医学免疫学实验教学中综合性实验项目的设计思路和实施效果

王 珂温铭杰赵 冬高 燕潘 晋秦啸峰胡永秀

医学免疫学实验教学中综合性实验项目的设计思路和实施效果

王 珂①温铭杰①赵 冬①高 燕①潘 晋①秦啸峰①胡永秀①

目的：介绍在医学免疫学实验教学中综合性实验项目的设计思路和实施效果。方法：以环磷酰胺为研究对象，以小鼠为研究载体进行预试验。结果：开设综合性实验能够提高学生的学习兴趣，增强他们的实践能力和探索精神。结论：通过新基础医学实验课程体系，培养了学生的科研思维及创新能力。

免疫学；实验教学；综合性实验

1 实验项目设计思路

传统的医学免疫学实验教学中，教师在课前就将每次试验所用的仪器、试剂等实验所用物品准备好，课堂上学生只是按照老师设定的程式进行模仿和验证。这种教育方法影响了学生学习主动性的发挥和能力的培养，其结果是：尽管学生在课堂上做了许多实验，但并没有掌握实验的全过程（包括实验设计、实验前的准备、实验结果的总结分析等），也不会用所学的实验技术去解决临床和科研中的实际问题，更谈不上创新能力的培养。

我们新增的设计综合性实验项目与传统实验教学方法有着本质上的不同，其设计思路简述如下：项目的实施过程分为三个阶段，第一阶段：首先由指导教师提出一个开放性的问题，如何通过实验证实某种药物（或生物制剂）对机体免疫功能的影响？请同学们自行查阅相关文献，灵活运用理论课所学知识，设计最佳实验方案。然后以小组为单位，以PPT形式汇报自己的实验方案（包括实验设计的理论依据、实验目的、实验方法、实验中可能遇到的问题及解决办法、预期实验结果等内容，并绘出技术路线图）。师生共同讨论分析，对方案进行补充、修正。第二阶段：在学生设计的实验方案中选择可行性较强的部分，由专职实验技术人员带领部分学生利用课余时间进行预试验。第三阶段：在预试验的基础上，确定一套技术路线，在实验课上组织全体同学实际操作。

2 预实验情况

在学生的实验设计方案基础上，经过师生共同讨论，最终选定以临床常用的抗肿瘤药物环磷酰胺为研究对象，以小鼠为研究载体进行预试验。

2.1 实验材料

实验动物：SPF级ICR小鼠，雌性，18～22 g，由军事医学科学院动物所提供。主要实验仪器及试剂：流式细胞仪（FACS Calibes，美国Becton Dickinson公司）、恒温箱（Menmeot INE600）、环磷酰胺（江苏恒瑞医药股份有限公司，批号090815521）、FITC anti mouse CD4和PE anti mouse CD8（eBioscience公司）。自行制备补体和绵羊红细胞。

2.2 实验方法

随机将小鼠分为4组，每组6只，即：①正常对照组：腹腔注射生理盐水；②模型A组：腹腔注射环磷酰胺40 mg/kg，每天1次，连续注射6天；③模型B组：环磷酰胺一次大剂量(100 mg/kg) 腹腔注射；④模型C组：腹腔注射环磷酰胺80 mg/kg，隔天1次，共注射3次。

首次注射环磷酰胺后第7天，采用五项指标分析各组小鼠的免疫功能，方法简述如下：①中性粒细胞吞噬功能检测：将小鼠抗凝血在体外与白色葡萄球菌共同孵育后，制备血涂片并染色，在显微镜下观察中性粒细胞吞噬现象。②脾指数计算：处死小鼠, 称量体重及脾重，计算脾指数（脾重/体重）。③脾细胞计数：将脾脏用细胞筛研磨过滤，制备脾细胞悬液，用Tris-NH4Cl缓冲液溶解红细胞后在显微镜下做细胞计数。④溶血空斑试验：首次注射环磷酰胺后第2天给小鼠腹腔注射5%绵羊红细胞0.4 ml，第7天处死小鼠，制备脾细胞悬液（方法同上），将小鼠脾细胞、绵羊红细胞、补体混合灌注于玻片小室，孵育一定时间后观察溶血空斑。⑤脾细胞表面分子检测：采用双荧光抗体标记法，通过流式细胞仪检测脾细胞表面CD4、CD8分子表达情况。

2.3 实验结果

五项指标中的两项（中性粒细胞吞噬功能和脾细胞CD4、CD8分子表达）实验组和对照组无明显差异，另外三项（脾指数、脾白细胞总数及溶血空斑数量）环磷酰胺模型A组、C组比对照组明显降低，模型B组与对照组无明显差异，详见表1：

表1 模型A组、模型C组与对照组相比P＜0.05

3 实验课实施效果

在教学对象的选择上，我们考虑到基础医学专业的培养目标是培养能够在高等医学院校和医学科研部门从事基础医学各学科的教学、科学研究的医学高级专门人才，该专业学生要有较强的独立思考能力、科研能力和实验动手能力，因此选择他们来完成此项设计综合性实验。教师布置项目命题之后，30名同学针对不同药物共设计了8个实验方案，其中不乏优秀者：有的方案理论依据充分、可行性强；有的方案思维活跃、新颖。方案中涉及的药物既有临床常用的免疫抑制剂地塞米松、环磷酰胺等，也有一些中药或生物制剂；拟检测的免疫功能指标涉及多种免疫细胞或免疫分子，如淋巴细胞转化试验、淋巴细胞亚群分析、抗体水平检测、细胞因子水平观察等，总之内容非常丰富。

