以“抗病毒免疫”為核心內(nèi)容的研究生線上免疫學教學實踐①

王玉珍 鐘明月 吳學梅 楊 帆 李雪瓊

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，呼和浩特 010018)

新型冠狀病毒引起的肺炎疫情爆發(fā)后，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生命科學學院免疫學教學團隊在微信群發(fā)起了一場關(guān)于冠狀病毒的科普活動。在此次活動中，教師分別從新型冠狀病毒的流行病學、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)及預(yù)防治療等多方面做了詳細的闡述并與學生進行了討論。本次科普活動主要面向中小學生，并對其提出了“人體免疫系統(tǒng)的3道防線是什么？新型冠狀病毒是如何突破人體的3道防線進入體內(nèi)的？面對新型冠狀病毒的入侵，我們的免疫細胞在做什么？”等問題，通過這種遞進式的思考，使學生們了解冠狀病毒與免疫系統(tǒng)斗爭與妥協(xié)。

有了以上關(guān)于冠狀病毒科普活動的鋪墊，本學期研究生分子免疫學與生物醫(yī)藥進展開課時，教學內(nèi)容就圍繞“抗病毒免疫”展開。課程采取線上講授-線下實踐-線上討論的模式進行。本次教學實踐不僅調(diào)動了學生的積極性，也促使教師去掌握更多的前沿進展，學生及教師均受益良多。在此和大家分享本團隊的教學經(jīng)驗。

1 教學理念與教學設(shè)計

在全國高校思政工作會議上，習近平總書記指出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人”[1]。在分子免疫學的教學過程中，教研組將課程思政與教學內(nèi)容相結(jié)合，在開課之前，就通過微信群向?qū)W生提出問題：“在此次抗疫過程中，你們做了什么？”。在隨后的討論中，通過列舉研究生“畢導(dǎo)”的例子，分享了他的“科學家只寫論文不抗疫情？幾分鐘帶你看完新冠病毒的所有論文”科普視頻；還列舉了英國留學生吳芃繪制英國疫情進展圖的例子。通過這些典型案例分析，引導(dǎo)和鼓勵生物學專業(yè)的研究生們學以致用。同時，教研組也貫徹“教學相長，相得益彰”的教學理念。對于研究生教學而言，學生應(yīng)該作為主體，而教師主要起引領(lǐng)和啟發(fā)的作用。

本學期分子免疫學與生物醫(yī)藥進展的教學以文獻講解為主，主要參考發(fā)表于Science的"Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation"和發(fā)表于Nature的"A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin"[2，3]。通過兩篇文獻的講解，使學生掌握SARS-CoV2和SARS-CoV在結(jié)合靶細胞受體ACE2時親和力的差異。同時，利用SARS-CoV2與SARS-CoV有相同的作用受體這一特征，講述了疫苗開發(fā)的策略。課程教學重點以SARS-CoV2為例，闡述病毒進入靶細胞及其誘導(dǎo)的抗病毒免疫應(yīng)答。

2 教學實施

2.1教學準備

2.1.1教師準備 對于授課教師來說，采取全新的教學內(nèi)容是一個巨大的挑戰(zhàn)。首先要閱讀關(guān)于冠狀病毒與免疫學的最新文獻。其次，除了已有的《醫(yī)學免疫學》教材外，還需準備關(guān)于病毒學的參考資料[4]。本次教學參考了黃文林主編的《分子病毒學》及外文版教材"PrinciplesofVirology，Thirdedition"[5，6]。

2.1.2學生準備 就本次教學任務(wù)，教師提前建立了微信交流群，除了發(fā)布課程相關(guān)通知以外，更多的是推送學習資料，讓學生提前預(yù)習。限于招生來源不同及交叉學科學生調(diào)劑到生物學專業(yè)，部分研究生在本科期間沒有接觸過免疫學課程。部分學生雖然選修了這門課程，但開課學時有限，因此，關(guān)于免疫學的基礎(chǔ)知識部分必須要自己夯實。在開課前學生需要完成的準備工作有：①免疫學基礎(chǔ)知識的學習，包括天然免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的基礎(chǔ)理論和技術(shù)手段；②關(guān)于新型冠狀病毒的知識；③課程實踐作業(yè)：就7種人類冠狀病毒選擇1個自己感興趣的病毒，查閱資料，做成PPT匯報，撰寫綜述(要求參考外文資料10篇以上)。

2.1.3教學內(nèi)容 對教學內(nèi)容的改進如表1所示。對于免疫學的基礎(chǔ)知識，學生在自學完相關(guān)內(nèi)容后，教師將在線上進行答疑解惑。

表1 分子免疫學新舊教學內(nèi)容比較Tab.1 Comparison between old and new content of Molecular Immunology

2.2授課過程

2.2.1以“抗病毒免疫”為核心的教學內(nèi)容 線上課程中講述了病毒的結(jié)構(gòu)特征、分類、流行病學特征、病毒的感染周期。隨后提出問題：“病毒感染會引起哪些疾??？病毒怎樣在物種及人群中傳播？”以SARS-CoV2為例，說明該病毒的流行病學特征。學生有了課前準備的積累后就以上問題自由提出見解，并與教師完成討論。隨后講述了模式識別受體中TLR、RigI-Mda5，cGAS-STING介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。在抗病毒免疫過程中強調(diào)了炎癥因子風暴導(dǎo)致的免疫病理損傷。同樣以COVID-19病人出現(xiàn)細胞因子風暴為例。在病毒的免疫逃逸中，以2篇碩士論文《流感病毒NS1蛋白以及SARS冠狀病毒N蛋白參與的免疫逃逸機制研究》和《MERS冠狀病毒3C樣蛋白酶生物學功能研究》為參考資料，講解了病毒誘導(dǎo)干擾素產(chǎn)生以及與病毒誘導(dǎo)的免疫逃逸，以此來說明機體積極主動的抗病毒應(yīng)答反應(yīng)和病毒的對抗反應(yīng)之間的平衡[7，8]。

