),還包括理論課堂上因?qū)W時(shí)不足難以兼顧的拓展內(nèi)容??紤]到學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)要求上的差異,“免疫學(xué)”課程的教師在微信公眾號(hào)中提供了不同深度、廣度的學(xué)習(xí)資源,供學(xué)生自由使用?!懊庖邔W(xué)”課程微信公眾號(hào)的功能菜單有“作業(yè)”“課程資料”“拓展資料”3個(gè)欄目,每一個(gè)欄目下有若干子菜單,例如“課程資料”欄目下有“參考書(shū)”“課程課件”“課下思考”“技術(shù)方法”子菜單,學(xué)生點(diǎn)擊后會(huì)收到推送的圖文、視頻、音頻等消息,再根據(jù)學(xué)習(xí)需要選擇閱覽或參與互動(dòng)?!罢n程課件”“課下思考”欄目承載了課程的基本內(nèi)容,是學(xué)生必修的學(xué)習(xí)資源。由于課堂教學(xué)時(shí)間和教學(xué)條件不足無(wú)法在課堂上講授的課程內(nèi)容,如實(shí)驗(yàn)操作視頻、前沿技術(shù)、學(xué)科進(jìn)展等,可以作為拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容放在“拓展資料”和“課程資料”中的“技術(shù)方法”里,供學(xué)有余力的學(xué)生點(diǎn)擊學(xué)習(xí)。
3.5用微信跟蹤、控制和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過(guò)程,提升教學(xué)效果用微信輔助
“免疫學(xué)”課程教學(xué)的效果最終需要量化。我們?cè)O(shè)置了問(wèn)卷、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、討論參與度等評(píng)價(jià)指標(biāo),借助微信的投票、鏈接外部網(wǎng)頁(yè)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的功能,每學(xué)期收集1~2次問(wèn)卷、4~6次隨堂小測(cè)驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)微信群的消息記錄和混合教學(xué)過(guò)程中的課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)學(xué)生的討論參與度,結(jié)合1~2次大測(cè)驗(yàn)和1次大作業(yè)的成績(jī),綜合評(píng)價(jià)微信輔助“免疫學(xué)”課程的教學(xué)效果。用微信平臺(tái)收集反饋評(píng)價(jià)不受時(shí)間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)進(jìn)度的限制,能降低學(xué)生參與的門檻和教師的工作量。學(xué)生可以在“免疫學(xué)”課程微信公眾平臺(tái)內(nèi)提交問(wèn)卷、測(cè)驗(yàn)、作業(yè),主動(dòng)獲取學(xué)習(xí)資料,在微信群中就學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題與老師同學(xué)們交流,形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生還可以通過(guò)微信,對(duì)教師授課的方式方法等提出建議或意見(jiàn),使教師能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略,保證師生的教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)有效的“環(huán)路”。第一堂課建立起的實(shí)名信息保證了所有學(xué)生在課程微信平臺(tái)上進(jìn)行的操作都是實(shí)名制的,教師可以方便地在管理后臺(tái)上查到統(tǒng)計(jì)信息,獲取學(xué)生參與交流協(xié)作、提交作業(yè)測(cè)評(píng)的數(shù)據(jù),了解學(xué)生使用課程微信平臺(tái)的頻率和參與討論、測(cè)驗(yàn)的結(jié)果,評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)深度并納入平時(shí)成績(jī)的考核中。這樣,教師可以方便、及時(shí)地了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度和學(xué)習(xí)需求,對(duì)知識(shí)內(nèi)化過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題給予幫助,這種反饋對(duì)提高教學(xué)效果有十分積極的作用。初步實(shí)踐的結(jié)果顯示,“免疫學(xué)”課程“微信教學(xué)班”的大多數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)于“傳統(tǒng)教學(xué)班”。
4總結(jié)
用微信輔助“免疫學(xué)”課程教學(xué)是利用信息技術(shù)促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式變革和實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)創(chuàng)新的一次初步嘗試。我們?cè)诙嗄杲虒W(xué)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,針對(duì)“免疫學(xué)”課程的特殊性,用目前主流的移動(dòng)社交媒體軟件微信設(shè)計(jì)構(gòu)建相應(yīng)的免疫學(xué)課堂支撐系統(tǒng),并結(jié)合實(shí)際課程研究該支撐系統(tǒng)對(duì)課程課堂教學(xué)的影響。廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院用微信輔助“免疫學(xué)”課程教學(xué)的初步實(shí)踐顯示,微信能提高學(xué)生的課程參與度,幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和興趣點(diǎn),解決學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求,使教師能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,最終有效地提高了“微信教學(xué)班”的課堂參與度和學(xué)習(xí)成績(jī)。微信也特別適合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué),可以將教學(xué)內(nèi)容和課程要求通過(guò)微信推送給學(xué)生,要求學(xué)生在課前完成教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),將課堂時(shí)間全用于引導(dǎo)學(xué)生參與討論。雖然我們將微信初步應(yīng)用于“免疫學(xué)”課程的教學(xué),取得了部分結(jié)果,但還需要優(yōu)化實(shí)踐中遇到的一些問(wèn)題,比如,部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間不足,如何促進(jìn)他們?cè)谡n外自主學(xué)習(xí);極少部分學(xué)生不習(xí)慣用微信輔助學(xué)習(xí),如何激發(fā)他們的興趣、讓他們參與到微信學(xué)習(xí)的群體中來(lái)。今后我們將繼續(xù)深化課程改革,進(jìn)一步研究如何更好地借助微信的力量提高“免疫學(xué)”混合教學(xué)模式的教學(xué)效果,逐步實(shí)施“免疫學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革。
