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摘 要:免疫学是一门重要的生物学及医学的基础课程,传统的教学模式主要注重知识的灌输,相应的学生主要以记忆应付考试,但此种模式未能让学生充分参与、理解并产生兴趣,教学效果有很大的局限。该研究尝试将科研前沿引入免疫学课程教学,让学生学习最新的知识,调动了学生的积极性和兴趣,形成了免疫学课程内的知识网络,并串联了免疫学与其他学科。同时,应该研究培养学生产生科研思维,对学到的知识有自己的思考、质疑并提出问题。
关键词:免疫学;科研前沿;科研思维;改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)19-0105-3
The Teaching Reform of Immunology Based on the Leading Edge and Thinking of Scientific Research
Shen Xiaopeng
(The College of Life Science,Anhui Normal University,Wuhu 241000 China)
Abstract: Immunology is a fundamental course of biology and medicine. Traditional teaching focused on delivering knowledge,and the students were usually forced to remember the exact knowledge for the exam. That teaching mode was unable to let students fully participate in,understand and have interest on the course,which made the teaching outcomes highly limited. The teaching reform performed here tried to introduce the leading edge of scientific research into classes,which not only gave students the advanced knowledge,but also made students more active to study. With the reform,students could build a knowledge network both inner immunology and span courses. At the same time,the reform tried to let students develop scientific thinking,with which students had their own thinking and proposed their questions towards the knowledge learned.
Key words: Immunology;The leading edge of scientific research;Scientific think;Reform
免疫學作为研究机体如何对抗原进行识别和排除的的学科,在健康和医疗备受关注的今天,成为了生物和医学专业十分重要的基础课程。在传统的免疫学教学中,教师主要着重于课本知识的传达,即使结合案例也十分有限,使得学生难以理解各知识点之间的关系,无法形成知识网络。加之此课程知识点较多,信息量较大,学生为了获得好成绩最终以“死记硬背”方式应付这门课程,无法领会这门课程的核心脉络。笔者在讲授这门课程的时候,考虑到此课程是建立在实验基础上的学科,所有的知识和结论来自科研实验,所以在教学中往往以科研思维引导学生思考,并结合科研前沿调动学生的积极性,最终的目的是让学生理解知识体系而不是强行死记硬背,做到知其然更知其所以然,取得了不错的教学效果。
1 应用科研前沿成果于免疫学课程教学改革
1.1 将新的科研成果引入课程替换陈旧的甚至是被证明是错误的知识,让学生的学习与时代同步 笔者讲授该课程的时候发现目前使用的教材上有很多知识过于陈旧,甚至有些是被近期的科研实验证明是错误的。比如,长时间以来人们一直认为特异性免疫中对自身非胸腺和骨髓的抗原的耐受一定发生在外周淋巴器官,因为大家一直认为其他组织特异性的抗原不可能在胸腺和骨髓处表达。分子生物学的知识也告诉大家基因在转录时被各种组织特异性的转录因子调控表达,不同的转录因子调控不同的基因表达,表现出不同的表型,产生了各组织的多样性。但事实上,最新的研究发现表明很多组织特异性的抗原,比如胰岛素,在胸腺处也存在表达并诱导机体免疫对其产生耐受。这些在胸腺处的转录表达是由AIRE转录因子调控的,并且AIRE缺失会引起自身免疫病的发生,证明了机体非中枢免疫器官的自身抗原在中枢免疫器官诱导耐受的重要性[1]。笔者在讲授该课程的时候能结合最新的国外免疫学教材和相关科研文献,传授给学生当下的最新免疫学知识,让学生掌握此学科的最新成果。
