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一、乙肝免疫治療之相關事項
乙肝病毒在全球有將近4億的感染者,每年發生與乙肝相關的肝硬化和肝癌而導致的死亡人數在一百萬以上,其數目駭人聽聞。現階段,對乙肝病毒理想的治療方法應該是激活足夠的免疫細胞,盡可能減少肝細胞的損傷,并能中止這種持續的感染。免疫治療前患者體內抗原與前體DC系統的親和積處于平衡改造狀態,平衡常數L1q1L2q2=K,假設從體外補給A的替代物對患者進行治療,其濃度為X,免疫治療效果C的增加濃度為N。由于B的群體中個體的親和力呈正態分布,所以認為B數量的減小倍數等于平均親和力的減小倍數,假設C的生理流量不受影響,q1不變,那么,N=L2{1-[L1/(L1+X)]1/2},當L1越小, 由于L1q1L2q2=K,所以L2越大,并且當X越大時,N越大。所以免疫治療要大劑量給藥,同時大劑量給藥活化勢越大,活化速度也就越大。免疫治療需先降低血液中HBV-DNA水平,所以有必要使用核苷類似物使L1減小,同時為了加速L2的增大,可能有使用免疫或血液系統興奮劑的必要。又成熟DC數量=N×發生體積,所以有靜脈給藥或者多點皮下給藥的必要。在慢性乙肝病人體內,由于存在靜息活化平衡常數,那么在抗原濃度和親和力相同的情況下,前體DC的濃度和親和力之積為定值。前體DC濃度越大,親和力越小,此時給藥的途徑的區別大大縮小。
乙肝病毒的各種抗原都對促進細胞免疫和體液免疫有作用。拉米夫定能使乙肝病毒各種抗原的表達都有不同程度的降低,從而能降低抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(ADCC);乙肝病毒能通過提高腫瘤壞死因子相關的調亡誘導受體和死亡受體4的表達而增強腫瘤壞死因子相關的調亡誘導配體毒性,人肝細胞中HBV復制水平升高能增強腫瘤壞死因子相關的調亡誘導配體誘導的調亡;HBV感染時肝細胞可強表達CD95L和CD95,相互作用可引起肝細胞調亡。所以拉米夫定的使用能減少肝細胞的調亡。拉米夫定治療還能降低淋巴細胞的調亡敏感性,并且拉米夫定不會妨礙免疫系統對乙肝病毒的成功清除。在治療的過程中可以有選擇地予以護肝防纖維化治療。
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The effect of lincomycin on the immune function of human peripheral blood-derived mononuclear macrophage cells in vitro
LI Feng1, LIU Hongjie2*
(1.The 95857 Military Hospital, Xiaogan City, Hubei Province, Xiaogan 432100, China; 2.Department of Gastrointestinal Surgery, the First People's Hospital, Guangzhou City, Guangdong Province, Guangzhou 510510, China)
[Abstract] Objective: To investigate the effect of lincomycin on the surface molecules expression level of human peripheral blood-derived mononuclear macrophage cells in vitro. Methods: Macrophage cells were extracted in vitro from peripheral blood of health volunteers and incubated with lincomycin for 48 h, the variation of CD80, MHCⅡ and Fas were detected with flow cytometric analysis, and the secretion of IFN-γ and TNF-α by macrophage cells were detected with ELISA. Results: The lincomycin decreased the expression of antigen-presenting factor CD80, MHCⅡ of macrophage cells and their production of IFN-γ, TNF-α, and increased the Fas expression on the cells. Conclusion: Lincomycin inhibits immune function of the macrophage cells, and induces their death.
[Key words] Lincomycin; Immune function; Macrophage
林可霉素是一種臨床常用藥,對G+菌及部分厭氧菌有明顯殺菌作用,然而,目前發現其對機體整體免疫功能有明顯的抑制作用[1]。本研究針對免疫系統中起關鍵作用的單核巨噬細胞進行研究,從健康人外周血培養骨髓DC,經林可霉素刺激48 h,探討其對小鼠DC的表面共刺激分子以及免疫功能的影響。
1 材料與方法
1.1 材料及主要試劑
健康人外周血來自于20~25歲健康志愿者;人重組M-CSF購自Peprotech,PE標記的鼠抗人MHCⅡ(HLA-DR)抗體(同型對照為PE標記小鼠IgG2a),PE-鼠抗人CD80(同型對照為PE標記小鼠IgG2b),人干擾素-γ(IFN-γ),腫瘤壞死因子α(TNF-α)細胞因子,ELISA檢測試劑盒均購自美國ebioscience公司;PE標記鼠抗人Fas(同型對照為PE標記小鼠IgG1)購自美國Biolegend公司;完全培養基RPMI1640購自美國hyclone公司;胎牛血清購自Gibco公司。
1.2 方法
1.2.1 人外周血單核巨噬細胞培養參照文獻方法[2],應用淋巴細胞分離液分離健康人外周血,Tris-NH4CL破紅,RPMI1640洗2次,以含10%FCS、20 ng/ml mGM-CSF RPMI1640完全培養基重懸細胞,以106細胞/孔加入六孔板培養。置于37℃、5% CO2孵育箱中,培養3 d后輕輕吸取培養基和上層懸浮細胞。隔日半量換液至第7天。
1.2.2 實驗分組及細胞處理將培養第7天的細胞分為兩組,①對照組:培養液加0.9%氯化鈉溶液;②林可霉素處理組:培養液加林可霉素5 μg/ml。孵育48 h后保留細胞懸液。
1.2.3 單核巨噬細胞表型改變收集細胞調整密度為1×106/ml,加入PE標記鼠抗人CD80(同型對照為PE標記小鼠IgG2b),PE標記鼠抗人Fas(同型對照為PE標記小鼠IgG1),PE標記的鼠抗人MHCⅡ(HLA-DR)類分子(同型對照為PE標記小鼠IgG2a)各5 μl,室溫避光反應30 min,PBS洗3次,最終定容于500 μl,流式細胞儀檢測。
1.2.4 細胞因子的檢測按照 ELISA試劑盒說明檢測細胞培養液上清的IFN-γ、TNF-α水平。以加0.9%氯化鈉溶液的細胞懸液為對照組。
1.3 統計學分析
全部統計采用SPSS 11.5軟件進行,組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 單核巨噬細胞鑒定
收集對照組和處理組的細胞懸液,用流式細胞儀檢測其表面單核巨噬細胞特異性標志CD14,經分析CD14陽性細胞占90%,證實單核巨噬細胞培養成功。見圖1。
2.2 抗原提呈相關分子MHCⅡ、CD80表達改變
應用流式細胞儀檢測單核巨噬細胞表面與抗原呈遞相關分子MHCⅡ類分子及CD80分子,結果顯示,與對照組相比,林可霉素處理組的CD80、MHCⅡ表達明顯降低(P<0.05)。見圖2、3。
2.3 單核巨噬細胞分泌細胞因子IFN-γ、TNF-α檢測
經過48 h作用后,林可霉素處理組的單核巨噬細胞分泌IFN-γ、TNF-α水平均顯著降低(P<0.05)。見圖4。