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【摘要】理論免疫學(xué)用數(shù)學(xué)的方法來(lái)研究和解決免疫學(xué)問(wèn)題,以及對(duì)免疫學(xué)相關(guān)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行理論研究的一門科學(xué)。隨著高通量方法和基因組數(shù)據(jù)的出現(xiàn),理論免疫學(xué)從受體交聯(lián)和免疫原理、Jerne的相互作用網(wǎng)絡(luò)和自我選擇等經(jīng)典建模方法開(kāi)始向信息學(xué)、空間擴(kuò)展模型、免疫遺傳學(xué)和免疫信息學(xué)、進(jìn)化免疫學(xué)、分子生物信息學(xué)和表遺傳學(xué)、高通量研究方法和免疫組學(xué)等方面轉(zhuǎn)變。
【關(guān)鍵詞】免疫學(xué), 理論;數(shù)學(xué)模型;生物數(shù)學(xué)
Advances of theoretical immunology
JIN Yan
(Basic medical college, Liaoning Universtity of Traditional Chinese Medicine, LIAONING Shenyang, 110032,)
【Abstracts】Theoretical immunology is to develop mathematical methods that help to investigate the immunological problems, and to study the mathematical theory on immunology. With the advent of high-throughput methods and genomic data, immunological modeling of theoretical immunology shifted from receptor cross linking, Jerne interaction networks and self-non self selection, toward the informatics, spatially extended models, immunogenetics and immunoinformatics, evolutionary immunology, innate immunity and epigenetics, high-throughput research methods and Immunomics. Immunology, Theoretical; Mathematical Models; biomathematics
理論免疫學(xué)[1](Theoretical Immunology)是指用數(shù)學(xué)的方法來(lái)研究和解決免疫學(xué)問(wèn)題,以及對(duì)免疫學(xué)相關(guān)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行理論研究的一門科學(xué)。理論免疫學(xué)是免疫學(xué)與數(shù)學(xué)交叉的邊緣學(xué)科,也稱數(shù)學(xué)免疫學(xué)(Mathematical Immunology),是生物數(shù)學(xué)的一個(gè)分支。由于免疫現(xiàn)象復(fù)雜,從免疫學(xué)中提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題往往也十分復(fù)雜,需要進(jìn)行大量計(jì)算工作,因此從近年興起的復(fù)雜系統(tǒng)研究的角度來(lái)講[2],理論免疫學(xué)也稱復(fù)雜免疫學(xué)(Complex Immunology)。理論免疫學(xué)的任務(wù)就是揭示免疫系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)律和機(jī)制,及其病理機(jī)制。數(shù)學(xué)模型(Mathematical Models)和數(shù)據(jù)分析是理論免疫學(xué)的主要方法,計(jì)算機(jī)是研究和解決理論免疫學(xué)問(wèn)題的重要工具。
雖然從上個(gè)世紀(jì)中期,數(shù)學(xué)模型已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于免疫學(xué),但傳統(tǒng)的模型大部分是基于微分方程[3]、差分模型和元胞自動(dòng)機(jī)(Cellular Automata)[4]。這些傳統(tǒng)模型以少數(shù)成份(一種受體和一種抗原,或兩個(gè)T細(xì)胞群之間等)參與的簡(jiǎn)單動(dòng)力學(xué)為主要研究?jī)?nèi)容。直到2000年,人們才開(kāi)始對(duì)免疫學(xué)的復(fù)雜性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。隨著高通量方法(High Throughput Methods)和基因組數(shù)據(jù)(Genomic Data)的出現(xiàn),理論免疫學(xué)開(kāi)始轉(zhuǎn)向信息學(xué)(Informatics)方面[5]。與分子免疫學(xué)的生物信息學(xué)(Bioinformatics)分析一樣,當(dāng)前免疫學(xué)研究中與復(fù)雜性有關(guān)的主要研究目標(biāo)大多集中在高通量測(cè)量計(jì)劃和系統(tǒng)免疫學(xué)(System Immunology)或免疫組學(xué)(Immunomics)計(jì)劃。在數(shù)學(xué)模型水平上,分析方法也從以微分方程為主的簡(jiǎn)單系統(tǒng)轉(zhuǎn)向廣泛應(yīng)用Monte Carlo模擬(Monte Carlo simulations)。這種向更多分子和更多計(jì)算的轉(zhuǎn)變態(tài)勢(shì)與復(fù)雜系統(tǒng)涉及的所有研究領(lǐng)域出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變極為相似。同時(shí),理論免疫學(xué)中另一個(gè)重要轉(zhuǎn)變是,人們關(guān)注焦點(diǎn)從對(duì)外源性的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向更多考慮固有免疫系統(tǒng)的平衡。