根据前述预试验结果，最后确定在实验课上实施的实验操作方案为：给小鼠腹腔注射环磷酰胺80 mg/kg，共3次，建立免疫功能低下的动物模型，根据脾指数、脾细胞数量和溶血空斑试验三项指标分析小鼠的免疫功能，并与对照组（未用免疫抑制剂）小鼠作对比。

在实验操作进行之前，指导教师先向学生教授相关的基本实验技能，讲清操作要点及注意事项，必要时作操作演示，如小鼠腹腔注射、灌注玻片小室等。由于学生在进行实验设计时已经通过自学对一些常用的免疫学实验技术有了初步了解，对实验技术的掌握比较快，因此取得了很好的实验结果，实验组与对照组小鼠的脾指数、脾细胞数和溶血空斑数量均有非常显著的差异。

课后学生的反馈信息表明，本项设计性综合性实验充分调动了学生学习的积极性和主动性。通过自主查阅文献，小组自由讨论，选择实验方法，设计技术路线，形成实验设计报告，在班上讲演、讨论，然后进行预试验，最后根据预实验结果确定正式方案并在较大范围内实施，这一系列较为完整的步骤不但能促进学生更好地掌握医学免疫学理论知识，培养他们的创新思维和初步的科研能力，同时还锻炼了他们的表达能力和动手能力，学生普遍感觉收获颇丰。

4 讨论

高科技时代需要大批具有创新能力的高级人才，这就要求我们的高等教育必须从应试教育向素质教育转变。高等院校培养的人才不仅要有扎实、系统的理论知识，更要具备较强的动手能力和一定的创新能力，因此，必须对传统的教学方法进行必要的改革。

观察某种药物或生物制剂对机体免疫功能的影响，是科研和临床中经常遇到的问题，本项目的选题具有一定的代表性和实际意义，为开放式命题，涵盖面较广，能帮助学生学会综合运用药理学、免疫学、细胞学的理论知识和实验技术。此外，我们认为，最后选定的实验操作方案（通过三项指标观察环磷酰胺对小鼠免疫功能的影响）有以下优点：①对实验仪器和操作技术无过高的要求，可行性强，易于实施；②实验结果稳定，重复性好，实验组与对照组差异大；③综合性强，能学到多项实验技术。因此适于在本科生医学免疫学实验教学中实施。

在开设新实验项目过程中，小规模预试验是一个十分重要的环节，可以为正式试验进一步摸索条件，也可以检验实验设计的科学性与可行性，以免由于设计不周盲目展开实验而造成人力、物力、财力的浪费。此外，预试验又可以减轻学生的课业负担，避免造成实验试剂和学生时间的浪费，以保证实验课的顺利进行，取得良好的教学效果。

以上是我们在新增设计综合性实验中的一些方法与体会。实践证明，设计综合性实验的开展，不仅能够调动学生的学习热情，训练学生的实验操作技能，加深学生对理论知识的理解和掌握，同时能够增强学生分析问题和解决问题的能力，对提高学生的综合素质有着十分重要的作用。

[1]桂琳，周晓楠，董群. 设计性试验在医学免疫实验教学中的应用[J]. 医学理论与实践，2010,23(6):246.

[2]杨颖，李志，黄俊明. 免疫低下模型的建立及流式细胞术的检测研究[J].中国卫生检验，2007,17(5):813.

[3]李霞，李殿俊，富东旭. 免疫抑制剂对小鼠胸腺及外周血、脾脏T淋巴细胞亚群的影响[J].哈尔滨医科大学学报，2005,39(4):325.

[4]杨颖,蔡玟,黄志彪. 环磷酰胺致小鼠免疫功能低下的动物模型的建立与评价[J]. 中国公共卫生，2008,24(5):325.

[5]张蕾，郭红卫，吴岷.建立小鼠免疫功能低下模型的研究[J].环境与职业医学，2003,20(2):95-98.

Idea and practice on synthesis experimental item of immunology experimental courses

WANG Ke, WEN Ming-jie, ZHAO Dong, et al

Objective: To determine the design thought and results of comprehensive experiments in medical immunology. Methods: Cyclophosphamide was used as the subject and mice as the vectors for the experiments.Results: The comprehensive experiments could be used to promote students’ interest and enhance their capacity of practicing. Conclusion: The development of the course of comprehensive experiments enhances the R&D thoughts and innovative capacity in students.

Immunology; Experiment teaching; Synthesis experiment

1672-8270(2010)11-0023-03

G 642

A

王珂,女,(1963- ),本科学历，实验师。首都医科大学基础医学院病原免疫实验室，研究方向：病原免疫。

2010-07-26

①首都医科大学基础医学院病原免疫试验室 北京 100069

China Medical Equipment,2010,7(11):23-25.

[First-author's address]Experiment Teaching Center of Basic Medical Sciences, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100069, China.

医学免疫学是一门重要的医学基础课程，实验教学是医学免疫教学中的重要组成部分。改革实验教学、增加设计综合性实验，培养学生的科研思维及创新能力是医学免疫学实验教学改革的重要课题。我校自2005年成立基础医学实验教学中心以来，在“以学生为主体，以能力培养为核心”的新教育理念指引下，建立了由医学生物学实验、形态学实验、医学机能学实验、病原生物学与免疫学实验四大模块组成的新基础医学实验课程体系，同时在师资队伍建设、仪器设备配置、教学方法手段和考核方式改革、教学质量监控体系建设等方面均实现了跨越式发展，于2008年被评为国家级实验教学示范中心建设单位。此后，我们把加强内涵建设作为实验教学中心的重点工作，对实验课程内容进行了进一步调整、更新和充实，新增了一批设计综合性实验。本文以我校08级基础医学专业新增设计综合性实验“环磷酰胺对小鼠免疫功能的影响”为例，介绍在实验教学中综合性实验的设计思路和实施效果。