2.4 單核巨噬細胞表面凋亡受體Fas表達檢測
通過對流式細胞術檢測單核巨噬細胞表面Fas受體的表達發現,林可霉素處理組表面凋亡受體表達顯著升高(P<0.01)。見圖5。
3 討論
林可霉素是臨床抗感染常用藥品,具有廣譜抗革蘭陽性菌的作用,然而,林可霉素應用過程中出現了明顯的免疫功能抑制現象,明顯限制了機體對外來病原微生物的產生的自身免疫應答。本研究通過對重要的免疫細胞樹突狀細胞的研究,從免疫應答的起始階段來討論林可霉素的作用。
單核巨噬細胞是體內重要的免疫細胞,它不僅是天然免疫系統的重要細胞,發揮著病原微生物入侵機體后前期直接殺滅病原微生物的作用,而且還可通過抗原提呈作用,激活后續病原微生物特異性T 淋巴細胞,導致機體產生針對病原微生物的特異性免疫應答,協助機體免疫系統清除病原微生物。
在本研究中發現,單核巨噬細胞表面分子MHC-Ⅱ類分子、CD80分子明顯降低。MHC-Ⅱ類分子是T細胞活化的第一信號關鍵分子,CD80分子是單核巨噬細胞表面共刺激分子,兩者共同為單核巨噬細胞激活特異性T細胞發揮重要作用[3-4]。林可霉素作用后,單核巨噬細胞表面MHC-Ⅱ類分子、CD80分子表達明顯降低,證實其誘導特異性T細胞活化的能力顯著減弱。
作為免疫細胞,單核巨噬細胞除了直接激活病原微生物特異T細胞外,還可分泌細胞因子IFN-γ、TNF-α,促進特異性T細胞的活化、增殖及最終的殺傷作用[5]。經過林可霉素作用后,單核巨噬細胞分泌IFN-γ及TNF-α的作用明顯減弱,從而導致殺傷性T淋巴細胞對病原微生物的清除能力明顯減弱。
另外,Fas是一種能誘導細胞死亡的細胞膜死亡信號受體,與其配體(FasL)結合后會向細胞內傳遞死亡信號,導致細胞在短時間內發生死亡[6]。目前研究發現,在腫瘤、感染及其他因素的影響下,單核巨噬細胞可誘導性地表達Fas,與機體中的FasL結合,導致單核巨噬細胞死亡。在本研究中,林可霉素誘導了單核巨噬細胞高表達Fas,使單核巨噬細胞更易于凋亡,從而抑制了機體的免疫功能。
綜上所述,本研究以單核巨噬細胞為切入點,證實林可霉素可以明顯地抑制單核巨噬細胞免疫功能,并誘導其發生凋亡,從而有利于進一步指導臨床用藥。
[參考文獻]
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醫學免疫學的教學內容繁多,包括理論和實驗兩大塊,主要從免疫系統、免疫細胞及免疫分子方面講授免疫學的基本原理、生理和臨床意義以及在臨床疾病診斷、預防和治療中的應用。近年來,免疫學的發展日新月異,新的發現和技術層出不窮,由曹雪濤主編的《醫學免疫學》已更新至第7版,但在教學過程中仍存在不少問題:①教學內容陳舊,未能緊跟免疫學研究的前沿進展;②教學方式單一,仍是以教師為主體的課堂式教學;③醫學免疫學實驗教學普遍存在實驗內容陳舊、實驗操作過于簡單、教學模式單一、學生積極性差等問題[3,4]。這在很大程度上限制了學生主觀能動性的發揮,也無法培養學生分析和解決問題的能力。為提高醫學免疫學的教學質量和教學效果,有學者提出在醫學免疫學實驗課中增加自主實驗設計內容,開闊學生的科研思維[5,6]。這說明科研可促進醫學免疫學的實驗教學。此外,也有學者提出將科研融入醫學免疫學的教學,以培養學生的科研思維和創新能力[7]。然而,如何通過科研反哺教學途徑提高臨床醫學專業的醫學免疫學教學,尚無具體的教學改革措施。因此,我們結合本教研室多年來的教學實踐,從醫學免疫學的理論和實驗教學兩方面對科研如何反哺教學進行改革和探索。
2科研反哺臨床醫學專業醫學免疫學理論教學改革
醫學免疫學是臨床醫學專業學生必修的基礎專業課。我校醫學免疫學有72個學時,包括56個理論學時和16個實驗學時。本教研室一直很重視臨床醫學專業本科生的醫學免疫學理論教學;在加強師資隊伍培養的同時,定期開展教學討論,研討如何將科研反哺醫學免疫學的理論教學。
2.1將醫學免疫學的重大發現以科研故事方式應用于理論教學
醫學免疫學的理論主要來源于科研實踐。為提高臨床醫學專業學生的學習興趣和積極性,將醫學免疫學的重要知識來源以科研故事的方式呈現給學生是不錯的方法。例如,在講解胸腺是T淋巴細胞發育成熟的重要器官時,可向學生闡述其發現過程:1961年Miller和Good等發現小鼠新生期切除胸腺或新生兒先天性胸腺缺陷,其外周血和淋巴器官中淋巴細胞數量明顯減少,致使免疫功能缺陷。由此確定T淋巴細胞的發育和成熟依賴于胸腺,T來自胸腺Thymus的第一個字母。通過這樣的講述,學生對T細胞的發現及胸腺的作用就有了較好的認識。在講解補體一章時,可向學生介紹1895年JulesBordet如何開拓了補體學領域以及1899年Ehrlich對補體的命名(存在于正常血清中、對熱敏感的成分是抗體發揮溶菌或溶細胞作用所必需的補充條件)。聽完這些研究發現后,學生對補體的理化性質及功能會有初步的認識,進而對補體成分和復雜的補體激活途徑產生興趣。因此,以科研故事的方式講解醫學免疫學理論知識是科研反哺教學的重要途徑。此外,通過講解免疫學重要知識的發現過程,能讓學生熟悉書本知識的來龍去脈,了解科學研究的基本方法,有利于培養學生的科研思維。
2.2教師的科研反哺醫學免疫學理論教學
本教研室教師均具有自己的科研方向,這為科研反哺教學提供了重要的前提條件。在醫學免疫學理論教學過程中,教師結合自己的科研能極大地提升教學效果。例如,在講解細胞因子的功能時,可向學生介紹在科研過程中,研究者經常在體外加入某種或某些細胞因子促進免疫細胞的分化成熟,如利用GM-CSF可促進骨髓細胞向粒細胞增殖和分化;用TGF-β可促進naveT細胞向調節性T細胞(Treg)分化。在講解白細胞分化抗原和分化群(clusterofdifferentiation,CD)時,教師可根據自己的研究方向,結合流式細胞術說明CD分子在科研中的重要作用,加深學生對白細胞分化抗原及CD分子概念的理解。此外,教師可將最新的研究進展與教材中的知識結合起來,開闊學生的視野,激發學生的求知欲。因此,將教師的科研融入醫學免疫學的理論教學能很好地提高臨床醫學專業的教學質量。
2.3采用PBL教學使科研反哺醫學免疫學理論教學
醫學免疫學理論教學的效果有賴于良好的教學方法[8]。除了課前制作精美的PPT課件外,我們主要采用PBL(problem-basedlearning)教學使科研反哺醫學免疫學理論教學。一方面,鼓勵學生積極思考;另一方面,激發學生的學習動力和興趣。此外,本教研室教師會選擇一些高質量的綜述或重要研究文獻,布置1-2個問題,讓學生根據提供的題目去查閱相關文獻,獲得教學內容相關的知識。采用PBL教學能很好提高學生的自主學習能力和科研思維能力。
3科研反哺臨床醫學專業醫學免疫學實驗教學改革
醫學免疫學實驗教學是理論聯系實際的紐帶,是醫學免疫學課程的重要組成部分,不僅可加強學生對醫學免疫學理論知識的理解和記憶,同時還可培養學生的科研思維能力和實踐操作能力[9]。為提高臨床醫學專業學生醫學免疫學的實驗教學,本教研室在2010年組織編寫了全國高等醫學院校實驗教學規劃教材《醫學免疫學實驗》,并在2016年做了修訂。現階段,我校醫學免疫學的實驗教學開設了凝集沉淀反應(ABO血型的鑒定)、免疫標記技術(ELISA法檢測乙肝“兩對半”)、天然免疫功能檢測(中性粒細胞的小吞噬實驗、溶菌酶的溶菌作用、溶血反應等)和細胞免疫功能的檢測(PBMC的分離和E花環實驗、流式細胞術、淋巴細胞的轉化實驗等)等醫學免疫學實驗。這些經典的免疫學實驗不僅能加深學生對理論知識的理解,也能培養學生分析和解決問題的能力。為進一步提高實驗教學的效果,我們從科研反哺教學角度進行了如下教學改革探索。
3.1采用科研思維進行醫學免疫學實驗教學
首先,在臨床醫學專業學生進行實驗前,向學生介紹實驗的基本原理、實驗目的、方法、步驟以及注意事項。在此階段通過多問“為什么”,鼓勵學生積極思考。然后,由指導老師引導學生進行實驗,同時要求學生詳細記錄實驗過程中所遇到的問題,對自己的實驗結果進行分析并給出相應的結論。最后,由指導老師進行評價和總結,要求學生撰寫較為詳細的實驗報告。在實驗報告中,需要學生以科學研究的方式呈現實驗結果、結果分析、實驗結論及改進措施。通過鼓勵學生思考實驗現象背后的原理和實驗失敗的原因,能夠激發學生的學習熱情,提高學生對理論知識的認識,并能鍛煉學生的科研思維能力。