1.2 利用科研范例串联各个学科,让学生形成跨学科的知识网络 笔者发现多数生物专业的学生学习仅仅是为了完成学位的课程要求,应付考试,很少能主动把各门所学课程串联起来思考问题。科研由于需要多学科综合参与,自然的成为串联各学科的纽带。在讲授该课程的时候,为了培养学生综合考虑问题的能力,笔者有意的在某些知识点处引入相应的科研成果,并以此为中心发散到其他学科的相应知识点。比如:笔者在讲授自身免疫系统识别自身抗原产生自身免疫应答的时候,以“未甲基化的CpG DNA序列可以被TLR-9受体识别”这一科研成果为例[2]。在探讨这一科研成果时,笔者既以此为例子讲授了机体对自身染色质产生免疫应答的机制,又与学生一起回顾了分子生物学中DNA甲基化的概念、原理及生物学意义。通过以科研成果串联各个学科,笔者努力让学生能够“既见树木又见森林”,让学生的知识网络不仅局限于学科之内,而且能够跨学科。这对学生未来的学习和科研会有促进意义。 1.3 利用科研前沿成果让学生对免疫学感兴趣,以调动学生学习的积极性 兴趣是学生学习最大的动力。如何让学生产生对免疫学的兴趣,发挥他们的学习积极性是教师面临的一大问题。笔者发现在课堂中引入许多与课程有关的科研前沿可以调动学生的兴趣。在笔者讲授疫苗的时候,笔者适时地引入当下比较知名的抗女性宫颈癌的疫苗——抗HPV疫苗作为例子[3-4]。抗HPV疫苗作为目前较新的并且流行的一种新型疫苗,可以通过免疫HPV感染预防宫颈癌的发生,目前多见于新闻报道,课本中还未提及。笔者有意的以此疫苗为例子而不是用传统的乙肝疫苗、卡介苗等为例,一是为了阐述疫苗部分相应的知识点,再者是为了让学生以“新闻”的形式获得此知识,让其感兴趣产生积极性。同时在授课的时候适时地增加一些科研前沿新闻,确实让学生增加不少兴趣。比如,在讲授肿瘤免疫时,刚好当天美国2017年沃伦·阿尔伯特奖授予了包括华人科学家陈列平在内的5位从事肿瘤免疫治疗的科学家。笔者在课堂上适时地引入此新闻,让学生明白目前所学知识是社会所重视的,让他们对此学科方向产生兴趣。
2 应用科研思维于免疫学课程教学改革
2.1 让学生养成思考每个知识点是如何被科研发现和证实的习惯 免疫学作为生物和医学的一门基础学科,是建立在科研实验上的学科。书中的每个知识点都是通过科研实验发现和证实的。随着科学研究的进行,书中的知识不断被补充和更新,变得更完整和准确。当前教师在教学中普遍以灌输知识为主,以教授实验为辅。实验教学往往也局限于实验技术,却忽略了科研应以逻辑和设计为主,实验技术只是实现科学研究的手段这一思想。学生面对被灌输的知识,往往采取的策略是记忆为主,辅以理解,不会关心知识点是如何被发现和证实的。所以在免疫学的教学中,科研设计和逻辑很少被涉及,但这也是今后学生开展科研工作的必备素养,需要尽早培养。笔者在教学中经常向学生提问如果让你们用实验证明某个知识点,你们会如何设计以及是否有逻辑漏洞。学生思考和回答以后,笔者公布科研文献中证明这一知识点的实验设计与学生的设计进行比较并分析优劣。通过此方式,笔者希望能提升学生的科研设计和逻辑能力。
2.2 培养学生敢于提出质疑和问题的习惯 我国学生相较于西方式教育下的学生往往羞于提问,不敢对老师和书本提出质疑和问题。但是,很多重要的发现都来源于对于所谓“权威”的质疑。不仅如此,学生勇于提出质疑和问题还可以让学生更踊跃地思考,在教学中参与度更高,他们所提出的质疑和问题甚至还可以反过来迫使教师的教学水平提高,达到教学相长的作用。因此,培养学生敢于提出质疑和问题的习惯非常必要,这也是科研思维中很重要的一部分。笔者在教学中积极鼓励学生提出质疑和问题,对所谓的“理所当然”说不。比如,笔者谈到机体对异体移植物产生排斥反应时,让学生思考胎儿为什么不被母体排斥:胎儿有一半基因来自于父亲,理论上一半蛋白质会与父亲一致,那么胎儿其实相对于母体是异体移植物,但为什么不被母体排斥[5]。通过一段时间的启发,部分学生能做到提出自己的质疑和问题,这对于该课程的教学和学生以后的科研都会有促进作用。
3 将科研前沿和思维应用于教学中发现的问题
3.1 部分学生不适应引入科研的教学模式 笔者在进行将科研前沿和思维应用于教学的尝试时,发现部分学生对引入的科研部分不适应或不感兴趣,反而对于概念、定义等常出现于考试中的信息更感兴趣。笔者分析不适应或不感兴趣的主要原因是:(1)学生学习的其他课程主要还是传统的教学模式,接触引入科研的教学模式不能在短时间内适应;(2)部分学生不准备在未来进行生物相关的科学研究,觉得此部分与自己关系不密切;(3)学生认为考试中不会含有科研有关的题目,自己无需学习。笔者将针对这3点原因,平衡好书本知识与科研的比例,并增加引入科研的有趣度,增加学生的积极性和参与度,适当的进行考核制度的改革。
3.2 考核制度中未能体现所引入科研部分 由于笔者未参与本轮免疫学考试的命题,考试依然仅考查书本知识点,没有涉及所引入科研部分。笔者希望在今后的考试中更多引入开放性试题,并加入实验设计,用以考查学生的综合能力,而且可以督促学生平时认真学习,避免考试前临时记忆应付考试。