2.2.2學生實踐活動匯報 學生實踐活動匯報是課程教學中的必要環(huán)節(jié)。今年的實踐環(huán)節(jié)圍繞冠狀病毒展開，學生選題如表2所示。教師在學生匯報完成后提出問題，學生作答。對于不能及時給出答案的問題課下繼續(xù)探討。

表2 研究生在分子免疫學課程匯報中選題以及探討的問題Tab.2 Postgraduates′ topic selection and discussion in Molecular Immunology course report

對于學生匯報情況總結(jié)如下：①在整理SARS文獻時發(fā)現(xiàn)，就病毒感染與免疫學應(yīng)答、S蛋白以及N蛋白的研究是最多的。據(jù)此可以推測，針對SARS-CoV2的免疫學機制將會有更多的研究成果涌現(xiàn)；②在課堂交流和啟發(fā)下，學生整理了“最毒三冠(SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV2)”部分文獻，做成了新故事發(fā)布會的科普視頻短片。SARS-CoV和SARS-CoV2都以ACE2為靶受體，MERS-CoV以DPP4為靶受體[3，9]。在圖1A、B中同學們以卡通人物(病毒)對蛋糕(受體)的青睞來形容病毒與靶受體的結(jié)合。具體視頻內(nèi)容可以掃描圖1C的二維碼觀看；③關(guān)注了SARS-CoV2引起的ADE(antibody-dependent enhancement，ADE)效應(yīng)，進一步討論ADE效應(yīng)對疫苗研發(fā)的阻礙；④學生匯報的“ACE2在冠狀病毒感染過程中的作用”拓展了課堂講授的內(nèi)容。

圖1 3種冠狀病毒的受體示意圖以及科普視頻二維碼Fig.1 Schematics for receptors of three CoVs and QR code for video introduction

2.2.3學生的課外拓展訓(xùn)練 選修分子免疫學與生物醫(yī)藥進展的研究生作為科普宣傳成員之一加入科普群。就COVID-19患者的血液檢查，學生除了負責講授病毒誘導(dǎo)淋巴細胞減少的機制外，也參與了RNA病毒在體內(nèi)復(fù)制的討論。此外，就口罩防護對小學生做相應(yīng)科普。根據(jù)學生撰寫的課程綜述，選擇出優(yōu)秀的稿件進一步修改完善后推薦在中文期刊發(fā)表。目前已經(jīng)投稿2篇綜述，其中《基于網(wǎng)絡(luò)藥理學和分子對接技術(shù)探索黃酮類化合物治療新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的作用機制》已經(jīng)被《包頭醫(yī)學院學報》錄用。對于英語好的學生也鼓勵其去嘗試寫英文綜述。多位研究生在本課程中得到訓(xùn)練，并進一步邀請其參加了科普書籍《說說病毒那些事兒》的撰寫。學生們在查找資料的過程中也認識了病毒學研究領(lǐng)域的優(yōu)秀中國科學家。期間還邀請了幾位學生撰寫了管軼、袁國勇、顧方舟與病毒研究的故事，并在相應(yīng)的科普公眾號平臺發(fā)布。

3 總結(jié)

對于本次研究生分子免疫學線上教學實踐，教研組做出如下總結(jié)：①以冠狀病毒及其誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答作為教學重點，緊跟前沿進展，體現(xiàn)出了課程教學的時效性；②在全國抗戰(zhàn)新型肺炎疫情的大背景下，課程教學激發(fā)了學生的愛國熱情和責任擔當意識。將“不忘初心、立德樹人”的教育觀有機地與教學內(nèi)容相結(jié)合；③個性化選題的實踐教學活動充分調(diào)動學生的積極性。將學習成果及時通過公眾號、中文期刊、專著寫作的方式發(fā)布出來，學生從中獲得了很高的成就感。

此外，課程中需要改進的地方還有很多。同學們提出的反饋意見有：①教學的系統(tǒng)性需要加強。需要設(shè)計課程內(nèi)容導(dǎo)圖，提前制作好課件以及課后思考題；②注重啟發(fā)和引導(dǎo)，教學內(nèi)容由淺入深。課堂內(nèi)容可以設(shè)計為講授和啟發(fā)2類，講授課要更注重對教學內(nèi)容的梳理，對內(nèi)容進行層次劃分，提出問題。啟發(fā)課則注重課上提出問題的回答，由學生和老師共同探討，以學生之間的互動為主，老師負責點評；③發(fā)揮線上教學優(yōu)勢，留出一定空余時間，引導(dǎo)同學利用網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料后再討論。

針對學生的反饋，教研組認為課程建設(shè)的系統(tǒng)性要逐步加強，免疫學教學團隊成員的力量要動員起來。對于課程教學的啟發(fā)和引導(dǎo)一直是各科課程教學的難點，每位教師都有其獨到的特點。能調(diào)動學生積極性是關(guān)鍵。關(guān)于線上教學的細節(jié)還需要進一步梳理和改進。