武春燕 陈德坤 穆杨

摘  要：目前，高等农林类院校本科阶段的多个专业都开设了免疫学课程，这是一门与多学科交叉融合且专业性强的基础课程，具有内容丰富但抽象难懂、概念众多但难以简单概括、应用性强但理论复杂等特点。传统的“漫灌知识式”的教学，使免疫学的教学效果受到严重制约。为更好地服务于免疫学的课程建设与教学发展，西北农林科技大学动物医学院免疫学教研团队通过建立以学生为中心的教学改革模式，以小班制授课为基础，融合线上教学与线下翻转课堂教学法和沉浸式教学法，引导学生高效吸收和灵活应用免疫学知识，培养学生的思辨意识及创新能力，在实现新时代的人才培养探索的同时，也为同类型课程的教学改革提供了理论依据与参考。

关键词：免疫学;教学改革模式;翻转课堂教学;沉浸式教学

中图分类号：G642.421    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2022）17-0115-04

随着时代的发展和社会的进步，为更好地服务于生物类学科的学科建设和发展，免疫学作为一门重要、与多学科交叉融合的专业课程，在我国高等农林类院校本科阶段的多个专业均有开设，如生命科学学院、食品学院、动物科学学院和动物医学院等[1-3]。根据培养学生的方向不同，免疫学课程大纲的侧重点也有所不同，需要授课教师在课程内容的编排上具有一定灵活性和差异化。生命科学学院生物技术专业学生报考研究生和就业的方向广泛，相当大比例的学生有开展基础医学类学习和科研的意愿。而免疫学课程是医学类本科教学的核心基础课程，具有内容丰富但抽象难懂、概念众多但难以简单概括、应用性强但理论复杂等特点。因此，为积极推动本课程的教学改革，建立以学生为中心，丰富授课方式，升级实验教学环节的教学模式，转被动接收为主动学习，培养并提升学生的思辨创新能力，在新时代生物类学科中免疫学课程教学过程中应用翻转课堂与沉浸式数学法是必要的改革方式。

传统免疫学课程的教学方式一般为：首先以免疫系统中免疫器官与组织、免疫细胞和免疫分子各章节内容讲解具体的知识点;其次糅合以上知识内容，将其归入天然免疫应答和获得性免疫应答的两大体系，讲授免疫系统通过血液和淋巴循环将免疫器官中不同免疫细胞和免疫分子以某种作用方式而实现免疫应答的过程;再次以特殊的免疫现象（感染免疫、自身免疫病、肿瘤免疫等）为例，呈现免疫应答与调节、免疫病理和免疫耐受的发生过程及作用方式。这种“漫灌知识式”的传统教学方法，如果学生课前未充分预习，容易导致学生在课堂上被动听讲和被动接收，使教学效果受到严重制约。

为符合新时代高等教育下的本科生教学培养方针，经过本教学团队的多年努力，目前将本科生免疫学课程的教学模式确立为选课制、小班制教学，将理论课与实验课相结合，线上教学与线下翻转课堂（Flipped Classroom Learning， FCL）和沉浸式教学法（Immersive Situational Teaching Method， ISTM）相融合。现将教学实践经验和尝试展开的教学探索介绍如下，以期为该课程的教学改革工作提供理论和方法上的支持。

一、翻转课堂在免疫学教学中的探索

翻转课堂作为一套完备的教育思想和先进的理念体系，将传统教学中师生的角色互换，由“以教师为中心”转化为“以学生为中心”，凸显学生在知识学习中的重要性，提升学生在知识学习中的成就感，以此调动学生学习的积极性，实现制定的教学目标并满足教学评价要求[4]。该教学模式通常为：学生在教师的引导下先行自学，再进行课堂上的互动，通过师生、生生间面对面的讨论、交流，深入理解并解决疑惑。整个学习过程有利于培养学生的思辨意识及创新能力。

