时间:2023-01-21 03:02:46
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇免疫学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
摘要:肝脏是人体重要的器官之一,而肝脏免疫学亦成了临床医学的重要分支。该文从严重威胁人类生命健康和生活质量的乙肝病毒以及逐步被重视的肝脏移植两方面入手,阐述了乙肝免疫治疗中的相关事项,以及肝脏移植中免疫学的重要性。
关键字:免疫学肝脏乙肝病毒肝脏移植
免疫学称得上是生命科学发展的前沿学科,其发展日新月异,现已成为一门独立的学科,并广泛渗透到其他基础医学和临床医学的领域之中。而肝脏疾病的诊断和治疗是目前临床面临的重要问题之一,不断提高肝脏疾病免疫学诊疗的质量,可为临床提供必要的诊疗指标。下面笔者就从普遍存在的乙肝病毒和肝脏移植着手,谈一谈对有关免疫学的认识。
一、乙肝免疫治疗之相关事项
乙肝病毒在全球有将近4亿的感染者,每年发生与乙肝相关的肝硬化和肝癌而导致的死亡人数在一百万以上,其数目骇人听闻。现阶段,对乙肝病毒理想的治疗方法应该是激活足够的免疫细胞,尽可能减少肝细胞的损伤,并能中止这种持续的感染。免疫治疗前患者体内抗原与前体DC系统的亲和积处于平衡改造状态,平衡常数L1q1L2q2=K,假设从体外补给A的替代物对患者进行治疗,其浓度为X,免疫治疗效果C的增加浓度为N。由于B的群体中个体的亲和力呈正态分布,所以认为B数量的减小倍数等于平均亲和力的减小倍数,假设C的生理流量不受影响,q1不变,那么,N=L2{1-[L1/(L1+X)]1/2},当L1越小,由于L1q1L2q2=K,所以L2越大,并且当X越大时,N越大。所以免疫治疗要大剂量给药,同时大剂量给药活化势越大,活化速度也就越大。免疫治疗需先降低血液中HBV-DNA水平,所以有必要使用核苷类似物使L1减小,同时为了加速L2的增大,可能有使用免疫或血液系统兴奋剂的必要。又成熟DC数量=N×发生体积,所以有静脉给药或者多点皮下给药的必要。在慢性乙肝病人体内,由于存在静息活化平衡常数,那么在抗原浓度和亲和力相同的情况下,前体DC的浓度和亲和力之积为定值。前体DC浓度越大,亲和力越小,此时给药的途径的区别大大缩小。
乙肝病毒的各种抗原都对促进细胞免疫和体液免疫有作用。拉米夫定能使乙肝病毒各种抗原的表达都有不同程度的降低,从而能降低抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC);乙肝病毒能通过提高肿瘤坏死因子相关的调亡诱导受体和死亡受体4的表达而增强肿瘤坏死因子相关的调亡诱导配体毒性,人肝细胞中HBV复制水平升高能增强肿瘤坏死因子相关的调亡诱导配体诱导的调亡;HBV感染时肝细胞可强表达CD95L和CD95,相互作用可引起肝细胞调亡。所以拉米夫定的使用能减少肝细胞的调亡。拉米夫定治疗还能降低淋巴细胞的调亡敏感性,并且拉米夫定不会妨碍免疫系统对乙肝病毒的成功清除。在治疗的过程中可以有选择地予以护肝防纤维化治疗。
持续存在的乙肝病毒抗原对其敏感的前体DC持续的反向选择,使得这些前体DC不能在同一段时间内积累,继而使得二者相互作用后产生的成熟的活化的DC不能在同一段时间内积累,以致不能同时产生足够的CTL细胞进行有效的控制被感染的肝细胞的作用。所以有必要提前降低病人细胞外液中慢性乙肝抗原的含量,以减小它们的反向选择作用。自然界中生物对有限的资源同样存在着相互的竞争。各种免疫细胞以及它们的亚群之间均存在着相互的竞争和抑制作用,如T细胞、NK和NKT细胞之间以及它们亚群之间的相互竞争。人体各种前体DC细胞亚群之间也同样可能存在不同种群之间的相互竞争。乙肝病毒抗原系统对对其敏感的前体DC持续的反向选择,使得这些敏感的前体DC减少,进而使得它对其它前体DC细胞的抑制作用减弱,其它的前体DC细胞数量就会增加,进而增强了它们对对乙肝病毒抗原系统敏感的前体DC细胞的抑制作用,使其恢复感染前的速度减小和能恢复的数量减少。同样,被感染的肝细胞也会持续的反向选择对其敏感的CTL细胞而使其数量减少,其它CTL细胞的数量将会增加,它们的抑制作用也会抑制乙肝病毒特异性CTL的恢复。为了增加对乙肝病毒敏感的前体DC的恢复速度,增大其能恢复的数量;同样也为了特异性抗乙肝病毒的前途CTL细胞的恢复,有必要解除这种持续的抑制作用。另外,外周血中被感染的DC细胞低水平表达MHC和共刺激分子,使得它们在与乙肝病毒特异性的T细胞群作用时,诱导活化的T细胞的比例将下降,而耐受和调节性T细胞产生的比例将升高。要解决这些错综复杂的局面,必须对免疫系统重新进行一次格式化。
二、肝脏移植免疫学之相关事项
现代器官移植是建立在移植免疫学基础之上的,移植免疫学研究的每一个进展都推动了器官移植的发展。目前,随着现代移植免疫学的飞跃进步,以外科技术、器官保存、围手术期处理为基础的肝脏移植技术日趋成熟。世界肝脏移植总例数已超过13万例,目前以每年1万多例的速度递增,肝移植排在肾脏移植手术之后的所有器官移植的第二位,术后患者最长生存时间已超过30年。然而,尽管移植肝一年存活率可以达到80-90%,但是其中60-80%的移植物发生了急性排斥反应,慢性排斥反应的发生率也高达10%。急性排斥反应是移植病人再次发病入院的主要原因,而慢性排斥反应患者则需要再次肝移植。
在肝移植中供受体选配可以不如其它同种器官移植那样严格,临床上一般仍作细胞抗原(HLA)配型,但都不具有实际临床意义。肝脏移植可以跨越MHC的限制。实际上,不使用免疫抑制药物成功进行肝移植的试验也有报道。肝脏较心脏、肾等其它脏器移植,其排斥反应发生率低,且程度较轻。匹兹堡器官移植研究所的QianS等人最先在检测小鼠肝移植后移植物和受者脾脏中淋巴细胞CTL活性时发现,直接从移植肝中分离出来的非实质细胞(nonparenchymalcells,NPC)的CTL活性在术后第4~7天达高峰,术后14天起开始下降,随后恢复至正常水平。这种移植肝浸润淋巴细胞表现出的CTL活性由强到弱的过程,与前述的肝移植手术后的病理学变化相当吻合。为了明确移植肝内浸润淋巴细胞的转归,研究人员利用原位TUNEL检测调亡的发生。结果发现,与同系小鼠肝移植在术后第4、7、14天仅表现出轻微的炎症性细胞浸润相比,同种异体肝移植肝中有大量的炎症细胞浸润。TUNEL检出的调亡细胞在术后第4天开始出现,至术后第7天数量开始增加,随后TUNEL阳性的细胞数量逐渐减少,至术后60天左右仍有少量的调亡细胞可能检出。与此形成对比的是调亡的肝实质细胞在任何时候检测数量均很少,术后第7天时,数量少于调亡淋巴细胞的1/3。而在同系肝移植物中,调亡的浸润性T细胞及实质细胞的数量始终很少。证明移植物浸润性细胞的原位调亡是肝移植耐受的机制之一。这样,由于肝细胞庞大的数量和强大的分裂增生能力,使得供体肝脏在与受者免疫系统的较量中,比心脏、肾等更具优势地位,它能通过反向选择将与其有较大亲和力的免疫细胞通过诱导其活化到死亡,从而大大降低了排斥反应.
