郑源强 包玉龙 丁 枫 石艳春 韩新荣 (内蒙古医科大学分子生物学研究中心,呼和浩特 010058)
免疫学已成为当今生命科学的前沿学科和现代医学的支撑学科之一。免疫学的快速发展不仅体现在基础理论的不断拓展和完善,同时也包括新技术方法的不断出现和更新[1]。医学免疫学是医学院校研究生的必修课程,实验教学是医学免疫学教学中的重要内容,其主要目的是通过实验教学,加深学生对理论知识的理解,提高动手操作能力,增强学生科研思维尤其是思考和解决问题的能力。免疫学实验教学的质量与学生的学习热情、理解、掌握和应用免疫学知识与技术的程度等密切相关。由于学时、实验平台以及实验教学经费等限制,传统的研究生医学免疫学实验教学需要进行必要的调整和优化[2,3]。与本科生相比,研究生具有心理较成熟、分散性大、创新要求高、组织纪律性较差等诸多特点。为适应新形势下高等医学院校研究生教育与创新型科研、医疗服务人才培养的目标,医学免疫学实验教学的改革势在必行。2007年以来,我们通过对教学方法、实验内容以及考核方法等进行较大幅度的优化和调整,不仅显著地提高了研究生对医学免疫学课程的学习热情,而且极大地拓展了学生的知识,明显提升了研究生的科研思维能力。
1.1 实验教学方法基本沿用本科教学模式 2007年之前,我校原有的研究生免疫学实验教学方法基本沿用本科生“教师讲授为主、学生操作为辅”的教学模式,即先由授课教师课堂讲解实验目的、实验原理、操作流程等内容,再由研究生进行简单的实验操作。由于实验经费和实验室条件所限,许多实验内容仅进行了老师操作演示,研究生实际动手操作机会较少。此外,在实验准备阶段,主要由实验员完成实验准备工作,授课教师与实验员分工过于明确,导致授课教师对部分实验步骤的细节、试剂耗材和仪器设备的状况没有完全掌握,不仅影响实验课程的教学效果,而且一旦实验过程出现问题,也不能及时、快速地予以解决。
1.2 实验教学内容与研究生培养目标存在差距在原有的实验教学内容中,经典验证性实验较多,综合测试性实验较少。我校学术型硕士研究生集中修习“医学免疫学与实验技术”课程,2007年~2014年年均学生人数约为40名,考虑到学生所学专业和学历层次的覆盖面,原有的实验内容设置了较多的经典验证性实验,例如E花环试验、多克隆抗体制备、巨噬细胞吞噬试验等,但综合测试性实验内容较少。通过多年的教学实践发现,由于上述实验内容普遍存在操作繁琐、重复性较差、耗时长、科研及临床实践应用较少等问题,学生学习热情不高,教学效果也不太理想,与创新型研究生的培养目标存在较大的差距,急需对教学内容进行必要的调整和优化。
针对以往实验课程教学中存在的诸多不足,我们从授课人员、教学方法、实验内容、课程考核办法以及教学效果评价等方面进行了一系列探索和改革。
2.1 授课教师队伍的优化 自2007年开始,内蒙古医科大学研究生医学免疫学实验课程教学任务全部由自治区重点实验室从事科研和教学的老师担当。同时,根据每个授课老师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容。采取科研一线教师担任研究生实验课程教学可以充分发挥其专业特长,并有利于授课教师将自身的科研工作经验及时与学生们分享。教师队伍的改革极大地提升了实验教学质量,学生的学习热情和科研思维也得到了显著提高。
2.2 实验教学方法的转变 ①贯彻“以研究生学习为主”的实验教学方法。在近几年的实验教学工作中,将原有“教师讲授为主、学生操作为辅”的实验教学模式转变为“学生自主学习为主,教师跟踪指导为辅”的教学理念并深入贯彻实施。在理论教学的最后阶段,专门设置4~8个学时讲授免疫学实验技术相关的内容,包括实验基本原理、操作流程、实验方法评价、适用范围和注意事项等,并将全部实验教学安排提前公布,由学生提前进行预习。在实验教学阶段,至少提前1周组织研究生进入实验室培训,包括实验室规章制度学习、安全和卫生教育、实验基本操作技能培训等。②授课教师与研究生共同完成实验准备工作。例如ELISA试验、流式细胞术等实验中,实验动物免疫、血清制备、抗凝全血的采集与荧光抗体染色等样品处理过程,全部在教师的指导下,由研究生独立完成。通过参与实验前期准备工作,学生可以更深刻、更感性地了解和掌握实验内容,同时也使实验课程更加贴近实际科研工作。③转变“授课老师讲授为主”的教学模式。在教学中,我们摒弃了原有“授课老师讲授为主”的模式,转变为由1~2名研究生讲述、其他同学补充、最后由授课老师进行点评的授课方式。这种授课方式可以显著提高学生的学习主动性和热情,有利于培养学生的科研思维与团队协作精神。