3.2指導學生進行實驗設計和開展研究課題
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一、理論教學與生活知識相結合的模式,激發學生的求知意識
非醫學專業本科生,沒有具體的臨床醫學背景,免疫學基礎知識薄弱,因此為了學生能在該門課程中教學能取得較好效果,我們需要在授課的過程中將免疫學理論知識與日常生活和臨床微生物知識緊密結合,探討一種行之有效的教學方法。
針對非醫學微生物專業本科生,在免疫學教學中如何講授好這門課的開端-緒論是非常重要的。緒論是學生對免疫學這門課程的首次接觸,對于沒有醫學臨床背景的學生,教師第一次授課的成敗,直接關系到學生是否會對改門課程產生學習興趣。緒論在整個教學中起到拋磚引玉的作用,良好的開端,會對后面的教學起到事半功倍的效果。筆者根據多年的教學經驗,認為要想激發學生對免疫學知識的求知欲望,講解緒論這一章時,首先,是對免疫教材做一個簡明扼要的總體介紹,使學生對課程有一個總體認識;其次,是以生活常識中的問題導出免疫學中的核心概念,激發學生的學習興趣;再者就是以免醫學的發展簡史結合臨床知識誘導學生進行理論學習,充分發揮教師的主導作用,激發學生的學習熱情。
在介紹免疫學的發展簡史時,可以采用小故事形式,如11世紀中國宋真宗時代,人們已經知道吸入天花膿皰的結痂可以預防天花。用小銀管取天花康復后的結痂接種到鼻子里,男左女右,以此誘導對天花的預防,并在免疫學發展史中第一次出現疫苗(盡管當時并不知道這是疫苗)。在學生驚嘆之時,可以刺激學生聽課的興奮性,再將一些歷史事實進一步強化。例如,1798年,英國一位醫學院學生Edward Jenner發表了他的開創新紀元的牛痘疫苗的報告。他是從擠奶人接觸牛痘而不生天花這一現象得到了啟發,他把牛痘的膿皰接種于健康的男孩,待反應消退之后再用同樣方法接種天花,男孩不再發病。然而,當時對于為什么接種牛痘能預防天花的原因并不清楚,但不管怎樣,在免疫科學建立之前,Jenner的貢獻是巨大的,他所創立的牛痘疫苗成為預防天花的重要武器,并且成為了免疫學科學的開端。
在后續的各章節教學中,應注意免疫學各種概念是來自于生活常識但是有高于生活常識,但非醫學專業學生對免疫學的相關知識缺乏臨床的感性認識,對微生物導致的疾病所引發的病理過程缺乏理性認識,所以教師在授課時,通過提出符合學生此時心理狀態的設問,如“乙肝疫苗接種到機體后是怎樣產生保護作用的?”“傷口感染了為什么會化膿?”“艾滋病為什么到目前還沒有有效地疫苗?”“2014年在西非爆發的埃博拉出血熱是什么病原體導致的?”等由此引出免疫學一些基本概念,并在教學中合理安排設問頻率來不斷提高學生的注意力,激發學生主動探討相關知識的能力,教學效果好。
對于沒有醫學背景的微生物學專業的本科生來說,初次接觸會感到免疫學的概念多且抽象、理論多且不易掌握,這就需要授課的教師運用廣博的知識、生動的語言、豐富的實例、開闊的思維以及多樣化的教學手段,將免疫學繁多的抽象概念有機地結合起來,調動學生用聯想的記憶方法,如可將抗原抗體的關系比喻為“鎖”和“鑰匙”之間的關系,由易到難并穿插免疫學發展過程中里程碑式的科研成果、日常生活知識形來激發學生的探索欲望。
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免疫學實驗課程的學習不僅有利于理解免疫學,對其他基礎醫學學科也有輔助作用,同時也是推進其他學科進步的重要手段。醫學免疫學的系統學習對構筑醫學類學生的理論知識結構體系、培養學生科學素質以及實際應用能力具有舉足輕重的作用。因此,筆者所在的蘇州大學基礎醫學院設立了免疫工程方向的本科專業,以期培養出具有較強免疫學背景的新型研究型人才。但是,在現階段絕大多數醫學高校的免疫學實驗內容的設置以及教學系統的完善方面仍然存在許多問題。本文主要通過闡述免疫學實驗課程中存在的問題,提出與之對應的改革設想,并對改革試行的效果進行總結和展望。
1傳統免疫學實驗課教學存在的問題
結合免疫工程方向的專業設置特點,醫學免疫學的教學方式做了一定的改革,包括大小班結合,課程與講座結合,以及從基礎免疫學到高級免疫學以及其他免疫學相關方向課程的系統配置等,取得了一定的成效,但是與理論課程相配合的實驗課的教學效果仍然存在欠缺。分析原因有:
1.1免疫學理論課與實驗課內容脫節
免疫學是一門邏輯性強、相對抽象的學科,因此免疫學課程的教學如果可以輔助以實驗課程的補充則會有助于對免疫學理論知識的理解。然而由于免疫學實驗對實驗條件(包括試劑、動物、環境、操作、儀器等)要求較高,很多與理論關聯緊密的實驗并不能夠實施,因此大大影響了免疫學實驗課教學對于理論課程的輔助理解作用。學生甚至在實驗課的教學過程中都不能很好地理解實驗原理以及實驗目的,從而大大影響了免疫學實驗課的教學效果。
1.2實驗內容過于陳舊
與其他學科相對而言,免疫學發展更為迅速,教學內容與時俱進的需求則更為重要。而目前教學大綱中的實驗課程均相對老舊,有的甚至在科學研究的過程淘汰殆盡,例如,雙相瓊脂擴散實驗,環狀沉淀實驗等。而常用于現代各學科研究中的免疫學實驗技術,如ELISA,ELISPOT等常規免疫學技術成為了本科學生的盲區,不利于本科生將來進入實驗室后科研工作的開展,也不利于其基本知識體系的形成。
1.3實驗課時間安排過于松散
免疫學實驗與化學實驗、物理實驗等不同,需要一個相對漫長的免疫學反應時間,例如免疫原性的考察,至少需要7天;ELISA法或者ELISAPOT等檢測操作簡單,但是中間等待時間卻需要1-2小時。在這種情況下,安排的半天實驗課程要么不能滿足實驗需要,要么不能被有效利用。
2免疫學實驗課教學改革方案
結合免疫學實驗課所存在的問題,就教學內容以及教學方法提出以下可能的教學改革設想。
2.1課程內容的改革
(1)開展輔助理論課程的理解的實驗內容
開展可以學生對理論知識的理解和感性認識的實驗課程。例如免疫器官以及免疫細胞,在小班課中可以通過血液涂片染色讓學生觀察各免疫細胞的形態,解剖小鼠指示免疫器官的部位以及展示免疫器官的形態。抗體的結構可以通過木瓜蛋白酶或者胃蛋白酶等消化前后,利用SDS-PAGE等方法觀察抗體所斷裂的結構。利用這些實驗將理論更直接地展示給學生,加強其理解的同時,也可以在教學過程中讓學生熟悉一些基本與免疫學研究相關的簡單實驗方法,提高學生的動手能力。
(2)優化實驗教學內容,引入免疫學新技術的內容
精簡少用或者不用以及簡單驗證類型的實驗內容,例如瓊脂免疫沉淀反應,E花環形成實驗等。某些免疫學實驗內容與其他學科實驗內容重復,也應相應去除,例如ABO血型鑒定等。取而代之的應該是應用廣泛的一些基本的免疫學技術,包括夾心ELISA檢測,免疫細胞的流式細胞儀檢測等。此外,引入綜合性免疫學實驗也將更有利于學生的理解,例如免疫原免疫小鼠后,檢測小鼠的細胞免疫以及體液免疫的激發水平。
2.2教學方法的改革
(1)將實驗課程安排至課題組,將實驗課時間集中化
造成免疫學實驗課程很多弊端的一個很重要的原因是免疫學實驗的周期較長,因此在時間安排上的集中化對于解決這一問題起著至關重要的作用。作者這里提出的是利用課題組已有的資源安排系統性的實驗課程,有利于學生對于免疫學知識以及免疫學相關實驗的系統認識,并且也避免了重復準備試劑儀器的浪費。一方面,學生可以更好地了解各基礎實驗在研究中的應用,理解實驗原理以及實驗結果的意義;另一方面,課題組可培養輸送潛在的研究生源,篩選出對免疫學真正感興趣并愿意投身免疫學研究的本科生,避免了本科生過渡到研究生的不適應狀態。
(2)本科生更為主動地選題,拓展科研視野
筆者所在的蘇州大學所開設筆者所在的研究院各課題組均從事免疫相關研究,所采用的基本實驗方法相似,但科研方向有所差別。各課題組根據自己的科研方向設立不同的本科生綜合實驗內容,對研究內容進行簡單的介紹。本科生根據各課題方向,選擇感興趣的課題,并在此基礎上撰寫實驗課前預習報告,主要闡述對該課題的理解以及一些背景知識的綜述。這可以大大拓展學生的科研視野,也可鍛煉學生的自學能力。
3免疫學實驗課改革的具體內容及實施成果
3.1課程時間:本次免疫學實驗課的改革將原本分散在每周進行的實驗課集中至本科三年級上學期完成,時長為半學期(2個月)。