1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三
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
通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。
作者:陈侃 任小元 解纯刚 叶婷 赵雪芹 孔祥东 单位:浙江理工大学
摘要:肝脏是人体重要的器官之一,而肝脏免疫学亦成了临床医学的重要分支。该文从严重威胁人类生命健康和生活质量的乙肝病毒以及逐步被重视的肝脏移植两方面入手,阐述了乙肝免疫治疗中的相关事项,以及肝脏移植中免疫学的重要性。
关键字:免疫学肝脏乙肝病毒肝脏移植
免疫学称得上是生命科学发展的前沿学科,其发展日新月异,现已成为一门独立的学科,并广泛渗透到其他基础医学和临床医学的领域之中。而肝脏疾病的诊断和治疗是目前临床面临的重要问题之一,不断提高肝脏疾病免疫学诊疗的质量,可为临床提供必要的诊疗指标。下面笔者就从普遍存在的乙肝病毒和肝脏移植着手,谈一谈对有关免疫学的认识。
一、乙肝免疫治疗之相关事项
乙肝病毒在全球有将近4亿的感染者,每年发生与乙肝相关的肝硬化和肝癌而导致的死亡人数在一百万以上,其数目骇人听闻。现阶段,对乙肝病毒理想的治疗方法应该是激活足够的免疫细胞,尽可能减少肝细胞的损伤,并能中止这种持续的感染。免疫治疗前患者体内抗原与前体DC系统的亲和积处于平衡改造状态,平衡常数L1q1L2q2=K,假设从体外补给A的替代物对患者进行治疗,其浓度为X,免疫治疗效果C的增加浓度为N。由于B的群体中个体的亲和力呈正态分布,所以认为B数量的减小倍数等于平均亲和力的减小倍数,假设C的生理流量不受影响,q1不变,那么,N=L2{1-[L1/(L1+X)]1/2},当L1越小,由于L1q1L2q2=K,所以L2越大,并且当X越大时,N越大。所以免疫治疗要大剂量给药,同时大剂量给药活化势越大,活化速度也就越大。免疫治疗需先降低血液中HBV-DNA水平,所以有必要使用核苷类似物使L1减小,同时为了加速L2的增大,可能有使用免疫或血液系统兴奋剂的必要。又成熟DC数量=N×发生体积,所以有静脉给药或者多点皮下给药的必要。在慢性乙肝病人体内,由于存在静息活化平衡常数,那么在抗原浓度和亲和力相同的情况下,前体DC的浓度和亲和力之积为定值。前体DC浓度越大,亲和力越小,此时给药的途径的区别大大缩小。
乙肝病毒的各种抗原都对促进细胞免疫和体液免疫有作用。拉米夫定能使乙肝病毒各种抗原的表达都有不同程度的降低,从而能降低抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC);乙肝病毒能通过提高肿瘤坏死因子相关的调亡诱导受体和死亡受体4的表达而增强肿瘤坏死因子相关的调亡诱导配体毒性,人肝细胞中HBV复制水平升高能增强肿瘤坏死因子相关的调亡诱导配体诱导的调亡;HBV感染时肝细胞可强表达CD95L和CD95,相互作用可引起肝细胞调亡。所以拉米夫定的使用能减少肝细胞的调亡。拉米夫定治疗还能降低淋巴细胞的调亡敏感性,并且拉米夫定不会妨碍免疫系统对乙肝病毒的成功清除。在治疗的过程中可以有选择地予以护肝防纤维化治疗。
持续存在的乙肝病毒抗原对其敏感的前体DC持续的反向选择,使得这些前体DC不能在同一段时间内积累,继而使得二者相互作用后产生的成熟的活化的DC不能在同一段时间内积累,以致不能同时产生足够的CTL细胞进行有效的控制被感染的肝细胞的作用。所以有必要提前降低病人细胞外液中慢性乙肝抗原的含量,以减小它们的反向选择作用。自然界中生物对有限的资源同样存在着相互的竞争。各种免疫细胞以及它们的亚群之间均存在着相互的竞争和抑制作用,如T细胞、NK和NKT细胞之间以及它们亚群之间的相互竞争。人体各种前体DC细胞亚群之间也同样可能存在不同种群之间的相互竞争。乙肝病毒抗原系统对对其敏感的前体DC持续的反向选择,使得这些敏感的前体DC减少,进而使得它对其它前体DC细胞的抑制作用减弱,其它的前体DC细胞数量就会增加,进而增强了它们对对乙肝病毒抗原系统敏感的前体DC细胞的抑制作用,使其恢复感染前的速度减小和能恢复的数量减少。同样,被感染的肝细胞也会持续的反向选择对其敏感的CTL细胞而使其数量减少,其它CTL细胞的数量将会增加,它们的抑制作用也会抑制乙肝病毒特异性CTL的恢复。为了增加对乙肝病毒敏感的前体DC的恢复速度,增大其能恢复的数量;同样也为了特异性抗乙肝病毒的前途CTL细胞的恢复,有必要解除这种持续的抑制作用。另外,外周血中被感染的DC细胞低水平表达MHC和共刺激分子,使得它们在与乙肝病毒特异性的T细胞群作用时,诱导活化的T细胞的比例将下降,而耐受和调节性T细胞产生的比例将升高。要解决这些错综复杂的局面,必须对免疫系统重新进行一次格式化。二、肝脏移植免疫学之相关事项
现代器官移植是建立在移植免疫学基础之上的,移植免疫学研究的每一个进展都推动了器官移植的发展。目前,随着现代移植免疫学的飞跃进步,以外科技术、器官保存、围手术期处理为基础的肝脏移植技术日趋成熟。世界肝脏移植总例数已超过13万例,目前以每年1万多例的速度递增,肝移植排在肾脏移植手术之后的所有器官移植的第二位,术后患者最长生存时间已超过30年。然而,尽管移植肝一年存活率可以达到80-90%,但是其中60-80%的移植物发生了急性排斥反应,慢性排斥反应的发生率也高达10%。急性排斥反应是移植病人再次发病入院的主要原因,而慢性排斥反应患者则需要再次肝移植。
在肝移植中供受体选配可以不如其它同种器官移植那样严格,临床上一般仍作细胞抗原(HLA)配型,但都不具有实际临床意义。肝脏移植可以跨越MHC的限制。实际上,不使用免疫抑制药物成功进行肝移植的试验也有报道。肝脏较心脏、肾等其它脏器移植,其排斥反应发生率低,且程度较轻。匹兹堡器官移植研究所的QianS等人最先在检测小鼠肝移植后移植物和受者脾脏中淋巴细胞CTL活性时发现,直接从移植肝中分离出来的非实质细胞(nonparenchymalcells,NPC)的CTL活性在术后第4~7天达高峰,术后14天起开始下降,随后恢复至正常水平。这种移植肝浸润淋巴细胞表现出的CTL活性由强到弱的过程,与前述的肝移植手术后的病理学变化相当吻合。为了明确移植肝内浸润淋巴细胞的转归,研究人员利用原位TUNEL检测调亡的发生。结果发现,与同系小鼠肝移植在术后第4、7、14天仅表现出轻微的炎症性细胞浸润相比,同种异体肝移植肝中有大量的炎症细胞浸润。TUNEL检出的调亡细胞在术后第4天开始出现,至术后第7天数量开始增加,随后TUNEL阳性的细胞数量逐渐减少,至术后60天左右仍有少量的调亡细胞可能检出。与此形成对比的是调亡的肝实质细胞在任何时候检测数量均很少,术后第7天时,数量少于调亡淋巴细胞的1/3。而在同系肝移植物中,调亡的浸润性T细胞及实质细胞的数量始终很少。证明移植物浸润性细胞的原位调亡是肝移植耐受的机制之一。这样,由于肝细胞庞大的数量和强大的分裂增生能力,使得供体肝脏在与受者免疫系统的较量中,比心脏、肾等更具优势地位,它能通过反向选择将与其有较大亲和力的免疫细胞通过诱导其活化到死亡,从而大大降低了排斥反应。
一、结果与分析