1理論免疫學(xué)經(jīng)典模型
免疫學(xué)是生物學(xué)的一個(gè)領(lǐng)域,很早就認(rèn)識(shí)到了數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)分析方法的作用。早在上個(gè)世紀(jì)60年代和70年代,數(shù)學(xué)模型已經(jīng)應(yīng)用于免疫學(xué)的不同領(lǐng)域,例如:抗原-受體的相互作用、T和B細(xì)胞群動(dòng)力學(xué)、疫苗接種、生發(fā)中心動(dòng)力學(xué)、病毒動(dòng)力學(xué)和免疫系統(tǒng)對(duì)病毒的清除[6]等?,F(xiàn)在的許多免疫學(xué)原理和觀點(diǎn)都是數(shù)學(xué)模型的結(jié)果。
1.1 受體交聯(lián)和免疫原理
受體交聯(lián)[7-9](Receptor Cross Linking)和免疫原理(Immunon Theory)是由Alan Perelson提出、Carla Wofsy作了進(jìn)一步分析。這個(gè)原理根據(jù)的事實(shí)是,低價(jià)抗原不能激活B細(xì)胞,而高價(jià)抗原(即抗原擁有多個(gè)重復(fù)基序)即使在抗原密度非常低(3-4目)的情況下也能夠激活B細(xì)胞。Sulzer和Perelson[10-13]據(jù)此發(fā)展了這個(gè)理論和數(shù)學(xué)模型并提出,抗原能夠聚集B細(xì)胞受體,從而激活B細(xì)胞。這個(gè)結(jié)論是B細(xì)胞免疫的基礎(chǔ)之一。
盡管數(shù)學(xué)模型對(duì)免疫學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)的例子還有很多,但是免疫網(wǎng)絡(luò)(Immunological Networks)的概念和自我選擇(Self-Non Self Selection)問(wèn)題占有相當(dāng)重要的地位。
1.2 Jerne的相互作用網(wǎng)絡(luò)
假設(shè)受體庫(kù)(Receptor Repertoire)是滿的,即受體庫(kù)中每一個(gè)分子都有其相對(duì)應(yīng)的受體,并且這些受體可以特異性地與其它受體相互作用。Jerne據(jù)此提出免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)[14](Regulatory Immune Networks)的存在??乖せ畹牧馨图?xì)胞可產(chǎn)生新受體,這些受體對(duì)于其它淋巴細(xì)胞來(lái)說(shuō)是抗原,等等,以此類推。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的概念對(duì)理論學(xué)家來(lái)說(shuō)很有吸引力,特別是在提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Networks)中的認(rèn)知行為(Cognitive Behavior)概念之后,提出了更多的免疫網(wǎng)絡(luò)模型[15][16]。有人用元胞自動(dòng)機(jī)和布爾網(wǎng)絡(luò)(Boolean networks)建立大尺度行為(Large Scale Behavior)模型,有人用常微分方程(ODEs)來(lái)建立自身調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)模型(Local Regulatory Networks)。隨著時(shí)間的推移,人們對(duì)Jerne網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)逐漸失去了興趣,其主要原因是Jerne網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)的理論模型和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)證據(jù)沒(méi)有很好的相關(guān)性。
1.3 自我選擇
調(diào)節(jié)性網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是理論免疫學(xué)中自我選擇這個(gè)大課題的一部分。假設(shè)表達(dá)自身反應(yīng)性受體的淋巴細(xì)胞被機(jī)體清除(陰性選擇)。大多數(shù)陰性選擇可能是由于中樞性耐受(Central Tolerance)所導(dǎo)致的(T細(xì)胞在胸腺,人和小鼠的B細(xì)胞在骨髓)。陰性選擇機(jī)制失敗可導(dǎo)致自身免疫性疾病。人們通過(guò)多種途徑對(duì)自我選擇展開(kāi)研究。有人從分子的角度和基于特殊的選擇機(jī)制來(lái)研究,而有人則建立了更為復(fù)雜的模型,例如Polly Matzinger的危險(xiǎn)模型[17][18](Danger Model)和Irun Cohen的侏儒模型[19-27](Homunculus Model)。這些模型都是想反映真實(shí)的復(fù)雜系統(tǒng),盡管僅通過(guò)檢測(cè)免疫系統(tǒng)的成分,人們是無(wú)法接近問(wèn)題的實(shí)質(zhì),但是他們的嘗試拓寬了我們的視野。直到今天,關(guān)于獲得和打破(自身免疫性疾?。┠褪艿耐緩?,也沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的解釋。
2理論免疫學(xué)的現(xiàn)代模型
理論免疫學(xué)的模型和問(wèn)題現(xiàn)在正逐漸向分子理論免疫學(xué)方向發(fā)展。這種理論方向的演變與大量基因組全序列的檢測(cè)、分子生物學(xué)工具的巨大進(jìn)展、高通量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展、空間分布(Spatial Distribution)作用的測(cè)量和建模能力的發(fā)展等實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展是分不開(kāi)的。同時(shí),計(jì)算機(jī)處理能力和建模技術(shù)的發(fā)展也是影響現(xiàn)論免疫學(xué)的重要因素。
2.1 Immsim、Simmune和其它復(fù)雜模型
免疫學(xué)中,最大膽的嘗試可能就是建立一個(gè)免疫系統(tǒng)的系統(tǒng)模型。第一個(gè)建立這樣模型的嘗試是上世紀(jì)80年代由IBM公司Philip Seiden開(kāi)發(fā)的IMMSIM模型[28-31]。其設(shè)計(jì)的主要目的是為了在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行免疫應(yīng)答試驗(yàn)。IMMSIM采用了克隆選擇原理的基本觀點(diǎn),認(rèn)為免疫細(xì)胞和免疫分子獨(dú)立地識(shí)別抗原,免疫細(xì)胞被競(jìng)爭(zhēng)地選擇,以產(chǎn)生更好的識(shí)別抗原的克隆種類。IMMSIM模型的基礎(chǔ)是空間擴(kuò)展的元胞自動(dòng)機(jī),它用位串(或比特流,Bitstrings)代表受體、抗原和MHC分子的可變性。到目前為止,抗原和受體多樣性的位串表示方法已被許多其他研究者[32,33,34]所采用。IMMSIM包括了適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的所有主要成份:CD4和CD8 T細(xì)胞、B細(xì)胞及其相應(yīng)的受體,MHC Ⅰ類和Ⅱ類分子和一些細(xì)胞因子。但是IMMSIM模型仍然是對(duì)免疫系統(tǒng)的粗略描述。因此,人們?cè)诖嘶A(chǔ)上又進(jìn)行了其它的開(kāi)發(fā)。
