兽医免疫学研究性学习模式的建立与实施

1、兽医免疫学研究性学习模式的建立与实施摘 要目的:建立兽医免疫学研究性学习模式并对其实施效果进行评价。方法:从兽医学临床实践和科学研究的 前沿问题中选择意义重大的问题开展研究，用本科教学大纲所规定的免疫学实验技术和大纲外必要的研究技术实施对所拟 定项目的研究，从中获得免疫学新知识，并进行教学效果评价。结果：有94. 54%的学生认为研究性学习可以培养团队精神， 近89%的学生认为采用研究性学习模式可以增强他们的主动学习能力。90%左右的学生认为该模式可以加深对理论知识的 理解与系统整合，近84%的学生认为该模式可以促进理论知识的应用。结论:研究性学习可培养学生的认知能力与发现能 力，加强学生对免

2、疫学基本知识的整合能力，而且有助于学生开展创新创业实践，并在实践中锻炼心智，增强理性思辨能力和 社会担当能力，特别是在未来面对各种复杂问题做出有意义选择的能力#关键词研究性学习;认知能力;发现能力;效果评价Development and implementation of project-based learning model in veterinary immunologyAbstract Objective： To develop the project-based learning model of veterinary immunology and evaluate itseffic

3、acy. Methods： Important problems selected from the frontier of both clinical setting and scientific research in veterinary medicine， and basic immunological techniques and other necessary research protocols were appropriately employed to carry out our program research in order to acquire new insight

4、 of immunology. Finally，the teaching efficacy was evaluated. Results： 94. 54% of the students thought that project-based learning can cultivate team spirit. Nearly 89% of the students thought that this mode can enhance their active learning ability; about 90% of the students thought that this mode c

5、an deepen everyones understanding and systemic integration of theoretical knowledge， and nearly 84% of the students thought that this mode can promote the application of theoretical knowledge. Conclusion： Project-based learning can cultivate students to recognize and discover，promote their ability o

6、f integrate basic knowledge of immunology，help students carry out innovation practice，train their mind in practice，strengthen the ability of critical thinking with reason and social responsibility，especially the ability to make meaningful choices while facing various complex problems in the future.K

7、ey words Project-based learning; Cognitive ability; Discovery ability; Effect evaluation全国教育大会上明确 指出，高等教育必须坚持立德树人，坚持深化教育改 革创新，坚持把服务中华民族伟大复兴作为教育的重要使命，坚持把教师队伍建设作为基础工作。李 克强总理强调“优化高校区域布局、学科结构、专业 设置，坚持以教学为中心，突出创新意识和实践能 力，培养更多创新人才、高素质人才”。提高学生的 创新能力和实践能力，为教师团队育人提出了新的 要求。而且社会变革和畜牧业生产转型所带来的疾 病防控新问题，也要求本教研室必须

8、改革创新兽医 免疫学的教学模式。十几年来，本教研室先后采用 开放互动式教学模式、情境教学模式和自主式实验全国教育大会上明确 指出，高等教育必须坚持立德树人，坚持深化教育改 革创新，坚持把服务中华民族伟大复兴作为教育的技术训练模式开展兽医免疫学教学实践，取得了良 好的效果但因学科交叉发展起来的免疫学所 具有的不一般的“深度、难度和挑战度”，无论是原 985高校,还是地方院校，师生同感其“难教”和“难 学”。然而，由于免疫学成就在临床实践中所展现 的突出作用，引来很多学生的热切关注和强烈的求 知欲,希望参加研究生课题研究的学生越来越多，这 为开展研究性学习提供了主观上的可能。从“认 知”与“知识形

9、成”的关系考虑，本教研室认为，借助 几个检测固有免疫和适应性免疫功能的基本实验, 组成一个研究方法体系，用以研究一个兽医免疫学 的前沿课题，将各个实验所获得的实验结果加以系 统整合，不仅可获得兽医免疫学的新知识，而且也能 增强对兽医免疫学基本知识的学习效果。研究性学习是指学生在教师的指导下,通过亲 自参加科学研究来实践运用知识并获得知识的一种 学习模式。通过缜密的组织与科学的实施,在探索 与研究过程中使学生获得产生新认知的组成元素， 然后以此为基础，引导学生开展符号学习、信息加工 学习、认知发现学习、认知.接受学习、顿悟学习和 建构主义学习，最后建立起以科学实验为基础的研 究性学习模式，以增强

