八年制醫(yī)學(xué)免疫學(xué)探索研究型綜合實驗教學(xué)模式的探討

閆東梅 劉永茂 倪維華 張慶勇 王艷玲 李 一 臺桂香

(吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系,長春130021)

臨床醫(yī)學(xué)八年制學(xué)生作為醫(yī)學(xué)院校的高層次人才,學(xué)生在學(xué)習(xí)中表現(xiàn)的高素質(zhì)、高智商及高漲的熱情[1],使免疫學(xué)實驗課程的設(shè)置要明顯高于一般的本科學(xué)生和七年制學(xué)生。八年制的教學(xué)目的是培養(yǎng)具有很強的科研素質(zhì),能夠推動醫(yī)學(xué)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展的高水平臨床研究型人才。為適應(yīng)培養(yǎng)高水平醫(yī)學(xué)研究型人才的需要,結(jié)合以往實驗教學(xué)存在實驗課缺少趣味性和探索性、實驗技術(shù)與科研的脫節(jié),缺乏創(chuàng)新性和研究性實驗及教學(xué)內(nèi)容的陳舊等問題,本文探索了研究型的綜合實驗教學(xué)方式,對八年制免疫學(xué)實驗教學(xué)模式進行了探討。

1 探索研究型綜合實驗教學(xué)模式及其培養(yǎng)目標

采用的探索研究型綜合實驗教學(xué)模式主要包括三方面內(nèi)容;免疫學(xué)基本技術(shù)培訓(xùn)、探索研究型實驗設(shè)計與實施、實驗結(jié)果討論及科研論文的撰寫。通過開展探索研究型的綜合實驗項目,激發(fā)科研興趣,啟迪學(xué)生的科研思維方式,訓(xùn)練學(xué)生嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度;通過融入免疫學(xué)新技術(shù),開拓學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)新精神;通過撰寫科研小論文,進一步鍛煉學(xué)生綜合思考和分析問題的能力,基本達到從本科生到研究型人才的跨越。

2 免疫學(xué)基本技術(shù)訓(xùn)練

為完成探索研究型綜合實驗項目,首先通過13學(xué)時完成免疫學(xué)基本技術(shù)的培訓(xùn)。在介紹免疫學(xué)基本技術(shù)后,我們選擇淋巴細胞分離與培養(yǎng)、夾心ELISA等主要的常用經(jīng)典實驗技術(shù)。在以往的五年制、七年制以及研究生實驗中多采用直接ELISA,而本次實驗采用有一定難度的夾心ELISA,并對臨床癌癥患者血清抗原進行分析。通過上述兩種經(jīng)典的實驗技術(shù)訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技術(shù)和實驗技能,了解免疫學(xué)技術(shù)在臨床和科研中的應(yīng)用,達到理論與實驗結(jié)合,更好的理解免疫的基本理論,并為后續(xù)的綜合實驗打下良好的基礎(chǔ)。

3 探索研究型綜合實驗設(shè)計與實施

通過19學(xué)時完成探索研究型綜合實驗。探索研究型綜合實驗作為一系列或者一個整體實驗,從實驗選題、實驗設(shè)計到最終實施,以及對實驗結(jié)果的分析和論文的撰寫,這一系列實驗過程在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生自己完成。

3.1實驗選題 選題首先要結(jié)合教師的科研項目進行創(chuàng)新性研究,而且立題依據(jù)要充分,有明確的預(yù)期結(jié)果。實驗選擇“大腸桿菌麥芽糖結(jié)合蛋白(Maltose binding protein,MBP)的免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤機制研究”題目進行實驗設(shè)計。過去普遍認為MBP是沒有或低生物活性,因此常用于分子克隆中,有利于蛋白的表達和純化。最近本研究組發(fā)現(xiàn)MBP具有非特異性活化Th1細胞的作用,并且發(fā)現(xiàn)其與BCG聯(lián)合應(yīng)用具有明顯的抗腫瘤作用[2]。但是MBP的免疫調(diào)節(jié)作用還不清楚,因此提出上述研究設(shè)想。

