《临床免疫学检验技术》课程思政课堂教学设计

《临床免疫学检验技术》课程思政课堂教学设计一、教学目标【知识点育人目标】.了解放射免疫检验的过程，培养学生善于发现问题、善于分析问题、勇于解决问题的创新精神。.熟悉放射免疫检验的发现，塑造坚持真理、百折不挠的学术品格。.掌握放射免疫检验发明的意义，培养学生奋发进取、自强不息的人格。【知识点思政元素】.通过柏森和罗莎琳创立的放射免疫测定法的学习，培养学生积极思考、热爱科学、勇于创新的科学精神。.强调超微量分析技术发明的艰辛一一培养学生求实求真的科学态度和百折不挠的优良品质。，.以平民之家、在鲜有女性涉足的科研领域的事迹一一激励学生奋发进取的精神。二、课程思政融入知识点放射免疫检验分析融入方式.通过柏森和罗莎琳创立的放射免疫测定法的学习，培养学生积极思考、热爱科学、勇于创新的科学精神。.强调超微量分析技术发明的艰辛一一培养学生求实求真的科学态度和百折不挠的优良品质。.以平民之家、在鲜有女性涉足的科研领域的事迹一一激励学生奋发进取的精神。思政元素百折不挠、求真求实、科学精神、奋发进取二、教学引入课程基于放射免疫检验分析这一主题，以教学案例为基础，以点到为止法、同桌讨论法、教师诱思导学等手段开展教学。教学过程由浅及深，由易到难，通过罗沙琳•雅罗发明放射免疫检验分析的案例探讨善于发现问题、善于分析问题、勇于解决问题的创新精神；坚持真理、百折不挠的学术品格和奋发进取、自强不息的人格。三、教学展开（一）导入在对某些疾病的诊断治疗中，精确、快速地测定激素的浓度十分重要，但由于机体内各种激素的浓度都很低，要确定一种激素的浓度并非易事。早期研究中往往采用化学分析法和生物活性测定法。就化学分析法而言，许多激素的反应性质一样，无特异性可言。而生物活性测定法对于很多激素来说，根本就行不通。例如，下丘脑激素的生物活性是促进或抑制脑垂体激素的分泌，这样的生物活性是很难定量的。再说，体内有很多激素具有相同或相似的生物活性（例如肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素都可以升血糖）。因此，这两种方法都很难精确、有效和特异性地测定出某一种激素的浓度。由于上述两种方法的严重缺陷，导致早期人们对激素的研究一直没有什么突破。直到放射免疫测定法的创立，激素的研究才进入了突飞猛进的黄金时代,因此该项工作开创了新纪元。罗莎琳•雅罗是美国医学物理学家,在研究中把免疫学、同位素学、数学、物理学有机地结合起来，创制出具有高灵敏性的放射免疫试验方法。1959年，罗莎琳和柏森第一次精确地测定出人体血浆的胰岛素浓度，证实了成年糖尿病患者血浆中胰岛素并不缺少，只是因与胰岛素抗体结合而丧失了降血糖的效能。（二）展开罗莎琳在美国纽约长大并在那里生活。她的父母出身寒微，曾想让她成为一名女教师，但罗莎琳是一个有些倔强、固执的孩子。罗莎琳在学前班之前就开始阅读，七年级的化学老师引起了她对科学的兴趣，大学期间她喜欢核物理。博士毕业后罗莎琳任职于退役军人医院，和医学博士梭罗门•柏森共同工作，他们都是严谨而富有才华的研究者。柏森和罗莎琳建立放免测定法有些偶然。他们原来研究的是某一类糖尿病的生理学基础，某些糖尿病患者可以通过注射胰岛素的方法来治疗，有些患者却无效。莫斯基医生认为后一类患者之所以患糖尿病，并不是由于缺少胰岛素分泌,而是正常分泌的胰岛素在体内分解太快导致血液中胰岛素含量不足。当时正值放射性同位素示踪方法在化学和生物学上开始应用，他们就想到把碘标记的胰岛素注射到糖尿病患者和非糖尿病患者体内，然后测量血液中标记胰岛素的消失速率。结果很奇怪，在糖尿病患者中，并不能将胰岛素分为两类，一类是分解快的，一类是分解慢的，也就是说莫斯基的假设未能得到证实。可是，不管是糖尿病患者还是非糖尿病患者，凡是过去曾经注射过胰岛素的，再注射标记胰岛素，则它在血液中消失速率就比过去未曾注射过胰岛素的人消失得慢些，这是什么缘故呢？