免疫學綜合實驗教學改革淺析

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免疫學綜合實驗教學改革淺析

摘要:免疫學是生物醫學領域的前沿學科,免疫學實驗教學是培養免疫學專業人才綜合能力和創新能力的重要過程。但當前免疫學實驗教學存在內容安排不合理、教學模式老舊等不足。針對這一現象進行了綜合實驗教學改革,詳述了改革后免疫學綜合實驗的設計思路、實施方案、考核方式及其優勢和創新點。以科研平臺為支撐,以學生參與完整課題為思路,改進本科生實驗教學模式,注重學生綜合素質的提升以及科研思維的訓練,改革后的免疫學綜合實驗取得了較好的教學效果。

關鍵詞:免疫學;綜合實驗;教學改革

免疫學是現代生物醫學領域的新興前沿學科和支柱學科,免疫學課程是生物醫學相關專業學生必修的一門專業基礎課程,免疫學技術更是廣泛應用于臨床醫學、重大疾病診斷及預防、腫瘤治療及生物制藥領域。但由于免疫學知識繁雜,免疫學技術發展日新月異,傳統的示教式實驗已無法讓學生接觸和掌握最新的免疫學相關技術[1]。目前的免疫學實驗教學缺少創新性、探索性,重視實驗技術的學習,與實際科研脫節,缺乏開放性和研究性實驗,教學方式和內容都較陳舊?;诖耍疚尼槍γ庖邔W的綜合實驗教學模式改革進行了初步探索。

1原免疫學實驗教學存在的問題

1.1實驗內容分配不合理

原免疫學實驗大綱中,基礎性實驗技術訓練較多,研究型綜合實驗較少?;A性實驗項目必不可缺,但其缺乏趣味性及創新性,無法激發學生的積極主動性,難以滿足培養生物醫學創新性人才的需要。而綜合型實驗所需課時長,涉及實驗技術更為廣泛、實驗環節更為緊湊,能提高學生的操作水平以及獨立分析和解決問題的能力[2]。

1.2實驗教學管理模式固定

傳統的示教式教學要求在規定時間、地點開設實驗課程,實驗設備更新慢、套數少,且實驗學生人數較多,導致個人操作時間少[3];實驗課前準備多為實驗教輔人員完成,正式上課時學生只需按照實驗步驟操作即可,導致學生對實驗課程的原理和設計思路一知半解[4];加上實驗經費的限制,實驗教學多為基礎性和驗證性的內容,許多前沿性、研究型實驗無法開展,影響了學生實驗技能的掌握和科研水平的提高。

2免疫學綜合實驗教學模式及其培養目標

免疫學綜合實驗課程可應用于生物技術、臨床醫學等專業,它涵蓋了免疫學、分子生物學、生物化學及細胞生物學的基本實驗技術,同時也能接觸到前沿的免疫學技術進展。綜合實驗教學均為創新性和設計性實驗,在教學過程中不僅可以鞏固抗原工程、抗體工程、疫苗工程、免疫技術的原理及應用、高級免疫學等課程理論知識,培養免疫學、分子生物學、生物化學及細胞生物學的基本操作技能,而且可以訓練學生獨立思考、分析解決問題的能力,提升學生的創新意識和實踐能力,培養出能在生物醫學相關領域從事科研工作或技術性工作的專門人才和高端后備人才,滿足新時期對高素質醫學人才的需求。

3免疫學綜合實驗教學改革的實施

3.1依托成熟的科研平臺,建立免疫學綜合實驗新模式

原免疫學實驗長期存在實驗材料匱乏、實驗儀器數量不足等限制因素,因此,教學中多采用驗證性實驗教學,教學模式固定,學生操作時間較少。而科研院所有著更開放的實驗室管理制度、更先進的實驗儀器、更充足的科研經費。以科研院所為依托,解決了經費短缺、實驗儀器老舊的問題,可讓學生在設計課題、實驗探索、完成報告等各個環節,受到更全面的訓練,接觸最新的科研進展,避免了理論與實踐無法銜接的問題。免疫學綜合實驗的改革依托蘇州大學生物醫學研究院。該研究院是一所以研究免疫學基本問題和免疫相關疾病的醫學科學研究院,培養了大量免疫學專業碩、博研究生,有著成熟的科研平臺和管理制度??蒲衅脚_的優良資源參與本科實驗教學,解決了實驗教學資源匱乏的問題,也提高了精密儀器的使用率,優化了高校實驗教學資源結構,促成教學資源的共享。同時,由具有豐富教學經驗的一線科研人員設計選題、帶教,使學生在夯實理論知識和實驗技術的同時,接觸到更多前沿進展和最新技術,訓練學生系統的科研思維,培養學生的獨立思考和創新能力。

