摘要:《医学免疫学》作为一门医学基础课程,内容抽象,逻辑性强,教学难度大。本文根据免疫学课程特点,通过重视绪论课程、免疫过程生物学意义、免疫反应的时间和空间关系、结合多种教学手段等措施,旨在提高学生学习免疫的兴趣,从而提高教学质量。
关键词:医学免疫学;教学方法;学习兴趣
doi:10.3969/j.issn.1672-2779.2016.03.007 文章编号:1672-2779(2016)-03-0014-03
《免疫学》是生命科学领域的基础学科,也是紧密联系实际的重要应用学科。《医学免疫学》研究深入到基础医学和临床医学的各个领域,极大地促进对免疫相关疾病发病机制的认识和治疗手段的研发,同时带动了应用研究与生物技术产业化进程[1]。因此,掌握《医学免疫学》的基础知识、基础理论和基本技能对于医学生从事临床或科研工作具有非常重要的意义。但是,《医学免疫学》的内容较为抽象,系统性和逻辑性强,需要记忆的专业名词和英文缩写较多,与其他学科联系紧密,理论和新技术又发展迅速,《医学免疫学》便成为医学生难学课程之一。有报道显示,临床医学本科生中96.6%的学生认为《医学免疫学》重要,近50%的学生认为难理解,66%的学生认为难记忆[2]。这种对学习《医学免疫学》产生畏惧心理的情况在中医院校尤为普遍,这和中医院校普遍《医学免疫学》课程学时较少,学生西医基础知识相对薄弱有着密切的关系[3]。因此,如何帮助中医院校的医学生提高《医学免疫学》的知识水平是一个迫切且重要的任务。目前我校临床医学专业的《医学免疫学》与《医学微生物》学合并为一门必修课程,课堂教学总学时为60学时,其中《医学免疫学》部分30学时,主要讲述基础免疫、超敏反应及部分免疫学应用。此外在七年制专业中开设了临床免疫学的选修课,共36学时,主要讲述免疫缺陷、自身免疫病、肿瘤免疫、移植免疫,抗感染免疫等。基础免疫部分课时相对西医院校较少。如何能在有限的时间内,将免疫学知识尽可能多地传授给学生,我们认为,仅仅依靠课堂照本宣科的讲解、课后做大量习题等方法都不是有效的方法,无法让学生建立免疫学思维,不能了解免疫学的博大精深。要让学生真正学懂免疫学,并能灵活运用免疫学知识从事临床和科研工作,培养对免疫学的兴趣是最为重要,正如爱因斯坦所言“兴趣是最好的教师”。兴趣是深入钻研免疫学知识及持久学习的动力,并能激发学生灵感,激发巨大的潜能。如何让学生对抽象和系统的免疫学产生兴趣,我们主要采用以下几种方式,并在教学实践中取得了良好的效果。
1通过绪论引导学生进入免疫学殿堂
《医学免疫学》绪论部分是引导学生进入免疫学殿堂的一把重要的钥匙。能否对免疫全书所要阐述的内容产生较为全面的认识并激发学习免疫的兴趣,绪论的讲解至为关键。在实际教学中,我们从一些自然现象(活的有机体不出现腐烂、瘟疫不会感染同一个人两次)入手,引入免疫一词;进而通过输血反应、器官移植排斥、正常机体不会出现肿瘤等现象归纳出免疫的概念与功能;随后介绍免疫功能的执行者(免疫细胞与免疫分子等);接下来按免疫反应的时间线引入免疫反应的两种执行方式(固有免疫和适应性免疫)并对二者进行比较;同时告诉学生免疫功能的执行也可能导致相关疾病的出现等。通过以上通俗但较为全面的讲解,可以使学生在较短的时间内对免疫学有了概括性但较为系统的了解,这样的教学安排一方面可以激发学生进一步了解免疫过程具体细节的兴趣,也可使学生对将要学习的课程有了大体的了解,以消除学习免疫的畏惧心理。同时在绪论中我们还应该对学生明确说明,在免疫学的整个过程中,那些章节可能会遇到较多的困难(如免疫分子相关章节),如何克服这样的困难,使学生在开始的学习中就能做到心中有数。
2加强免疫过程生物学意义的了解