3.2課程目標:掌握基本免疫學實驗技術,學習設計實驗,實施實驗,總結實驗結果,查閱文獻以分析結果,最終撰寫實驗報告。
3.3課程內容:本研究所共有課題組12個,提供課題總數12個,該專業學生共有32人。每個課題約有2~3名學生共同完成。在此以筆者直接參與的課題為例,闡述本課程的主要內容。本課題的題目是“X蛋白的佐劑效應及其抗腫瘤效應的體內評價”,其中涉及的免疫學相關實驗技術包括:
i )蛋白純化:SDS-PAGE,Western blot
ii )DC細胞分化:骨髓細胞分離,DC細胞誘導培養及鑒定
iii )DC細胞功能檢測:ELISA方法檢測細胞因子分泌,流式細胞儀檢測共刺激分子表達,T細胞增殖實驗
iiii )體內實驗:腫瘤細胞接種,脾臟分離,ELISAPOT等
實驗課程很好地輔助了醫學免疫學教育中的各個模塊和章節,整個實驗是關于獲得性免疫系統發揮功能的整個過程,并涉及了臨床免疫中的腫瘤免疫方面,其中還囊括了關于免疫分子、免疫細胞的基本概念。各個具體的實驗技術又加強了一些特定知識點的理解,例如,Western,ELISA,ELISAPOT等實驗可以讓學生加強關于抗體一章的內容并了解其應用;DC細胞分化實驗有助于學生理解免疫細胞是如何從祖細胞分化為終末端細胞;T細胞增殖實驗很好地展示了DC細胞的抗原遞呈作用等。
3.4實施效果:通過對學生學習成果分析以及學習滿意度調查兩個方面,對本次教改的實施效果進行評價,結果表明此次教改獲得了階段性的初步成功。
(1)對免疫學理論課學習的促進作用
該專業學生免疫學理論課程與同級其他專業學生同時進行,根據期末考試成績對實驗課程改革評價結果表明,免疫工程專業學生90分以上人數為10人,平均成績為82分,其他專業學生90分以上人數為2人,平均成績僅為73。
(2)對學生學習過程感受以及未來規劃的調研
課程結束后對學生進行不記名調研,所有的學生表示本次改革較其他實驗課來說更有意思,參與性更高,學習內容更容易理解。雖然與傳統實驗課程相比成功率較低,但具有更多的實踐意義,失敗的收獲大于成功。關于該課程對未來的考研選擇的影響的調研結果表明,60%的學生表示對免疫學很感興趣,愿意從事相關的研究,有機會愿意攻讀免疫學研究生,40%的學生表示可能在未來會選擇應用性更強的工作。
(3)科研成果展示
12個組的課題均申請到我校大學生創新計劃重點項目或普通項目,實驗課結束后,約有50%的學生繼續利用課余時間進行實驗室相關課題研究,并在大學四年級的畢業實習中選擇在該實驗室繼續之前的工作。
4結論及展望
隨著免疫學理論的擴增和免疫學技術的發展,免疫學相關課程在基礎醫學各學科中的地位日益凸顯,免疫學實驗課更是為培養專業知識扎實,具有分析問題解決問題的高質量醫學生的必備課程。作為免疫學教學工作者,在從事科學研究的同時更應該關注教學中存在的問題,及時反饋,嘗試改革,以期在有限的時間內獲得更有效的教學成果,將免疫學教學成果推到一個新的高度。
參考文獻:
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醫學免疫學研究人體免疫系統的結構與功能,理解其對機體有益的防衛功能和有害的病理作用及其機制,以發展有效的免疫學措施,實現防病、治病的目的[1]。作為一門重要的基礎學科,它與其他基礎醫學內容及臨床各學科聯系密切。特別是近年來,免疫學理論與技術發展日新月異,在疾病的研究、預防、診斷、治療等應用中不斷取得引人注目的成就。但醫學免疫學內容比較抽象、枯燥而連貫性強,初次接觸免疫的醫學生不容易理解和掌握,常常感到聽不懂,是歷屆學生反映較難的課程,所以要提高免疫學的教學質量,就要從多方面激發學生的學習興趣,誘導求知欲,那樣會起到事半功倍的效果。
1 講好免疫學開篇章
“興趣是最好的老師”,“好的開始是成功的一半”。因此,免疫學緒論的講解尤其關鍵,當給學生們介紹免疫學發展史及現狀時,教師可以告訴學生,雖然免疫學的發展只有三個半世紀,但是發展是很迅速的,世界上已有二十多位科學家因在這方面作出重大的貢獻而獲得了諾貝爾醫學獎。同時可從網上搜索下載相關的內容和圖片,用多媒體向學生介紹這些科學家的事跡及其研究工作。還可以給學生看看典型的天花患者的圖片,使學生知道天花的危害性,而后告訴他們這種病已經在這世界上消失了,并告訴他們Jenner是如何發現牛痘可以預防天花的。這樣,一方面可以使學生們認識到免疫學是一門非常實用、非常重要的學科,另一方面還可以使他們對免疫學產生濃厚的興趣,調動他們學習的積極性。
2 運用多種教學方法
2.1運用啟迪式、討論式、比喻式教學方法。為了提高學生的學習興趣,教師在課堂教學過程中要注意設計師生間的雙向交流,活躍課堂氣氛,運用“啟迪式”教學法,循循善誘,不讓學生吃“現成飯”,充分發揮學生的主體作用,調動其學習的積極性[2]。比如在基礎免疫內容結束時,留下一道綜合討論題:“機體是如何抵御病原微生物的感染?”讓學生去思考、分析,然后在課堂上進行討論;針對學生的答案,一一講解,指出優缺點。這種教學模式可激發學生主動思考、學習,從而提高學生分析解決問題的能力。另外,免疫學教學要多采用形象貼切的比喻,例如:在講到抗原的概念時,把抗原比喻成一把沒有鑰匙的鎖,而把抗體比喻成鑰匙,然后讓學生們討論:如果我們只有鎖,而沒有鑰匙,要文明地開門,應該怎么辦?可以得出結論:先配鑰匙,然后將鑰匙插到鎖孔中開鎖。這樣,學生們不但能很好地理解抗原這個概念,而且容易記住,并能提高學習興趣。
2.2 精選教學內容,突出重點,避免面面俱到。免疫學理論具有相對獨立性,內容比較抽象,新理論、新知識、新技術較多,在教學上歷來存在內容多而課時少的矛盾,如果教師為完成教學內容而滿堂灌,就會造成教師講得越多,學生得到的越少;教師面面俱到,重點不突出、難點講不透,學生的印象模糊不清,結果事倍功半的問題。反之,講課重點突出,難點講透,學生不但會理解透徹,而且可以增加學習的信心,是事半功倍。
2.3 利用多媒體教學,加深學生對知識的理解。計算機輔助教學(CAI)作為一種現代化教學手段,能集圖、文、聲、像于一體,把知識內容形象、生動地展示給學生,產生的效果是傳統的教學形式不能達到的。CAI課件具有直觀性好、思路清晰、邏輯性強等特點,而且能很好地突出重點和難點。應用多媒體教學,省去了板書的時間,教師可以講授更多學生感興趣的問題,為學生提供直觀、生動的感性認識,化深奧為簡易,化抽象為具體[3]。例如,在講授ADCC效應、抗原提呈等時,教師采用形象生動的動畫描述免疫反應過程,配合動畫加以講解。這種講解方式可使原本抽象難懂的反應原理變為生動的畫面,學生能很快理解講授內容,極大地提高學習興趣,增強教學效益。
2.4 理論與臨床的結合的教學方法。免疫學是一門與臨床有著密切聯系的基礎醫學學科。許多臨床現象都是學生已感知到的,但并沒有清楚地理解:為什么乙肝疫苗可以預防乙肝?為什么器官移植時會發生排斥反應?為什么輸錯了血會發生溶血反應?在教學中把學生已感知到的臨床現象與理論知識結合起來,從現象到本質,將學生的感性認識轉變為理性認識,使學生從“不識廬山真面目”一躍為“一覽眾山小”的境地。這樣既能提高學生的學習興趣,又能使教學內容有聲有色、有血有肉。
3 注重實驗教學,注重學生實踐能力的培養
針對免疫學基本概念多,又抽象,學生難以理解的特點,有效地運用實驗教學,不僅能使理論與實踐相結合,幫助學生理解和鞏固所學的理論知識,而且能培養學生的操作能力,分析問題、解決問題的能力,以及嚴謹求實的科學態度。計劃所做的實驗應遵守幾個要點:一是要能涉及到主要的知識點。二是實驗現象明顯,可操作性強。三是在條件的允許下安排前沿實驗技術,讓學生接觸更多的實驗儀器和方法。這樣學生在做實驗的過程中,通過動手操作,觀察實驗現象,進行分析、討論,可以使原來枯燥的內容變得鮮活,極大促進對知識點的理解和掌握,增加學習興趣,而且為以后的科研打下良好的基礎。
總之,在醫學免疫學教學中,我們要綜合運用多種教學方法,有計劃、有目的地培養和激發學生的學習興趣,喚起學生強烈的求知欲,激發學生的學習熱情,從而不但使學生的自主學習能力得到提高,而且自身的教學素養顯著提高,即真正實現教學相長。
參考文獻
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1醫學免疫學教學存在的主要問題
1.1對醫學免疫學實驗教學重視不夠
