健康問題與多軌道免疫學教學的融合與實踐

韓 放， 岳 磊， 李 鈺， 聶 桓， 顧 寧

“授人以漁”是高等教育教書人都應堅持和共同努力的目標，對于職業性質的教育和學術性學科均適用。教學過程不能只是將科學現象、專業術語和實驗技術等方面進行簡單的羅列說明，更有意義和價值的是能夠讓學生了解學科發展的實質性內涵和運行規律，促使學生對該學科認知的深化，最終實現能有效地將理論與實踐結合，進行轉化和應用[1]。

現代免疫學學科發展極為迅速，免疫學是生命科學、醫學健康以及其他相關交叉領域一門重要的基礎性、支柱性和前沿性學科。隨著當下全球對人類健康和生命安全問題愈發重視，尤其是重大疫情例如新型冠狀病毒肺炎爆發的時刻，機體的免疫系統在機體穩態維護、對抗高危傳染性病原體、減輕機體病理性損傷以及規避不良預后等方面都發揮著至關重要的作用[2]。通過利用免疫系統的監視、防御和自穩功能來預防和治療疾病的方法逐漸發展成為更具個性化策略的先進手段，例如圍手術期的腫瘤免疫治療、對抗新型冠狀病毒感染過程中免疫增強劑的使用等。

免疫學學科的典型特征是其不僅僅與哺乳動物機體結構、生理和病理的發生高度關聯，也影響著生物技術及產業化。近年來免疫學領域取得了更多創新研究成果，很多經典的免疫學理論被替代和更新，并發現了一些新的免疫細胞亞群，新的免疫學研究技術和方法也不斷地出現。但是免疫學基礎理論深奧晦澀，知識點多且交叉形成復雜網絡，新理論新方法更新速度快，如果教學法不能及時有效適應新形勢、新變化，勢必會嚴重影響學生們的學習積極性和學習效果。

1 健康問題與多軌道免疫學教學融合的意義

1.1健康問題融合與實踐有益于拓展傳統教學的深度，滿足學科發展的新需要

現代化新形勢下的免疫學教學不再是簡單的知識傳授，而應該體現知識對實踐的指導意義、知識與實踐有機融合的科學性和必要性，培養學生解決復雜健康問題的綜合能力和高級思維。本科或研究生教育是我國教育結構中最高層次的人才培養途徑，肩負著培養高素質、高層次創造性人才的重任[3]。課程建設與教學是整個培養過程的基礎所在，也是教學改革的核心和重心。國內許多綜合性高?；蛘哚t學類專業院校對免疫學教學均十分重視，進行了多角度的嘗試性教學改革研究，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中也提出高等教育承擔著培養高級專門人才、發展科學技術文化、促進社會主義現代化建設的重大任務。提高質量是高等教育發展的核心任務，是建設高等教育強國的基本要求。因此，有必要進一步深化免疫學教學改革研究與實踐，打破原有的框架思路，建立全面、系統、動態的免疫學課程體系，尤其是將免疫學理論知識賦予重要的實踐指導價值，不斷豐富教學資源，創新教學方法，激發學生的主動性和積極性。

為進一步深化教育教學改革，提高人才培養質量，提升課堂教學質量，打造“金課”，針對免疫學學科體系的特點，積極響應教育部和學校以“以學生發展為中心”的指導思想，我們參考并學習了國內外多所院校免疫學基礎原理、細胞和分子免疫學的教學改革措施，結合工科院校的實際情況，提出了“多軌道”教學的新措施，并考慮到工科類院校學生醫學基礎知識相對匱乏的特點，初步從增加健康問題與臨床免疫知識的比重，引入思維導圖學習法、文獻抄讀輔助法、專題視頻融合法和動態評估法等，期望通過健康問題與“多軌道”教學的實踐融合，更好地服務于工科類院校生命學科以及其他交叉學科的免疫學教學的需求，建立特色的工科非醫學或生命學科專業的教學參考。

1.2健康問題與多軌道教學融合可助力激發學生興趣，提升創新能力

免疫學是生物科學、生物醫學工程專業等生命學科的基礎和核心課程，對增強學生的免疫學理論知識，培養學生分析和解決免疫問題的能力具有十分重要的作用。從教與學的實際需求出發，探索免疫學課程建設的新途徑，旨在推進課程整體教學水平。在新世紀教學改革的大形勢下，國內許多高校針對以往的免疫學教學進行了改革研究，如培養學生科研思維能力、自主學習能力、雙語教學和慕課等。

