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免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。
2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学
传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。
3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣
在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。
4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术
建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。
5.结果与分析
多媒体辅助教学是将计算机、投影仪等现代媒体设备应用于授课过程中,将文本、声音、图像、动画、视频等多种信息进行有机结合的一种教学形式。近年来,教育部高度重视将多媒体应用于实际教学中,以保证教学效果,提升教学质量。运用多媒体辅助教学,有以下优点:一是教学过程形象具体、生动深刻;二是课堂内容丰富,表现形式多样化;三是教学环境的个性化与教学过程的交互性。多媒体其难以比拟的优势,无疑为抽象难懂的免疫学教学提供契机。但教师容易过度依赖多媒体,成为课件单纯的讲解者,忽视和传统有效教学手段的配合,也对老教师授课带来挑战。相比板书和手绘图,多媒体课件授课节省时间,课堂的节奏会加快,易出现学生思维及理解吸收进度不一的情况。另外,多媒体设备在偏远地区的普及仍存在困难。
二、基于问题式学习教学模式
免疫学引入PBL的教学理念较以往的教学模式存在根本区别。传统的教学模式教师处于主导地位,学生少有时间及能力分析解决问题,忽视了学生主观能动性。PBL教学模式以问题为中心,老师根据课堂的内容,结合临床案例给出问题,如流行性感冒期间,健康人群免疫系统如何抵抗病毒感染?乙肝疫苗为什么要多次注射?引导学生围绕问题求索学习,强调学生的实践能力、自学能力、探索能力及团队合作精神的综合培养。PBL教学模式不仅可以让学生全面掌握基础理论架构和基本知识,而且让学生发现医学免疫学的发展规律,养成发展性的思维模式。PBL教学模式在免疫学应用有一定的特殊性,作为基础学科,医学院校教学安排较早,学生缺乏基础医学理论知识支撑,实行有难度。该教学模式对学生的自学能力及课时安排也提出较高要求。因此,在免疫学教学实践中,需要根据学情逐渐探索行之有效的方法对PBL进行应用。
三、转化医学理念教学模式
转化医学也称转化研究,是近年新提出的理念,强调将基础研究与临床应用紧密结合,使两者之间建立更为直接的关系。未来医学想要取得突破性进展依赖学科之间的相互交叉结合,转化医学理念的出现有效地弥补了基础研发与临床治疗之间的鸿沟,注重学科间多层次、深层次的整合与合作,避免基础与临床的脱节现象,符合当前医学教育改革的整体方向。医学免疫学是桥梁学科,具备转化特性,在教学过程中应注重教学内容的及时更新,适时调整教学内容及方法,贴合临床应用,靶向授课,增强内容的实用性和针对性。免疫应答是免疫学的核心内容,完整的机体免疫应答几乎涵括了免疫学大部分知识,是学习的重难点,牵涉的内容多且零散。传统的教学方法讲解难以让学生掌握知识点之间的连贯性和系统性,应用转化医学则可以以学生感兴趣的临床常见病为例,与相关章节相结合,激发学生兴趣,如新生儿溶血症的发生与免疫学抗原章节相结合;器官移植排斥反应与HLA的关系;系统性红斑狼疮与自身抗体的关系等等。转化医学应用于免疫学教学最大的阻碍是:基础免疫学教师长期从事教学工作,教学能力强却脱离临床实践,知识体系单一,缺乏实践性、应用性,存在一定的缺陷;临床免疫学教师有丰富临床经验,教学力量却较弱。如何平衡两者之间的优劣势有待继续摸索。