1.细胞融合备用小鼠的效价与敏感性结果免疫小鼠血清抗体效价均达到1∶104,说明获得较好的免疫效果,其中3号小鼠效价最高为1∶(5.12×104)。以Mo6+在3.906~1 000μg/L时与过量EDTA鳌合后形成的鳌合物为抑制剂,5只小鼠的抗血清均产生了抑制。其中3号小鼠抑制效果最好,将其A450值转化为B/B0,以B/B0为y轴,以Lg[Mo6+-EDTA]为x轴,再对Lg[Mo6+-EDTA]进行回归分析,3号小鼠的线性回归方程为y=-32.185x+96.364,r为0.977 1,IC50为27.57μg/L。3号小鼠的抑制曲线见图1。
2.Mo6+-EDTA mAb杂交瘤细胞株的建立杂交瘤细胞株的筛选:细胞融合10d后观察融合效果,4块细胞培养板384孔中有杂交瘤克隆形成的有375孔,融合率为97.6%;同时进行间接ELISA和阻断ELISA检测,阳性48孔,阳性率为14.7%;3次亚克隆后获得4株杂交瘤细胞,分别命名为1E3、2D7、2F10、4B3。杂交瘤核型鉴定:NS0染色体数目为62~68条,小鼠脾细胞染色体数目为40条,本试验获得的4株杂交瘤染色体数目分别为98.3条、99.32条、98.1条、102条,平均99.4条,高于两个亲本的染色体数目,说明4株杂交瘤确实是两亲本细胞融合后的杂交体。杂交瘤细胞的稳定性测定结果:4株杂交瘤冻存前细胞培养上清效价与冻存15d、30d、60d复苏培养后上清效价基本一致,说明4株杂交瘤细胞分泌抗体的稳定性良好。
3.Mo6+-EDTA-mAb的免疫学特性鉴定效价测定 筛选出4株杂交瘤细胞,其中4B3株抗体效价最高,细胞培养上清效价为1∶(3.6×102),腹水效价为1∶(5.12×105)。敏感性测定 敏感性结果见表1,4株杂交瘤细胞株抑制曲线。4株杂交瘤细胞株均获得较好的敏感性。4株杂交瘤细胞的Mo6+-EDTA-mAb对Mo6+-EDTA均具有较高的敏感性;其中4B3细胞株的敏感性最高。特异性鉴定 4B3杂交瘤细胞的mAb的交叉反应试验结果可知,4B3杂交瘤细胞的mAb对Mo6+-EDTA的IC50为23.4μg/L,对Cr3+-EDTA的IC50为28.59μg/L,具有较高交叉反应率;与其他金属离子螯合物交叉反应性较低可忽略不计。
二、讨论
1.Mo6+-EDTA-pAb的免疫学特性鉴定抗体的免疫学特性主要体现于抗原抗体反应的结合容量、亲和性和选择性3个方面。结合容量大小以效价来衡量,本试验采用间接ELISA测定其效价,免疫动物后均获得较高的效价,效价最高达到1∶(5.12×104)。由于pAb为异源性抗体,其亲和性不均一,测得Ka值的准确性不高,所以本试验亲和性得检测用敏感度来衡量,敏感度是由抗原抗体反应的亲和性决定的,用IC50值计算灵敏度,代表标准品对抗原抗体结合50%是的抑制质量浓度,IC50值越小,灵敏度越高。本试验中2号鼠产生的pAb的IC50值为37.94μg/L,在免疫鼠中最低,亲和性最好。本研究采用交叉反应试验鉴定其特异性,结果表明免疫鼠产生的Mo6+-EDTA pAb均具有较高的特异性。
2.杂交瘤细胞株的筛选方法制备高质量的mAb需要建立可靠的杂交瘤细胞筛选体系,一般有3条要求,一是准确测定上清效价,二是能够避免桥抗体的产生,三是确定mAb的特异性。本试验同时采用间接ELISA和阻断ELISA筛选阳性杂交瘤,以Mo6+-ITCBE-OVA作为包被原采用间接ELISA法测定上清效价,Mo6+-EDTA作为标准品采用阻断ELISA法确定阳性杂交瘤,可以简便地筛选出效价高、无桥抗体、特异性强的Mo6+螯合物杂交瘤细胞株。本试验所制备Mo6+-EDTA-mAb为高亲和力抗体。
3.关于交叉反应性mAb的交叉反应性表示mAb与竞争物结合的结构特异性,是揭示参与反应混合物与其交叉结合的重要化学参数。本试验所制备的Mo6+-EDTA mAb除与Cr3+-EDTA有较强的交叉反应性外,与其他金属螯合物和EDTA无交叉反应;Khosraviani M等建立的水样中Cd2+间接竞争ELISA检测方法,也与Hg2+具有较强的交叉反应;王建华等所建立的钼离子多克隆抗体ELISA竞争法,也表现出与汞离子有较强的交叉反应。Jones R B等采用距离矩阵法(distancematrix,DM)比较不同金属-螯合剂复合物分子三维结构的差异,发现Cd2+-EDTA与Hg2+-EDTA的三维结构差异最小,认为这可能是抗体对Hg2+产生交叉反应的主要原因。Love R A等认为,螯合剂与金属离子通过化学键结合而使螯合剂的构型发生改变,螯合剂结合不同金属离子具有不同的构型,螯合剂的构型是决定抗原抗体识别的重要因素。本试验中Mo6+-EDTA与Cr3+-EDTA亲和性高,可能是钼铬在同一副族,离子半径相近,原子结构相似,化学性质接近的原因。
作者:范国英 王自良 姜金庆 黄华国 张海棠 丁菡 李艺
[关键词]食品专业 本科 免疫学
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843(2013)04-0174-02
[作者简介]匡华,彭池方,徐丽广,宋珊珊,胥传来,江南大学食品学院(江苏无锡214122)
“免疫学”是一门理论性和应用性很强的学科,已广泛渗透到生命科学的各个领域。食品学科作为典型的交叉学科,与医学、生物技术等学科密切相关。随着食品科学的发展,目前对食品营养、食品功能、膳食摄入与健康、食品分析等方面的研究已成为食品科学以及预防医学等学科的重要研究内容。因此,国际上食品科学发展较好的院校非常重视食品科学教学中基础生命科学知识的教学,其中,最受重视的就是免疫学基础。
一、课程设置
免疫学课程最大的特点就是内容抽象、枯燥,毫无医学相关知识和临床经验的食品专业本科生几乎对免疫学缺乏感性认识,学习起来较为困难。
江南大学食品专业学生在基础课程阶段开设了生物化学(理论讲授56学时,实验课程32学时)、微生物学(理论讲授48学时。实验课程32学时)、食品营养(理论讲授24学时.实验课程16学时)和食品化学(理论讲授40学时)等相关课程。为学习免疫学知识打下了一定基础。江南大学食品学院的免疫学课程开设在第7学期,只开设了理论讲授课程。共计16个学时.相对于其他兄弟院校,没有开设免疫实验课程,而且学时数量也偏少。例如:暨南大学食品专业开设免疫学理论课程40学时,实验32学时;陕西师范大学食品专业免疫学理论学时36,实验课程18学时。其他如西北农林科技大学、内蒙古农业大学等食品专业都在开设免疫学理论课程在同时开设了免疫实验课,总学时数远远多于江南大学食品学院的课时安排。
江南大学食品学院的免疫学课程安排在大四的第7学期,这距离生物化学、微生物学、食品营养学等相关课程相关背景课程的开设已经过了1年的时间,此时,学生对于生化或微生物方面的知识大多已经淡忘,给课程的讲授增加了难度。而国内其他院校都安排在了大二或大三阶段(即第4至第6学期),这个时间安排在生物化学及微生物等相关基础课程之后,非常有利于学生的学习。
免疫学是一门抽象的理论型学科,也是一门实践性很强的课程,实验教学在免疫学教学中尤为重要。而且,学生对直接的感性认识印象更为深刻。因此.我们认为,食品专业本科生免疫学课程开设时间不宜过晚,应该在生化、微生物等基础课程之后开设,并辅以适当的试验课程,这将会对学生的认知起到较大的推进作用。
二、课程理论讲授内容的选择