4 结语
免疫学是生物和医学专业的基础课程,在注重医疗和健康的今天十分重要。将科研前沿和思维引入免疫学课程教学,不仅能使学生掌握最新的知识,提高他们的学习积极性,而且可以让他们对书中学到的知识有自己的思考、质疑并提出问题。同时,此教学改革也可以倒逼教師不断学习进步,努力提高教学和科研水平。总而言之,将科研前沿和思维引入免疫学课程将会对本课程的教学和相关科研有促进作用。
参考文献
[1]Dansoabeam D,Staats K A,Franckaert D,et al. Aire mediates thymic expression and tolerance of pancreatic antigens via an unconventional transcriptional mechanism[J].European Journal of Immunology,2013,43(1):75-84.
[2]Yasuda K,Richez C,Uccellini M B,et al. Requirement for DNA CpG Content in TLR9-dependent Dendritic Cell Activation Induced by DNA-containing Immune Complexes[J].Journal of Immunology,2009,183(5):3109-3117.
[3]Schwarz T F,Spaczynski M,Schneider A,et al. Immunogenicity and tolerability of an HPV-16/18 AS04-adjuvanted prophylactic cervical cancer vaccine in women aged 15-55 years[J]. Vaccine,2009,27(4):581-587.
[4]邬素芳,马丁. HPV疫苗的策略及前景[J].国际妇产科学杂志,2003,30(4):200-203.
[5]Erlebacher A. Mechanisms of T cell tolerance towards the allogeneic fetus[J].Nature Reviews Immunology,2013,13(1):23.
(责编:张宏民)
关键词:免疫学;科研前沿;科研思维;改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)19-0105-3
The Teaching Reform of Immunology Based on the Leading Edge and Thinking of Scientific Research
Shen Xiaopeng
(The College of Life Science,Anhui Normal University,Wuhu 241000 China)
Abstract: Immunology is a fundamental course of biology and medicine. Traditional teaching focused on delivering knowledge,and the students were usually forced to remember the exact knowledge for the exam. That teaching mode was unable to let students fully participate in,understand and have interest on the course,which made the teaching outcomes highly limited. The teaching reform performed here tried to introduce the leading edge of scientific research into classes,which not only gave students the advanced knowledge,but also made students more active to study. With the reform,students could build a knowledge network both inner immunology and span courses. At the same time,the reform tried to let students develop scientific thinking,with which students had their own thinking and proposed their questions towards the knowledge learned.