10、学生的元认知能力。由此不 难看出，研究性学习是实现由点到面、由浅入深、由 简单到复杂的高阶学习有效途径，可有效化解学习 的难度,并具有自主探究、协同合作、实践多样、开放 综合、重在过程的特点。学生通过参与一个包含 着某一门课程全部基本知识的科学研究项目实践, 从具体的实践中去感知,去发现,并通过大脑皮质对 这些现象进行加工整合，形成对具体事务的概念或 判断，最终实现知识的创造和自身综合能力的形成# 本文主要介绍我们以$ food-and.7outh disease, FMD）病毒样颗粒（virus-like particle, VLP）疫苗对 机体免疫功能的影响为研究课题所开展的研究性 学习实

11、践。1资料与方法1.1资料 参加研究性学习实践的本科生主要为 2016级动物医学和动物药学专业的大二学生。1.2方法由于工业革命带来的世界农业生产转 型,家畜不再作为农业生产力构成要素，而变成人类 优质食物的主要来源，它们被大规模、高密度地饲养 在一个圈舍内，由此促使兽医学由个体兽医学发展 成群体预防兽医学，各种传染病成为既影响畜牧业 生产效益，又影响人类食品安全和公共卫生的全球 性问题。众所周知，疫苗是预防传染病最有效、最经 济的方法之一。所以，预防兽医学就成为世界兽医 学领域的“重中之重”的学科。免疫学知识不仅是 研制新疫苗的重要基础，而且评价疫苗的临床效果 和疫情监测也都离不开免疫学知识

12、。临床实践表明，一个优良的疫苗不仅要适当激 活适应性免疫应答，使机体产生中和抗体、活化T 细胞,并能形成有效的免疫记忆。而这些生物学过 程都是建立在固有免疫应答首先被疫苗启动的基础 上。所以，免疫接种这样一个看似很平常的临床干 预行为，实则反映着临床工作者的免疫学知识水平 和对免疫学技术的综合运用能力。为此，本教研室 从当今世界兽医临床实践出发，选择了至今尚无有 效疫苗的A类动物传染病一FMD作为疫苗研制 的目标疾病，并以VLP作为疫苗的抗原形式，研究 接种一FMD VLP疫苗所诱导的动物免疫功能改 变,由此展开兽医免疫学的研究性学习#本次研究内容、研究目标和研究方法既要基于 本科生的实际来确

13、定，又要反映兽医免疫学的基本 内容，并兼顾国家新兽药审定标准。由于FMD VLP 是一种可溶性抗原（VLP和佐剂IMS206按照4：1乳 化,小鼠颈背部皮下接种，免疫剂量50国只，首免 后10 d进行二次免疫，二次免疫后10 d进行下述试 验），所以选用双向琼脂扩散实验来检测外周血中 和抗体;用巨噬细胞吞噬实验反映该抗原对动物固 有免疫功能的影响;用淋巴细胞增殖实验反映疫苗 接种后细胞免疫功能的变化;用迟发型超敏反应实 验检测细胞免疫记忆是否形成;用溶血空斑试验检 测脾脏B细胞产抗体的能力；用ELISA检测外周血 中细胞因子的含量变化。以上实验所获得的各种数 据就是代表免疫学知识的“符号”，对

14、这些数据进行 系统整理归纳，就可获得机体对FMD VLP抗原免疫 应答的新认识。在这种新认识的形成过程中，学生 们完成了符号学习、信息加工学习、认知.发现学习、 认知-接受学习、顿悟学习和建构主义学习，从而使 他们的认知能力和创新思维能力得到显著增强#同 时,也使他们的团队精神、合作意识、科学信念和自 信心得以树立或加强。针对动物药学专业，本教研室设置了“柴胡皂 苷和番泻苷A对机体免疫应答的影响”这个研究项 目，用溶血空斑实验评价机体B淋巴细胞产生抗体 能力，用ELISA评价抗体产生水平,用巨噬细胞吞 噬实验评价机体固有免疫功能，从而实现从固有免 疫和适应性免疫应答角度评价两个药物对机体免疫