醫學實驗教學效果的好壞直接關系到學生對理論知識的理解和掌握。在醫學教學過程中,實驗教學在各個學科所占比重很大,有些甚至占總課時的一半以上[1]。我校由于教師數量的限制,醫學免疫學教學長期存在著理論和實踐不同步的現象,重理論教學,輕實驗教學。在醫學免疫學總學時中,實驗教學僅占20%。對實驗教學的不重視不僅表現在數量上,還表現在質量上,教師實驗教學方法簡單,教學方式也是單一的“板書+教材”,并未與臨床疾病進行有效聯系,學生不能充分了解此實驗在醫學上有何具體、實際的意義。
1.2免疫學實驗教學環節單調
目前的免疫學實驗教學過程主要是:在理論課教學中,教師對實驗的基本原理進行簡單講述,實驗前進行針對性講解,然后進行實驗操作,最后讓學生對比已有的實驗結果并寫出實驗報告。這種傳統的實驗教學以驗證性實驗為主,實驗過程以教師為主體,學生只需要按部就班地進行重復性操作,過程單調,激發不了學生探求知識的積極性和創新性[2]。
1.3免疫學實驗設計比較枯燥
以往大多數的免疫學實驗過程是觀看已有的切片、滴加試劑、進行無協作的實驗操作、與已有實驗結果進行對比。這些實驗教學內容很難讓學生集中注意力在實驗操作上,影響了學生繼續進行實驗的興趣以及將已有理論知識融會貫通的積極性[3]。
2醫學免疫學實驗教學的改革探索
針對現有醫學免疫學實驗教學存在的弊端,結合藏族學生的特點,我校免疫學與病原生物學教研室進行了教學改革,增加了1個驗證性實驗和1個綜合性實驗,引入了網絡平臺作為輔助教學手段,取得了較好的效果。其主要做法包括引入中性粒細胞吞噬實驗和巨噬細胞吞噬實驗,通過體外實驗和動物的體內實驗,增加了學生實驗技術內容,增強了學生實踐與理論聯系的積極性[4]。特別是通過QQ討論組、Web鏈接、教師自制操作視頻和實驗相關PPT等網絡平臺進行實驗前指導、實驗討論等,提高了學生參與實驗的積極性。
2.1通過網絡平臺進行實驗指導,將實驗教學材料和相關視頻傳送給學生
醫學免疫學是醫學的基礎學科,開設醫學免疫學課程時,學生還未具體接觸臨床實踐,但學生對生活中常見的疾病有了一定的感性認識,實驗教師可將實驗內容與這些常見疾病進行聯系,進一步提高學生在醫學方面的綜合素質。在實驗前實驗教師通過QQ討論組將實驗課程相關教學材料及視頻的Web鏈接、教師自制操作視頻和實驗相關PowerPoint(PPT)傳送給學生,規定時間讓其寫好實驗預習報告并進行實驗設計,進行討論和答疑,取得良好實驗教學效果[5]。
2.2實驗結果的網絡化應用
醫學免疫學實驗操作中經常使用顯微鏡觀看切片,現可借助數碼系統將切片進行拍照儲存。可讓學生將實驗內容和結果制作成PPT,將實驗過程進行整理、解釋,發送至實驗教師郵箱讓教師批改,這樣可增強該課程的趣味性和真實性。
3教改效果的驗證與討論
以我校臨床醫學(全科醫生方向)專業2012級和2013級各25名本科學生作為研究對象,所有學生均為藏族生源。其中2012級仍采用傳統教學方案,為對照組;2013級采用改革后的教學方案,為實驗組。以細菌計數法測定中性粒細胞吞噬實驗和細菌計數法測定巨噬細胞吞噬實驗的教學效果為例,將兩組學生的實驗完成情況進行比較。中性粒細胞吞噬實驗和巨噬細胞吞噬實驗是醫學免疫學的兩類重要實驗,通過實驗可以讓學生更直觀體會到非特異性的固有免疫在機體中的防御功能,提高他們的醫學免疫學相關實驗操作技術和對實驗過程的連續性的認識[4]。兩組實驗結果表明,對照組學生中性粒細胞吞噬實驗與巨噬細胞吞噬實驗順利完成的人數比例均低于實驗組學生(P<0.05)。從此次實驗結果分析來看,針對學生對實驗課重視不足的情況,實驗教師應加強對網絡平臺的運用,多與理論教師互動,有效聯系理論與實踐,進一步豐富網絡平臺的實驗教學內容,與臨床更緊密地銜接在一起。
4結語
實驗教學是醫學免疫學教學的一個十分重要的環節,本文對醫學免疫學實驗教學存在的相關問題進行了進一步剖析和改進。臨床醫學(全科醫生方向)專業藏族學生理論基礎薄弱,理論聯系實際能力有待提高,可以通過提高實驗教學數量和質量來激發學生對理論知識的學習興趣和求知欲,提高實踐過程中的創新能力,同時培養學生嚴謹認真、實事求是的學習態度,提高學生的綜合素質。
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傳統的免疫學課堂教學,多采取“填鴨式”教學方法,大量枯燥的免疫學知識,不但讓學生無所適從,還會對本科程產生“厭學”心理[3]。針對這種情況,我們擬在采用多媒體教學的基礎上,選用大量圖片、漫畫、視頻等教學工具,采用圖片啟示法能使學生更好、更快、更形象地掌握所教內容。例如,講B淋巴細胞時,我們選擇“B細胞的一生”這組漫畫,使得學生的課堂氣氛驟升,課后學生也對這組漫畫記憶猶新,明顯加強了對B淋巴細胞的認識和記憶。此外,針對免疫學名詞概念多且難以理解的問題,我們設計了免疫學名詞猜猜看游戲,即一個學生站在講臺上,背對黑板,老師在黑板上寫一個免疫學名詞,下面同學給他描述這個名詞的功能和行為,講臺上的同學根據大家的描述來猜,在熱烈的游戲氣氛中,大家對這個概念的認識和理解顯著加深,學生在快樂中完成了學習的過程,通過體驗將老師講授的知識化為自己的知識。
3.通過論文導讀和小組討論激發學生對免疫學的興趣
在工科院校,免疫學課程的培養目標即通過教學活動,使學生掌握免疫學的基礎理論和基本技能,了解該領域內的最新研究進展,具備一定的科研能力,能獨立運用所學的基本知識和技能解決生活和學習中遇到的免疫相關問題。基于此目的,我們利用第二課堂進行免疫學論文導讀,例如講授完樹突狀細胞后,教師以題為“DC-CIK細胞體外抗淋巴瘤細胞的免疫效應研究[4]”進行導讀,并讓學生分小組討論。這種師生、生生間的交流互動形式,有如剝筍般層層深入閱讀文獻,一方面加深了學生對DC、CIK細胞、細胞因子、細胞表面抗原等知識點的理解,另一方面拓展了學生的視野,也激發了學生的科研熱情和創造力。
4.以專題講座和課外興趣小組的形式演示免疫學新技術
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一、備課方式改革――集體備課,合理制定授課計劃
集體備課,能夠使教師集思廣益,通過研討促教學,最終形成資源共享。集體備課在我國基礎教育課程中久已通行,對全國中小學教師而言已經是教學活動的常規。而大學中集體備課活動經驗較少。免疫學是一門與其他生物學科,臨床醫學學科廣泛交叉的前沿學科。學科知識覆蓋面廣,內容更新快,深奧抽象,通過免疫學教學實踐“教”與“學”皆不易便是教師和學生最深的體會。由于教學課時少,如何取舍教學內容,采取何種教學方法都給教師的個人備課和教學帶來不小的困擾。通過集體備課,正確分析教材,針對各部分特點制定授課計劃,便于集思廣益解決教師個人解決不了或解決不好的問題,使教師向備課的“互補創新型”轉換,形成“資源共享”。集體備課能形成良好的教研風氣,讓每一個參與者收獲更多的思想和方法,這正是集體備課的價值所在。
二、授課方式改革
現代教育理念是把發掘人的潛力,開發人的聰明才智作為出發點和落腳點。那就必須積極探索,實施一系列教育改革的措施。
1.“溫故知新”,注重引導學生
針對免疫學理論抽象性強的特點,還要在每次講新內容之前.采用回顧式教學方法幫助學生溫習上次授課內容,俗話說“溫故知新”。在溫故的同時,將當天要學習的內容串聯起來,甚至是串聯多個內容。如學習抗體時,要與抗原聯系在一起;學習免疫分子時可以與免疫器官、免疫細胞聯系起來。抓住重點內容,重點闡述,甚至是多次重復、重現所學的知識點,以便學生能夠更好地鞏固、掌握所學的知識。
2.以人為本,充分利用高科技手段使教學方法多樣化
免疫學是一門研究人體免疫系統的結構與功能、研究正常與疾病狀態下免疫現象與機制的學科,具有較強的理論性和抽象性,僅用傳統的語言教學難以完全表達清楚。以影音、圖片、動畫為主要表現形式的多媒體技術為新的教學模式的應用提供了有利條件。多媒體教學具有很強的直觀性,可通過聲、光、電技術將醫學免疫學中的大量的信息具體化,使原本枯燥、抽象、平鋪直敘的教學內容變得生動形象,栩栩如生。如:
⑴圖解法。通過一個圖解啟示學生具有強烈的感性認識,使其更加容易掌握。例如,我們在講解內源性抗原和外源性抗原的概念以及區別時,如果只是講解內源性抗原由自身細胞合成,而外源性抗原則是外界物質入侵,就會顯得有些抽象。這時我們可以結合多媒體課件上的圖1來講解,這樣就比較便于學生理解和記憶。
