醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施效果

王 珂溫銘杰趙 冬高 燕潘 晉秦嘯峰胡永秀

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施效果

王 珂①溫銘杰①趙 冬①高 燕①潘 晉①秦嘯峰①胡永秀①

目的：介紹在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施效果。方法：以環(huán)磷酰胺為研究對象，以小鼠為研究載體進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。結(jié)果：開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的實(shí)踐能力和探索精神。結(jié)論：通過新基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系，培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維及創(chuàng)新能力。

免疫學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綜合性實(shí)驗(yàn)

1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在課前就將每次試驗(yàn)所用的儀器、試劑等實(shí)驗(yàn)所用物品準(zhǔn)備好，課堂上學(xué)生只是按照老師設(shè)定的程式進(jìn)行模仿和驗(yàn)證。這種教育方法影響了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的發(fā)揮和能力的培養(yǎng)，其結(jié)果是：盡管學(xué)生在課堂上做了許多實(shí)驗(yàn)，但并沒有掌握實(shí)驗(yàn)的全過程（包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)分析等），也不會用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)去解決臨床和科研中的實(shí)際問題，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

我們新增的設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有著本質(zhì)上的不同，其設(shè)計(jì)思路簡述如下：項(xiàng)目的實(shí)施過程分為三個階段，第一階段：首先由指導(dǎo)教師提出一個開放性的問題，如何通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)某種藥物（或生物制劑）對機(jī)體免疫功能的影響？請同學(xué)們自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)，靈活運(yùn)用理論課所學(xué)知識，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)方案。然后以小組為單位，以PPT形式匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)方案（包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題及解決辦法、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果等內(nèi)容，并繪出技術(shù)路線圖）。師生共同討論分析，對方案進(jìn)行補(bǔ)充、修正。第二階段：在學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中選擇可行性較強(qiáng)的部分，由專職實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員帶領(lǐng)部分學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。第三階段：在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定一套技術(shù)路線，在實(shí)驗(yàn)課上組織全體同學(xué)實(shí)際操作。

2 預(yù)實(shí)驗(yàn)情況

在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，經(jīng)過師生共同討論，最終選定以臨床常用的抗腫瘤藥物環(huán)磷酰胺為研究對象，以小鼠為研究載體進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)動物：SPF級ICR小鼠，雌性，18～22 g，由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動物所提供。主要實(shí)驗(yàn)儀器及試劑：流式細(xì)胞儀（FACS Calibes，美國Becton Dickinson公司）、恒溫箱（Menmeot INE600）、環(huán)磷酰胺（江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，批號090815521）、FITC anti mouse CD4和PE anti mouse CD8（eBioscience公司）。自行制備補(bǔ)體和綿羊紅細(xì)胞。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

隨機(jī)將小鼠分為4組，每組6只，即：①正常對照組：腹腔注射生理鹽水；②模型A組：腹腔注射環(huán)磷酰胺40 mg/kg，每天1次，連續(xù)注射6天；③模型B組：環(huán)磷酰胺一次大劑量(100 mg/kg) 腹腔注射；④模型C組：腹腔注射環(huán)磷酰胺80 mg/kg，隔天1次，共注射3次。

首次注射環(huán)磷酰胺后第7天，采用五項(xiàng)指標(biāo)分析各組小鼠的免疫功能，方法簡述如下：①中性粒細(xì)胞吞噬功能檢測：將小鼠抗凝血在體外與白色葡萄球菌共同孵育后，制備血涂片并染色，在顯微鏡下觀察中性粒細(xì)胞吞噬現(xiàn)象。②脾指數(shù)計(jì)算：處死小鼠, 稱量體重及脾重，計(jì)算脾指數(shù)（脾重/體重）。③脾細(xì)胞計(jì)數(shù)：將脾臟用細(xì)胞篩研磨過濾，制備脾細(xì)胞懸液，用Tris-NH4Cl緩沖液溶解紅細(xì)胞后在顯微鏡下做細(xì)胞計(jì)數(shù)。④溶血空斑試驗(yàn)：首次注射環(huán)磷酰胺后第2天給小鼠腹腔注射5%綿羊紅細(xì)胞0.4 ml，第7天處死小鼠，制備脾細(xì)胞懸液（方法同上），將小鼠脾細(xì)胞、綿羊紅細(xì)胞、補(bǔ)體混合灌注于玻片小室，孵育一定時(shí)間后觀察溶血空斑。⑤脾細(xì)胞表面分子檢測：采用雙熒光抗體標(biāo)記法，通過流式細(xì)胞儀檢測脾細(xì)胞表面CD4、CD8分子表達(dá)情況。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

五項(xiàng)指標(biāo)中的兩項(xiàng)（中性粒細(xì)胞吞噬功能和脾細(xì)胞CD4、CD8分子表達(dá)）實(shí)驗(yàn)組和對照組無明顯差異，另外三項(xiàng)（脾指數(shù)、脾白細(xì)胞總數(shù)及溶血空斑數(shù)量）環(huán)磷酰胺模型A組、C組比對照組明顯降低，模型B組與對照組無明顯差異，詳見表1：

表1 模型A組、模型C組與對照組相比P＜0.05

3 實(shí)驗(yàn)課實(shí)施效果

在教學(xué)對象的選擇上，我們考慮到基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠在高等醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)科研部門從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科的教學(xué)、科學(xué)研究的醫(yī)學(xué)高級專門人才，該專業(yè)學(xué)生要有較強(qiáng)的獨(dú)立思考能力、科研能力和實(shí)驗(yàn)動手能力，因此選擇他們來完成此項(xiàng)設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)。教師布置項(xiàng)目命題之后，30名同學(xué)針對不同藥物共設(shè)計(jì)了8個實(shí)驗(yàn)方案，其中不乏優(yōu)秀者：有的方案理論依據(jù)充分、可行性強(qiáng)；有的方案思維活躍、新穎。方案中涉及的藥物既有臨床常用的免疫抑制劑地塞米松、環(huán)磷酰胺等，也有一些中藥或生物制劑；擬檢測的免疫功能指標(biāo)涉及多種免疫細(xì)胞或免疫分子，如淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、淋巴細(xì)胞亞群分析、抗體水平檢測、細(xì)胞因子水平觀察等，總之內(nèi)容非常豐富。