第一個(gè)較有影響的是由Martin. Meier-Schellersheim開(kāi)發(fā)的Simmune[35-36]。這個(gè)系統(tǒng)嘗試建立一個(gè)足夠?qū)拸V和復(fù)雜的平臺(tái),從而能夠?qū)γ庖邔W(xué)的任意實(shí)際過(guò)程進(jìn)行模擬。它不僅是一個(gè)特殊模型,更是一個(gè)建模技術(shù)或語(yǔ)言。
還有應(yīng)用了Monte Carlo模擬[37-38]或稱免疫模擬(Immunosi m)、狀態(tài)圖[39](State-Charts)等多種數(shù)學(xué)模型,試圖涵蓋免疫系統(tǒng)所有可能細(xì)節(jié)并建立動(dòng)力學(xué)模型。在這個(gè)方向上,最有影響的是Sol Eforni的模型。此模型嘗試提供胸腺空間擴(kuò)展動(dòng)力學(xué)的完全模擬,并以此來(lái)研究細(xì)胞選擇[40]。這些綜合模擬的優(yōu)勢(shì)在于他們涵蓋了當(dāng)前免疫學(xué)的所有細(xì)節(jié)。但是這些模型也有缺點(diǎn),他們過(guò)于復(fù)雜,因此對(duì)于所觀察到的動(dòng)力學(xué)變化,我們無(wú)法充分理解其原因及模型對(duì)參數(shù)變化的敏感性。
2.2 空間擴(kuò)展模型
從分子水平上講,免疫學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)分析的最大進(jìn)展是細(xì)胞內(nèi)分子定位[41](Molecule Localization)測(cè)量技術(shù)。免疫突觸(Synapses)的發(fā)現(xiàn)就是利用了該技術(shù)。人們建立了多個(gè)細(xì)胞膜動(dòng)力學(xué)模型,用來(lái)解釋突觸的形成以及突觸的分子動(dòng)力學(xué)。細(xì)胞膜動(dòng)力學(xué)模型也應(yīng)用于B細(xì)胞。這些模型中,有的是假設(shè)一個(gè)固定的細(xì)胞膜在二維晶格上(2D Lattice),有的假設(shè)一個(gè)自由漂浮的細(xì)胞膜[42-44]。另一個(gè)研究方向的是受體動(dòng)力學(xué),以及受體與其它細(xì)胞膜成份,比如Src家族激酶和脂筏[45](Lipid Rafts),之間的相互作用。目前此領(lǐng)域的所有模型都是以廣泛的數(shù)值模擬(Numerical Simulation)為基礎(chǔ)的。
空間擴(kuò)展模擬的另一個(gè)領(lǐng)域是生發(fā)中心動(dòng)力學(xué)的模擬。經(jīng)典模型主要采用ODEs來(lái)描述一或兩個(gè)總體的均勻動(dòng)力學(xué)[46](Homogenous Dynamics),而現(xiàn)代模擬主要應(yīng)用Monte Carlo模擬[47-49]來(lái)研究多空間擴(kuò)展或者均勻總體之間的相互作用,但是也有一些是采用ODEs。
2.3 免疫遺傳學(xué)和免疫信息學(xué)
不同基因組的排列和不同等位基因的序列使免疫遺傳(Immunogenetic)數(shù)據(jù)庫(kù)得到了全面的發(fā)展[50-51]。免疫遺傳數(shù)據(jù)庫(kù)IMGT儲(chǔ)存了多個(gè)物種的T和B細(xì)胞受體基因序列(B細(xì)胞H鏈和T細(xì)胞β/δ鏈的V、D和J基因,L鏈/α鏈/γ鏈的V和J基因)。該庫(kù)也包括了最新的MHC分子的基因序列(包括經(jīng)典和非經(jīng)典的)。另外,IMGT數(shù)據(jù)庫(kù)還包括了大量的淋巴細(xì)胞受體重排序列。
這樣龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)是伴隨著免疫信息學(xué)(Immunoinfor matics)工具的大量發(fā)展而建立的。其中包括用于junction分析[52]、免疫基因?qū)?zhǔn)(Immunogene Alignment)以及系統(tǒng)發(fā)育的工具[53-55]。所有這些工具的基礎(chǔ)都是將生物信息學(xué)理念應(yīng)用于免疫學(xué)。免疫遺傳數(shù)據(jù)庫(kù)日漸顯現(xiàn)的重要性表明,免疫學(xué)建模逐漸向基因化方向轉(zhuǎn)變。
2.4 進(jìn)化免疫學(xué)
與B細(xì)胞重排受體多重序列的測(cè)量一樣,多細(xì)胞生物中免疫基因的不斷積累,使免疫系統(tǒng)發(fā)育學(xué)(Immuno-Phylogenetics)得以快速發(fā)展。目前研究的主要焦點(diǎn)是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的起源。適應(yīng)性免疫是免疫系統(tǒng)的一部分,通過(guò)隨機(jī)基因重組以適應(yīng)新病原體。很明顯,在軟骨魚(yú)類(Cartilaginous Fish)分化之前,適應(yīng)性免疫最早出現(xiàn)于有腭脊椎動(dòng)物(Jawed Vertebrates)。然而,這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)起源的來(lái)源還不清楚。T細(xì)胞受體結(jié)構(gòu)域(Receptor Domain)和B細(xì)胞受體結(jié)構(gòu)域之間的相似性、RAG1和RAG2分子(RAG1和RAG2可起到隨機(jī)連接基因的作用,又稱重組激活基因)在重排過(guò)程中的關(guān)鍵作用及其物理性相鄰(Physical Proximity),使許多研究者認(rèn)為,淋巴細(xì)胞受體重排的起源是轉(zhuǎn)座子(Transposon)橫向轉(zhuǎn)移到原始免疫受體(Primeval Immune Receptor)中。這個(gè)領(lǐng)域中使用的主要工具是系統(tǒng)發(fā)育分析(Phylogeny Analysis)及其相關(guān)的所有數(shù)學(xué)模型[56]。
另一個(gè)系統(tǒng)發(fā)育概念和方法的應(yīng)用是B細(xì)胞的體超變異[57](Somatic Hyper Mutations,SHM)分析。在生發(fā)中心反應(yīng)過(guò)程中,通過(guò)活化誘導(dǎo)胞嘧啶脫氨酶(Activation-Induced Cytidine Deaminase,AID),B細(xì)胞的受體基因發(fā)生超變異。隨著克隆性增殖,B細(xì)胞受體基因平均每分裂一次就發(fā)生一次超變異,導(dǎo)致突變克隆的產(chǎn)生。這些克隆表現(xiàn)為微進(jìn)化(Micro-Evolution),可以很容易地在實(shí)驗(yàn)室中研究。對(duì)B細(xì)胞系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(Phylogenetic)以及它們與其它因素關(guān)系的分析,比如老化和自身免疫疾病,也已開(kāi)始研究[58]。