很多时候,我们在给学生讲解时,只是告诉现象是什么,结果又是怎样,如此而已。学生往往记住了这些现象和结果,但却忽略了产生这些现象和结果的内在的深层次的原因,导致在学习过程中只能知其然,却不知其所以然。例如,在讲述MHC分子时,学生感到迷惑的是为什么机体需要结构相似、功能相同但多达二十余种不一样的MHC的分子。这时,就需要我们结合MHC分子的功能进一步讲解这些分子同时存在的生物学意义(结合更多的抗原),才能使学生明白生命之所以这样设计的必要性。同样,讲解MHC基因的多态性也需要强调其生物学意义。再如,T细胞活化分化为效应细胞的过程中为什么有Th1、Th2、Th17等多种分化方向。在常规的讲述中,主要强调T细胞在不同细胞因子环境中会分化为不同细胞类型,但这样的解释其实难以让学生信服。我们在教学过程中,更加强调之所以这样分化的生物学意义、即之所以分化为这些亚群,其实是为了更好地消灭相应的抗原。如Th分化为Th1,表面上是局部有IFN-γ,但本质上是因为胞内菌感染导致巨噬细胞释放IFN-γ,IFN-γ促进Th分化为Th1,而Th1恰恰是消灭胞内感染微生物最有效的效应T细胞。同样,分化为Th2是因为Th2是防御寄生虫感染的最有效的效应细胞。此外,讲述淋巴滤泡中的抗体的同种型转换也同样强调了转换的生物学意义。如转换为IgG是为了获得更高的调理作用,转换为IgE是为了活化肥大细胞,转换为IgA是为了能穿越黏膜上皮细胞。生物学意义分析是理解免疫学精髓的重要手段,在免疫学教学的绝大多数章节都可以运用。
3勾勒免疫反应的时间和空间关系
《医学免疫学》全书本质上是围绕着一件事情展开,即免疫系统对“非己”成分的识别和清除的过程。这必然导致某些内容在多处反复出现,这种反复出现的好处是有利于加深学生的印象,但同时也会给前面相关章节的学习带来一定的困难。大部分《医学免疫学》教材是按照抗原、免疫系统的组成、免疫应答顺序编排的。在免疫系统的组成的相关章节中,涉及到多种免疫应答过程,这些免疫组分的学习顺序与其在免疫反应过程中时间上的顺序可能是无关的,例如,免疫分子中的补体的激活既可以发生于早期的固有免疫反应,也可以发生于后期的适应性免疫反应。此外,免疫反应发生的空间位置在教材中体现较少。为了进一步增加学生对免疫反应的连续性和整体性认识,我们在教学中较为注重强调免疫反应在时间和空间上的相互关系,即免疫反应的三要素:时间、地点和人物。用一句话来表示:什么人(细胞、分子)在什么时间(早期、晚期)和什么地方(次级免疫器官或组织、免疫效应组织)在干什么(固有免疫应答、适应性免疫应答)?例如,在绪论中,我们不仅强调了固有免疫和适应性免疫的前后、层次关系,还通过一张图片强调了T、B淋巴细胞在整个适应性免疫反应过程的时间与空间。固有免疫阶段,树突状细胞在感染位点捕获抗原通过淋巴管引流至附近的淋巴结中;与此同时,血循环中的初始T细胞在经过淋巴结时,如果能识别此抗原,反应进入适应性免疫阶段。初始T细胞在淋巴结T细胞区识别抗原,并发生活化、增殖和分化形成效应T细胞;该效应T细胞离开淋巴结,进入循环,并在感染所在部位的血管中迁出,清除感染处的抗原。对于B淋巴细胞的免疫应答过程中时间和空间的关系也应当做出说明,但这一运行规律最好在讲述B细胞的适应性免疫应答时结合淋巴滤泡详细讲述为好。
4采用多种教学手段使课堂生动有趣
4.1比喻教学法的应用
通过用比喻将抽象的免疫学知识变得生动有趣,学生的学习热情和兴趣可以大大提高。《医学免疫学》教学过程中可引用的比喻非常多,熟练运用比喻法将能极大地帮助学生理解记忆免疫学知识,激发他们学习的积极性和思考能力。例如,可将免疫系统比喻为一个国家的军队,军队的作用包括发现入侵的敌人及国家内部的叛乱分子并将他们予以消灭;人体的免疫也是如此,发现并消灭入侵者(细菌、病毒、寄生虫)和自身的叛乱分子(肿瘤细胞)。还有将淋巴细胞识别抗原后在淋巴结中的增殖和分化比喻为在训练营中扩军(增殖)和训练(获得战斗力)等。
4.2设置悬念激发学生的好奇心
