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中醫院校學生學習《醫學免疫學》興趣激發的嘗試※

2016-02-15 01:26王旭丹
中國中醫藥現代遠程教育 2016年3期
關鍵詞:醫學免疫學免疫學分子

王旭丹 吳 瑩

(北京中醫藥大學基礎醫學院,北京100029)

中醫院校學生學習《醫學免疫學》興趣激發的嘗試※

王旭丹吳瑩

(北京中醫藥大學基礎醫學院,北京100029)

《醫學免疫學》作為一門醫學基礎課程,內容抽象,邏輯性強,教學難度大。本文根據免疫學課程特點,通過重視緒論課程、免疫過程生物學意義、免疫反應的時間和空間關系、結合多種教學手段等措施,旨在提高學生學習免疫的興趣,從而提高教學質量。

醫學免疫學;教學方法;學習興趣

《免疫學》是生命科學領域的基礎學科,也是緊密聯系實際的重要應用學科?!夺t學免疫學》研究深入到基礎醫學和臨床醫學的各個領域,極大地促進對免疫相關疾病發病機制的認識和治療手段的研發,同時帶動了應用研究與生物技術產業化進程[1]。因此,掌握《醫學免疫學》的基礎知識、基礎理論和基本技能對于醫學生從事臨床或科研工作具有非常重要的意義。但是,《醫學免疫學》的內容較為抽象,系統性和邏輯性強,需要記憶的專業名詞和英文縮寫較多,與其他學科聯系緊密,理論和新技術又發展迅速,《醫學免疫學》便成為醫學生難學課程之一。有報道顯示,臨床醫學本科生中96.6%的學生認為《醫學免疫學》重要,近50%的學生認為難理解,66%的學生認為難記憶[2]。這種對學習《醫學免疫學》產生畏懼心理的情況在中醫院校尤為普遍,這和中醫院校普遍《醫學免疫學》課程學時較少,學生西醫基礎知識相對薄弱有著密切的關系[3]。因此,如何幫助中醫院校的醫學生提高《醫學免疫學》的知識水平是一個迫切且重要的任務。

目前我校臨床醫學專業的《醫學免疫學》與《醫學微生物》學合并為一門必修課程,課堂教學總學時為60學時,其中《醫學免疫學》部分30學時,主要講述基礎免疫、超敏反應及部分免疫學應用。此外在七年制專業中開設了臨床免疫學的選修課,共36學時,主要講述免疫缺陷、自身免疫病、腫瘤免疫、移植免疫,抗感染免疫等?;A免疫部分課時相對西醫院校較少。如何能在有限的時間內,將免疫學知識盡可能多地傳授給學生,我們認為,僅僅依靠課堂照本宣科的講解、課后做大量習題等方法都不是有效的方法,無法讓學生建立免疫學思維,不能了解免疫學的博大精深。要讓學生真正學懂免疫學,并能靈活運用免疫學知識從事臨床和科研工作,培養對免疫學的興趣是最為重要,正如愛因斯坦所言“興趣是最好的教師”。興趣是深入鉆研免疫學知識及持久學習的動力,并能激發學生靈感,激發巨大的潛能。如何讓學生對抽象和系統的免疫學產生興趣,我們主要采用以下幾種方式,并在教學實踐中取得了良好的效果。

1 通過緒論引導學生進入免疫學殿堂

《醫學免疫學》緒論部分是引導學生進入免疫學殿堂的一把重要的鑰匙。能否對免疫全書所要闡述的內容產生較為全面的認識并激發學習免疫的興趣,緒論的講解至為關鍵。在實際教學中,我們從一些自然現象(活的有機體不出現腐爛、瘟疫不會感染同一個人兩次)入手,引入免疫一詞;進而通過輸血反應、器官移植排斥、正常機體不會出現腫瘤等現象歸納出免疫的概念與功能;隨后介紹免疫功能的執行者(免疫細胞與免疫分子等);接下來按免疫反應的時間線引入免疫反應的兩種執行方式(固有免疫和適應性免疫)并對二者進行比較;同時告訴學生免疫功能的執行也可能導致相關疾病的出現等。通過以上通俗但較為全面的講解,可以使學生在較短的時間內對免疫學有了概括性但較為系統的了解,這樣的教學安排一方面可以激發學生進一步了解免疫過程具體細節的興趣,也可使學生對將要學習的課程有了大體的了解,以消除學習免疫的畏懼心理。同時在緒論中我們還應該對學生明確說明,在免疫學的整個過程中,那些章節可能會遇到較多的困難(如免疫分子相關章節),如何克服這樣的困難,使學生在開始的學習中就能做到心中有數。