（一）小班制翻转课堂强化学生动手能力

小班制更适合翻转课堂教学法的实施，教师面对数量更少的教学目标（学生），不仅能够保障学生获得来自教师更多的关注和答疑时间，而且可以给予学生足够的自由度，更好地对知识进行认知与理解，有助于提升课程的教学效果[5]。免疫学作为理论性和实践性均较强的课程，以小班制进行翻转课堂教学具有积极意义：1. 在翻转课堂PPT展示环节，由于学生数量相对较少而设置主题相对较多，小班制可保证所有学生参与到授课内容的设计和准备过程中，有助于提升学生的积极性和认同感，教师也能够更准确、更清晰地掌握每位学生对课程知识的理解程度，更高效地针对学生的差异化制定合适的学习计划，兼顾学生的学习兴趣;2. 在虚拟仿真实验教学环节，小班制可保证所有学生获得亲自动手和实践的机会，教师在实验过程中可以实现对每位学生进行精准指导、有效交流，做到“将课堂上的问题在课堂中消化”，以动手操作加深对理论知识的理解。

（二）利用网络平台提升翻转课堂的前期准备与教学呈现

翻转课堂教学法的良好实施，需要学生做到课前的充分预习、反复观看并理解视频课件和课程内容，才能在课堂中实现师生间的问答式互动。但考虑到学生实际的课业压力，无法保障对每门课程、每章内容的充分预习。为了更好地激发学生自主学习的意识，避免教师“揠苗助长式”或“丢包袱式”地将学习的主导作用转移给学生，应通过充分评估学生自主学习的水平，选取免疫器官与组织、免疫细胞、抗原与补体系统的四章内容开展翻转课堂的教学工作。

以抗原一章为例，教师课前将教学大纲和教学内容上传至学校网络教学平台，还可适当传输一些教学视频和综述性论文等教学资源，方便学生提前下载、预习。通过QQ课程群，教师可将课程内容提前归纳为若干知识点，将学生分组并以小组为单位，围绕某一知识点准备课堂上呈现的PPT（如讲解“影响抗原免疫原性的各因素”的知识点，可引导学生基于“亚单位疫苗的开发”进行思考）。通过平台小测试，教师在课堂上可先行了解学生的预习效果，接着由各组学生进行PPT演讲。在每一组结束后，师生间展开对内容的讨论，可进行一定的知识拓展及延伸，以滿足有更深知识需求的学生。所有PPT展示完毕后，教师留出适当时间对学生的展示内容进行点评及总结，并可通过网络教学平台布置课后讨论（如设计并优化疫苗方案），便于学生完成课后的知识整理，实现“理论联系实际”的过程。通过以上综合体系的实施，可真正实现 “基础化知识—进阶性知识—学科热点” 的全覆盖，不仅符合所有学生的学习进度，能最大化地保留学生的学习热情，而且可以实现学生对知识的有效传递、高效吸收和灵活应用，达到提升教学成效的目标。

二、沉浸式教学在免疫学教学中的实践

沉浸式教学，描述的是一种“在教师教学、学生学习过程中双方积极投入”的状态[6]，教师以“源自课本的知识”为基础，进一步通过动画图像式、联系实际式、动手试验式、案例概括式等多种教学形式将学科的点、线、面一一展示，为学生提供身临其境的学习体验，使学生感受到具象化的、贴近日常的、体验感强的以及上下衔接的知识内容，达到“学透其知识、理解其意义”的层次。这种教学方式对授课教师的要求相对较高，不仅需要教師具备高超的授课能力，而且需要教师在理论知识和科研能力方面均有较好的基础。教师将自身的科研素养融入教学，从学科发展的视角，通过生动的方式、鲜活的示例，带领学生了解免疫学知识的宽度和厚度，使学生热爱并学好课程，理解教学的真谛。这是教育部始终坚持“高校教授应承担一定本科教学工作量”的深层次含义，也是大师课之所以广泛受到学生欢迎、使学生感到受益匪浅的原因[7]。要想让学生学透知识，教师必须先讲透知识。文学类课程的讲授，需要教师具备相当的专业素养，科学类课程也是如此。