四、融入建构主义理论的教学模式
20世纪60年代,瑞士心理学家皮亚杰首次提出建构主义,80年代开始,渐渐在教育领域得以应用。建构主义理论重新诠释了学习的内涵,它最基本的理念是:知识是由学习者主动建构而来,并非被动接受和灌输,不同个体对客观存在的事物的理解不尽相同。建构主义学历理论强调学习的主体是学生,学生是信息认知和加工的执行者,教学和学习的过程中,每个人都隐含着自己对知识的理解,因为个人先前的经验知识与心理结构,学习过后,其原有的知识结构被转换、重组或者改造。免疫学理论枯燥,填鸭式讲解难以达到预期教学效果。建构主义理论应用于免疫学教学实践,有助于学生创新性思维和发散性思维的提高。讲授免疫学理论过程中,将教学过程分阶段逐级进行,注重充分调动学生主观能动性,让学生参与学习过程中,达成学员自我建构的目的。每完成一阶段学习后,提出综合性问题巩固所学知识,在学习过程中学生以小组讨论的方式,提高自行分析并解决问题的能力,在新旧知识的不断积累、冲突下,逐步完成免疫学的整体建构。这种教学模式不仅对学员的自学能力、自制力提出较高要求,教师的教学理念也须随之改变。对于已经习惯被动学习的学生,如何更好地提升教学效果有待完善。
五、框架式教学模式
关键词:PBL;医学免疫学;教学评估
医学免疫学是一门重要的基础医学课程,主要研究人体免疫系统的组成和功能、免疫应答的规律、免疫相关疾病的发病机制以及免疫学诊断和防治方法。但是,由于医学免疫学的学科知识抽象,概念多,前后内容的关联性和逻辑性强,知识更新速度快,与其他的基础医学课程如医学遗传学、医学微生物学、组织学与胚胎学和病理学联系紧密,而且与临床的皮肤性病学、肿瘤学、传染病学和内科学等课程相互渗透、交叉和融合,因而掌握本课程的理论和技能对于临床实践意义重大,故而是医学院校学生要重点学习和掌握的一门课程。
我国传统教学采用典型的“灌输式”教学模式,教师是教学的中心和主导,而学生则被动接受教师在课堂灌输的知识和体系。这种教学方式长期是我国教学的主流模式,但是这种教育模式不利于学生创造性思维和发散性思维的培养和训练。以问题为基础的学习(Problem-Based Learning,PBL)模式是一种新型教学模式,它是以若干个问题为中心,以学生为主要参与者的一种教学模式,弥补了传统教学模式某些方面的不足。鉴于此,我们在本校2012级中医临床7年制1班引入了这种教学模式,经过一学期的实践和评估,并取得了良好的教学效果。
一、对象与方法
1.研究对象
本校2012级中医临床七年制2个班级。其中1班的医学免疫学教学引入了PBL方式教学模式,2班采用传统教学模式作为对照组。
⒉研究方法
PBL教学实验班首先由教师系统讲授几章医学免疫学基础知识,然后将全班学生分成多个学习小组,每组5-6人,引入5-6个与医学免疫学相关的临床综合性案例,以小组为单位,让小组学生协同自主学习,分工协作查找相关文献,给出每个问题的解决思路和答案,并制作成PPT课件在讲台上向全班同学进行讲解和汇报,由教师进行点评和打分。对照组班级采用传统的教学模式按照教学大纲进行教学。实验组和对照组在本门课程结束后4周采用同一份医学免疫学试卷进行考试,制订好参考答案后由教研室其他教师进行阅卷工作,阅卷结束后我们对试卷及考试成绩进行了综合和系统分析。
二、结果
医学免疫学试卷卷面满分100分,题型有名词解释、选择题、填空题、简答题以及论述题,实验班和对照班级最终考试成绩和得分都呈正态分布,但是各个分数段的人数分布有差异,结果如下所述。
1.试卷综合分析
本次考试试卷知识面涵盖了《医学免疫学》教材12个章节所有内容,题量适中,题型合理,难度中等。通过对试卷的系统分析和统计,计算出各个题型相应的得分率,结果如下表所示。
表1 2012级中医临床七年制1班和2班医学免疫学考试试卷