免疫学内容纷繁芜杂,理论深奥。一般来说,医学本科生的免疫学是专业核心的骨干课程,其讲授分为基础免疫学、免疫学试验和临床免疫学等3个部分。目前我们对国内高校使用的“食品免疫学”的教材进行了梳理、归纳,主要教材包括:化学工业出版社出版、江南大学胥传来主编的《食品免疫学概论》;中国农业大学出版社出版、顾瑞金主编的《食品免疫学概论》;化学工业出版社出版、江汉湖主编的《食品免疫学导论》;中国轻工业出版社出版出版、宋宏新主编的《食品免疫学》,以及合肥工业大学出版社出版、范远景主编的《食品免疫学》等,这些教材基本都覆盖了医学免疫学的全部内容。而在一些非医科大学中,免疫学理论课学时数开设相对较少,如此众多的内容,让学生在较短的时间内掌握实在很困难,使其望而生畏。在教学过程中,如果教师一味强调学科的完整性而将内容全面展开,势必加重学生的负担,挫伤学生学习的兴趣。
此外,各种教材在章节顺序的编排上也存在着较大的差异。本科学生平时在学习中比较容易接受一些宏观概念。而对微观上一些概念的理解感到很难。因此我们认为,在章节的顺序上应遵循从宏观到微观,有重点、有层次地展开教学内容。讲授内容一般包括:绪论和免疫系统(2个学时)、免疫细胞和免疫分子(4个学时)、免疫应答(4个学时)、食品免疫检测技术(2个学时)、食物过敏及预防(2个学时)及功能性食品与健康(2个学时)。讲授内容应摒弃较为晦涩难懂的主要组织相容性复合物及细胞因子等知识,而将涉及这些内容的书籍和教材推荐给学生,让他们在课后阅读参考。
开设免疫学课程的目的是让学生理解并掌握免疫学的基本原理.从而指导日后他们可能从事的食品研发、食品加工和食品检测工作。我们在食品专业免疫学的讲授中发现,本科生对于大量出现的各种医学名词、定义和关系很难一下子弄清楚。因此,根据学科和专业特点明确教学重点,适当地精简内容,是改善教学效果的重要途径之一。
三、课程实验内容的选择
免疫学课程的实验教学具有与理论教学同等重要的作用,既可巩固理论知识,又可为以后的研究和实践奠定扎实的基础。国内医科专业学校由于安排了足够的实验学时,可以就抗原抗体反应、免疫细胞检测、免疫分子检测、临床免疫(超敏反应)等内容安排凝集实验、沉淀实验、免疫电泳、补体结合实验、免疫标记实验、抗体制备实验、免疫细胞分离实验、淋巴细胞功能检测实验,以及免疫分子测定等实验内容。
对于食品专业本科生的教学而言,由于受课时的限制,使得他们对基础知识的掌握程度不高,因此在讲授内容上,不能照搬医学院免疫学实验课程的全部内容,而应根据“免疫学”这门学科特点将课程分为掌握、熟悉、了解三个层次进行教学。“掌握”的内容要求理解透彻,能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念;“熟悉”的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论,并能适当应用;“了解”的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。
实验教学工作不仅要培养学生的操作技能,还应该侧重于学生分析问题、解决问题及创新能力的培养,并根据理论讲授的内容进行优化和调整,力求简明实用。为此,我们建议在实验教学内容中开设抗原抗体凝集和沉淀反应实验(可设置4个学时)、抗体制备实验(可设置8个小时)、酶免疫测定实验(可设置8个学时)等内容。
免疫学是一门综合性和实践性很强的学科,免疫学实验技术已广泛应用于医学诊断和生物学研究。随着免疫学理论的进展及相关学科新技术在免疫学的应用。近年来诞生了不少免疫学新技术。这些技术不仅推动了免疫学的发展。也是疾病诊断、疗效评估和探讨疾病机制和治疗的重要手段。为此,不同学校可根据本校对仪器和设备资源的具体占用情况,采用现场讲授和演示的方式对免疫电泳技术、免疫印迹技术,以及流式细胞仪技术进行介绍,使学生了解其检测过程和应用目的。通过本课程的学习,使学生掌握免疫学的基本概念、基本理论、基本实验原理及操作技能,具有一定的分析问题和解决问题的能力。
四、讲授方式
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。
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关键词:医学;微生物;免疫学;教学
医学基础课是医学院校各专业的一个非常重要的组成部分,基础课学不好,那么在学习临床课时就会有困难。因此,各学校非常重视医学基础课的教学,然而,在诸多的基础课中,多数学生却对医学微生物学及免疫学缺乏足够的重视。这其中原因很多,来自学校、教师、学生等各个方面。主要原因是医学微生物学所研究对象是体积微小,内容琐碎复杂;而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验,就如何提高学生对医学微生物及免疫学课程的重视以及教师在教学过程中的一些注意事项,提高教学质量,笔者从以下几方面谈几点体会。
一、提高学生对微生物学及免疫学课程的认识
在课程安排上,微生物学及免疫学课程在大多数医学专业课程中,都设为考查课。主观上,学生在开始学习时,就缺乏足够的重视,认为考查课程很容易过关,不用下功夫学。教师要正确引导学生,向学生讲清楚,医学是一门系统性很强的学科,各学科间有着密切的联系,中间缺少哪一环节都不行。否则,在今后的学习工作中,就有可能遇到困难。
二、教师对教材的深入理解
中专教材的特点是简而精,许多内容是概括性的讲述,学生对某些知识的理解就有困难,教师要根据实际情况,对有些问题向学生做更进一步地阐述。例如,在讲授免疫学时,就根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。而微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容,将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握;增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌O139.大肠杆菌O157及朊粒等较新的内容;增补新发现的“超级细菌”内容;结合学生大多来自农林牧区的特点,特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。另外,在细菌学各论的讲解中,教材都没有讲细菌的分类,我们在讲细菌学各论之前,先把细菌的命名法,分类法给学生讲清楚,这样学生在以后的学习中,就清楚了种、型、亚型、株等之间的关系。这样医学微生物学及免疫学教学就会突出重点、循序渐进。力求做到了教学的先进性与实用性。
三、采用多种方法提高学生学习的兴趣
近年来进入中专学校的学生大多学习基础差,因此,学生对基本概念和基本理论的理解能力差;对物质结构的空间想象力差;逻辑思维能力和解决问题的能力差;因此造成大多数学生对学习兴趣低,成绩差。
因此,在讲绪论和新的学习内容时,我都精心设计,激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣,以调动学生们学习积极性和主动性。例如:在讲Ⅰ型超敏反应一节时,笔者导入一些人在日常生活中因冷热、接触某些食物(牛奶、鸡蛋等)、花粉、紫外线等而过敏;甚至母亲因接触婴儿含有青霉素的尿液而使母亲过敏性休克而死亡的案例;又另外讲授了蚕豆过敏症、面食过敏症、蔬菜过敏症等的临床表现。提高学生们的兴趣与求知欲,授课效果相当好。
授课内容紧贴生活实际,能提高教学效果。例如:在讲消毒灭菌这一节内容时,就湿热和干热哪种消毒效果好进行提问,让同学们以日常生活体会(移动温度较高的物品时用干手巾还是湿手巾)进行讨论并总结。