2.5分子生物信息學(xué)和表遺傳學(xué)
在分子生物信息學(xué)(Molecular Bioinformatics)和表遺傳學(xué)(Epigenetics)的研究過(guò)程中[59],隨著分子信息研究水平不斷提高,在免疫學(xué)中應(yīng)用模型水平的精細(xì)程度也不斷提高。免疫學(xué)的一個(gè)特殊方面是需要將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(Signal Transduction)與基因重排結(jié)合起來(lái)建模?,F(xiàn)已建立了不同條件下的B和T細(xì)胞內(nèi)的基因重排過(guò)程和淋巴細(xì)胞信息轉(zhuǎn)導(dǎo)的模型[60-61]。從分子角度來(lái)講,另一個(gè)重要的分子建模是在抗原提呈給T細(xì)胞之前,對(duì)抗原處理過(guò)程的分析。
2.6高通量研究方法
免疫學(xué)是典型的、以免疫假說(shuō)和免疫原理為基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域。免疫學(xué)是最晚轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的、目前已在其它生物學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的高通量方法。近5年,在這一領(lǐng)域已取得了很大的進(jìn)展。這些進(jìn)展是依靠來(lái)自生物學(xué)其它領(lǐng)域的經(jīng)典基因表達(dá)的自適應(yīng)和定位技術(shù)[62][63],以及針對(duì)免疫學(xué)的新技術(shù)的發(fā)展取得的。免疫學(xué)領(lǐng)域主要依靠實(shí)驗(yàn)手段,但實(shí)驗(yàn)所取得的結(jié)果卻是應(yīng)當(dāng)屬于理論免疫學(xué)的范疇,并且與復(fù)雜科學(xué)密切相關(guān)。
在基因重排過(guò)程中應(yīng)用熒光原位雜交技術(shù)[64](FISH techniques)來(lái)定位基因是一個(gè)令人興奮的、對(duì)免疫學(xué)來(lái)說(shuō)更具有針對(duì)性的研究進(jìn)展。這些測(cè)量手段使我們?cè)谘芯炕蛑嘏胚^(guò)程中,能夠確定受體不同部分之間的相互作用。
另一個(gè)對(duì)免疫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有針對(duì)性的工具是抗原芯片(Antigen Chips)的發(fā)展。這些芯片可同時(shí)測(cè)量B細(xì)胞對(duì)成百上千種抗原的應(yīng)答,并提供整個(gè)免疫系統(tǒng)的系統(tǒng)表達(dá)[65]。在這類分析中使用的主要數(shù)學(xué)工具是聚類方法(Clustering Methods)。
2.7 免疫組學(xué)
目前,在理論免疫學(xué)中,最璀璨的研究領(lǐng)域可能就是新產(chǎn)生的免疫組學(xué)。這個(gè)年輕的學(xué)科已經(jīng)擁有了自己的雜志《immunomic research》(省略)。免疫組學(xué)的主要目標(biāo)是全方位地研究免疫系統(tǒng)[66][67]。這個(gè)領(lǐng)域采用實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的工具。免疫組學(xué)目前正在研究的項(xiàng)目有:全部T細(xì)胞抗原決定基檢測(cè);全B細(xì)胞抗體庫(kù)的定義及其在不同情況下的變化方式;自身免疫性疾病相關(guān)的所有基因位點(diǎn)的檢測(cè)。這個(gè)新生領(lǐng)域的成果還有限,但是在不到10年內(nèi),免疫學(xué)建模將會(huì)從基于預(yù)定假設(shè)(Predefined Hypotheses)的理論問(wèn)題研究轉(zhuǎn)向?qū)γ庖呦到y(tǒng)受體和靶目標(biāo)充分認(rèn)識(shí)的、具有針對(duì)性的建模。
當(dāng)前,理論免疫尚處于探索和發(fā)展階段,許多方法和理論還很不完善,它的應(yīng)用雖然取得某些成功,但仍是低水平、粗略,甚至是勉強(qiáng)的。許多更復(fù)雜的免疫學(xué)問(wèn)題至今未能找到相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行研究,還有一些免疫核心問(wèn)題還存在爭(zhēng)議。這就需要未來(lái)的醫(yī)學(xué)工作者具備更多的數(shù)學(xué)知識(shí),對(duì)免疫學(xué)和數(shù)學(xué)都有更深入的了解,這樣才有可能讓免疫學(xué)研究更多地借助數(shù)學(xué)的威力,進(jìn)入更高的境界。
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關(guān)鍵詞 免疫學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革與思考
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展,免疫學(xué)已成為連接生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的重要紐帶,成為生物學(xué)及醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)課,在許多生物學(xué)專業(yè)均已開(kāi)設(shè)了免疫學(xué)課程。但由于生物學(xué)專業(yè)學(xué)生背景與醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生背景不同,且免疫學(xué)課程本身理論內(nèi)容抽象,名詞概念新穎繁多,內(nèi)在聯(lián)系緊密,新理論新方法很多,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程時(shí)倍感吃力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是免疫學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中極其重要的一個(gè)組成部分。它既可驗(yàn)證有關(guān)理論,又可幫助學(xué)生理解和鞏固基本概念,強(qiáng)化操作技能,還可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)。筆者在從事免疫學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生存在著重理論輕實(shí)踐的思想,認(rèn)為理論學(xué)習(xí)是硬任務(wù),而實(shí)驗(yàn)操作是軟任務(wù),對(duì)實(shí)驗(yàn)課不夠重視。因此,如何上好實(shí)驗(yàn)課并努力提高實(shí)驗(yàn)課的水平,對(duì)提高免疫學(xué)的理論教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。筆者針對(duì)所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了改革,取得了一定的效果。