更值得關注的是，上述已有的教學改革嘗試，更多的是針對醫學院校的相關專業學生、生命科學專業的學生來進行開展的，受試對象具有較好的前期知識儲備，并能在臨床實習或實驗訓練過程中去驗證效果。但是對于工科背景下的非醫學專業的學生、工科院校生物相關專業的學生以及交叉學科的學生，如何調動和激發學生的學習興趣，去粗取精地掌握學科知識，解決學生科研創新的瓶頸問題等，均需要針對性地提出更具實用性和科學性的教學改革措施來迎接新時代、新要求的挑戰。

1.3重視多軌道、多途徑汲取健康與免疫學信息知識，拓展課堂學習空間

傳統教學過程中，免疫學的課堂上大多是授課教師的獨角戲，主要是通過老師的講授來傳達知識信息，盡管可以豐富和優化教學課件吸引學生或者增加互動來調動課堂氛圍，但免疫學晦澀難懂的知識信息、繁冗復雜的網絡體系是學生們難以融匯貫通并通透理解的障礙。如何擴大課堂學習的外延空間，健康問題的融合與實踐、多軌道教學模式恰恰可以彌補原有課堂教學的不足。借助“互聯網+”，充分利用互聯網中免疫學的優質資源，通過網絡課程、大數據分析、幕課、視頻互動、微信公眾號等調動學生主動學習的積極性，提升學生對課程的參與度，培養學生獨立自主解決健康問題的能力。通過健康問題與多軌道教學法融合實施，做到不僅僅是講課人的自說自話，還有學生們自身的主動汲取，并擺脫了枯燥呆板的傳統課堂模式，實現“智慧課堂”的建立。

2 健康問題與多軌道免疫學教學融合的實施辦法

2.1免疫學與健康大數據資源整合

20世紀90年代以來，信息科學發展迅猛，由于多學科理論與技術(如高通量測序及生物芯片等技術)的進展與突破，各種組學(如基因組學、蛋白質組學及代謝組學等)蓬勃發展，給科學界提供了海量的生物學基礎數據。免疫學及健康相關的數據庫資源也越來越多地被關注和使用，既服務于科研又可輔助與教學。其中HPA(human protein atlas)、TCGA (the cancer genome atlas)和KEGG等數據庫信息均可為免疫學教學提供更具深度、更全面的知識信息。更有價值的是，隨著單細胞測序的數據不斷補充并且共享，授課教師在基礎理論講解過程中針對具體的免疫基礎理論內容、健康疾病等問題進行擴充講解。例如，免疫細胞及其不同亞群的表型和功能，免疫受體分子的結構特征及其識別模式。免疫應答的雙向調節及其關鍵分子，機體發生病理損傷的誘導因素等，都可以利用大數據信息及時介紹最前沿的新理念、新成果，并且能夠進行可視化的數據展示。這些生物信息數據的使用，可以將晦澀難懂的理論知識轉變成可視化的分析結果，并且能夠與臨床實踐相融合。

隨著互聯網資源的有效共享，愈來愈多的優質教輔材料也可以在學習過程中發揮至關重要的作用[4]。免疫學教材方面，已有的教學改革過程多版本免疫學教材被出版或更新，讓學生們在免疫學的學習過程中能夠獲得有效的抓手，如目前多家院校普遍選用的《醫學免疫學》，以及近年新編第四版教材《免疫學原理》等。這些教材在不同程度上較原免疫學教材有很大的改進，增加了新的圖片，補充了一線科研工作者最新的科研成果展示，一定程度上改變了內容陳舊的問題。優秀的國外英文免疫學教材能一定程度地體現全面、系統、動態的免疫學思想，并且還能提高學生們的專業英語水平。因此，在教學過程中我們可以整合優秀的教材資源，編寫更為適合工科院?；蚓C合類院校學生使用的特色教材。目前，國外頂尖大學的免疫學網絡課程也是較好的教學輔助資源。其中可以針對性截取課程教學所需的部分內容，同時還可以鍛煉學生專業英語的聽說和理解能力，尤其對于研究生教學更為有益。