基础课的内容是相互联系的,教师在授课过程中,要联系其他学科的一些内容,以加深对医学微生物学及免疫学内容的理解。例如:在讲授补体系统激活途径前,就生理学内容中的输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验进行提问。这样提高学生的学习兴趣,使学生带着问题听课,教学效果好。
四、加强综合应用的训练,注意归纳总结
【关键词】 免疫学; 实验技术; 医学硕士生
医学硕士生学习免疫学实验技术的目的是加深对免疫学理论知识的理解,验证结论;提高实际动手能力以及观察、思考和分析问题的能力;培养严谨的科学态度、创造性思维和科研能力。本文就实验室教师如何指导硕士生学好免疫学实验技术谈几点体会。
1 熟悉实验仪器和设备
免疫学实验技术的许多仪器和设备对医学硕士生来说都是第一次接触。在实验教学中,首先应向学生详细介绍各种仪器设备,如离心机、凝胶电泳装置、CO2培养箱、相差显微镜、紫外分光光度计、蛋白质纯化层析仪等的使用方法以及注意事项,使每一位学生对仪器的性能与功用都做到心中有数、操作熟练自如。
2 注重预实验的作用
2.1 合理安排预实验 每个实验出台之前都必须经过预实验,因为实验材料的厂家、批号不同,可能造成实验条件的差异而影响实验结果。只有经过预实验才能做到心中有数,才能为实验成功打好基础。由于医学硕士生要在半年内同时完成几个预实验,实验室教师要根据各个实验的特点统筹安排好实验时间、试剂采购和实验动物订购等。
2.2 改进实验步骤,做好实验记录 实验前对所有实验材料进行全面的检查,以保证学生操作不会因试剂、仪器设备等质量问题而影响实验结果。同时为减少影响因素,可对一些实验步骤进行适当改良,既能优化步骤,又可提高实验的可操作性。另外,实验室教师要注意对预实验的各种条件做好记录,以备查证。
2.3 做好示范教学 实验室教师在操作前要注意做好示教,如通过细胞培养的示教,学生可在无菌间近距离地观看到组织块的处理、细胞计数等,学会在显微镜下观察细胞形态及其生长状况,注意培养液的颜色变化,及时换液、传代等,学生自己操作时就不会感到茫然而无从下手。
2.4 分析不同实验结果产生的原因 带教过程中,教师发现研究生实验水平参差不齐,导致不同实验组的结果差异很大。实验室教师应针对结果的不同,和学生一起分析产生差异的原因,有助于学生日后独立开展研究工作。如在纯化钙调素时,操作要领掌握不好,电泳结果就基本不出条带,实验室教师要讲透提取的步骤与操作要领,同时帮助学生找出实验失败的原因。
3 改革实验教学内容,提高其先进性和实用性
邀请免疫学专家、任课教师、生物技术专业在校生与毕业生以及参与实验准备的技术人员等,针对免疫学实验教材,广泛征求意见,集思广益,结合本实验室的条件、经费、承担的科研课题等具体情况,精选一些具有先进性和实用性的免疫学实验项目用于教学,如动物模型的制备、酶联免疫吸附实验、细胞培养、蛋白质纯化等[1]。
4 加强学生观察、思考和分析问题能力的培养
结合实验室的科研课题,加强学生观察、思考和分析问题能力的培养,能力培养对提高实验的成功率是至关重要的。如通过让学生参与慢性应激性抑郁症大鼠模型的制备,使他们在实践中学会动物的饲养、观察水迷宫、开场试验仪的使用。很多免疫学实验是在体外进行的酶催化的生化反应,而酶促反应与温度密切相关,温度每升高10℃,反应速度大约增加1倍,但温度超过一定数值后,酶受热变性,反应速度随温度上升而减慢[2]。如在酶联免疫吸附实验中,加酶标抗体后温度应控制在37℃,过高或过低都会影响显色效果。通过让学生参与此类实验过程,培养其细致观察和独立分析实验结果的能力。
5 培养学生的科研论文写作能力
学生一进入实验室,就将撰写论文的任务布置给他们。随着课题的推进,学生逐步经历论文写作的各个过程,包括文献检索、资料收集、选题、设计等,同时引导学生理解实验设计的巧妙所在。实验结束后,要求每名学生进行一次论文报告。此种做法,使学生的逻辑思维、推理能力等得到了锻炼,也提高了其科研论文的写作能力。
参考文献
关键词:免疫学;教学质量
免疫学内容复杂、理论概念抽象和且英文缩写符号繁多,这对初学免疫学的学生来说不容易理解和掌握,常使学生听不太懂,继而望而生畏。这也是历届学生反应较难学的课程之一,教学效果常常是事倍功半。因此,如何有效地提高教学质是很值得探讨的问题。现结合多年的教学经验、教学实际情况、通过学生所学实践活动,本人谈谈教学过程中的几点体会。
1讲好免疫学绪论开篇章
托尔斯泰说过:"成功的教学所需的不是强制,而是激发学生的学习兴趣。"兴趣是最好的"良药",是激发学生自主学习的动力。只要对某种事产生了兴趣,才会乐此不疲地学习下去。因此,在讲授免疫学概述的时候,比如介绍免疫的三大功能"免疫防御、免疫稳定、免疫监视"时,可做适当的比喻,如"国防军、清洁工、公安局",再加一些故事作为引导,这样学生面对的不再是那枯燥抽象的书本知识,不再是以前的死记硬背式的学习,自然而然的就进入角色,积极思考,记忆深刻,学习兴趣油然而生。讲授免疫学应用时,强调免疫疗法是未来临床治疗肿瘤最有效的方法,也是解决器官移植后一系列排斥问题提供了思路,最后总结出免疫学是一门非常实用的学科。在讲授过程中也尽量使用通俗易懂的语言去说明,从而激发学生的学习兴趣。因此,免疫学的第一堂课是至关重要的。
2注重培养学生的自学能力
学好免疫学重视学生的自学能力,如何培养学生自学能力呢?我有几点做法:①让学生养好良好的预习习惯。要求学生做好预习笔记,通过自己预习,找出自己认为学懂得知识,并找出新知识点与旧知识点的内在联系,最后提出自己的疑问。只有让学生真正做好预习,才能在课堂上占据有主动权,有的放矢地获取自己想要的知识和答案。②让学生每次课后及时归纳总结重点和难点,并给学生适当的布置一些拓展性强的思考题,指导学生通过自学、前后联系、查阅参考资料找到答案。在教学过程中,教师不仅要传授知识给学生,重要的是引导学生掌握学科结构、启发学生了解掌握知识的过程。③在绪论这一章,让学生充分地了解医学免疫学的知识结构特点以及科学的学习方法。首先去强调这门课程的重要性,比如我经常说:目前临床上许多疾病几乎都与免疫有一定的关系。让学生认识到如果以后要当好一名医生,要会看病和治病,必须具备有扎实的医学免疫学基础知识,让学生不要为考试而学,而要为构建自己完善的知识理论体系而学。再者,利用简单地流程图给学生介绍医学免疫学知识,各章节的内在联系。让学生了解医学免疫学与解剖学、组织胚胎学等研究形态学的课程有很大的区别,不仅是机制多、概念多,而且知识更新速度很快,因此学习起来有一定难度。最后,告诉学生正确的学习方法和技巧。要求学生会归纳总结,理解记忆,纵横联系,切忌浮于表面的死记硬背;要求学生学会与其他学科紧密联系。
3注重启发式课堂教学
以问题为中心展开启发式教学,来调动学生思维的积极性和主动性。在教学中,讲授一个新的概念或机制时,往往是先举实例。根据实例提出问题,由此引导启发学生自己出概念。讲授超敏反应的内容时,先提问学生所知道的有哪些过敏疾病,并将临床上常见的一些过敏性疾病的临床表现介绍给学生,比如,青霉素是如何引起过敏性休克死亡?然后提出问题,引导学生了解临床表现,以及发病机制等,充分调动学生的积极性。同时,讲授医学免疫学要采用形象贴切的比喻,以抓学生的学习兴趣。比如在讲解抗体的生物学作用ADCC效应,可以把抗体比作是桥梁,连接NK细胞和靶细胞,从而使NK细胞能够直接杀上靶细胞,这样的比喻轻松帮助学生理解ADCC作用。