1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性
傳統(tǒng)的免疫學(xué)學(xué)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有引起足夠的重視。實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)中一直處在輔助的位置,傳統(tǒng)意義上的實(shí)驗(yàn)課,教師在講授完各個(gè)章節(jié)的相關(guān)理論知識(shí)以后,讓學(xué)生根據(jù)上課講的理論進(jìn)行機(jī)械式的實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生收獲很小,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,因此,必須對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革
2.1 原實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及弊端
生物學(xué)專業(yè)的免疫學(xué)教學(xué)大綱里規(guī)定了三個(gè)必開(kāi)的實(shí)驗(yàn)課,依次是凝集反應(yīng)、沉淀反應(yīng)和免疫血清的制備。以往的實(shí)驗(yàn)課開(kāi)課前,為了滿足前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的需要,實(shí)驗(yàn)老師都是先從公司購(gòu)買相應(yīng)的抗原和抗體,在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生根據(jù)老師的講解重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生上完實(shí)驗(yàn)課就忘了做的什么,更不用說(shuō)掌握實(shí)驗(yàn)原理了。對(duì)于第三個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)老師先把抗原制備好,由學(xué)生免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,到了采血時(shí)間后,讓學(xué)生采血測(cè)抗體水平。由于學(xué)生不夠重視,采集的免疫血清往往效價(jià)不高甚至沒(méi)有抗體產(chǎn)生。顯而易見(jiàn),傳統(tǒng)的上課方式在購(gòu)買試劑及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上花費(fèi)了不少實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),而實(shí)驗(yàn)三所制備的抗體又沒(méi)有合理利用,這樣就造成了雙重浪費(fèi)。而且老師基本上包辦了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的各個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生只是在課堂上機(jī)械的操作,看實(shí)驗(yàn)結(jié)果,達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。
2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
鑒于原實(shí)驗(yàn)教學(xué)的種種弊端,筆者考慮將實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改革。
首先,實(shí)驗(yàn)順序的調(diào)整。既然前兩個(gè)試驗(yàn)需要抗原抗體,而第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是制備抗體,何不將三個(gè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)順序調(diào)整一下,先進(jìn)行第三個(gè)實(shí)驗(yàn),制備的抗體再用于第一和第二個(gè)試驗(yàn)?這樣就節(jié)約了購(gòu)買抗原抗體的費(fèi)用。
其次,實(shí)驗(yàn)?zāi)J降母淖?。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)三屬于綜合性實(shí)驗(yàn),但只有4學(xué)時(shí),用于制備抗體時(shí)間不足,將其轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)過(guò)程融入到理論教學(xué)的課外時(shí)間。教師在講解完抗原的全部理論后,即由學(xué)生制備抗原,免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,并自行管理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主設(shè)計(jì),將實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄好,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的好壞在實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二里呈現(xiàn)出來(lái)。所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果最后以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)出來(lái)。這樣做的好處是,學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,能夠根據(jù)學(xué)到的理論知識(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)變化的實(shí)際過(guò)程進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié),既能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和動(dòng)手操作能力,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3 實(shí)驗(yàn)改革的效果及思考