他们提出一个大胆的假设：注射外来胰岛素后人体产生了抗胰岛素的抗体,也就是说胰岛素是抗原,后来再注射标记的胰岛素,则标记的胰岛素和血液中已有的抗体相结合，这是消失速率降低的原因。按照当时免疫学流行的观点，只有分子量很大的蛋白质才能作为抗原，像胰岛素这样比较小的多肽分子是不能产生抗体的。所以，接下来他们需要用实验测出血液中抗胰岛素抗体的存在，来证实这一假设。当时免疫学上测抗体的方法就是经典的免疫沉淀法，即抗体和抗原结合成复合物后从血清中沉淀出来。可是柏森和罗莎琳知道，如果真有抗胰岛素抗体的话，其浓度一定非常低，是沉淀不出来的。为了测出这种浓度很低沉淀不出来的可溶性抗原抗体复合物，他们向免疫学引入了1种全新的技术：电泳。结果放射活性总是和免疫球蛋白的电泳条带在一起，也就是说标记胰岛素是和免疫球蛋白相结合的，所以血液中的确有抗胰岛素抗体的存在。假如以一种激素为抗原，其中一部分用放射性同位素标记（*Ag），另一部分不进行标记（Ag），当将它们混合在一起与抗体保温的时候，两者与抗体的亲和性完全相同，但有竞争性。同位素标记的激素越多，形成的具有放射性的激素-抗体复合物（Ab-*Ag）的量就越多。假定最初与抗体一起保温的激素都被同位素标记的话，那么与抗体结合的将完全是被同位素标记的激素。随后若再依次加入一定量的非同位素标记的同种激素，加入的非标记的激素就会取代一部分与抗体结合的同位素标记的激素，且加入的非标记的激素量越多，被取代的同位素标记的激素就越多。根据这一点，就可以以加入的［非同位素标记的激素］为横坐标，［与抗体结合的同位素标记的激素］/［游离的同位素标记的激素］为纵坐标,然后作标准曲线。未知量的激素在与同一种反应体系的抗原抗体结合以后,可以根据标准曲线求得其浓度。这就是柏森和罗莎琳创立的放射免疫测定法,它使得那些原先被认为无法测定的极微量而又具有重要生物学意义的物质得以精确定量,从而为进一步揭开生命奥秘找到了一条新的道路，使人们有可能在分子水平上重新认识某些生命现象的生化生理基础，是医学和生物学领域中方法学的一项重大突破,开辟了医学检测史上的一个新纪元。他们的研究在当时非常新颖,论文两次投稿被拒,专家强调应该否定他们所说的“和胰岛素相结合的球蛋白是抗体”，专家认为他们未能按适当的标准来证实抗原抗体反应,未能确实证明和胰岛素相结合的是一种球蛋白,也未能证明胰岛素是一种抗原。但是,其后30年中,内分泌科学的飞速进展,充分证明了这一超微量分析技术的巨大推动力。1977年，这项技术的发明者荣获诺贝尔生理学或医学奖。随后这一崭新的技术迅速渗透医学科学的其他领域，如病毒学、药理学、血液学、免疫学、法医学、肿瘤学等,以及与医学生物学相关的学科,如农业科学、生态学及环境科学等。放射免疫分析的物质,由激素扩大到几乎一切生物活性物质。据不完全统计,至少有300多种生物活性物质建立了RIA（放射免疫分析）。它几乎能应用于所有激素的分析（包括多肽类和固醇类激素），还能用于各种蛋白质、肿瘤抗原、病毒抗原、细菌抗原、寄生虫抗原以及一些小分子物质（如环型核甘酸等）和药物（如地高辛、毛地黄昔等）的分析,几乎所有的生物活性物质,只要其含量不低于RIA的探测极限,都可建立适当的RIA法。（三）课堂实录.柏森和罗莎琳在胰岛素的研究中遇到了哪些困惑？他们是如何处理的？反映了什么精神？师：柏森和罗莎琳原来研究的是某一类糖尿病的生理学基础。他们发现不管是糖尿病患者还是非糖尿病患者，凡是过去曾经注射过胰岛素的，再注射标记胰岛素，则它在血液中消失的速率就比过去未曾注射过胰岛素的人消失得慢些。这是什么缘故呢？一生答：他们提出一个大胆的假设。注射外来胰岛素后人体产生了抗胰岛素的抗体，也就是说胰岛素是抗原，后来再注射标记的胰岛素，则标记的胰岛素和血液中已有的抗体相结合，这是消失速率降低的原因。而按照当时免疫学流行的观点，只有分子量很大的蛋白质才能作为抗原，像胰岛素这样比较小的多肽分子是不能产生抗体的。这说明他们有打破固有思维的创新精神。