15、应答的影响。通过项目的实施，既促进了免疫学知 识的系统整合，也实现了免疫学与中药药理学的学 科交叉，对学生创新能力的形成产生了积极促进 作用。1. 2.1成绩评定尽管研究性学习在设计上兼顾了 免疫学体系的主要方面，但还有多个方面的基本知 识未能涵盖，例如抗体分子结构、模式识别理论、主 要组织相容性复合体与抗原提呈理论等。因此课程 考核采用形成性评价考核体系。即不仅对研究性学 习进行专门评价考核（包括试验计划的制订、实验 成败的比例、论文写作等），还要把平时成绩、期末 考试成绩、实验报告成绩等加权后给一个总成绩。 此外,更注重学生平时表现的评价，包括出勤率、课 堂学习中的参与度、创新设计与答辩能

16、力Summary 写作等。于是,兽医免疫学的最终考试成绩就按照 以下公式产生，即课程总成绩=理论成绩（期末考试 x90%+平时成绩xlO%） x50%+实验成绩（实验计划 x30%+学术论文x30%+创新设计x30%+平时表现x 10%） x50%#1. 2.2实施效果评价 研究性学习模式可以激发 学生的学习欲望,从而很容易与学生达成共同愿景。 实现了理论与实践的结合，增强了责任意识与担当 精神，充实了学生的兴趣内涵,实现了学生由被动学 习向主动学习的转变，尤其是牢固树立了学生的科 学信念和忠诚于科学的学习态度。为了系统评价研 究性学习实施的效果，进行了问卷调查，内容包括研 究性学习的优点及研

17、究性学习对免疫学理论学习的 作用。前者包括提高创新思维能力、促进团队协作 能力、提高综合解决问题的能力、提高主动学习能 力、提高对所学理论知识的整合能力等;后者包括加 深对理论知识的理解、促进理论知识的应用、增强理 性思辨能力、增强学生对免疫学与其它学科的交叉 融合、促进先进理论知识的临床转化、实验成功所产 生的自豪感对专业学习的促进作用等。共发放问卷 180份，回收有效问卷165份（动物医学95份，动物 药学70份）。2结果对收回的有效调查问卷进行统计分析,得到如 下结果（表1） !由表1可以看出，动物医学专业和 动物药学专业有达94. 54%的学生认为研究性学习 可以培养团队精神;超过89

18、%的学生认为实施研究 性学习可以增强大家的学习主动性，充分认识到自 己的责任和担当，从源头上逐步养成了学生的职业 精神，拓展了学生对通过探索达到既定目标的思路, 很好地培养了学生探索未知的能力、毅力和勇气，也 培养了学生们的合作意识和团队精神。研究性学习表1研究性学习模式的教学效果评价(%)Tab.1 Assessment of teaching effect of research learningmodel( %)条目专业百分比百分比2）研究性学习对实验学习的效果提高创新思维能力动物医学84. 2180动物药学74. 28动物药学74. 28促进团队协作动物医学91. 5794. 54动物

19、药学98. 57提高综合解决问题能力动物医学8181. 81动物药学77. 14提高主动学习能力动物医学91. 5789. 09动物药学85. 71提高对所学理论知识的整合能力动物医学66. 3164. 84动物药学58. 57研究性学习对理论学习的效果加深对理论知识的理解动物医学89. 4790. 90动物药学92. 85促进理论知识的应用动物医学83. 1585. 45动物药学88. 57增强理性思辨能力动物医学78. 9477. 57动物药学75. 71增强学生对免疫学与其他学科的交叉融合动物医学75. 7876. 36动物药学77. 14促进先进理论知识的临床转化动物医学72. 637