（一）沉浸式教学法的优点

1.基于图像的具象化教学促进学生对抽象内容的掌握

免疫学是一门讲述机体免疫系统（免疫器官、免疫细胞和免疫分子）的组织结构和生理功能的科学，内容繁多且抽象。通过具象化的教学，使学生对知识内容有画面感，可以更好地掌握原本抽象的概念和原理。由于免疫学属于发现类的自然科学，通过早期及初级教育已经很好地铺垫了学习基础，还有信息时代日益增多的科普类书籍和微信公众号的加入，都为建立免疫学的学习兴趣奠定了基础。因此，在高等教育中，教师需要解决如何使学生理解免疫现象后的原理，以及掌握免疫系统中各种免疫细胞是如何通过免疫分子的作用实现在免疫器官中建立免疫应答反应，并在“病灶”中清除异常的过程以及方式。其中有宏观的（免疫系统的协调作用）、也有微观的（免疫分子引起的细胞信号转导作用）。在这个过程中，教师可以使学生了解免疫系统中各组分特定的形态结构，将组成结构与功能作用相联系。当学生真正掌握了内在的“因果”关系后，对于贯通和升华免疫学的知识就有了质的差别。具象化的教学正是以电镜照片、示意图以及动画模拟等图像方式，增强了学生对免疫器官、免疫细胞和免疫分子的组成和结构的认识，辅助学生建立对抽象知识的画面感。

教师在备课时可准备适当比例的英语课件并加强对专业英文词汇的引入，将有助于学生减少由直译所带来的对理解概念含义、专业知识的隔阂，有助于学生更好地适应本专业研究生阶段的学习和科研。

2. 结合现实的体验式教学培养学生的思辨和创新意识

与自身联系紧密、容易共情的内容，往往能够赢得受众的关注并激发进一步了解的意愿。免疫学课程作为一门与人类健康密切相关的课程，通过日常所见举例作为前导引出课程主题，是一种常用的授课方式。以免疫细胞一章为例，可提示学生回忆，感冒后在医院检查时是否观察过自己的血项检测以及检测中的淋巴细胞、单核细胞以及粒细胞的数量和占比。进一步提出问题引起学生思考，如这些免疫细胞的功能是什么，它们出现含量升高或降低的变化时代表什么，以及为什么医生能够通过观察它们的变化而制定治疗方案……以这种生活的事例作为教学前导，一方面能够引起学生的兴趣，做好学习引导;另一方面能够使学生通过现象了解免疫学原理，完成教学任务。

提升实验教学环节，增强参与和体验感，可为沉浸式教学构建更具多元化的教学资源，为学生营造更为直接的学习情境[8]。为符合实验经费预算，可重点就实验进行教学探索。以上述血项检测为例，可设置流式细胞术观察小鼠免疫细胞的实验，LPS刺激小鼠（模拟细菌感染）后以试剂盒标记小鼠血液中各免疫细胞，流式细胞分析仪检测并比较感染组和对照组中各免疫细胞的数量差异，以此加深学生对各类免疫细胞功能的理解。还可以通过科创训练使有兴趣的学生继续锻炼，达到培养本科生思辨意识及创新能力的目的。

3. 引入互动讨论式专题深化学生对课程及学科的理解

当课堂上的知识无法有效协调教学和实际生活、工作应用之间的关系，就会造成课程学习的必要性和意义有所减弱，此外也容易降低学生对课程学习的积极性。这对许多课程的发展都是极其不利的，尤其免疫学这种实践性很强的课程建设工作。免疫学学科从生物学大类中分支不过百余年，但由于该学科与人类健康密切相关，以及显微镜与分子生物学等研究技术的革新，促使该学科在近三十年间发展迅速，新理论、新发现不断涌现。因此教材内容不断更新，也给学生的学习增加了难度。教师需要建立对授课内容的有效贯通，引导学生将课程知识总结概括，与其他章节的内容相联系，才能掌握免疫学的内核。

教师可以将有承上启下作用的章节以专题讨论的形式，组织学生进行再学习。以MHC与抗原提呈章节为例。学生在免疫细胞章节中已经了解到树突状细胞的概念，在对本章的学习中，进一步对树突状细胞在起始获得性免疫应答发挥的作用有了深层次理解，因此可对本章再开展专题讨论课的学习。在专题讨论中，可通过对树突状细胞类型及功能的继续了解，明确在具体的免疫学事件（抗病毒感染或免疫耐受）中，不同类型的树突状细胞在其中发挥的作用，举例说明树突状细胞为代表的免疫细胞疗法的建立和发展过程。由此帮助学生由浅入深，依次掌握重点知识、理清课程脉络并了解学科焦点，实现对其创新能力的培养。