本次實(shí)驗(yàn)改革,學(xué)生普遍認(rèn)為很好,不僅調(diào)動(dòng)了他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的積極性,而且使他們系統(tǒng)地理解了免疫學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō),大大節(jié)約了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
在進(jìn)行設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí),其時(shí)間與內(nèi)容都經(jīng)過(guò)了細(xì)致的編排,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能讓學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中善于帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí),能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生跳出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的束縛,給學(xué)生更大的發(fā)揮空間。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還有占用學(xué)時(shí)少,知識(shí)量大的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占的課時(shí)不多,但是學(xué)生為了能夠做好設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),需要在課后查閱大量的與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料,學(xué)生要提前設(shè)定在實(shí)驗(yàn)中要遇到的問(wèn)題,這樣,原先的被動(dòng)接受就轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)的學(xué)習(xí)。開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)往往需要幾個(gè)同學(xué)一起合作來(lái)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),因此可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,所有的同學(xué)一起努力才能圓滿完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。
但要做好實(shí)驗(yàn)改革,也需要注意以下幾點(diǎn):
(1)充分準(zhǔn)備。要想實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,教師必須做好充分準(zhǔn)備,這不僅包括實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備,也包括理論知識(shí)的準(zhǔn)備,不管是教學(xué)老師還是實(shí)驗(yàn)老師,都必須有扎實(shí)的理論技術(shù)功底,才能指導(dǎo)學(xué)生。
(2)正確引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)前要給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)(下轉(zhuǎn)第78頁(yè))(上接第76頁(yè))理論,要求學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)理論及步驟,知道每一步要干什么。
(3)精心策劃,周密實(shí)施。教師在指導(dǎo)學(xué)生操作練習(xí)時(shí)的表率作用和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,對(duì)提高學(xué)生操作練習(xí)基本功,培養(yǎng)學(xué)生今后開(kāi)展教學(xué)或科研工作可產(chǎn)生不可低估的作用。教師在指導(dǎo)學(xué)生操作練習(xí)時(shí)必須對(duì)學(xué)生的操作加強(qiáng)指導(dǎo)使其掌握正規(guī)的操作要領(lǐng)。
(4)良好溝通。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,教師要緊密跟進(jìn),與學(xué)生要很好地溝通,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正,保證實(shí)驗(yàn)進(jìn)程及效果。
4 結(jié)語(yǔ)
作為教師,要重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。教師要通過(guò)不斷地學(xué)習(xí)來(lái)充實(shí)提高自己,不但要有熱忱而且一絲不茍的工作態(tài)度和非常強(qiáng)的責(zé)任心,還要有敬業(yè)精神、奉獻(xiàn)精神和相互間的協(xié)作精神,以教師的人格魅力去影響和教育學(xué)生,從而進(jìn)一步提高免疫學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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一、啟發(fā)式提問(wèn)的方法
1.利用生活事例提問(wèn)。問(wèn)題是產(chǎn)生思維的動(dòng)因,是深入學(xué)習(xí)的起步。學(xué)生頭腦中有了疑問(wèn),才會(huì)開(kāi)動(dòng)思維,深入探究。因此,在教學(xué)中可以利用設(shè)問(wèn)、質(zhì)疑等方式來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)他們進(jìn)入新知識(shí)的學(xué)習(xí)[3]。如在課程開(kāi)始時(shí),先講解每一個(gè)人出生后預(yù)約的接種流程,提問(wèn)為什么接種疫苗可以產(chǎn)生保護(hù)作用,為什么不同的疫苗有不同的性狀和接種方法?使學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn),開(kāi)始思考,再因勢(shì)利導(dǎo),抓住時(shí)機(jī)講解抗原的免疫原性和抗原性,以及影響機(jī)體對(duì)抗原應(yīng)答的影響因素等重點(diǎn)知識(shí)。這樣通過(guò)聯(lián)系生活事例的提問(wèn)就能很好的引入新課,使學(xué)生留下深刻的印象,達(dá)到較好的教學(xué)效果。