⑵箭頭示意法。很多免疫學術語對我們初學者來說比較陌生,抽象深奧,同學們理解起來有一定難度。因此,為了將難于講解和理解的內容轉化成易于講解和理解的內容,我們采用了箭頭示意法來對其進行講解。如,我們舉例同一種抗原再次進入機體,我們就采用了如圖2的箭頭示意法。
在講課導入新課的過程中,多次介紹本系統的框架,從整體去闡述部分,再從各部分又回歸到整體。這樣,每一次上課的內容都不是孤立的、單一的,可以幫助學生整理思維過程,使學生的思路沿著教師的引導逐步深入;同學反映容易理解、易于接受。
⑶臨床思維法。免疫學理論知識繁多,如果不能與臨床相聯系,就會導致教師教之枯燥,學之乏味。為消除這種弊端,我們在進行免疫學教學時,應盡可能做到理論聯系實際。基礎免疫聯系臨床免疫,密切結合臨床講解免疫學知識,這樣就會更加凝聚學生的好奇感。例如,講到淋巴細胞中的惡性淋巴瘤,惡性淋巴瘤(m alignantlymphomas)原發于淋巴結和其他器官中淋巴組織的惡性腫瘤。由淋巴細胞、組織細胞的惡性腫瘤性增生引起。根據病理學特點的不同,分為何杰金氏病(HD)和非何杰金氏淋巴瘤(NHL)兩大類。HD又分為淋巴細胞為主型、結節硬化型、混合細胞型和淋巴細胞耗竭型(此型預后最差)等4種類型。而NHL尚無統一的分型,多按形態學、免疫學標志和惡性程度相結合分為低、中、高惡性3組,每組又分若干型。臨床根據病變的范圍分為4期,一般說Ⅰ~Ⅱ期低度惡性者療效和預后較好。本病在中國并不少見,死亡率居惡性腫瘤的第11位,可發生在任何年齡,以青少年多見,以NHL居多,HD發生率明顯低于歐美國家,與日本相似。發熱、盜汗、消瘦和全身淋巴結及肝脾腫大為本病主要表現,確診要靠淋巴結病理檢查,胸片、B超和CT等檢查可判明深部淋巴結腫大,有助于臨床分期,診斷時有全身癥狀者為B,否則為A。一般治療原則是:HD的Ⅰ、Ⅱ期和部分Ⅲ期A及NHL的Ⅰ、Ⅱ期病人以放射治療為主,適當加聯合化療;HD的Ⅲ期B和Ⅳ期及NHL的Ⅲ、Ⅳ期病人應以聯合化療為主,輔以局部放療。有條件者可做自體骨髓移植加強烈化療,可望治愈。
總之,在具體教學實踐中,教師不應拘泥于某種教學方法,而應有針對性地根據不同授課內容對象,選擇一種或多種教學方法。從而充分激發學生的學習興趣和主動性,讓學生理解消化課堂上的內容,實現以學生為本的教學原則。
3.學科交叉,注重培養學生聯系的思維方法,幫助學生消化免疫學理論
生物學各個學科之間存在著緊密的聯系,形成了一個立體網絡。如果將任何一門學科孤立看待,學生在理解上就會存在一定困難,而且很難將所學的知識融會貫通。免疫學課同樣如此,它的許多理論需要其他課程的知識才能充分理解,同樣其他學科肯定也要用到免疫學知識。比如,在講解MHC分子這一章時,學生普遍反映很難理解。我們分析了癥結所在,就是這一章的學習需要學生對生物學及遺傳學的知識有很好的掌握,但學生大約是在一年前學的這兩門課,對知識的記憶已比較模糊,上課時對一些概念反應不過來,影響了對教學內容的理解。課前要求學生對相關知識進行復習,在講解這一與基因密切相關的難點課程時,會達到事半功倍的效果。同時這一章與臨床醫學有密切的關系,而臨床知識往往是學生非常感興趣的話題,器官移植是現實生活中常常遇到的醫學話題,而MHC與器官移植有著密切的關系,通過重點講解MHC與器官移植的關系,引發了學生的學習興趣,加深了學生對難點的理解。
4.與時俱進,加強理論與實際相互結合,不斷更新豐富教學內容
免疫學教學內容有很強的邏輯性和綜合性,在教學中各章節內容相互交叉和滲透較多,學生學習起來難度較大。前半部分主要是免疫學基礎理論,它是后面臨床免疫的根基。我們在教學中了解到學生愛好聽臨床方面的實例,在教學中講述相對抽象的基礎理論時可以舉相關病。利用生活素材,掌握知識本質,從而調動學生的積極性,而在后面把學生已感知到的臨床現象與基礎理論結合起來,從現象到本質,將學生的感性認識認識轉變為理性認識。
5.科研思維,創新能力的培養和提高
隨著我國教育體制由應試教育向素質教育的根本轉變,根據高等院校對人才培養目標的要求,在教學過程中應重視培養學生的創新能力,而不僅僅只是傳授知識,更重要的是開拓學生的思維,啟發學生積極發現問題,在分析問題時還要嘗試著提出一些新的見解或方法來解決問題。傳統的教育模式是教師在教學活動中處于主宰地位,教師的任務是給學生灌輸知識,而學生處于被動接受知識的從屬地位,這樣的教學形式死板,學生思考空間狹窄,結合各章節內容,綜合分析問題的能力較差。如現今流行的探究式教學法是以啟發引導學生自主探究式學習為主要形式,注重對學生創新思維能力的培養,讓學生在自主摸索合作互動中通過質疑、實驗、討論、想象,產生頓悟,進而有所發現。學生運用已學過的知識和技能對新知識進行探素,主要通過發現問題、分析問題、解決問題的方式自己得到未知的結果,從而達到對新知識的掌握。
6.對應素質教學目標,豐富考核及評價標準
考核是學校教學工作的重要環節,是檢驗學生知識掌握程度的有效手段,也是教師進行有序教學的有力“杠桿”。針對素質教育的要求改革考核方式積極利用考試以外的其他方式進行考核,進而彌補單一考試評價的缺陷。我們免疫學考核方案為:平時成績(20%),期未成績(70%),實驗成績(10%)。這樣的比例在過去看來足比較合理的,但是現在看來存在局限性.隨著實驗課程的增多,相應的考核分數比例應提高至少占到50%。平時成績包括出勤率,學習態度等比例至少為20%,期未成績為30%。通過這樣一些措施,極大調動了學生學習的積極性和手動性,對培養學生動手能力和創新能力起到積極作用。
在學校轉型的關鍵時期,為適應高校素質教育和培養高質量技能型人才的要求,作為一名高校教師在免疫學教學過程中,注重加強教學改革.提高教學質量,充分調動學生的學習積極性和創造性,激發學生主動學習的熱情,并取得一定的效果。在今后的教學過程中,我們不斷探索,深人研究,爭取總結出更多、更好的經驗。
三、實驗教學改革――培養學生實踐能力
實驗教學是培養學生創新精神和實踐技能的重要環節,通過實驗使免疫學理論與實踐相結合,培養學生動手能力、分析問題和解決問題的能力以及嚴謹求實的科學態度,同時可開拓學生的想象力和創造力。對此,我們增加了實用性強的實驗,并注重實驗內容的整體安排,改變過去重理論輕實驗的錯誤認識,要想在理論上有所突破,必須先從實驗入手。為培養既有一定理論功底又有專業技能的高素質專門人才而不斷努力。比如:合作性學習。
合作性學習是當今全球范圍內的一種較新的教學思想與策略根據醫學免疫學學科特點,對抗原刺激機體后機體免疫系統不同成分參與免疫應答的復雜過程,采用合作性學習方法進行學習,最后以“話劇”表演方式匯報學習成果。這種方法可以激發學生學習興趣和學習熱情,提高學習成績,培養學生間良好的合作關系和團隊精神,使其發揮更大的創造潛能和合作積極性。其具體方法如下:首先,選擇由教室商議選擇一個有意義的合作主題,在進行合作學習之前,就向學生推薦需要閱讀和了解的資料,如相關教材、期刊、網站等。其次,教師來確定學術目標和合作目標。通過分組方式,組員角色的分配,給學生提供課后交流的主題和機會,讓學生承擔起個人責任并相互依賴,不至于使很多學生在課后覺得孤單,無所事事,從而完成學習任務并達到目標。再次,檢驗合作學習效果的方法。在教師介入與監督下,隨時給予學生提供指導和建議,這其實是一種教師與學生的合作,也是教師“傳道、授業、解惑”職責的體現。最后,進行信息反饋。以話劇方式分組匯報學習成果,并可用計算機多媒體輔助,然后由評委點評并做自我總結。
綜上所述,免疫學作為生命科學發展的前沿學科,以其廣度上的多交叉、深度上的多層次、發展上的高速度成為溝通生物學和臨床醫學重要的橋梁學科。當代醫學免疫學的發展日新月異,并和臨床疾病的預防、診斷、治療、發生、發展等諸多環節密切相關,我們通過對免疫學教學方法的探索和改進,希望能夠形成了一套行之有效的教學模式,并能取得了良好的教學效果。在以后的教學中,我們將不斷完善免疫學教學方法,形成鮮明的教學風格,博采眾長,揚長避短,使教學質量更上一層樓。