20、0. 30动物药学67. 14Note: 1）该列表示各个专业的百分比，即某专业该条目的学生人数/ 该专业的问卷分数;2）该列表示所调查学生的整体百分比，即 选该条目的所有学生数/所有的问卷总数.对理论学习方面的影响,90%左右的学生认为该模 式可以循序渐进地深化学生对免疫学理论知识的理 解,增强认知能力和发现能力。近84%的学生认为 该模式可以促进知识的建构能力、系统整合能力和 对理论知识的应用能力，增强创新思维能力# 75% 以上的学生认为可有效地促进理性思辨能力的形成 和发展，加强免疫学与其他学科的交叉融合,特别是 有83. 15%以上的学生认为研究性学习能培养学生 应用所学理论知识的能

21、力。学生们切身体会到研究 性学习不同于传统的课堂学习，它不再是以教师为 中心，而是充分尊重学生的主体地位,让学生按照他 们自己的项目设计主动探寻知识，真正做到理论联 系实际，知行合一，同时锻炼了学生的思维能力和实 践能力。正是这种学习过程,才使他们在战胜了一 次次失败之后获得了真正属于他们的成功，从而使 他们在心灵深处为自己感到自豪！所以，研究性学 习是实现“知识”发现、方法”习得与“态度”形成 的有机结合的有效教学手段，同时也提高了学生们 的综合能力和专业思想水平，为其日后发展成为创 新型人才打下了坚实的基础。3讨论为增强学生毕业后解决复杂科研问题或临床问 题的能力，在原有的开放互动式教学、

22、情境教学模式 与自主式实验训练模式的基础上，以项目形式开展 了研究性学习。近几年实践使教师团队深深体会 到，研究性学习的关键在于项目开始前的精良整体 设计:包括研究问题的提出与凝练、研究目标定位、 研究内容确定、研究方法的选择、探索过程的逐步实 现，以及最终成果的落地途径。在本项目建立的 研究性学习模式中，从理论课授课开始就将与免疫 学有关的临床问题介绍给学生，并在课堂上讲授的 适当环节对课题所涉及的知识体系做出提示和引 导,让学生初步认识所面对的科学问题（包括认识 问题和实践问题），激发学生的学习兴趣，增强对免 疫学知识的渴求。同时，让学生从中国知网下载一 些有关论文阅读，深入发现更多细节问

23、题，并进行讨 论分析，以增强学生的理性思辨能力，为实现“教” 与“学的和谐发展奠定基础。为与上述教学组织理念相适应,对实验教学的 方式做了很大改变，以项目形式将本科教学大纲所 规定的实验项目整合在一起，使其承担项目功能，不 仅很好地弥补了原有自主式实验中各个实验之间缺 乏联系的缺点，而且还可发挥实验技术创造知识的 作用，这种改变对学生最具有吸引力,从而使他们变 得比以往更加积极主动，严肃认真，一丝不苟。由 2017级动物医学专业对免疫学很感兴趣的学生组 成的项目团队，针对FMD VLP疫苗“黏膜免疫增强 剂”的世界难题开展了研究性学习。主要从重组质 粒提取、HEK.293T细胞转染、VLP纯化

24、鉴定，到黏 膜免疫增强剂的正交设计展开研究。另外,亦为动 物医学专业本科生设计了 “探索巨噬细胞应答 FMDV免疫原的表观遗传学机制的研究性学习”项 目，以染色质可接触性测序技术检测FMDV VLP通 过与巨噬细胞清道夫受体结合所引起的染色质转录 活性变化，阐释巨噬细胞应答的表观遗传学机制,发 现疫苗设计的新靶标。通过项目的实施，不仅使学 生的视野得到了开阔，而且还为学生毕业后从事前 沿科学研究工作建立了技术储备。由此不难看出， 研究性学习加深了学生对免疫学理论知识的整体认 知，促进了对理论知识的融合应用和认知一发现 能力的形成，使学生的思维更加有逻辑,在实践向认 识的转变过程中获得新知识，收获从未有过的成功 喜悦和知识超越的自豪,从而坚定科学信念。同时, 研究性学习也是充分调动学生主动学习的有效手 段,并可以挖掘学生的认知能力与发现能力。由此 不难看出，研究性学习过程可非常有效地解决现有 教学模式所存在的问题，并赋予免疫学教学“高阶 性、创新性和较高挑战度”