2 加強免疫過程生物學意義的了解

很多時候,我們在給學生講解時,只是告訴現象是什么,結果又是怎樣,如此而已。學生往往記住了這些現象和結果,但卻忽略了產生這些現象和結果的內在的深層次的原因,導致在學習過程中只能知其然,卻不知其所以然。例如,在講述MHC分子時,學生感到迷惑的是為什么機體需要結構相似、功能相同但多達二十余種不一樣的MHC的分子。這時,就需要我們結合MHC分子的功能進一步講解這些分子同時存在的生物學意義(結合更多的抗原),才能使學生明白生命之所以這樣設計的必要性。同樣,講解MHC基因的多態性也需要強調其生物學意義。

再如,T細胞活化分化為效應細胞的過程中為什么有Th1、Th2、Th17等多種分化方向。在常規的講述中,主要強調T細胞在不同細胞因子環境中會分化為不同細胞類型,但這樣的解釋其實難以讓學生信服。我們在教學過程中,更加強調之所以這樣分化的生物學意義、即之所以分化為這些亞群,其實是為了更好地消滅相應的抗原。如Th分化為Th1,表面上是局部有IFN-γ,但本質上是因為胞內菌感染導致巨噬細胞釋放IFN-γ,IFN-γ促進Th分化為Th1,而Th1恰恰是消滅胞內感染微生物最有效的效應T細胞。同樣,分化為Th2是因為Th2是防御寄生蟲感染的最有效的效應細胞。此外,講述淋巴濾泡中的抗體的同種型轉換也同樣強調了轉換的生物學意義。如轉換為IgG是為了獲得更高的調理作用,轉換為IgE是為了活化肥大細胞,轉換為IgA是為了能穿越黏膜上皮細胞。生物學意義分析是理解免疫學精髓的重要手段,在免疫學教學的絕大多數章節都可以運用。

3 勾勒免疫反應的時間和空間關系

《醫學免疫學》全書本質上是圍繞著一件事情展開,即免疫系統對“非己”成分的識別和清除的過程。這必然導致某些內容在多處反復出現,這種反復出現的好處是有利于加深學生的印象,但同時也會給前面相關章節的學習帶來一定的困難。大部分《醫學免疫學》教材是按照抗原、免疫系統的組成、免疫應答順序編排的。在免疫系統的組成的相關章節中,涉及到多種免疫應答過程,這些免疫組分的學習順序與其在免疫反應過程中時間上的順序可能是無關的,例如,免疫分子中的補體的激活既可以發生于早期的固有免疫反應,也可以發生于后期的適應性免疫反應。此外,免疫反應發生的空間位置在教材中體現較少。為了進一步增加學生對免疫反應的連續性和整體性認識,我們在教學中較為注重強調免疫反應在時間和空間上的相互關系,即免疫反應的三要素:時間、地點和人物。用一句話來表示:什么人(細胞、分子)在什么時間(早期、晚期)和什么地方(次級免疫器官或組織、免疫效應組織)在干什么(固有免疫應答、適應性免疫應答)?例如,在緒論中,我們不僅強調了固有免疫和適應性免疫的前后、層次關系,還通過一張圖片強調了T、B淋巴細胞在整個適應性免疫反應過程的時間與空間。固有免疫階段,樹突狀細胞在感染位點捕獲抗原通過淋巴管引流至附近的淋巴結中;與此同時,血循環中的初始T細胞在經過淋巴結時,如果能識別此抗原,反應進入適應性免疫階段。初始T細胞在淋巴結T細胞區識別抗原,并發生活化、增殖和分化形成效應T細胞;該效應T細胞離開淋巴結,進入循環,并在感染所在部位的血管中遷出,清除感染處的抗原。對于B淋巴細胞的免疫應答過程中時間和空間的關系也應當做出說明,但這一運行規律最好在講述B細胞的適應性免疫應答時結合淋巴濾泡詳細講述為好。

4 采用多種教學手段使課堂生動有趣

4.1比喻教學法的應用通過用比喻將抽象的免疫學知識變得生動有趣,學生的學習熱情和興趣可以大大提高?!夺t學免疫學》教學過程中可引用的比喻非常多,熟練運用比喻法將能極大地幫助學生理解記憶免疫學知識,激發他們學習的積極性和思考能力。例如,可將免疫系統比喻為一個國家的軍隊,軍隊的作用包括發現入侵的敵人及國家內部的叛亂分子并將他們予以消滅;人體的免疫也是如此,發現并消滅入侵者(細菌、病毒、寄生蟲)和自身的叛亂分子(腫瘤細胞)。還有將淋巴細胞識別抗原后在淋巴結中的增殖和分化比喻為在訓練營中擴軍(增殖)和訓練(獲得戰斗力)等。