4注重创造和谐的师生关系、愉快的课堂气氛
医学免疫学这门课程概念多、机制多、抽象深奥,如果教师在授课中表现出一副高高在上的姿态,满嘴生疏的医学术语在讲台上"说书"的话,只能让学生们越来越丧失了学习的兴趣。因此教师应该作为一个益友参与到教学当中去,用具有亲和力的表情,优雅大方的姿态,通俗易懂、抑扬顿挫的语言,去感染学生的情绪。同时,教学过程中尽量做到尊重学生、多引导、多鼓励,以理服人,以情感人,使学生对教师产生亲切感,更重要的是与学生架起相互信任、互相配合、相互理解的情感桥梁[1]。
医学免疫学知识中看不到摸不着的概念和机制多,也是很难给学生讲解清楚的难点。教师应尽量采用一些形象的动画,幽默风趣的比喻和姿体语言,同时可以穿插一些有趣的小故事等,起到活跃课堂气氛的作用。生动的比喻带给学生对免疫学抽象概念的形象理解,同时结合多媒体的教学方法,理论知识与图像动画结合,将难以理解的知识深入浅出地讲解给学生,使得免疫课程生动有趣,使得学生易于接受有关理论知识,取得事倍功半的效果。比如在讲抗体的结构时,可将每个人伸个胳膊做个"Y"姿势比作是一个抗体,扭个腰、抬个腿,抗体的基本结构就呈现出来[2]。通过这一形象的类比,学生面对的不再是枯燥抽象的书本知识, 不再是以前那种单纯的记忆式的学习。在合理应用多媒体的同时,应该通过丰富的表情、准确的手势、抑扬顿挫的声音感染学生,调动学生的兴趣,形成师生的良性互动。
5注重培养学生的科研思维、创新意识
学生的科研创新思维训练可以巩固专业知识,增强获取新知识的能力和应用知识的能力,开阔思路,磨练意志,营造良好的学习气氛,培养协作精神[3]。早日接触科研工作,是创造性教育的重要途径。对于本科学生,应要求针对某一疾病共同讨论并促使提出感兴趣的问题,确定拟撰写的主题和方向,然后共同查阅英文文献进行分析讨论,最后共同完成免疫学前沿进展综述的撰写[4]。通过这样的训练,查文献、读文献、最后总结归纳获得对该问题的全面认识过程,可培养学生查阅资料的能力、外语阅读和翻译能力、逻辑思维能力、综合归纳能力以及文字表达能力。科研经历直接影响学生的将来和职业发展。因此,引导学生尽早参与科研创新思维培训、创新意识和动手能力是提高人才培养的基点。
6注重学生的反馈与自我评估
学生是教学活动的主体,教学效果主要掌握学生学到了多少知识。教师可以在课下和学生交谈了解学生的学习情况,每节课随堂测试达到温故而知新的效果。同时可以让学生无记名的反馈一下教师的授课优缺点,对于教师来说,可以促进其丰富自身理论知识,用心于教学改革,为教师提高能力、提升境界搭建新的平台。
7结论
医学免疫学是一门抽象、逻辑性强的学科,只要我们在教学中"以学生发展为本"、"学生为主体,教师为主导"等教育理念,灵活运用多种教学方法、教学手段,有目的、有计划地培养和激发学生的学习兴趣,唤起学生的求知欲望,营造良好的课堂气氛,使学生不再觉得免疫学像天书一样枯燥难懂[5]。现代免疫学处在一个迅速发展的时期,许多疾病从免疫学的角度可获得新的、更合理的解释。对于教授这门课程的教师来说是机遇更是挑战,不但要让同学们学到免疫学基本理论,也要让同学们对这门学科的新进展有所了解,为其进一步深入学习、研究打下一个坚实的基础。
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PBL(problem-basedlearning)即“以问题为导向的学习”,是1969年美国的神经病学教授Barrows提出的一种“以学生主动学习为主,以问题为中心”自主学习模式。PBL将课本知识与问题挂钩,使学生投入问题中,强调把知识设置到与现实生活相关的问题情景中,引发学习者的兴趣,调动其积极性,最终通过自主查找资料、分析讨论来解决问题,从而掌握隐含在问题背后的理论知识,培养学生解决问题的技能和主动探索的能力,进而改善学习效果[2]。PBL教学法的精髓在于发挥问题对书本知识的指导作用,调动学习者的积极性和主动性。而对于医学免疫学这种比较抽象,难以理解的课程,通过PBL法将抽象的、重点的知识设计成有意义的问题,让学生自主探究来解决问题,相对于传统的教学方法,更能加深学生对知识的理解,激发学习兴趣。以医学免疫学的“主要组织相容性复合体(MHC)”章节为例,这章是医学免疫学的难点章节,内容比较复杂、抽象,涉及分子生物学及遗传学的知识,如果按照传统方式讲解MHC结构及遗传特性,再讲MHC分子,对于初学者来说在理解上有一定难度。对于此章节,笔者采取PBL法教学。在讲解此章节之前,给学生提出问题,“为什么天气变化,流感来袭时,一个寝室的同学,有人能抵抗病毒的侵袭而有人不行呢?”这一简单的问题就能引起学生的学习兴趣。学生课前查找资料,预习本章节,课上讨论,最终笔者归纳总结,点出MHC分子是机体能否抵抗流感病毒的关键,每个人抗感染能力不同正是因为MHC分子的多样性所造成的,而MHC分子由MHC基因编码,自然而然过渡到MHC基因的结构及多态性上,这样通过事例问题到原因的自学和讲解能让学生对MHC基因有更深刻的理解。在全面认识每个人的MHC基因不同之后,讲解MHC分子的结构及器官移植的配型就水到渠成了。本章讲解先将难理解的MHC简单化成一个现实问题,将抽象的知识变成具体事例,这样使学生学习起来没有枯燥乏味的感觉,然后再引导学生一步步的从具体向抽象转变,最终循序渐进地掌握MHC的结构和功能特点。笔者以本校临床医学大二学生为对象,分别按照上述PBL方式和传统授课方式进行了MHC章节的讲解。课后问卷调查显示,PBL方式教学的班级中,86%学生对PBL教学方法表示欢迎和认可,71%的学生理解了MHC概念和作用机制;而以传统方式讲授的对照班中,只有43%的同学可以理解了MHC概念和意义,再给对照班以PBL教学方式重新讲解MHC后,96%的同学认为PBL授课方式要好于传统的讲授,83%的同学表示掌握了MHC概念和作用机理。由此可见,PBL教学法确实能够有效提高学生学习医学免疫学的兴趣并改善其学习效果。
2采用比喻法教学
比喻法是指根据本质不同的事物之间的相似点,把某一事物比作另一事物,将抽象的事物变得具体,深奥的道理变得浅显的一种修辞手法。比喻教学法就是把比喻这种方法运用到课堂中,教师围绕教学目标,将难懂的知识巧设比喻,以生动形象的类比来阐述抽象、深奥的知识,最终实现教学目标的方法。针对医学免疫学中繁多的概念、深奥抽象的机理,合理运用比喻、类比的方法不仅能使深奥的机理通俗易懂,使学生易于理解,学得轻松,而且还能激发学生的想象力,培养其创造性思维的能力。笔者同样是以本校临床医学大二学生为对象,分别给这一专业的两个班上课,其中一个班讲解免疫球蛋白可变区结构的时候采用了比喻法,将免疫球蛋白的H链或L链比作班级的座位,从门到窗蛇形排列。可变区就是靠门的这一排座位,学生就是氨基酸。“可变区氨基酸变化频率大”可以理解为靠门的这一排座位可以落坐的学生是随机的。遇到某种病原体侵袭,机体会挑选出可以与病原体的抗原互补结合的氨基酸(合适的学生),让其坐在可变区,形成特定空间结构与抗原互补结合。当侵袭机体的病原体种类改变后,机体又会挑选不同的氨基酸落座于可变区,与病原体抗原发生互补结合。“可变区氨基酸变化频率大”即可理解为“抗体可变区可以进入的氨基酸是随着侵入机体病原体的种类不同而发生改变的”,这样类比的讲解能让学生直观、快速地理解“可变区氨基酸变化频率大”的含义,使学生顿悟,加深印象;而另一个班只是按部就班的常规讲解,课后学生反映对于“可变区氨基酸变化频率大”这一点很难理解。细细思考,医学免疫学很多抽象难懂的知识点就蕴含在日常生活之中,采用比喻法讲解能起到事倍功半的效果。如T/B淋巴细胞的分化发育过程可以比作小孩到士兵的成长,除了T/B细胞本身发育成长之外,它们的武器——TCR/BCR也在不断打磨(基因重排),最终发育为配备武器(TCR、BCR)的成年人(成熟T/B细胞),经过阴、阳性选择(体检),剔除不符合要求的细胞后,成为合格的士兵,保卫机体。再比如IgM类抗体好比先头部队,在感染早期发挥作用;IgG就是正规主力军,在感染中晚期加入战场,起杀伤病原体的主要作用;sIgA为边防军,驻守机体的消化道、泌尿生殖道等部位。免疫缺陷病犹如军事防御和攻击系统被被摧毁了,其他的敌人就会乘虚而入,大肆破坏机体。自身免疫病好比是免疫系统被蒙上了眼睛,分不清敌我,误伤了自身。这样的类比和比喻鲜明生动,不仅营造了良好课堂气氛,而且能更好地帮助学生理解抽象的概念,笔者运用比喻法在教学实践中收效不错,学生反映明显提升了学习兴趣,提高了学习效果。