根據(jù)前述預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，最后確定在實(shí)驗(yàn)課上實(shí)施的實(shí)驗(yàn)操作方案為：給小鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺80 mg/kg，共3次，建立免疫功能低下的動物模型，根據(jù)脾指數(shù)、脾細(xì)胞數(shù)量和溶血空斑試驗(yàn)三項(xiàng)指標(biāo)分析小鼠的免疫功能，并與對照組（未用免疫抑制劑）小鼠作對比。

在實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行之前，指導(dǎo)教師先向?qū)W生教授相關(guān)的基本實(shí)驗(yàn)技能，講清操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，必要時(shí)作操作演示，如小鼠腹腔注射、灌注玻片小室等。由于學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)通過自學(xué)對一些常用的免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)有了初步了解，對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握比較快，因此取得了很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)組與對照組小鼠的脾指數(shù)、脾細(xì)胞數(shù)和溶血空斑數(shù)量均有非常顯著的差異。

課后學(xué)生的反饋信息表明，本項(xiàng)設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。通過自主查閱文獻(xiàn)，小組自由討論，選擇實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)技術(shù)路線，形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告，在班上講演、討論，然后進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，最后根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定正式方案并在較大范圍內(nèi)實(shí)施，這一系列較為完整的步驟不但能促進(jìn)學(xué)生更好地掌握醫(yī)學(xué)免疫學(xué)理論知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和初步的科研能力，同時(shí)還鍛煉了他們的表達(dá)能力和動手能力，學(xué)生普遍感覺收獲頗豐。

4 討論

高科技時(shí)代需要大批具有創(chuàng)新能力的高級人才，這就要求我們的高等教育必須從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變。高等院校培養(yǎng)的人才不僅要有扎實(shí)、系統(tǒng)的理論知識，更要具備較強(qiáng)的動手能力和一定的創(chuàng)新能力，因此，必須對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行必要的改革。

觀察某種藥物或生物制劑對機(jī)體免疫功能的影響，是科研和臨床中經(jīng)常遇到的問題，本項(xiàng)目的選題具有一定的代表性和實(shí)際意義，為開放式命題，涵蓋面較廣，能幫助學(xué)生學(xué)會綜合運(yùn)用藥理學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞學(xué)的理論知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。此外，我們認(rèn)為，最后選定的實(shí)驗(yàn)操作方案（通過三項(xiàng)指標(biāo)觀察環(huán)磷酰胺對小鼠免疫功能的影響）有以下優(yōu)點(diǎn)：①對實(shí)驗(yàn)儀器和操作技術(shù)無過高的要求，可行性強(qiáng)，易于實(shí)施；②實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)組與對照組差異大；③綜合性強(qiáng)，能學(xué)到多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。因此適于在本科生醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施。

在開設(shè)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過程中，小規(guī)模預(yù)試驗(yàn)是一個十分重要的環(huán)節(jié)，可以為正式試驗(yàn)進(jìn)一步摸索條件，也可以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性，以免由于設(shè)計(jì)不周盲目展開實(shí)驗(yàn)而造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。此外，預(yù)試驗(yàn)又可以減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，避免造成實(shí)驗(yàn)試劑和學(xué)生時(shí)間的浪費(fèi)，以保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行，取得良好的教學(xué)效果。

以上是我們在新增設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)中的一些方法與體會。實(shí)踐證明，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)的開展，不僅能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，同時(shí)能夠增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著十分重要的作用。

[1]桂琳，周曉楠，董群. 設(shè)計(jì)性試驗(yàn)在醫(yī)學(xué)免疫實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2010,23(6):246.

[2]楊穎，李志，黃俊明. 免疫低下模型的建立及流式細(xì)胞術(shù)的檢測研究[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)，2007,17(5):813.

[3]李霞，李殿俊，富東旭. 免疫抑制劑對小鼠胸腺及外周血、脾臟T淋巴細(xì)胞亞群的影響[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,39(4):325.

[4]楊穎,蔡玟,黃志彪. 環(huán)磷酰胺致小鼠免疫功能低下的動物模型的建立與評價(jià)[J]. 中國公共衛(wèi)生，2008,24(5):325.

[5]張蕾，郭紅衛(wèi)，吳岷.建立小鼠免疫功能低下模型的研究[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，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- ),本科學(xué)歷，實(shí)驗(yàn)師。首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原免疫實(shí)驗(yàn)室，研究方向：病原免疫。

2010-07-26

①首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原免疫試驗(yàn)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.

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)免疫教學(xué)中的重要組成部分。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)、增加設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維及創(chuàng)新能力是醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要課題。我校自2005年成立基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以來，在“以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為核心”的新教育理念指引下，建立了由醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)、病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)四大模塊組成的新基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系，同時(shí)在師資隊(duì)伍建設(shè)、儀器設(shè)備配置、教學(xué)方法手段和考核方式改革、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系建設(shè)等方面均實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，于2008年被評為國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。此后，我們把加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的重點(diǎn)工作，對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)整、更新和充實(shí)，新增了一批設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)。本文以我校08級基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)新增設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)“環(huán)磷酰胺對小鼠免疫功能的影響”為例，介紹在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施效果。