Key words: Immunology;The leading edge of scientific research;Scientific think;Reform
免疫學作为研究机体如何对抗原进行识别和排除的的学科,在健康和医疗备受关注的今天,成为了生物和医学专业十分重要的基础课程。在传统的免疫学教学中,教师主要着重于课本知识的传达,即使结合案例也十分有限,使得学生难以理解各知识点之间的关系,无法形成知识网络。加之此课程知识点较多,信息量较大,学生为了获得好成绩最终以“死记硬背”方式应付这门课程,无法领会这门课程的核心脉络。笔者在讲授这门课程的时候,考虑到此课程是建立在实验基础上的学科,所有的知识和结论来自科研实验,所以在教学中往往以科研思维引导学生思考,并结合科研前沿调动学生的积极性,最终的目的是让学生理解知识体系而不是强行死记硬背,做到知其然更知其所以然,取得了不错的教学效果。
1 应用科研前沿成果于免疫学课程教学改革
1.1 将新的科研成果引入课程替换陈旧的甚至是被证明是错误的知识,让学生的学习与时代同步 笔者讲授该课程的时候发现目前使用的教材上有很多知识过于陈旧,甚至有些是被近期的科研实验证明是错误的。比如,长时间以来人们一直认为特异性免疫中对自身非胸腺和骨髓的抗原的耐受一定发生在外周淋巴器官,因为大家一直认为其他组织特异性的抗原不可能在胸腺和骨髓处表达。分子生物学的知识也告诉大家基因在转录时被各种组织特异性的转录因子调控表达,不同的转录因子调控不同的基因表达,表现出不同的表型,产生了各组织的多样性。但事实上,最新的研究发现表明很多组织特异性的抗原,比如胰岛素,在胸腺处也存在表达并诱导机体免疫对其产生耐受。这些在胸腺处的转录表达是由AIRE转录因子调控的,并且AIRE缺失会引起自身免疫病的发生,证明了机体非中枢免疫器官的自身抗原在中枢免疫器官诱导耐受的重要性[1]。笔者在讲授该课程的时候能结合最新的国外免疫学教材和相关科研文献,传授给学生当下的最新免疫学知识,让学生掌握此学科的最新成果。
1.2 利用科研范例串联各个学科,让学生形成跨学科的知识网络 笔者发现多数生物专业的学生学习仅仅是为了完成学位的课程要求,应付考试,很少能主动把各门所学课程串联起来思考问题。科研由于需要多学科综合参与,自然的成为串联各学科的纽带。在讲授该课程的时候,为了培养学生综合考虑问题的能力,笔者有意的在某些知识点处引入相应的科研成果,并以此为中心发散到其他学科的相应知识点。比如:笔者在讲授自身免疫系统识别自身抗原产生自身免疫应答的时候,以“未甲基化的CpG DNA序列可以被TLR-9受体识别”这一科研成果为例[2]。在探讨这一科研成果时,笔者既以此为例子讲授了机体对自身染色质产生免疫应答的机制,又与学生一起回顾了分子生物学中DNA甲基化的概念、原理及生物学意义。通过以科研成果串联各个学科,笔者努力让学生能够“既见树木又见森林”,让学生的知识网络不仅局限于学科之内,而且能够跨学科。这对学生未来的学习和科研会有促进意义。 1.3 利用科研前沿成果让学生对免疫学感兴趣,以调动学生学习的积极性 兴趣是学生学习最大的动力。如何让学生产生对免疫学的兴趣,发挥他们的学习积极性是教师面临的一大问题。笔者发现在课堂中引入许多与课程有关的科研前沿可以调动学生的兴趣。在笔者讲授疫苗的时候,笔者适时地引入当下比较知名的抗女性宫颈癌的疫苗——抗HPV疫苗作为例子[3-4]。抗HPV疫苗作为目前较新的并且流行的一种新型疫苗,可以通过免疫HPV感染预防宫颈癌的发生,目前多见于新闻报道,课本中还未提及。笔者有意的以此疫苗为例子而不是用传统的乙肝疫苗、卡介苗等为例,一是为了阐述疫苗部分相应的知识点,再者是为了让学生以“新闻”的形式获得此知识,让其感兴趣产生积极性。同时在授课的时候适时地增加一些科研前沿新闻,确实让学生增加不少兴趣。比如,在讲授肿瘤免疫时,刚好当天美国2017年沃伦·阿尔伯特奖授予了包括华人科学家陈列平在内的5位从事肿瘤免疫治疗的科学家。笔者在课堂上适时地引入此新闻,让学生明白目前所学知识是社会所重视的,让他们对此学科方向产生兴趣。
2 应用科研思维于免疫学课程教学改革
2.1 让学生养成思考每个知识点是如何被科研发现和证实的习惯 免疫学作为生物和医学的一门基础学科,是建立在科研实验上的学科。书中的每个知识点都是通过科研实验发现和证实的。随着科学研究的进行,书中的知识不断被补充和更新,变得更完整和准确。当前教师在教学中普遍以灌输知识为主,以教授实验为辅。实验教学往往也局限于实验技术,却忽略了科研应以逻辑和设计为主,实验技术只是实现科学研究的手段这一思想。学生面对被灌输的知识,往往采取的策略是记忆为主,辅以理解,不会关心知识点是如何被发现和证实的。所以在免疫学的教学中,科研设计和逻辑很少被涉及,但这也是今后学生开展科研工作的必备素养,需要尽早培养。笔者在教学中经常向学生提问如果让你们用实验证明某个知识点,你们会如何设计以及是否有逻辑漏洞。学生思考和回答以后,笔者公布科研文献中证明这一知识点的实验设计与学生的设计进行比较并分析优劣。通过此方式,笔者希望能提升学生的科研设计和逻辑能力。