3合理运用基于手机的移动多媒体教学
多媒体教学是一种现代化的教学手段,它通过图片、声音、动画、影像等方式将书本上枯燥乏味的概念变成生动、直观的画面,使抽象概念具体化、形象化[3]。目前,我国高校基本都实现了计算机为辅助手段的多媒体教学。由于多媒体技术的表现力和真实感,相比单纯的语言及粉笔讲解,更易受到师生的欢迎。但是,仅仅依靠计算机和投影仪的多媒体教学,一方面会造成学生上完课就结束,知识印象不深,另一方面又很容易导致师生之间缺乏互动[4],也不利于教师及时了解学生的学习情况。现在智能手机已成为广大学生的标配,几乎所有学生都会带手机进入课堂。笔者在讲解完一些抽象的概念和原理时,会将相关的动画或视屏通过基于手机的学习软件发给学生,这样做不仅通过多媒体手段将抽象难懂的知识形象化,易于掌握,而且还便于学生根据个人情况随时加深对知识的理解,使知识的学习不仅局限于课堂。另外,通过手机的学习软件,教师可以在课堂上可以随时对学生进行提问、测验,学生通过手机进行答题,在加深学生对知识的印象同时方便教师及时了解学生的学习情况,为后续改进教学提供参考[5]。此外,师生之间还可以通过手机进行答疑解惑,为学生学习提供便捷。笔者在讲解补体激活途径这类抽象的、需要空间想象的知识时,常辅助采用移动多媒体教学,将补体激活的动画视屏发到学生手机端,便于学生理解和课下学习,部分同学还针对动画视屏中多于书本知识的地方提出疑问,笔者通过答疑解惑,不仅丰富了学生的课外知识,还提高了其学习免疫的兴趣。基于手机的移动多媒体教学虽然有上述一些优点,能很大程度提高学生学习效率,激发学习兴趣,但也要看到它的一些弊端,要合理恰当的使用手机移动多媒体教学,将其作为辅助教学的手段,不要本末倒置,忽略对免疫知识的讲解。
4适当拓展课本知识
医学免疫学是一门发展的学科,知识更新非常快,仅讲解课本的知识很难培养出合格的免疫学人才。应当在立足教材的基础上,对一些知识点适当拓展,补充一些有趣的实例,这样不仅能让学生对问题本身有更深、更好地理解,而且还能激发学生学习免疫的兴趣。比如在讲解胸腺的时候,就可以提到胸腺缺陷小鼠——裸鼠。给学生讲解一下裸鼠的用途,这样不仅增长了学生的知识,又反过来加深了对胸腺功能的认识。再比如讲解T细胞表面分子程序性死亡受体1(PD-1)及细胞毒T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)时,可以延伸一下PD-1及CTLA-4抗体药物治疗肿瘤的原理及食品药品监督管理局(FDA)批准上市的PD-1及CTLA-4抗体药物和临床疗效,同时讲清楚这类药物使用范围及副作用;在讲肿瘤免疫时,扩展一下肿瘤免疫的新进展,如嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T)治疗急性淋巴细胞白血病的疗效及潜在的问题,将书本知识与实际应用联系在一起,不仅加深了学生对书本知识的理解,而且丰富了课堂,极大的提高了学生的学习兴趣。
5小结
医学免疫学的抽象性、前沿性、交叉性等特点不仅给学生理解知识设置了障碍,而且还增加了教师对课程讲解的难度,对教师提出了很高要求。给学生一碗水,需要教师有一桶水,甚至一潭水,教师只有不断的充电,找到抽象知识与现实事例的联系,用更易于理解的图片、影像等方式展示出来,才能在免疫学教学工作中更加游刃有余,将书本知识更加生动多彩地讲授给学生,最终激发学生的学习兴趣,提高医学免疫学的教学质量。
参考文献
[1]田志刚,曹雪涛.免疫学领域的发展现状和未来挑战[J].科学观察,2014,9(3):33-36.
[2]郝强,张勇.PBL与案例教学法的分析与比较[J].继续医学教育,2017,31(2):50-52.
[3]徐胜,韩超峰,刘星光,等.医学免疫学教学中提高学员兴趣的体会[J].基础医学教育,2013,15(5):458-461.
[4]王沁峰,李延平,常勇,等.Android智能手机在多媒体教学中的应用[J].集美大学学报,2014,15(3):115-119.
应该在充分分析不同专业特点的基础上确定教学重点,对于中药专业的学生,应该重点介绍中药与微生物之间的关联以及中药的抗菌抗病毒实验等内容;对于临床专业的学生,应该充分重视致病机制、产生的疾病与治疗方法的讲解;对于助针灸推拿以及康复治疗专业应该重点讲解针灸推拿等中医治疗方法对机体免疫应答的治疗效果与作用等等。根据不同专业的基本特点确定教学重点,能有效帮助学生更加了解教学内容的侧重点,提高其学习效率。
2合理的改革教学模式
2.1科学的应用多媒体
现在,多媒体技术已经被广泛的应用在很多行业与领域,教育领域也不例外。多媒体教学能够有效的提高学生的学习兴趣,增加信息的输出量,并能提高教学效率等。而将多媒体教学方法合理的运用在此课程当中,能够收到较好的教学效果。假如可以采用动画与图片的形式将人们肉眼无法看到的病毒与细菌等物质呈现出来,同时也可以借助视频以及动画的形式将免疫学中的免疫应答过程以及抗体结构等展示出来,从而加强内容的生动性与形象性,便于学生的理解与掌握。然而多媒体教学并不能全面的替代传统教学方法,传统的板书教学方式也具有一定的优势,所以实现二者的有机结合,从而提高教学效果。
2.2合理的应用PBL教学法
PBL教学法即为一种以问题为学习的起点,充分重视教师主导性与学生主体性的教学模式。此教学方法可以有效的帮助学生形成临床思维,充分激发学生的创造性与学习积极性[3]。如在讲解抗原章节中的交叉反应之前,应该首先向学生阐述一种临床现象:在幼儿发生A族溶血性链球菌感染以后,又患上咽喉炎,在患病2~3周以后,咽喉部位的不适症状逐渐消失,然而患儿机体却出现了肾小球炎的症状,例如血尿、浮肿以及蛋白尿等。之后教师可以向学生提出问题:为何咽喉部位所感染的细菌又会造成患儿机体肾部位发生异常?应该怎样借助微生物与免疫学的基本理论来分析与解释此现象?学生可以在课后带着问题查阅相关的资源,然后在课堂上通过讨论的方式寻找最佳的答案,进而充分理解此临床现象的发病机制。
3加强实验教学改革
对于传统的教学而言,通常都会是在教授完一个章节的理论课程以后才会开展一次实验,并且开展的往往都是验证性的实验,其涵盖比较零散繁琐的实验内容,各个实验彼此间也缺乏有机的联系,因此,难以激发学生对实验的兴趣与热情。针对这一现象,可以开展综合性的实验,从而替代传统的验证性实验。用综合性实验有着较强的趣味性以及连续性,能够引导学生借助所学的理论知识,进行规范化的操作,从而获得正确的结论。此实验方法能够有效发挥学生的创造性与主观能动性,从而促进学生的全面发展。