[题型\&分值\&平均得分率\&实验组\&对照组\&名词解释\&15\&13\&12\&单项选择题\&25\&23\&21\&多项选择题\&20\&16\&10\&填空题\&10\&8\&7\&简答题\&20\&18\&15\&案例分析题\&10\&8\&4\&合计\&100\&86\&69\&] 注:平均得分率=该题目所有学生得分综合/学生总人数
综合分析表1的结果,实验班级的平均成绩好于对照班级,从试卷具体题型的完成情况来看,实验班级学生的多项选择题、简答题和案例分析题的得分率都要明显优于对照班级。
2.考试成绩对比
实验班级和对照班级的学生人数各为43人,总人数为86人。在课程结束后均参加了闭卷考试,无人缺考。对原始考试成绩各分数段的学生人数进行统计,结果如下。
图中显示,实验班级90分以上的学生人数明显多于对照班级,80-89分数段人数也较对照班级多,并且不及格人数为0;而对照班级大部分学生得分都位于70-79分数段,90分以上的仅有2人,考试成绩明显要较实验班级差。
三、讨论
从上述结果可以看出,经过一学期PBL教学模式的实践,同样的一套试题,实验班级和对照班级的得分率有明显差别,名词解释题、单项选择题和填空题这些综合性不强的题型两个班级的得分率相差不大,但是在综合性比较强的多项选择题、简答题和案例分析题就出现了较大的分差,尤其是综合性最强的案例分析题,两组的分值相差是最大的。从最终的各分数段学生人数来看,实验班级90分以上人数远多于对照班级,得分在80~89分之间的也远多于对照班级。
由此可推断,PBL教学模式是将典型的问题引入学生的学习,学生要在自我学习的基础上解决这个问题,无形之中就要求学生收集、整理和获取大量的课外知识,而学生在搜集这些课外知识的过程中,能够自觉将已经掌握的知识进行综合运用,方能解决问题。
而在PBL教学过程中引入的综合案例往往是多个学科的结合和知识渗透,一些案例与临床联系紧密。因此,通过解决这些问题,学生能够更深切地体会到医学免疫学基本原理和知识对于学习其他课程,特别是临床课程的重要性和必要性,从而自觉掌握医学免疫学的基本知识、基本原理及临床意义。
通过PBL的教学实践与实施,学生成为学习的主体,自觉查找资料和获取相关知识,与小组成员一起完成搜寻文献资料的任务;自己动手制作针对案例的PPT汇报课件,自己上台阐述观点。通过这个过程的自我学习,学生在获取专业知识的同时,也培养了使用PPT等软件、克服害羞胆怯心理以及与同伴开展团结合作的能力。因此,PBL教学模式能够激发学生的主观能动性,能够提高学生的综合分析和解决问题的能力,并且能够加深学生对知识点的理解和掌握,教学效果较好,值得大力推广。
但是,我们在实施医学免疫学PBL教学的过程中也发现了一些实际问题和困难,主要有以下几个方面:一是PBL教学模式对教师的水平和素质要求较高。要求教师具有较好的医学背景知识,要对医学相关基础课程和临床课程比较熟悉,而我校由于各种原因,从事基础教学的教师很多都没有医学背景知识,这影响了医学免疫学在全校的推广,这就需要从事医学免疫学PBL教学的教师加强医学基础知识的学习,进一步扩大自己的知识面;二是部分学生对这种全新的教学模式不太适应,没有表现出足够的兴趣,参与度也不够;三是教材的局限性,我们目前使用的是传统模式的《医学免疫学》教材,与PBL教学模式不相适应,这给我们的PBL教学带来了一定的局限性。
参考文献:
[1]曾常茜.以学生发展为核心的医学免疫学教学改革[J].西北医学教育,2009,17(6):1193-1195.
[2]黄亚玲,刘亚玲,彭义香,等.中国学生应用PBL学习方法可行性论证[J].中国高等医学教育,2007(1):3-4.
[3]谭海珠,杨锦华.PBL教学模式在医学教育中的应用[J].医学教育,2005(5):48-50.
[4]叶湘漓,雷立芳.医学免疫学教学中的开放性课堂教学模式研究[J].湖南师范大学学报(医学版):2005,2(3):34-35.