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2.2諾貝爾獎見證免疫學發展歷程1901年,第1屆諾貝爾生理學或醫學獎便頒給了使用抗毒素治療白喉病的貝林(EmilvonBehring)。1908年,諾貝爾獎同時授予免疫學的體液免疫和細胞免疫理論的創始人(PaulEhrlich及ElieMetchnikoff),這常被看作免疫學誕生的標志。此后,諾貝爾獎又見證了免疫學從化學免疫學向生物免疫學的轉型。長長的諾貝爾獎獲獎名單(表1)清晰地展現出免疫學發展的百年軌跡。其中幾次重要免疫學成果的獲獎,更是成為了劃分免疫學發展若干時期的歷史節點。
2.2.1脫胎于微生物學的經驗免疫學在中國,公元303年葛洪所著的《肘后備急方》中記載“使用患病狗的大腦預防狂犬病”,這可能是有文獻記載最早的預防性免疫[9]。在西方,19世紀末已經出現了眾多滅活疫苗,如琴納的牛痘天花疫苗、巴斯德的炭疽疫苗、狂犬疫苗等。人類在與疾病抗爭的長期實踐中逐漸有免疫的概念,但是對于機體免疫應答的發生原理毫無認識,而從事免疫學研究的科學家多為微生物學家動物學家、胚胎學家、化學家等。隨著微生物學的發展,尤其是顯微鏡的廣泛使用和細菌分離培養技術的成熟。各種致病菌的分離、培養成為了可能。1876年,科赫發現炭疽熱的病原菌———炭疽芽孢桿菌(Bacillusanthracis),并進一步提出“感染是由致病菌造成”的“科赫假說”。幾乎是同時期,法國微生物學家巴斯德發現腐敗是由于微生物造成(巴斯德的“病原學說”),并進一步的制成多種滅活疫苗。19世紀末,人類對于疾病成因的理論探尋,以及多種減毒疫苗在臨床上的應用,為免疫學學科的誕生奠定了基礎,而此時的免疫學更多是經驗免疫學[10-11]。雖然早期的經驗免疫學脫胎于微生物學,但是它進一步探尋病原菌與宿主之間的關系,若從醫學的角度看,這種二元論的思維方式,使得免疫學較此前的微生物學更近了一步[12]。值得一提的是,科赫在柏林創立的科赫學院(Koch’sInstitute)培育了EmilvonBehring、PaulEhrlich、JulesBordet等眾多人才,而巴斯德在巴黎創立的巴斯德研究所(InstitutePasteur)也先后培養了ElieMetchnikoff,DanielBordet等人,這些人為早期的免疫學發展做出了突出的貢獻,也在20世紀初先后榮膺諾貝爾生理學或醫學獎[13]。
2.2.2免疫化學向免疫生物學的轉型諾貝爾獎獲得者貝林發現了抗毒素,在用動物血清治療白喉患者中取得巨大成功。這也是免疫學上被動免疫和血清療法的先河。1908年的諾貝爾生理學或醫學獎獲得者PaulEhrlich和ElieMetchnikoff分別提出了體液免疫學說和細胞免疫學說,這兩大學說的提出,對免疫學的影響意義深遠[15]。這標志著免疫學理論體系架構的初步完成,免疫學自此成為一門獨立的學科,兩位科學家被稱為“免疫學之父”[14](圖1,2)。此后,體液免疫和細胞免疫進行了長達數十年的爭論[16]。20世紀上半葉,基于化學結構的抗體研究不斷深入,導致體液免疫學說的盛行,體液免疫學說取得許多輝煌的成就,如抗體側鏈學說、模板學說、免疫球蛋白的分子結構等,這使得早期的免疫學更像是免疫化學[13,17]。但是,類似“鎖-匙”這樣簡單的結構模型,顯然不能解釋一種抗原可以誘導機體產生多種抗體的事實。關于抗體多樣性的疑惑,成了免疫學上的GOD(the直到1957年克隆選擇學說的提出和此后抗體基因結構的闡明,抗體多樣性的問題才得到圓滿的解釋。克隆選擇學說認為,免疫細胞是隨機形成的多樣性細胞克隆,每一克隆的細胞表達同一種特異性的抗體[19],這就推動了對淋巴細胞的研究,并逐漸揭示細胞免疫應答及免疫耐受的分子機制。1960年,F.M.Burnet因“克隆選擇學說和獲得性免疫耐受”榮獲諾貝爾生理學或醫學獎,這也標志免疫學由基于抗體的免疫化學轉向基于細胞研究的免疫生物學[10-11,17]。此后,抗體基因重排規律的解釋(1987年諾貝爾獎)、MHC結構功能的研究、免疫應答分子機制的研究(1980、1996、2011年諾貝爾獎),免疫學逐漸深入到分子免疫學的層面[13,17]。《免疫學史》一書曾將免疫學這段發展歷程劃分為三個時期,形象地描繪為繁榮的細菌學時期、沉寂的化學免疫時期、復興的生物免疫學[13]。
2.2.3后基因組時代的現代免疫學21世紀伊始,以人類基因組計劃完成為標識,生命科學研究進入到“后基因組時代”。隨著免疫學研究中使用的模式生物(如小鼠、猴、海膽等)和眾多病原體(如痢疾桿菌、結核桿菌、艾滋病毒等)的完成基因組測序[20],現代免疫學的研究更多的借助于基因組學手段,從基因序列入手,預測基因功能,通過模式生物驗證的反向免疫學[11]開始興起。當代免疫學的研究范疇也已超越狹義免疫的范圍,形成了細胞免疫學(cellularim-munology)、病原免疫學(immunopathology)、自身免疫學(autoimmunity)、免疫遺傳學(immunogenetics)等眾多分支學科。
篇12
1 集體備課,合理制定授課計劃
集體備課,能夠使教師集思廣益,通過研討促進教學,最終形成資源共享。通過免疫學教學實踐“教”與“學”皆不易滿足教師和學生最深的體會。由于中職護理專業要求課時少,如何取舍教學內容,采取何種教學方法都給教師的個人備課和教學帶來不小的困惑。通過集體備課,正確分析教材,針對各部分特點制定授課計劃,便于集思廣益,解決教師個人解決不了或解決不好的問題。
2 教學過程中,授課方式改革
2.1 運用啟發式教學法,激發學生的學習興趣
《病原生物與免疫學基礎》免疫學部分概念多、抽象、不易理解;如采用傳統的教學方法,容易使學生疲憊。如何提高學生的學習興趣,讓他們積極地參與到教學活動中來。在教學過程中,筆者由淺入深、由表及里,啟迪學生在理解的基礎上把握知識,舉一反三,觸類旁通。我經常采用指導性和啟發式教學,把要講的內容以問題的形式提出,引導學生積極思考,然后圍繞問題以解答的方式授課。學生很想知道問題的答案,就會認真聽教師趣味性的講解,提高了學習的興趣。 如,免疫“戰爭”的導火索―抗原。免疫是機體識別和清除抗原性異物的功能。通俗地說,免疫就是機體針對抗原的一場“戰爭”,而這場“戰爭”的始動因素和必備條件就是抗原的進入和出現發生的一場免疫應答[1]。
2.2 采用比喻學習法,有利于難點的記憶
在醫學免疫學學習的過程中,也不乏一些可以運用巧妙記憶的地方。如,抗原提呈的內外源途徑的比較難理解,很多學生記不住MHC-Ⅰ類分子和MHC-Ⅱ類分子究竟是將抗原肽提呈給T細胞表面的CD4分子還是CD8分子。其實,在這里可以應用一些記憶技巧,即因為MHC-Ⅰ小,所以要和大分子CD8結合為靠山;而MHC-Ⅱ大,因此選擇和小個子CD4 結合。教學中,還有很多地方可以使用此種記憶技巧。
2.3 利用圖表講解,幫助學生理解抽象問題
在學習免疫學時會遇到很多概念,有時僅看書本上的文字敘述很難理解其本質含義。如,
T淋巴細胞和B淋巴細胞的區別,通過看圖,則可以輕松理解這些概念。T淋巴細胞膜上有CD2受體(E受體),通過E花環試驗,T淋巴細胞與綿羊的紅細胞結合,形成了“玫瑰花環”。而B淋巴細胞沒有CD2受體,沒有結合綿羊的紅細胞,沒有花環。通過圖解,學生能很快能區別T和B淋巴細胞,也有利于實驗課鏡下區分T和B淋巴細胞,圖表有利于學生對復雜問題的理解[2]。
2.4 利用多媒體教學,加深學生對知識的理解
計算機輔助教學(CAI)課件具有直觀性好、思路清晰、邏輯性強等特點,而且能很好地突出重點和難點。應用多媒體教學,省去了教師板書的時間,可以講授更多學生感興趣的問題,為學生提供直觀、生動的感性認識,化深奧為簡易,化抽象為具體。這樣既有助于學生理解,還能強化學生對所授內容的記憶,同時又能提高學生的學習興趣。
3 對學生進行學習方法指導
3.1突出基本概念和原理
免疫學是一門與其他生物學科,臨床醫學學科廣泛交叉的前沿學科。學科知識覆蓋面廣,內容更新快,深奧抽象。筆者認為,雖然免疫學知識日新月異,但是學好免疫學的第一步依然是打牢基礎知識、掌握基本概念和原理。只有打下堅實的基礎,才能理解并記住在此基礎上發展起來的新知識。
3.2 教給學生“會學”比“學會”更重要
在講解免疫學這部分內容時,概念多、抽象、理論深奧、不易理解,因此,指導學習方法是必需的,對幫助學生學好免疫學這章非常重要。首先要求學生上課認真聽講,把問題理解。只有在理解的基礎上,才能記住相應的知識。其次要求學生上課做好筆記。學生做好筆記,容易把握本次課的主要內容和重點難點,還要求學生邊聽邊在重點部分做符號,重點內容重點記,一般內容略記。