4运用合理的考查方法
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0225-02
免疫学是生命科学发展的三大支柱之一(细胞生物学、免疫学和分子生物学),理论和实验性强,并与其他学科交叉明显的一门重要专业基础课。免疫学是一门概念抽象、逻辑性强的学科,学生普遍认为免疫学深奥、难学。如何在传授基础理论知识、实验动手技能的同时,增加学生的兴趣和学习主动性、提高学习效果一直是我们探索与改革的重点。经过多轮的调研、实践与反馈,本课程组探索了一套理论教学、实践教学和开放式考试三位一体的研究型教学模式,取得了良好的效果。
1.免疫学理论的研究型教学
1.1 教学方式与组织形式
随着信息技术的发展,多媒体教学手段的普及,教学效果得到了较大的提高。然而多媒体教学并没有从根本上改变教学方式与组织形式,而且在传统的教学尤其是合班上课中,经常出现“原理概念满堂灌”的现象。在这种课堂中,教师从头到尾唱主角,无法顾及到每个学生是否听懂;学生往往只是一种被动的学习,教学效果较差[1]。因此,要激发学生的求知欲、好奇心和学习兴趣,必须实现教学方式与组织形式的转变,引入学生参与式教学,将教学组织形式从“以教师为中心”向“以学生为中心、以教师为引导”转变,让大学生走上讲台,而老师则主要起好引导作用[2]。
通过多年的教学改革和实践摸索,我们在免疫学教学中成功地引入学生“参与式”教学。在这种“参与式”教学中,课题组教师结合国内外免疫学研究热点、动态以及与免疫学相关的社会生活事件,拟定了一些主题,如“三聚氰胺”、“甲型H1N1流感”、“器官移植”、“奥运会违禁药物”、“艾滋病”、“疟疾”、“有机磷农药”等,并将学生分组,自由选题,通过课后查阅国内外文献进行拓展式学习,安排两学时的时间由每组学生推举代表讲解各组制作的PPT。在参与式教学中,台上的学生或娓娓道来,或热情洋溢,将理论学习联系科研或生活实际,通过科学问题的提出、研究内容的归纳与分析,最后都能提出一套比较完善的方案来解决问题;台下的师生参与讨论与点评,收获都很大。这种“参与式”教学方式将学生的被动学习变为主动式学习,将教师的课堂灌输变为学生课后拓展、师生共同探究。通过学生上讲台,师生互动,教师转变角色,教师的权威不再建立于学生的被动学习基础上,而是师生在共同参与的探究活动中掌握知识,提高能力。从多年教学实践的情况来看,学生主动式学习的兴趣提高,并通过课外学习延展了课堂的内容,收到了良好的效果。
而且,我们在教学中将我院熊立仲教授提出的“千问计划”的教学组织形式也运用到日常教学中。在教学中多鼓励学生自己提出问题,通过课堂讨论或课后查找资料来回答问题。有的问题虽然是目前暂时回答不了的,但为他们以后探索研究这些问题播下了种子[3]。
1.2注重与研究型教学相适应的免疫学内容调整与更新
在教学内容方面,免疫学课程过去主要讲授免疫学的一些基本理论技术,根据教学大纲的框架来实现既定的目标。对于这样一门实践性很强、发展日新月异的学科来说,完全按照以前的知识结构来设计教学内容已远远满足不了学生的需要。一方面,我们根据课堂需要经常对教学内容进行更新,打破“重近代经典内容、轻现代新科技知识”的传统,精选经典教学内容,在内容上更要力求反映科学技术和社会发展的最新成果,注意把体现当代学科发展特征,免疫学与其他学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来,加大新内容的份量。另一方面,结合笔者的免疫学相关研究内容和成果引入课堂,把创新思维逐步融入学生的知识结构中,为学生探索新事物、培养乐于创新的精神和习惯打下了良好的基础[4] 。
表1与研究型教学相适应的免疫学实验课内容调整
同时,通过单独设置免疫学实验课,对课程的理论与实验内容进行整合,补充了间接法ELISA实验,并采用酶标仪对ELISA结果进行检测,强化了实验教学的先进性和新颖性。在实验内容的安排上则强调实验顺序的连续性、实验内容的密切衔接(见表1)。在免疫学实验中,学生以基因工程技术超表达的蛋白为抗原,以小鼠和家兔为免疫动物,每班每人都能得到抗血清制备和ELISA检测的实验技能训练,加深了对免疫学方法原理的深入了解。
2.以科研课题形式设计实验课,培养学生创新能力
2.1将实验内容与科研课题、大学生科技创新基金(SRF)项目、毕业论文和兴趣小组等科研活动有机融合
免疫学实验内容被整合成一个综合大实验后,类似于一个小型科研课题,是一种需要学生主动参与、发现问题、分析问题、解决问题为一体的初步科研训练,要求学生必须以科研探索者的角色融入到实验中,加强了实验的科研训练目的。在课余,我们还注意收集一些能用免疫学实验解决的科学问题,如某些教师想用表达的蛋白来免疫获得相应抗体、某个研究生正在制备抗血清用于免疫印迹杂交、某些SRF项目正在研究的对象可作为抗原等,将学生正在接触或即将接触的科研课题与实验内容有机结合,学生更能体会免疫学实验技能的重要性,会更能有准备地上好免疫学实验课,避免为了做实验而实验,为了修学分而做实验的消极态度[5]。
2.2以自身血液为标本,与社会实际加强联系,提高学生动手的兴趣
在间接法ELISA孵育等待的过程中,我们穿插安排了血型鉴定的兴趣实验。在实验中让学生亲手采集自身血液,研究自己的血型。实验完毕后将本班同学测得的血型做一统计,并与献血、中国的血库供应情况、血型改造等相关信息联系起来。这个与自身相关的兴趣实验,极大地激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性。
2.3要求学生以论文格式提交实验报告,为科研论文写作打下坚实的基础
在第一次实验课上,让学生明确本实验类似于一个小型科研课题,并要求学生以论文格式提交实验报告。对于即将迈入大四,进行毕业设计和毕业论文写作的学生来说,写论文比写一般的实验报告要难。因为,前言部分需要他们去查阅大量的相关资料;材料与方法部分要求他们了如指掌;实验过程中要求观察更加细致全面;所有实验结果要求及时实事求是地纪录;实验后要求对结果运用因果关系、现象与本质等关系去推理分析,运用理论知识去认识讨论各种本质变化之间的内在联系,从而形成关于本实验或整个综合实验的本质的完整的认识。如此理论一实践一再理论一再实践,能较好地激起了学生对科研的兴趣,培养了严谨的科学态度和科研作风,更重要的是提高了他们的科学思维能力和科研写作能力,从而达到了研究型教学的目的[6]。
3.实行开卷考试,考察学生理论联系实际的能力
本科教学改革中一个很重要的方面是考试改革。生命科学的一些专业课和专业基础课,基本上都是实践性很强的课程。如果采用一般的闭卷考试,这样容易造成学生仅仅通过死记硬背来应付考试,而不是通过灵活运用知识去分析和解决问题的弊端。因此,本教学团队结合我院考试改革的要求,在考试方式上做了一些改革,对免疫学开卷考试进行了一些尝试。考试题目结合当前农业、医学、环境和食品等领域与免疫学相关的热点问题,如针对瘦肉精的安全检测或禽流感病毒的检测等,如何建立快速灵敏的免疫学检测方法。在考试内容的灵活性和题目的多样性上下工夫,使之更全面地考察学生掌握和运用知识的能力,在解决这些实际问题中使学生理论联系实际,做到学以致用,取得了较好的效果,受到了学生的好评。