一、医学免疫学教学中CAI课件的使用的一些经验
1.如何解决免疫学基础理论逻辑性强的问题
免疫学基础理论是在医学基础课程中较难理解的内容之一,主要是由于免疫学课程内容的逻辑性较强。例如在补体系统这一章节中,老师需要将补体系统激活途径当中的各个步骤进行讲解。传统的教学方法需要老师在黑板上绘出补体激活的各个环节或使用挂图等教学辅助手段,这样不仅不易激发学生的学习兴趣,而且在长时间的讲述过程中容易使学生厌倦,直接导致学习效果欠佳。在这样的章节,我们尝试使用CAI课件来进行辅教学,获得了较为满意的教学效果。我们在CAI课件的制作过程中使用flash编辑软件,将补体的激活做了一个连续的动画,以及在补体的三条激活途径使用了不同风格的编辑模版,再配上教师“画龙点睛”的讲解,学生不仅将补体的三条激活途径区分的清楚,而且可以将每一条途径的激活过程留下一个深刻的记忆[1]。
2.免疫学知识日新月异问题的解决
现代免疫学发展极为迅速,近年来在APC加工/处理抗原的分子机制,DC与NK细胞的生物学特征,TCR/BCR识别抗原的特征及分子机制,肿瘤免疫学发生机制,新型生物疗法,现代免疫检验技术方面取得了许多新的成就。在对学生的讲授过程中发现“学生对新的知识的接受能力较弱”。例如老师在对学生讲解免疫学检验技术新内容的时候,由于老师在以往的教学过程中未讲授过或老师在以往的教学工作中未曾接触过这种新方法,导致给学生讲授后学生还是感觉到“云里雾里”。在这时,我们可以应用一些flash做一个流程动画来解释说明这些新技术的原理及操作步骤。因此,运用一定的CAI教学辅助手段在对这些新理论、新技术的讲授方面可以起到很大的作用[2]。
二、CAI课件开发的过程中的若干问题和体会
1.在CAI课件的开发和使用中,不应将所有的教学章节都使用CAI课件。
如学生难以理解的概念、规律等重点知识,以及那些在教学当中不便攻克的难点的教学内容和在教学中需要增加知识容量、扩大信息面的复习课、习题课等。这些课程内容使用教学课件的根本目的在于解决传统教学所不能解决的问题,弥补传统教学所达不到的教学效果。作为一种教育辅助工具和教育辅助手段,多媒体计算机辅助教学同其它教学方法一样,有其使用条件,要因内容制宜,必须是特定内容。
2.应该加强多媒体设施的投资以及课件的开发培训。
要想开展CAI教学,学校要具备多媒体计算机设施。如校园网、计算机、扫描仪、投影仪等以及各种工具软件。有的学校没有实施多媒体计算机辅助教学的硬件条件,也在大搞CAI课件的制作及使用,实在难为许多老师。学校在这时要克服一切困难,积极筹集资金,增加多媒体教学硬件设施,为实现现代化教育技术手段的应用奠定坚实的物质基础。另外学校要积极创造条件,提供方便,努力开辟课件制作培训的新途径。在此基础上,校内要搞一些课件制作评比及交流活动,并积极参加各级教研部门组织的课件评优活动,来鼓励老师做出精品课件[4]。
3.学校教务主管部门需要制定出各学科课件制作的具体标准及要求。
例如在医学课件的制作过程中要遵循以下几个原则[6]:
造型要丰富,在CAI课件制作的各个元素的造型是学生形成的对教学内容的第一印象,它可以直接影响学生对教学内容的理解和记忆。若在CAI课件的制作过程中注意各个元素的形象问题,这样可以加强教学内容表达的真实性。
动作要形象,动作是课件动态表达教学内容的体现形式,也是计算机多媒体技术支撑下CAI的优势之一,然而它所表达的内容是否形象直接影响到学生对教学内容变化过程的认识。
声音要逼真,在医学教育中,声音对教学内容的表达有着特殊的作用,它不仅起到加强效果的作用,而且是直接表达教学内容的重要媒体。
颜色要协调,使用不同的颜色来表达教学中所要表达的内容是课件中最常用的方法。
CAI教学模式能较好地体现现代教育中教学方法的改革和教学互动等新的教育理念,再加上其它教学手段和教学方法的综合,使这一模式运用范围更广,包容性更强,更能发挥每位教师的教学特色和各种教学组合的整体功效。但是,CAI教学模式也有局限性,例如每堂课信息量过大,学生不易消化等问题,所以采用CAI教学时应该建议教学单位采取每两节课当中,其中一节用于CAI教学,而另外一节采用教师答疑的方式对学生上节课没用理解的重点内容再次进行讲解就能很好的处理好该问题。