3.2.1積極引導學生進行預習,逐步提高自學能力。
應安排學生做好課前預習,鼓勵學生課外閱讀,培養自學能力,拓寬視野,增長人文知識,發展個性。預習是培養自學能力的第一步,通過預習和獨立思考,學生在教師講課前就已經掌握了大部分內容,一些不懂的關鍵問題在課堂上經教師一點,不僅理解,而且記憶深刻,這樣逐漸地通過自學也能掌握應學會的內容。每節課結束時,教師都要布置下節課的預習內容,下節課開始時進行提問,逐漸培養學生預習和獨立思考的好習慣。
3.2.2督促經常復習,復習是增強記憶的有效方法
免疫學教科書的編排邏輯性強,各章節之間聯系緊密、前后呼應,尤其是后面的章節所介紹的知識通常是基于前面所學的基本概念和原理 。如,免疫球蛋白章節中所闡述的,抗體是介導體液免疫應答的重要效應分子,是B淋巴細胞在抗原刺激下分化為漿細胞,產生具有與相應抗原特異性結合的免疫球蛋白。這里提到了B細胞、抗原等名詞,關于B細胞、抗原的概念是在免疫學總論和抗原前兩個章節中分別介紹的。有的同學課后未能及時復習,已經記不清這些概念,就不能深刻地理解抗體的概念,甚至會聽不懂課。為此,提醒學生要經常復習,尤其是在下一次課之前,完成對于上一節課所學內容的復習,做到溫故而知新。及時的進行復習,前邊所學的內容掌握了,為后邊的內容理解就打下了基礎。通過這些方法的介紹,不僅讓學生獲得了相應知識,而且提高了學生獲取知識的能力。
3.2.3 結合相關學科知識,促進學生消化吸收
醫學免疫學屬于前沿學科,涉及范圍廣,其中滲透了生物學、生理學、病理學以及微生物學等多種學科的理論與技術。學生對這些學科知識的掌握程度,直接影響到免疫學的學習效果。那么,在課堂教學中,為了增強教學效果,需經常給學生簡單復習一下相關學科的知識,以幫助他們學習免疫學。當然,這對于教師本身也是一個不小的挑戰,它要求教師在備課時,不僅要吃透免疫學,還要了解其他重要的相關學科。總之,應用其他學科的知識促進免疫學的學習,是學好醫學免疫學的推進器。
4 重視實驗課教學,注重學生實踐能力的培養
積極開展實驗教學,幫助學生理解理論知識實踐一認識(理論)一再實踐,這是人的認識規律,也是科研發展的規律。醫學免疫學實驗課是最基本的免疫學科研實踐。通過實驗課教學,讓學生親自動手操作,甚至自己設計實驗,幫助他們更好地理解免疫學原理。通過實驗現象和結果來幫助學生理解理論課上的內容。如,通過觀察豚鼠過敏性休克的現象,是一個經典的動物Ⅰ型過敏性休克試驗[3]。此型過敏反應發生迅速,又稱速發型變態反應,具有嚴格的特異性以及明顯的個體差異特點。過敏反應過程中肥大細胞、嗜堿性粒細胞等細胞釋放多種血管活性介質,作用于效應器官,引起特有癥狀。與臨床常見的青霉素過敏性休克很相似。通過實驗進一步加深對Ⅰ型變態反應機理的理解,并提高護生對防治青霉素過敏重要性的認識,使上述各節的理論內容與實驗有機結合起來,通過實驗操作和示教以及實驗結果的分析和判斷,使理論課上無法完成的內容在實驗課上完成,充分調動了學生們的學習熱情,加強了學生獨立操作能力、實踐能力的培養。
總之,教育工作者必須努力跟上新時代的步伐,在教學實踐中,要把激發和培養學生的學習興趣貫穿于教學過程的始終,使學生的學習態度由被動變為主動,以提高教學質量為中心,轉變教育思想,更新教育觀念,不斷學習,不斷總結經驗,提高教學的方法,為培養高素質的合格技能型醫學人才而努力。
參考文獻:
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免疫學是涉及多種學科的重要基礎學科之一,在醫學院校中,免疫學這門課程對于今后臨床課程的學習具有重要的意義。但由于免疫學作為一門新興前沿學科,現正處處速發展階段,引領現代生命科學進程,學科知識系統強,邏輯緊密、更新迅速,與其他學科相互滲透、交叉和融合,而且涉及分子生物學、生物化學等諸多前沿學科 ,使學生望而生畏。
在醫學院校中,學科門類非常多,包括臨床醫學、中醫學、口腔醫學、護理學、藥學、藥學及生物技術等學科,免疫學是所有學科的專業基礎課,而各個專業對于免疫學中需要掌握的側重點不盡相同。而在目前的各個醫學院校,在大部分其他專業教學中仍舊使用與臨床醫學相同的教材,在免疫學的課堂教學中仍然以基礎知識的教學為主,然而針對非臨床醫學專業的學生,雖然某些臨床知識和重要疾病是學習的重點,但是由于其和本專業無關,學生很可能會不感興趣。因此,在針對非臨床醫學專業的免疫學教學中,應該具有針對性、目的性和合理性,不應該拘泥在一個框架,應該因材施教,這就對教師提出了更高的要求。現就不同專業免疫學教學內容改革作一探討,介紹如下。
1 中醫學專業的免疫學教學
對于中醫專業的學生來說,須同時兼顧學習中西醫兩門不同的醫學體系的基礎學科,故西醫學科的課時相比臨床專業的學生而言普遍被壓縮很多。中醫學專業的免疫學課程有個很大的特點就是內容多,學時少。如果講課面面俱到,重點不突出,只會事與愿違,造成教師越講學生越糊涂。因此教師在備課時要對內容進行合理取舍,緊扣大綱,運用有限課時,令學生掌握本學科重點知識及體系。在講課過程中要穿插一些與中醫學有關的知識,例如我國醫學歷史上的“以毒攻毒”的治病方法,其實也是一種免疫的思想。
2 護理學的免疫學教學
護理專業的學生不但要掌握系統完整的護理專業知識和熟練的護理操作技能,也必須掌握基礎醫學和臨床醫學的基本理論知識。相對于免疫學這樣的基礎課而言,護理專業的學生通常更重視臨床方面的知識,重視實用知識的學習,越接近臨床,越貼近生活,也越容易被護理專業學生接受,然而免疫學課程要做到這一點很不容易,因此對教師而言,適當降低教學難度,擴大教學范圍,多從生活中找到與免疫學的交叉點,例如接種疫苗、ABO血型鑒定、親子鑒定、器官移植、過敏反應等等,增加教學實用性,以提高學生的興趣。在教學過程中,針對護理專業特點,將內容與相應的護理專業課聯系起來,讓學生了解在護理一些特殊疾病患者時應該運用到的免疫學的知識。讓學生對這個疾病有個全面的認識。
3 口腔醫學的免疫學教學
隨著口腔醫學的發展,口腔專業的教學日益受到重視,教學內容更加深入,對基礎醫學理論教學要求更高。免疫學理論及技術在揭示口腔疾病的發病機制、診斷、預防和治療中發揮著非常重要的作用。在針對于口腔專業的免疫學教學中,要緊扣口腔專業的知識,加強兩學科之間的聯系,讓學生感興趣,學有所得。例如在免疫系統的講解中,可以講解口腔的粘膜,淋巴組織、唾液、扁桃體等免疫系統;又如在講解抗原時應當以口腔內的微生物為主。對于口腔專業的學生更傾向于實際應用,可以在課堂上討論牙周病、齲齒與免疫學關系及免疫學治療方法,可以使學生更加了解這些疾病,并且將知識與本專業相聯系,會使學生時刻保持注意力和興趣,可以達到預期的學習效果。
4 藥學的免疫學教學
對于藥學專業的學生而言,在開設免疫學課程之前的生物學知識學習尚不夠深入,而免疫學又比較晦澀,與藥學類課程的相關性較小導致學生興趣不高,因此,在授課時盡量將知識點與藥物開發聯系起來,可以提高學習興趣。例如可以介紹介紹臨床上用于治療腫瘤、過敏反應及自身免疫病相關的免疫增強劑和免疫抑制劑,還有一些可以用來增強免疫力的中藥制劑,。也可以介紹與其專業相關的免疫技術,例如單克隆抗體技術,免疫層系技術及ELISA相關試劑盒等等,這樣可以讓學生體會到本課程的重要性。
5 生物技術的免疫學教學
生物技術專業與其它的醫學專業不同,該專業側重于生物產業,而本專業的學生也缺乏醫學知識背景,因此,在教學過程中應該根據實踐情況適當的調整教學內容,與其專業相對應。例如將與生物技術專業基本無關的一些臨床免疫學部分如免疫器官、腫瘤免疫、自身免疫病及免疫缺陷等內容予以刪除。而應該針對于本專業特點增加一些特色內容,例如免疫學技術的應用,酶免疫測定,單克隆抗體技術等方面要深入詳細的講解。將免疫學教學與后續課程做好鋪墊,為學生畢業后能直接從事相關行業的工作打下基礎。
基礎教學是為其他醫學專業服務的,隨著各個醫學醫學專業的發展,對其基礎教學的要求也在不斷的提高,目前的教學形式、教學內容必須要進行改革,才能適應各個醫學專業的發展。
參考文獻
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