免疫反应众多奇妙之处,均可用来设置悬念以激发学生的好奇心。例如在讲解MHC时,首先设疑:“讲其它分子,没有涉及到分子的基因结构,而在MHC分子中则要深入了解MHC基因结构”,激发学生的好奇。在讲完MHC基因结构之后,引出MHC分子的多基因性,并提出MHC基因的等位基因共表达特点,再次设疑:“为什们需要多基因且等位基因共表达合成具有结构相似且功能相同的MHC分子呢?”引导学生结合MHC分子的功能考虑MHC基因这样设计的必要性。在讲解MHC基因的多态性时,再次提出疑问“为什么不仅是每个个体需要多种MHC分子,而且群体中不同个体之间的MHC分子也存在巨大差异?”从而引出MHC基因多基因性、等位基因共显性表达、多态性的生物学意义。从而使学生能对本章的了解不仅局限于MHC的分子的结构和功能,还能了解到生物体设计出这些规则的生物学意义,我们通过这样的方式完成这一章的讲解时,很多同学往往恍然大悟,深深感到大自然的奇妙,从而提高了学习兴趣。
4.3采用多媒体教学形式
《医学免疫学》中有许多微观、抽象的内容,如果仅仅通过文字、简单描述,难以使学生真正想象出免疫反应微观形象及相互联系,相反还可能使学生产生厌学的情绪。因此,适当采用多媒体教学形式可以将复杂、抽象的免疫反应过程形象化,便于学生理解,进而提高学习兴趣[4]。我们利用多媒体教学的主要形式是制作图片和一些简单的动画和录像。由于在课堂上播放动画和录像需要较多的时间、课时较少、动画和录像与教师之间的交互性较差等原因,我们在课堂教学中较少采用,而是多用于课后的复习。以图片为主的幻灯片动画演示是我们多媒体教学的主要方式。例如,在III型超敏反应的讲解中,幻灯片上首先出现血管;随后血管中出现中等大小免疫复合物沉淀于血管基底膜上,随后补体出现激活,并释放补体片段;然后出现补体片段募集的中性粒细胞,最后演示中性粒细胞释放的颗粒导致血管的损伤。整个过程通过在同一张幻灯片中,随着时间的推移,通过点击鼠标的方式不断添加后续的重要的细胞和分子,并最终揭示反应的结果,整个演示过程伴随教师的深入讲解。再如,讲解淋巴细胞及中性粒细胞从血管中迁出的过程中黏附分子的作用一直是教学的难点,当我们把这一过程制作成PPT动画后,学生可以直观地观察到白细胞被选择素选择到血管内皮细胞表面,进而与趋化因子结合活化整合素,并通过整合素与其配基牢固结合后穿越血管内皮的整个过程。这样的动画显示直观、形象并富有趣味。这样的授课方式充分地调动了学生的学习兴趣,学习的注意力也高度集中,取得了良好的教学效果。学生普遍反映比单纯的图片要更加形象生动,易理解。我们主要利用IllustratorCS软件绘制矢量图,并输出为png格式,在输出png格式时选择透明背景。这样做的好处有两点,一是矢量图片不随图片的放大而模糊;二是png格式进入幻灯片演示文稿中时,只有示教元素本身而不带有背景,可以避免杂乱的背景带来的视觉干扰。总之,我们通过以上多种教学思维和方法的尝试,在有限的教学时间中充分激发了中医院校学生学习免疫学的兴趣,使之能够将各章学到的免疫学知识加以整合,建立较为牢固、完善的免疫学知识体系,为进一步学习其它医学基础及临床学科打下坚实的基础。
参考文献
[1]曹雪涛.免疫学研究的发展趋势及我国免疫学研究的现状与展望[J].中国免疫学杂志,2009,25(1):17-30.
[2]任德莲,高燕,邬于川.临床医学本科生医学免疫学教学调查及对策研究[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2004,6(2):135-137.
[3]汤琳,詹瑧.中医院校免疫学教学方法探讨[J].中国实用医药,2013,8(20):271-272.
[4]杨丽娟,胡洁,曾瑞红.多媒体应用于医学免疫学教学的优缺点[J].教育与职业,2009,20:187-188.
作者:王旭丹 吴莹 单位:北京中医药大学基础医学院