近年来的CAI教学,使课堂教学面貌发生了变化,激发了学生的学习兴趣,使学生不再觉得免疫学枯燥难懂,学生沉浸在CAI课件教学的情境中,创新意识和创新能力显著提高,教师的自身素质也有了显著提高[5]。
参考文献
[1]宾晓农等.医学统计学教学中多媒体辅助手段的应用,医学教育,2005,(1),41~42
[2]徐欣,才杰.高等院校教育模式改革中多媒体技术作用浅析,中国医学教育技术,2000,14(4):208~209
[3]何克抗.多媒体教育的基本特征,医学视听教育,1998,12(1):11
[4]张德玄.生理课CAI教学改革实验,杭州高等专科学校学报,2002,21(1):53~54
在本科免疫学实验教学中,凝集反应、沉淀反应、补体参与的免疫反应、免疫标记技术、细胞免疫功能测定等实验是经典实验,也是医学生必修实验。由于课时数的限制,以往实验教学模式是技术人员将一些耗时长的实验环节事先完成,学生按照课本指示完成其中一些操作。结果导致学生难以理解各个孤立的实验项目之间的有机联系以及实际意义,难以掌握实验的基本操作技能,也缺乏继续学习的兴趣和积极性。为了改变这些弊端,我们以医学免疫学基本理论和基本技能为主线,将传统的实验内容设计为一个系统的整体性研究项目,包括了从抗原制备动物免疫、免疫血清采集和分离、抗体效价测定和功能分析、免疫酶标记技术测定等一系列实验项目。根据实验教学的指导思想及目的,本项目设置了两大主体实验,“绵羊红细胞抗血清(溶血素)的制备及效价观察”和“牛血清白蛋白抗血清的制备及效价观察”。前者是颗粒性抗原,后者是可溶性抗原,制备的抗血清检测方法均不同。这两大实验从脱纤维绵羊红细胞的制备和牛血清白蛋白抗原浓度、免疫佐剂的配制,免疫程序、途径的设计,抗原剂量、动物注射次数的掌握、免疫时间间隔的确定,家兔心脏采血,抗体的提取,直至运用直接凝集法、电泳检测技术、双向扩散实验等检测相应抗体效价等一系列实验活动,将以往单个独立的实验贯穿起来,组成一个大实验,基本知识和基本技能训练融于项目之中,增强了学生动手能力,促进大学生科技创新活动展开。
2实验教学模式改革
为了改变由实验指导老师“抱着走”的传统教学方法,我们在本次实验改革别注重对学生自主学习能力的培养。实验开始前,将实验课件挂在教研室的网站供学生提前预习,学生们利用课余时间到图书馆查阅相关资料并设计实验方案。根据不同的抗原、免疫途径和剂量,有意识地将每班分成三个实验小组,从两种免疫抗原———颗粒型抗原和可溶性抗原入手,使学生在进入实验时就必须搞清楚这两种抗原的概念,促使学生不得不翻阅书本和查阅资料。在弄懂了实验原理和方法的基础上,学生自己设计方案,在带教老师的指导下,着手实施实验步骤,分析实验中出现的问题,以确保学生在实验时能够全面理解免疫概念、方法、效应机制等问题。本实验免疫的抗血清由于动物机体的差异,免疫的抗血清效价均不同,每一组的抗血清检测结果均未知,这就避免了同学之间抄袭实验报告的情况。“连贯性模块式”教学综合运用病原生物学、免疫学、生物化学、分子生物学、实验动物学等实验技术和方法;采用课堂内外相结合,学生为主体、以组为单位的项目制教学模式。具体实施过程中学生以小组为单位,利用课余时间来完成部分实验,学生对配制试剂、动物免疫、血清制备等过程都亲自操作,掌握了实验项目的整体性和连续性。开展本项目第2、3次实验上课要连续,不能隔周,因为凝集反应中的绵羊红血球要求新鲜配制,心脏抽取的溶血素要马上测定效价,补体参与的免疫反应试验要在第3次实验课完成,第2次和第3次实验课程安排时间要在同一天,分上下午完成,第4次实验安排免疫酶标、金标记技术测定和细胞免疫功能测定,在第5次实验开始前,学生继续利用这段业余时间进行可溶性抗原的免疫工作来提高抗体效价。对流免疫电泳和双向琼脂扩散试验则安排于最后阶段的功能检测实验中。本实验项目的每一个步骤都是学生自己安排,大大提高了学生继续学习的兴趣和积极性,培养了学生实践能力和协同能力,增强其在今后工作中的责任心和使命感。
3实验教学评价体系改革
本次改革的另一重点是对学生成绩评定系统的改革。每个学生在完成项目教学后要求撰写一份规范的研究小论文,成绩评定采用百分制。评分标准包括:方案设计、实验操作和习惯、团队合作能力、数据记录和分析、综合分析和科学思辨能力等内容。学生通过实验设计、实验记录、实验报告、实验讨论、结果报告这一系列的项目实施锻炼后,学习的主动性和积极性有明显的提高。