（二）沉浸式教学法的探索与思考

沉浸式教学作为智能时代的新型教学形态，将抽象的内容具体化、可视化，为学生营造出一种体验感强、便于获得直接经验的学习情境[6]，但也向教师提出新的挑战，教师要在不断优化并丰富教学资源的同时，充分理解学生的学习难点和痛点，进一步有针对性地提出积极有效的教学改革方案，探讨学生能否通过体验式、探索式的学习方法掌握学科和课程内容，进而实现新时代本科教学的培养目标。

免疫学教学过程中还面临“不敢教得深”的痛点。过度基础的知识是不适宜学生学习的，而过多的基础知识也难以唤起学生对学科的尊重。长久以来，学生对免疫学的反馈除了有知识点太多且难懂之外，就是记忆性的东西太多，学不好是因为记忆力差，此结果是授课教师最不希望的。免疫学作为重要的专业基础课，与多学科紧密交叉，与日常生活息息相关，在当今医学领域始终处于前沿科学。学好这门课程，对今后想从事基础医学、生物制药领域的学生非常重要，不应该使学生有“通过简单记忆和背诵就能学好免疫学”的浅薄印象。而是否能融会贯通地使学生理解并掌握免疫学，需要教师充分发挥“认真巩固理论知识和深度挖掘有效的教学方法”的授课艺术。

大量课程课时的压缩，是对教师如何最大限度地平衡足够的知识输出量和最佳的教学效果提出考验。在设置教学大纲时只能涵盖免疫学中最经典的知识内容，但对所有内容的精讲是不现实的。只有充分利用網络资源，不断进行智能化、虚拟化教学资源的开发，制作精品课程并完善线上资源数据库，满足学生的好奇心和学习兴趣，才有可能促使学生利用课余时间加强对免疫学课程的学习，通过不断推动学生主动学习、有目标地学习，才能提高高等农林类院校的本科生教学质量和竞争力。

参考文献：

[1] 梁振普，张小霞，张国只，等. 生物专业免疫学课程的高效教学方法探析[J]. 现代农业科技，2018（15）：278+284.

[2] 胡静涛，杨文涛，康元环，等. 基于“长江学者”团队模式下的兽医免疫学基础课程改革与实践[J]. 黑龙江畜牧兽医，2020（23）：147-150.

[3] 杨兴东，岳宗豪. 案例与翻转课堂教学法在食品免疫学教学中的应用[J]. 安徽农业科学，2021，49（05）：280-282.

[4] 晏贤春，曹秀丽，卜歆，等. PBL联合翻转课堂教学法在医学分子生物学实验教学中的探索和应用[J]. 生物学杂志，2022，39（01）：115-117+122.

[5] 孙燕君，卢晓东. 小班研讨课教学：本科精英教育的核心元素——以北京大学为例[J]. 中国大学教学，2012（08）：16-19.

[6] 圣倩倩. 风景园林植物学沉浸式课堂教学模式研究与实践[J]. 艺术科技，2020，33（23）：15-16.

[7] 吴震. 浅析民间美术课程教学改革之大师进课堂[J]. 美术教育研究，2017（24）：109.

[8] 刘鹏，陈列松，曾燚华. 虚拟仿真在医学微生物学实验课教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2020（31）：269-270.

基金项目：西北农林科技大学本科教育教学改革研究项目“《免疫学》沉浸式教学法以促进学生思辨创新能力的教学改革研究”（项目编号：JY2103052）;西北农林科技大学本科生免疫学全英文课程建设项目（2020）。

作者简介：武春燕（1985—），女，博士，西北农林科技大学动物医学院博士生导师，副教授，研究方向为动物重大疫病致病机制及免疫防控;陈德坤（1964—），男，博士，西北农林科技大学动物医学院博士生导师，教授，研究方向为动物重大疫病免疫防控;穆杨（1974—），女，博士，西北农林科技大学动物医学院博士生导师，副教授，研究方向为动物重大疫病发病机制、疾病诊断与病原检测新技术和新型抗体制备与应用。