2.2健康與免疫學智慧課堂建立

創新性教學模式、構建智慧教育新生態，實現減負增效智能管理是現代高等教育努力實現的教學模式。其中教學管理智能、科學，教學過程課前、課中、課后創新教與學，學生學習能夠實施個性化學習、激發興趣、培養核心素養，教師能動態督學。免疫學的課程特征突出表現為知識點晦澀難懂，重點知識信息量大，尤其是對于工科院校綜合類專業的學生前期缺乏醫學基礎理論的支撐，會在學習過程中產生抵觸情緒，進而導致不良學習效果。因此，健康與免疫學教學采用智慧課堂模式就顯得尤為重要，并且具有較大的應用價值。

健康與免疫學智慧課堂不受時間、空間、內容和形式約束，學習內容開放，開展方式交互，時間架構靈活。通過直播、課程錄播等形式，匯聚于資源平臺，做到資源管理、網絡教學和課程回顧等功能，幫助學生隨時隨地進行學習和鞏固復習。授課地點選擇多功能教室，實現互聯網平臺上的實時互動，實現師生之間的督學和答疑實時進行，實現新概念、新成果的可視化展示，實現課堂的理論與實驗室實踐的模擬融合。特別指出的是，因不可抗逆的因素需要進行線上教學的特殊時期，由于教與學在空間上的物理隔離，對授課教師的教學質量要求更為苛刻。智慧課堂恰恰可以滿足這方面的要求，采用適合的、操作熟練的網上授課APP，實時互動，實時監測，實時反饋。

2.3知識體系總結提高

免疫學課程學習包含免疫器官、免疫分子、免疫細胞、免疫應答、免疫調節以及免疫病理等多章節內容，我們針對每一章節的內容設計了免疫學知識點的邏輯思維導圖以及設置相關考測問題。思維導圖可以幫助梳理章節中的所有知識點，并且可以直觀展示不同知識點之間的邏輯關系。學生們通過繪制思維導圖，可以掌握免疫分子的結構是功能的基礎，免疫細胞間的通訊連接是通過分子間的相互作用實現，免疫應答是免疫細胞和免疫分子之間協同作用的結果。思維導圖的展示形式可以多種多樣，同學之間可以互相學習和點評，取長補短，甚至導圖也可以在其他專業課程的學習過程中嘗試繪制。思維導圖還可以幫助學生在期末進行總復習時抓住基礎知識點、重點和難點，將所學的全部知識由點連成線，形成清晰的邏輯線路，達到事半功倍的效果。

為了更好地掌握章節主要內容并且能夠與實際應用緊密聯系，教學過程中還可根據每一章節的內容進行問題設置，例如，①免疫學導論部分：免疫系統的功能如何，免疫系統在對抗天花病毒、 新冠病毒等病原體時如何維持機體免疫穩態? ②抗原部分：冠狀病毒與流感病毒作為抗原的特點有哪些? ③免疫分子部分：血漿中預防病原體感染的有效成分是什么? 為什么新冠病毒核酸檢測后結合 IgM 檢測確診更為可靠? 細胞因子是免疫細胞間通訊的信使，細胞因子風暴的產生和危害有哪些? ④固有免疫部分：機體的屏障系統有哪些及其作用? 為什么戴口罩是防控 COVID-19 傳播的有效途徑之一? 如何理解病原相關分子模式和病原識別受體？⑤三元體復合體：如何解釋個體對不同病原體感染的易感性差異？⑥適應性免疫：適應性免疫應答的類型和主要形式? 二者是如何協調配合清除病原體的？⑦免疫病理和超敏反應等：結合不同免疫病理特征，掌握起到關鍵作用的免疫分子和免疫細胞。

2.4理論實踐與應用

傳統教學模式的不足是教師輸出大量知識信息，學生被動接受?，F代免疫學教學的新模式勢必克服上述缺點，并且對學生研究創新能力和動手實踐能力的培養均達到了更高的水平。本科生或研究生教育既有相似又有區別，本科生提早掌握免疫學相關文獻檢索和閱讀能力，有利于培養批判性思維，初步建立科研思維，理解并掌握科研設計的基本原理和常有方法，為后續的研究生教育以及今后的科研工作打下堅實基礎[5]。研究生學習階段，必須要有敏銳的科研嗅覺，緊跟免疫學新理論、新技術的產生和發展，既要求學生夯實基本知識，又要了解并能夠運用最新的新技術解決科學問題[6]。因此，無論本科生或者研究生教學過程中均應注重理論實踐和應用。