2.通過(guò)概念對(duì)比提問(wèn)。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的學(xué)科,概念、學(xué)說(shuō)的提出都是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究和學(xué)術(shù)討論得到的。如何能夠幫助學(xué)生們更深入的理解和掌握概念和學(xué)說(shuō),一直是影響教學(xué)效果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)提問(wèn)可以有效地幫助學(xué)生們積極思考特定的概念和學(xué)說(shuō)的形成過(guò)程。例如在講解免疫球蛋白章節(jié)時(shí),先講免疫球蛋白,丙種球蛋白再講抗體,IgG,并提問(wèn)免疫球蛋白和丙種球蛋白的區(qū)別,免疫球蛋白和抗體的區(qū)別。這樣從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā),利用啟發(fā)式提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生思考、分析概念之間的不同,再結(jié)合臨床上的剖析、歸納,就會(huì)使學(xué)生對(duì)所學(xué)概念有清晰的理解,有效克服抽象和難以記憶的困難,避免了概念上的混淆,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
3.結(jié)合臨床案例提問(wèn)。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,許多臨床疾病的發(fā)病學(xué)說(shuō)都比較復(fù)雜,學(xué)生難以有效整合基礎(chǔ)免疫學(xué)的知識(shí),靈活地分析臨床病例。如何能加深學(xué)生對(duì)臨床疾病的理解和掌握,是關(guān)乎學(xué)生們以后臨床技能和素質(zhì)的一個(gè)很重要的問(wèn)題。應(yīng)用臨床典型案例,結(jié)合基礎(chǔ)免疫學(xué)的重點(diǎn)和臨床技能要點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題,使得基礎(chǔ)和臨床免疫學(xué)的教學(xué)相得益彰,相互促進(jìn),有機(jī)整合。例如在講解典型藥物過(guò)敏性休克案例時(shí),預(yù)先設(shè)計(jì)了如下三個(gè)問(wèn)題:1.該患兒發(fā)病的機(jī)制是什么?2.應(yīng)該采取哪些治療措施?3.該病例對(duì)醫(yī)護(hù)人員有何借鑒?另外,在案例中的病人角色或者職業(yè)特點(diǎn)也可用于相關(guān)知識(shí)的提示和聯(lián)系。例如在講解接觸性皮炎時(shí),引用手術(shù)大夫因橡膠手套而致的過(guò)敏案例。這樣又可起到調(diào)節(jié)情緒、集中注意力的作用。
二、啟發(fā)式提問(wèn)的意義
1.效果評(píng)估,直接反饋。一個(gè)新知識(shí)的教學(xué)結(jié)束后,教師必須及時(shí)進(jìn)行教學(xué)效果的檢測(cè),從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,盡快進(jìn)行矯正補(bǔ)救。啟發(fā)式提問(wèn)是簡(jiǎn)便易行,及時(shí)有效的一種檢測(cè)方法。例如,在學(xué)習(xí)適應(yīng)性免疫應(yīng)答章節(jié)時(shí),學(xué)生往往對(duì)T、B淋巴細(xì)胞的活化信號(hào)混淆不清。為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)T、B活化過(guò)程涉及分子的掌握熟練程度,可在這免疫細(xì)胞章節(jié)內(nèi)容講完后,或者適應(yīng)性免疫應(yīng)答開(kāi)始時(shí),向?qū)W生提出幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生的回答,教師就可以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)適應(yīng)性免疫細(xì)胞章節(jié)主要內(nèi)容是否真正的理解和掌握,取得前面教學(xué)的反饋信息,對(duì)教學(xué)效果作出評(píng)價(jià),從而適當(dāng)調(diào)整適應(yīng)性免疫應(yīng)答章節(jié)的教學(xué)進(jìn)度。
2.因材而異,因人施教。對(duì)于比較復(fù)雜的綜合性問(wèn)題,涉及的知識(shí)面比較廣,教師可根據(jù)具體內(nèi)容適當(dāng)采用“化繁為簡(jiǎn)”的方法,設(shè)計(jì)若干深度不同的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn),以便學(xué)生進(jìn)行思考與討論。同時(shí),通過(guò)提問(wèn),教師也可根據(jù)學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題的理解能力及掌握程度的不同,給予適當(dāng)?shù)膯l(fā)引導(dǎo),或給予及時(shí)的矯正補(bǔ)充,以滿足不同層次的學(xué)生需求。
3.活躍氣氛,暢通情感。提問(wèn)是師生在課堂上實(shí)現(xiàn)互動(dòng)交流的重要方法。在提問(wèn)和解答的過(guò)程中,教師與學(xué)生一起分析問(wèn)題、討論問(wèn)題,并給予學(xué)生認(rèn)真的指導(dǎo)、熱情的鼓勵(lì)。在這種輕松活躍的氣氛中,教與學(xué)互動(dòng)性強(qiáng),師生心情舒暢,教與學(xué)的興趣和積極性都有很大的提高,思維也更加敏捷,教學(xué)效果也得到提高[4]。通過(guò)啟發(fā)式提問(wèn)和其它教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合[5],能夠使師生進(jìn)入了積極的“雙向發(fā)揮”狀態(tài),為保證醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)的順利完成,提高教學(xué)效果創(chuàng)造了良好的條件。
三、啟發(fā)式提問(wèn)的效果
1.考試成績(jī)。在2007級(jí)本科的八個(gè)班中做了分組實(shí)驗(yàn),對(duì)照組全部理論課36學(xué)時(shí)均為傳統(tǒng)式系統(tǒng)授課,實(shí)驗(yàn)組在傳統(tǒng)式授課的過(guò)程中,特意設(shè)計(jì)40個(gè)啟發(fā)式的問(wèn)題,適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生思考。對(duì)期末考試試卷,主要選取與解決實(shí)際問(wèn)題能力相關(guān)的10個(gè)選擇題和1個(gè)論述題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)對(duì)于與臨床案例相關(guān)的考題,實(shí)驗(yàn)組的平均成績(jī)好于對(duì)照組,而對(duì)其它試題成績(jī)的分析沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):北大圖書(shū)館收錄期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)