3.2實驗設(shè)計 為開拓學(xué)生視野,采用以免疫學(xué)基本技術(shù)為基礎(chǔ),融入新技術(shù)的原則進行實驗設(shè)計,設(shè)計方案要合理可行。難度過大,不容易完成,過于簡單缺乏挑戰(zhàn)性,學(xué)生會覺得乏味。本設(shè)計中采用了兩種先進的免疫學(xué)技術(shù)包括ELISPOT和流式細胞術(shù)。這兩項新技術(shù)因為有相當(dāng)?shù)碾y度,一般情況下,碩士生或博士生實驗課中都不曾接觸此類試驗。ELISPOT實驗中包含了經(jīng)典的淋巴細胞分離技術(shù)和ELISA實驗內(nèi)容。實驗采用小鼠為研究對象,共設(shè)2個大組,每個組又設(shè)4個小組包括PBS組、MBP組、BCG組和MBP+BCG組。其中一大組不注射腫瘤細胞,另一大組在第二次免疫后4天注射小鼠Lewis肺癌細胞建立皮下局部腫瘤模型。通過測量腫瘤體積,觀察MBP抗腫瘤作用;通過 ELISPOT分析小鼠脾臟淋巴細胞分泌IFN-γ,流式細胞儀分析T細胞亞群的變化,研究MBP免疫調(diào)節(jié)作用。

3.3實驗實施 實驗課前由技術(shù)指導(dǎo)教師完成MBP免疫,小鼠Lewis肺癌細胞培養(yǎng)和腫瘤模型的建立。為保證實驗的順利完成,預(yù)先完成小鼠脾臟淋巴細胞分離和流式細胞儀所用熒光抗體的檢測工作;在綜合實驗前給學(xué)生下發(fā)實驗操作的詳細資料,要求認真閱讀并掌握每一步操作過程,按照實驗設(shè)計分組并作編號,每個學(xué)生的實驗結(jié)果對于整體實驗的結(jié)論都很重要;將每個實驗的操作步驟貼在超凈臺兩側(cè),教師和實驗教員反復(fù)核對所需物品。實驗課當(dāng)天每個超凈臺安排一名教師做示教與指導(dǎo)。

4 實驗結(jié)果討論分析和科研論文的撰寫

通過8學(xué)時完成結(jié)果的討論分析和論文的撰寫。本次課的設(shè)置非常必要,一方面,實驗的設(shè)計中,每個人乃至每個小組的實驗結(jié)果都不能得出實驗結(jié)論,只有綜合各組的實驗數(shù)據(jù)方能得出正確的結(jié)論;另一方面,由于實驗課時有限,在短時間內(nèi)接觸并完成具有一定難度的實驗內(nèi)容,學(xué)生難免有許多疑問,在本次課對整個實驗包括設(shè)計、操作過程和實驗結(jié)果進行梳理、分析討論。通過對實驗結(jié)果的討論不僅有助于更好地掌握實驗方法的原理和應(yīng)用,更重要的是讓學(xué)生們體會到嚴謹?shù)膽B(tài)度對于科研的重要性,而且通過對實驗結(jié)果的討論鍛煉學(xué)生分析問題的能力?？偨Y(jié)完實驗數(shù)據(jù)后,以核心期刊雜志為例,講解科研論文的撰寫方法。要求學(xué)生可以從不同的角度為題撰寫論文,按照研究型文章的模式,包括題目、中英文摘要、中英文關(guān)鍵詞、背景介紹、材料方法、結(jié)果、討論以及參考文獻書進行書寫。通過論文的撰寫更深刻了解整個實驗內(nèi)容,鍛煉學(xué)生綜合能力及科研思路。