實驗課程的開展、實驗操作視頻示范、課題組輪轉訓練、臨床案例的解析等均能夠讓學生感受理論與實踐的融合[7-8]。例如免疫印跡、免疫熒光、流式細胞術等實驗都是基于免疫學基本原理而產生的。當前，新型冠狀病毒感染引發新冠肺炎、霍亂弧菌及其變異株引發霍亂等與人們健康生活密切相關的重大傳染性疾病的研究成為當下熱點問題。將最新最前沿的研究成果有機結合到教學中，尤其關注國內科研人員的先進科研成果，既能最大程度上調動學生的積極性，又能激發學生的自豪感，積極參與相關討論，鍛煉科研思維。用通俗易懂的語言，簡明扼要地解釋高水平的研究工作理念和方法，把研究中涉及的科學問題采用免疫學的基本理論進行注解，有助于拉進學生與科研距離感并消除畏懼心理，實現被動灌輸到主動探索的本質轉變。

3 健康問題與多軌道免疫學教學融合的創新點

3.1打破傳統教學的壁壘，教與學均提高深度

為了突破以往免疫學片面、靜止和孤立的課程體系，必須打破已有的思維模式和思想框架。通過課程學習能深刻了解學科發展的實質性內涵和運行規律，促使認知的深化，最終達到有效的將理論與實踐結合、轉化和應用。為了完成上述任務，健康問題與多軌道免疫學教學融合的新模式廣泛整合各類型教學資源，促使教師教學過程中投入更多精力，能夠讓教師的自身科研工作與教學過程深度融合，由淺入深地引導學生走進學科領域，了解學科研究方向和熱點，并被動學習為主動汲取，不讓學生產生負擔。教學過程中，引導學生樹立正確的價值取向，平衡好“為什么學、如何學、學到和學會”之間的關系。

3.2提高學生認知水平，學與用相輔相成

大學期間的教學任務是滿足高層次高水平人才的需要，是儲備高精尖科研力量的土壤。因此，提高學生對免疫學的認知水平，夯實免疫理論基礎知識，擴充技術學習的視野，成為免疫學新教學必須達到的目標[9-10]。健康問題與多軌道免疫學教學融合能夠最大程度地整合理論知識，突出重點和難點，能夠將知識信息從點到線，從宏觀到微觀，再從理論到實踐全面的呈現。在教學過程中，以生活中的常見病原體、常見疾病為例，從傳統的疫苗接種免疫到精準的免疫分子診斷，始終將免疫學與人們的健康生活緊密聯系在一起?；ヂ摼W+與教學過程的深度融合能夠讓學生更進一步拓展視野，了解并掌握最新信息技術方法如何處理揭示科學問題，而不是讓網絡成為學生學習的絆腳石，反而極大程度地助力提升學習效果[11]。

3.3打造特色免疫學教學模式，增加受眾群體類型

工科生的思維體系始終和應用接軌，單純依托目前廣泛使用的免疫學教材，由于知識內容過多且過于偏重理論，同時部分學生之前缺少醫學知識相關背景，因此，健康問題與多軌道免疫學教學融合根據工科院校的學生特點，我們針對性編寫《基礎免疫學》的教材，重點體現在免疫學概論、免疫系統(免疫細胞、免疫分子)、免疫應答(固有免疫、細胞免疫、體液免疫、效應機制和免疫調節)、免疫病理(超敏反應、抗感染免疫、腫瘤免疫、免疫耐受)等，并增加可視化的新圖表，增加恰當的臨床應用事例，極具工科院校的應用性特色。早期國內的免疫學教學還基本分為基礎免疫學和臨床免疫學兩個部分，由于工科院校無法進行臨床實習，十分容易造成基礎理論與實踐應用無法有效銜接，學生學到的知識也是孤立和片面的。依托現有教材，并編寫出符合工科院校學生個性化需求的學習材料勢在必行。為了符合 “素質教育”的要求并進一步建立拔尖創新人才培養模式，參考國內外知名高校免疫學的相關課程教學情況，讓學生走出課堂的時候積極走進實驗室，更直觀體會免疫理論與實踐的融合，更好地理解教材中表達的思想意義，為了引導學生深入學習提供更直接的途徑，并能學以致用。

健康問題與多軌道免疫學教學融合法以激發學生的興趣為出發點，旨在通過健康問題在免疫教學過程中的理論與實踐結合，有效挖掘學生潛能，加深其對課堂知識的理解，培養學生科研創新能力與動手能力。未來的教學過程中仍需進一步完善具體實施的細節，更好地協調第一課堂與其他多種教學模式的關系，繼續探索更加科學的、高效的優質教學法。