4.2設置懸念激發學生的好奇心免疫反應眾多奇妙之處,均可用來設置懸念以激發學生的好奇心。例如在講解MHC時,首先設疑:“講其它分子,沒有涉及到分子的基因結構,而在MHC分子中則要深入了解MHC基因結構”,激發學生的好奇。在講完MHC基因結構之后,引出MHC分子的多基因性,并提出MHC基因的等位基因共表達特點,再次設疑:“為什們需要多基因且等位基因共表達合成具有結構相似且功能相同的MHC分子呢?”引導學生結合MHC分子的功能考慮MHC基因這樣設計的必要性。在講解MHC基因的多態性時,再次提出疑問“為什么不僅是每個個體需要多種MHC分子,而且群體中不同個體之間的MHC分子也存在巨大差異?”從而引出MHC基因多基因性、等位基因共顯性表達、多態性的生物學意義。從而使學生能對本章的了解不僅局限于MHC的分子的結構和功能,還能了解到生物體設計出這些規則的生物學意義,我們通過這樣的方式完成這一章的講解時,很多同學往往恍然大悟,深深感到大自然的奇妙,從而提高了學習興趣。

4.3采用多媒體教學形式《醫學免疫學》中有許多微觀、抽象的內容,如果僅僅通過文字、簡單描述,難以使學生真正想象出免疫反應微觀形象及相互聯系,相反還可能使學生產生厭學的情緒。因此,適當采用多媒體教學形式可以將復雜、抽象的免疫反應過程形象化,便于學生理解,進而提高學習興趣[4]。我們利用多媒體教學的主要形式是制作圖片和一些簡單的動畫和錄像。由于在課堂上播放動畫和錄像需要較多的時間、課時較少、動畫和錄像與教師之間的交互性較差等原因,我們在課堂教學中較少采用,而是多用于課后的復習。以圖片為主的幻燈片動畫演示是我們多媒體教學的主要方式。例如,在III型超敏反應的講解中,幻燈片上首先出現血管;隨后血管中出現中等大小免疫復合物沉淀于血管基底膜上,隨后補體出現激活,并釋放補體片段;然后出現補體片段募集的中性粒細胞,最后演示中性粒細胞釋放的顆粒導致血管的損傷。整個過程通過在同一張幻燈片中,隨著時間的推移,通過點擊鼠標的方式不斷添加后續的重要的細胞和分子,并最終揭示反應的結果,整個演示過程伴隨教師的深入講解。再如,講解淋巴細胞及中性粒細胞從血管中遷出的過程中黏附分子的作用一直是教學的難點,當我們把這一過程制作成PPT動畫后,學生可以直觀地觀察到白細胞被選擇素選擇到血管內皮細胞表面,進而與趨化因子結合活化整合素,并通過整合素與其配基牢固結合后穿越血管內皮的整個過程。這樣的動畫顯示直觀、形象并富有趣味。這樣的授課方式充分地調動了學生的學習興趣,學習的注意力也高度集中,取得了良好的教學效果。學生普遍反映比單純的圖片要更加形象生動,易理解。我們主要利用I11ustrator CS軟件繪制矢量圖,并輸出為Png格式,在輸出Png格式時選擇透明背景。這樣做的好處有兩點,一是矢量圖片不隨圖片的放大而模糊;二是Png格式進入幻燈片演示文稿中時,只有示教元素本身而不帶有背景,可以避免雜亂的背景帶來的視覺干擾。

總之,我們通過以上多種教學思維和方法的嘗試,在有限的教學時間中充分激發了中醫院校學生學習免疫學的興趣,使之能夠將各章學到的免疫學知識加以整合,建立較為牢固、完善的免疫學知識體系,為進一步學習其它醫學基礎及臨床學科打下堅實的基礎。

[1]曹雪濤.免疫學研究的發展趨勢及我國免疫學研究的現狀與展望[J].中國免疫學雜志,2009,25(1):17-30.

[2]任德蓮,高燕,鄔于川.臨床醫學本科生醫學免疫學教學調查及對策研究[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2004,6(2):135-137.

[3]湯琳,詹瑧.中醫院校免疫學教學方法探討[J].中國實用醫藥,2013,8(20):271-272.

[4]楊麗娟,胡潔,曾瑞紅.多媒體應用于醫學免疫學教學的優缺點[J].教育與職業,2009,20:187-188.

Experiences in lmproving Strudents' Leaming lnterest of Medical lmmunology in College of Traditional Chinese Medicine

WANG Xudan, WU Ying
(Schoo1 of Prec1inica1 Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China)

Medica1 Immuno1ogy is one of the imPortant foundationa1 and required courses for Pharmaceutica1 universities.But it is too high1y abstract and 1ogica1 to teaching.Based on teaching exPeriences and course characteristics,severa1 methods to imProve the teaching effective and interest in 1earning Medica1 Immuno1ogy were suggested.These methods are as fo11ows:to Pay attention to the introduction of teaching,to emPhasize the bio1ogica1 significance of the immune resPonse,to introduce the re1ationshiP of time and sPace of the immune resPonse,to combined with a variety of teaching methods and so on.

Medica1 Immuno1ogy;teaching method;1earning interest

10.3969/j.issn.1672-2779.2016.03.007

1672-2779(2016)-03-0014-03

北京中醫藥大學教育教學研究課題(No:XJY15010);北京中醫藥大學《醫學免疫學與微生物學》校級優秀團隊(No:410001215)

(本文編輯:李海燕本文校對:袁學勤2015-11-03)

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