2.3 实验教学内容的精炼 ①减少验证性实验,增加测试性实验内容。针对原有实验内容存在的诸多不足,我们逐步调整和优化研究生免疫学实验内容,在保留少量经典验证性实验(如凝集实验)的基础上,大幅增加了测试性和实践应用较多的现代免疫学实验项目。例如,通过引入免疫荧光及激光共聚焦技术、流式细胞术、免疫印迹、ELISpot等灵敏度高、重复性好的先进实验技术内容,可以极大地提高研究生的学习热情,并使他们在有限的时间内了解和掌握更多的现代免疫学实验方法。②整合实验内容,增加实验内容的系统性。原有的免疫学实验内容较分散,各个实验内容之间的联系不够紧密,系统性不足,学生难以综合掌握。为了适应创新型研究生培养目标,我们对所开设的实验内容进行了系统的整合,利用设计综合性实验,将所有的内容全部纳入其中。我们把制备的重组蛋白交由研究生,预先按照不同的剂量免疫实验小鼠,通过收集小鼠血清、外周血、脾脏等标本,陆续进行抗体、细胞因子、细胞表面分子等免疫指标检测,将ELISA、免疫荧光与激光共聚焦技术、免疫组化、ELISpot、免疫印迹等实验方法有机地整合在这个综合实验体系中。通过本实验,学生可以更容易、更系统地掌握免疫学相关实验技术,有利于科研思维的培养和今后毕业论文实验的设计与实施。
2.4 实验课程考核与教学效果评价方法的更新①实验课程考核方法的调整与更新。针对研究生实验课程中各实验组人数较少(每小组6~8名)、时间较灵活、学生专业多样化等特点,我们对考核办法进行了适当的调整。在考核中,更加注重实验的过程,突出强调实验过程与实验结果的因果关系,鼓励研究生对实验中出现的异常现象和问题进行深入的探讨和研究。在条件允许的情况下,鼓励学生进行重复和对比实验,进一步激发学生的科研思维和研究热情。对实验中发现问题并积极想办法予以解决或作出合理解释者,我们给予了更多的肯定和鼓励。②教学效果评价方式的改变。我们提出了“问卷调查与后期跟踪评价相结合”的模式进行教学效果评价。通过发放教学效果问卷调查表并采取匿名填写的方式,对实验内容的设置、教学方法以及授课教师的教学效果等信息进行汇总、综合分析和评价。根据自治区重点实验室对外开放的原则,许多二、三年级的研究生进入重点实验室开展毕业论文实验研究工作。利用这一优势,我们对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对进入实验室工作的研究生的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,同时定期随访部分研究生导师,综合评价实验教学效果。实践证明,上述考核与评价方法能够更好地调动学生学习和思考的主动性,也能够更加客观、全面地评价教学效果。
经过多年的改革和优化,免疫学实验课程教学效果显著提升,主要体现在:①学生学习热情显著提高、选修免疫学课程的人数逐年增加,年均选修人数由改革前的不到30名增加到近50名;②2009年~2013年的“教学效果问卷调查”统计结果显示,学生对教学内容、授课教师和授课方式非常满意,多数同学希望能够增加学时数或者利用节假日的时间进一步增加实践锻炼的机会;实验课程的考核方式受欢迎程度非常高,学生普遍反映由于不再过多地担心实际结果可能与预期结果出现偏离,反而能够更关注实验过程的每一个细节,对客观实验结果和实验现象也能更有信心地作出合理解释和寻找解决办法。③学生综合运用免疫学相关知识和技术方法的能力明显提高。通过连续五年对二、三年级研究生的调查表明,已修习免疫学课程的研究生在实验设计和实施过程中都能够主动、灵活地将免疫学实验课程所授的内容融入课题中,并且多数都能够完成包括流式细胞术、免疫荧光等实验内容相关的制样、分析等工作;④学生及其导师的评价显著提高。近五年的学生评价打分比改革前提高5分,评价为优秀的比例每年稳定在95%以上;同时研究生导师对本课程的评价也明显提高,普遍反映学生的科研思维和动手能力有了比较显著的提升。
医学免疫学已成为生命科学尤其是医学领域最重要的基础性、支撑性学科之一。免疫学理论与实验技术在生命科学各领域的研究中具有极其广泛的应用。免疫学实验课程是免疫学教学的重要组成部分。研究生免疫学实验教学具有区别于本科生教学的自身特点。多年来,我们对授课教师、教学方法、教学内容以及考核评价方法等方面进行了许多有益的探索和实践。由重点实验室一线优秀教师组织授课,能够充分发挥他们在科研工作中较丰富的实践经验和专业特长,将实验教学内容与科研课题和研究生毕业论文实验进行有机结合与对接。通过设计一个综合性实验涵盖更多的测试性实验内容,并且积极鼓励学生参与实验准备和教学过程,不仅可以有效地激发学生们的学习热情和主动性,而且有助于提高他们的知识综合运用能力。在课程考核方法和教学效果评价阶段,我们更加注重对实验过程的考量,积极鼓励学生对实验中出现的问题进行思考,利用重复实验查找和解决问题;同时,利用后期对研究生及其导师进行调查和随访,更加客观地综合评价教学效果。通过上述改革探索,我们逐渐形成了一套比较适合医学研究生免疫学实验教学的模式,并取得了良好的教学效果。随着免疫学理论和实验技术的不断发展,只有适时调整免疫学实验教学模式,才能适应医学研究生和创新性人才的培养目标和需求。
[1] 刘 娟,曹雪涛.2013年国内外免疫学研究重要进展[J].中国免疫学杂志,2014,30(1):1-13.
[2] 杜 冰,任 华,祁 灵,等.免疫学技术实验教学改革初探[J].中国免疫学杂志,2014,30(3):404-405.
[3] 李 赫,王开宇,解胜男,等.吉林大学动物医学学院研究生实验教学改革探索[J].教育教学论坛,2014,1:240-241.