2.2 培养学生敢于提出质疑和问题的习惯 我国学生相较于西方式教育下的学生往往羞于提问,不敢对老师和书本提出质疑和问题。但是,很多重要的发现都来源于对于所谓“权威”的质疑。不仅如此,学生勇于提出质疑和问题还可以让学生更踊跃地思考,在教学中参与度更高,他们所提出的质疑和问题甚至还可以反过来迫使教师的教学水平提高,达到教学相长的作用。因此,培养学生敢于提出质疑和问题的习惯非常必要,这也是科研思维中很重要的一部分。笔者在教学中积极鼓励学生提出质疑和问题,对所谓的“理所当然”说不。比如,笔者谈到机体对异体移植物产生排斥反应时,让学生思考胎儿为什么不被母体排斥:胎儿有一半基因来自于父亲,理论上一半蛋白质会与父亲一致,那么胎儿其实相对于母体是异体移植物,但为什么不被母体排斥[5]。通过一段时间的启发,部分学生能做到提出自己的质疑和问题,这对于该课程的教学和学生以后的科研都会有促进作用。
3 将科研前沿和思维应用于教学中发现的问题
3.1 部分学生不适应引入科研的教学模式 笔者在进行将科研前沿和思维应用于教学的尝试时,发现部分学生对引入的科研部分不适应或不感兴趣,反而对于概念、定义等常出现于考试中的信息更感兴趣。笔者分析不适应或不感兴趣的主要原因是:(1)学生学习的其他课程主要还是传统的教学模式,接触引入科研的教学模式不能在短时间内适应;(2)部分学生不准备在未来进行生物相关的科学研究,觉得此部分与自己关系不密切;(3)学生认为考试中不会含有科研有关的题目,自己无需学习。笔者将针对这3点原因,平衡好书本知识与科研的比例,并增加引入科研的有趣度,增加学生的积极性和参与度,适当的进行考核制度的改革。
3.2 考核制度中未能体现所引入科研部分 由于笔者未参与本轮免疫学考试的命题,考试依然仅考查书本知识点,没有涉及所引入科研部分。笔者希望在今后的考试中更多引入开放性试题,并加入实验设计,用以考查学生的综合能力,而且可以督促学生平时认真学习,避免考试前临时记忆应付考试。
4 结语
免疫学是生物和医学专业的基础课程,在注重医疗和健康的今天十分重要。将科研前沿和思维引入免疫学课程教学,不仅能使学生掌握最新的知识,提高他们的学习积极性,而且可以让他们对书中学到的知识有自己的思考、质疑并提出问题。同时,此教学改革也可以倒逼教師不断学习进步,努力提高教学和科研水平。总而言之,将科研前沿和思维引入免疫学课程将会对本课程的教学和相关科研有促进作用。
参考文献
[1]Dansoabeam D,Staats K A,Franckaert D,et al. Aire mediates thymic expression and tolerance of pancreatic antigens via an unconventional transcriptional mechanism[J].European Journal of Immunology,2013,43(1):75-84.
[2]Yasuda K,Richez C,Uccellini M B,et al. Requirement for DNA CpG Content in TLR9-dependent Dendritic Cell Activation Induced by DNA-containing Immune Complexes[J].Journal of Immunology,2009,183(5):3109-3117.
[3]Schwarz T F,Spaczynski M,Schneider A,et al. Immunogenicity and tolerability of an HPV-16/18 AS04-adjuvanted prophylactic cervical cancer vaccine in women aged 15-55 years[J]. Vaccine,2009,27(4):581-587.
[4]邬素芳,马丁. HPV疫苗的策略及前景[J].国际妇产科学杂志,2003,30(4):200-203.
[5]Erlebacher A. Mechanisms of T cell tolerance towards the allogeneic fetus[J].Nature Reviews Immunology,2013,13(1):23.
(责编:张宏民)