3.2改革實驗教學方法,調動學生自主性

免疫學綜合實驗開設在本科三年級,學生已學習了基礎生物學實驗以及免疫學基礎知識。所有的實驗均為創新性和設計性的綜合實驗,實驗將以學生分小組進入不同課題組完成課題的形式來展開。同時增加了實驗課時,保證了學生進入科研實驗室進行課題研究的時間需要,極大地增加了學生實踐的機會。通過這種新的實驗課教學方式,讓學生接觸到最新的免疫學相關分子、細胞實驗技術、動物實驗技術等,讓學生在設計課題、實驗探索、完成報告等各個環節,受到更全面的訓練。在實驗教學過程中,教師能直觀地觀察到實驗進展情況并提供針對性的指導,啟發學生發現問題和解決問題,進行下一步實驗的設計,訓練了學生的科研思維。經改革的免疫學綜合實驗主要有以下內容。①實驗室安全培訓及實驗室基本儀器培訓。該課程需要學生進入各個實驗室進行學習,科研平臺的實驗室有其特殊性,如公用儀器較多、平臺管理有一定規范等。因此,先進行實驗室相關的整體學習,讓學生對所在的實驗室環境有所了解。另外,還將學習基本儀器的實際操作,掌握實驗儀器的工作原理及使用,為正式實驗奠定基礎。②綜合實驗改革的設計與實施。學生將進行分組,進入生物醫學研究院的各科研實驗室進行實驗學習。實驗教學改革有以下兩部分:一是完善實驗內容。實驗內容需結合免疫學的理論知識進行設計,框架大致為以下三點:一是免疫相關分子和細胞的制備。要求學生掌握一種或幾種免疫相關分子和細胞的制備技術,包括:細胞及分子的分離方法、細胞因子的克隆表達、單克隆抗體和多克隆抗體的制備及純化技術等;二是免疫分子和細胞的功能檢測。要求其掌握一種或幾種重要免疫分子或細胞的功能檢測方法,包括:細胞因子活性檢測、抗體效價檢測、固有免疫細胞活性檢測、淋巴細胞的活化增殖檢測等;三是與各課題組研究方向相關的實驗設計。各課題組結合自身的科研項目,設計相關小課題,讓本科生參與其中。二是延長實驗課時。免疫學綜合實驗總課時設置了126學時,每周安排連續的7課時,共18周。綜合實驗是相對完整和連續的實驗,充足的實驗課時是完成實驗教學的保障,使學生能深入了解科研全過程。③考核方式。在實驗過程中引導學生完成完整、詳實的實驗記錄,同時根據實驗室的項目選題,獨立完成實驗方案的設計及實驗操作,對實驗數據進行科學分析,獲得創新性結果,完成實驗論文。在課程考核時,主要考核實驗設計方案的合理性、實驗操作的參與度、實驗操作的正確性以及實驗論文的完成情況??己顺煽儗⒏鶕W生的實驗設計、實驗參與度、操作與結果的正確性、實驗論文書寫的認真與規范程度來進行打分。

3.3樹立本科生的科研意識,培養與實踐接軌的專業人才

免疫學綜合實驗課程讓本科生有機會進入科研平臺,參與一個更為完整及系統的課題項目。從驗證性實驗到綜合性實驗,從簡單的細胞分離到其功能或活性的檢測,從固有免疫到適應性免疫應答,從免疫學基礎理論的驗證到其在實踐中的應用,與免疫學理論知識相輔相成[5]。在進行實驗教學的同時,深化了學生對免疫學基本理論的理解和掌握,訓練了學生的科研和創新思維,培養了學生嚴謹的科學態度和獨立解決問題的能力。參與綜合實驗訓練的學生,可直接對接至大四期間畢業論文選題的研究,有助于畢業實習的順利開展。學生經過1-2年系統的科研訓練,為日后進入科研院所、生物醫藥相關領域奠定了良好的科研基礎。免疫學綜合實驗相較于原始的大班授課實驗教學,通過開展探索研究型的綜合實驗項目,能激發學生科研興趣、訓練學生的科研思維方式、培養學生嚴謹的科研態度;通過融入免疫學新技術,開拓學生視野,培養學生探索和創新精神;撰寫實驗論文的考核方式,能進一步鍛煉學生綜合思考和分析問題的能力。同時,鼓勵科研機構參與本科生教學,為緩解高校實驗經費不足這一普遍情況提供了一個新的解決思路[6]。免疫學綜合實驗的實施,注重培養學生對免疫學理論知識的應用,引導學生關注免疫學及技術的前沿進展,強調提升學生的綜合水平以及科研素養,力求培養出符合社會發展需要的復合型、創新型人才。

參考文獻:

[1]戴建鋒,王克振.本科生《醫學免疫學》研討型教學方法的探索[J].醫學信息,2016,29(30):9-10.

[2]馬靚,曾曉希,薛瓊,等.高等院校生物技術本科實驗教學改革的研究與實[J].教育教學論壇,2017,(25):175-176.

[3]馬軍,李麒麟,王沛,等.高校生物科學專業本科教學中綜合性、設計性實驗課程開設的若干問題及分析[J].中國校外教育,2015,(18):13,21.

[4]楊權,邱懷娜,黃?。t學免疫學教學改革的實踐與探討[J].基礎醫學教育,2017,19(1):14-16.

[5]王書峰,郭玲,張志仁,等.深化醫學免疫學實驗教學改革的探討[J].中國免疫學雜志,2015,31(9):1266-1268.

[6]嚴冰,白鋼,楊文博,等.免疫學綜合實驗課程的設計和實踐[J].實驗室研究與探索,2005,(4):82-84.

作者:李穎 單位:蘇州大學生物醫學研究院

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