5 探索研究型綜合實驗教學(xué)模式的實施體會

本實驗課設(shè)計大幅度改革了以往免疫實驗課的做法,不僅減少了驗證實驗,融入了新的實驗技術(shù),而且是對未知世界的探索性綜合實驗研究。對于教師還是學(xué)生難度都很大。在課程前也存在許多擔(dān)憂,但課程結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)八年制學(xué)生具有迅速接受和掌握新知識的能力,通過短時間的培訓(xùn)即能掌握基本技術(shù)和操作技能。我們選擇了具有代表性的實驗技術(shù)如淋巴細胞分離與培養(yǎng)、ELISA等,這些實驗涵蓋了從分子水平到細胞水平的實驗操作,實驗的安排是由淺入深,逐漸讓學(xué)生掌握了怎樣準確使用各種實驗設(shè)備和儀器,怎樣保證實驗組內(nèi)差異的最小化,逐步訓(xùn)練了學(xué)生們的動手能力,為后續(xù)的綜合實驗奠定基礎(chǔ)。

探索研究型的綜合實驗項目是本次實驗課的難點。這種教學(xué)模式對教師隊伍包括實驗教師和實驗員提出更高要求。對于實驗課指導(dǎo)教師,不僅需要有長期從事科研工作的經(jīng)歷,而且需要有敬崗愛業(yè)的精神。因為教師如果沒有科研經(jīng)歷,就無法給學(xué)生講解實驗中可能發(fā)生的問題,如何避免問題的發(fā)生,也可能無法回答學(xué)生的問題。而且教師需要投入很大的精力,在開課前,如果想保證實驗順利進行,帶動40多人做好科研工作,必須做好周密的設(shè)計和預(yù)實驗。對于實驗員,需要掌握更多的技術(shù)如細胞培養(yǎng)、腫瘤模型建立以及流式細胞術(shù)等。我們在本次實驗課前三個月教師開始準備整個實驗的設(shè)計方案,組織管理,實驗員在2個月前按照教師的安排開始預(yù)實驗。對于學(xué)生,要求也很高,只有具有較高資質(zhì)的學(xué)生才能完成這種綜合實驗,而且每個班級人數(shù)不能過多,20人左右比較合適,人員太多,教師照顧不到每個學(xué)生的實驗操作過程,可能會導(dǎo)致實驗失敗。學(xué)生們在課堂上表現(xiàn)出極高的熱情,以及對未知世界的求知欲望和探索欲望。本次實驗,在教師的帶動下,實驗員的配合下,學(xué)生們的共同的努力下,取得了非常好的實驗結(jié)果,學(xué)生們個個歡欣鼓舞。本次教學(xué)效果非常好,經(jīng)反饋調(diào)查學(xué)生們對本次教學(xué)滿意程度達到100%,非常滿意達到75%。另外,探索研究型的綜合實驗項目,需要實驗經(jīng)費的投入較大,因此,學(xué)生人數(shù)過多不太適合開展這種教學(xué)模式。

總之,探索研究型綜合實驗教學(xué)模式與以往的設(shè)計性實驗教學(xué)最大的不同點在于探索與研究,實驗結(jié)果具有一定的學(xué)術(shù)價值,經(jīng)過總結(jié)后,可以發(fā)表學(xué)術(shù)論文[3-5]。因此,探索研究型的綜合實驗教學(xué)模式值得在八年制學(xué)生中推廣應(yīng)用。

1 張辛寒,高慧娟,蔣雨彤 et al.五年制和八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生基本情況調(diào)查分析[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2008;(10)：68-70.

2 趙小霞,馬吉春,方 芳 et al.大腸桿菌麥芽糖結(jié)合蛋白(MBP)誘導(dǎo)小鼠Th1細胞的活化作用[J].中國免疫學(xué)雜志,2009;25(6)：504-507.

3 鄧郁青,檀艷麗,張征崢 et al.醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的改革[J].醫(yī)學(xué)研究與教育,2009;26(3)：101-102.

4 毛櫻逾,張育華,王 敏 et al.設(shè)計性實驗在人體寄生蟲學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用效果[J].中國病原生物學(xué)雜志,2008;3(7)：557-558.

5 桂 琳,周小楠,董 群 et al.設(shè)計性實驗在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)理論與實踐,2010;23(2)：246,248.