二生答：他们提出假设后，并没有停下脚步，而是用实验测出血液中抗胰岛素抗体的存在，来证实这一假设。当时免疫学上测抗体的方法就是经典的免疫沉淀法，即抗体和抗原结合成复合物后从血清中沉淀出来。可是柏森和罗莎琳知道，如果真有抗胰岛素抗体的话，其浓度一定非常低，是沉淀不出来的。为了测出这种浓度很低沉淀不出来的可溶性抗原抗体复合物，他们向免疫学引入了一种全新的技术：电泳。结果放射活性总是和免疫球蛋白的电泳条带在一起，也就是说标记胰岛素是和免疫球蛋白相结合的，所以血液中的确有抗胰岛素抗体的存在。以上说明他们不仅善于发现问题、善于分析问题，而且勇于解决问题。师：同学们的回答都很正确。创新的过程是一个不断打破思维束缚的过程，要敢于挑战权威，挑战流行观点，才能在医学研究中有所突破。［课堂实效］培养学生敏于发现问题、善于分析问题、勇于解决问题的创新精神。.从论文多次被拒到获得诺贝尔奖,我们从中可以学到什么？师：柏森和罗莎琳创立的放射免疫测定法，使得那些原先认为是无法测定的极微量而又具有重要生物学意义的物质得以精确定量,从而为进一步揭开生命奥秘找到了一条新的道路，使人们有可能在分子水平上重新认识某些生命现象的生化生理基础，是医学和生物学领域中方法学的一项重大突破,开辟了医学检测史上的一个新纪元。他们的研究在当时非常新颖,论文两次投稿被拒,专家强调应该否定他们所说的“和胰岛素相结合的球蛋白是抗体”，专家认为他们未能按适当的标准来证实抗原抗体反应,未能确实证明和胰岛素相结合的是一种球蛋白,也未能证明胰岛素是一种抗原。请大家回想一下,面对质疑，他们是如何做的？反映了什么精神？一生答：他们面对质疑,没有退缩，继续推进放射免疫检测技术发展,用于更多领域，最终获得诺贝尔奖。这反映了他们坚持真理、百折不挠的学术品格。二生答：在科学研究中,任何新的发明或方法,尤其是开创性的,让同行甚至外界接受总是需要一定的时间。放射免疫检测技术从发明到受到社会公认,花了18年的时间,要求科研工作者必须耐得住寂寞,持之以恒。师：同学们的回答都很正确。科学探索中充满了质疑,不畏艰难险阻,百折不挠的精神非常重要。［课堂实效］教育学生坚持真理、百折不挠的学术品格：坚持求本远志的校训，不畏艰难险阻,务实求真；不盲从权威,百折不挠,最终培养学生求实求真的科学态度和百折不挠的优良品质。.探讨罗莎琳•雅罗奋发进取、自强不息的人格。师：1921年7月19日，罗莎琳•雅罗出生在纽约布朗克斯一个中下层犹太人家庭。17岁那年，罗莎琳阅读了《居里夫人传》，她对自己说：“居里夫人是我的榜样！”1941年,20岁的罗莎琳从亨特学院取得物理学与化学学士学位。1959年，罗莎琳和柏森第一次精确地测定出人体血浆的胰岛素浓度,证实了成年糖尿病患者血浆中胰岛素并不缺少,只因与胰岛素抗体结合而丧失了降血糖的效能。此事一经传出,立即轰动了美国的医学界。1977年她和合作者荣获了诺贝尔生理学或医学奖。提问：大家在罗莎琳•雅罗的身上看到了什么？一生答：罗莎琳•雅罗作为到目前为止仅有的7位获得诺贝尔奖的女性之一,在女性地位低下的年代,能取得如此成就，体现了她奋发进取、自强不息的人格。二生答：在科学研究中,男女都有同样的机会,关键还是看个人的努力,尤其在当代,女性尤其应该自信。师：同学们的回答都很正确。罗莎琳•雅罗不仅在学术上受到质疑,同时作为女性,更有双重压力,出身于平民之家、在鲜有女性涉足的科研领域，她自信自强，值得我们更加敬佩。［课堂实效］教育学生培养奋发进取、自强不息的人格：“天行健，君子以自强不息。”四、教学总结总结通过对罗莎琳发明放射免疫检验分析的案例，探讨善于发现问题、善于分析问题、勇于解决问题的创新精神，坚持真理、百折不挠的学术品格和奋发进取、自强不息的人格。五、目标达成检测课程包含线上、线下多重教学平台，形成师生无障碍交流通道，学生感言课堂效果，便于教师教学的不断改进。通过案例和活动，在潜移默化间将思政教育融入专业教学中，让学生在不知不觉中体验、感受、领悟、升华，立德树人“润物无声”。引入课程思政案例——罗莎琳・