面向新时期的医学微生物学理论教学实践研究

作者: 李朝武 曹二龙

摘要:医学微生物学是重要的医学基础学科,包括细菌学、病毒学和真菌学等,是基础医学和临床医学的桥梁。文章阐述医学微生物学的教学现状,分析教学过程中存在的问题,探讨学科间知识点的交叉融合,旨在为新时期的医学微生物学教学实践和改革提供重要参考。

关键词:医学微生物学;理论教学;教学实践

医学微生物学是研究病原微生物的形态结构、生物学性状和致病机制,阐明病原微生物与外界因素,特别是人体之间相互关系的一门学科。随着分子生物学技术的不断进步,新发现的病原微生物种类不断增多,授课内容也涉及细胞生物学、生物化学、免疫学和病理学等科目。由于医学微生物学的教学内容具有繁杂、零散和交叉的特点,学生也普遍反映该门课程存在系统性差、知识量大、内容多而杂等问题,难以形成有效记忆。基于上述背景,笔者在医学微生物学教学过程中进行了一系列教学改革实践。

一、关注国内外病原微生物的流行动态

伍连德博士讲过“人类的历史即疾病的历史”,所以医学微生物学是人类在探究病原微生物的流行规律、防治措施的过程中逐渐发展起来的。随着微生物检测技术的不断进步,新发现的病原微生物种类逐年增加,如在1981年发现了HIV(人类免疫缺陷病毒)和人内源性逆转录病毒,1982年分离到幽门螺杆菌,2002年发现了SARS(严重急性呼吸综合征)冠状病毒,2012年发现的中东呼吸道综合征冠状病毒等。新发传染病给人类带来了很多危害,而消灭传染病任重而道远。

许多病原微生物就在人们身边,所以关注国内外病原微生物的流行动态,及时调整相关教学内容十分必要。在禽流感疫情、非洲猪瘟疫情、埃博拉疫情、寨卡疫情出现后,教师可以将相关内容加入教学内容,加深学生对相关知识的了解。在登革热暴发期间,教师可以通过视频、漫画等形式将登革疫情的产生原因、登革病毒的致病性和防控措施加入教学课件。在讲授呼吸道病毒时,教师介绍流感病毒表面抗原血凝素和神经氨酸酶极易变异,由于抗原血凝素和神经氨酸酶的变异使得流感病毒感染难以预防。如影响人类历史进程之一的西班牙大流感,造成全球约5 000万人死亡,通过直观的数字,学生能切实体会到病毒变异速度之快,传播范围之广和危害之大。可见,人类与病原微生物的斗争是一场持久战,要想打赢这场战争,人类就不能停下学习的脚步,必须用知识武装头脑。正因如此,教师应与时俱进,关注国内外病原微生物的流行动态,使学生认识到学好医学微生物学的重要性。

二、追踪本学科前沿动态

随着科技的日益发展,医学微生物学研究领域也取得重要进展,尽管医学微生物学教材在不断更新,但是课本上的内容往往存在一定的滞后性。因此,在教学内容的选择上,教师应及时追踪本学科领域的最新进展,将新知识点、新技术和新突破及时介绍给学生,使学生不再局限于书本上的知识,在激发学生学习兴趣的同时,拓宽学生的知识面。

在讲授细菌的生理时,教师可以给学生讲授细菌的CRISPR-Cas(成簇规律间隔短回文重复关联)免疫系统的发现过程,以及利用CRISPR-Cas免疫系统对细菌、植物和动物进行基因编辑,从而促进功能基因的研究。另外,教师给学生介绍CRISPR-Cas免疫系统的专利权之争、诺贝尔奖之争,以及华裔科学家张锋对CRISPR-Cas免疫系统商业化作出的重要贡献,使学生了解科学发现过程中的复杂性和曲折性,树立追求科学的远大志向。

在讲授肝炎病毒时,教师可以给学生介绍北京生命科学研究所李文辉团队首次发现乙肝病毒表面受体NTCP(钠离子-牛黄胆酸共转运蛋白)和基于该研究成果获得了布鲁伯格奖和未来科学奖之生命科学奖,同时介绍以NTCP为靶位点的乙肝新药HH-003的研发过程及彻底治愈乙肝的应用前景,能为减少乙肝感染人数和控制乙肝病情作出重要贡献。

在讲授炭疽芽孢杆菌时,教师可以给学生介绍其产生的3种蛋白质:保护性抗原、水肿因子和致死因子。保护性抗原能与神经元上的受体结合,形成一个孔道,帮助水肿因子和致死因子进入细胞,产生杀伤性。最新的研究发现,保护性抗原和水肿因子结合形成的水肿毒素能与伤害性感受器上的一种受体结合,能起到镇痛的作用,对减少缓解疼痛类药物的依赖性具有较好的潜力。教师通过追踪本学科的最新前沿动态,以讲故事的形式传授知识,能够激发学生的学习兴趣。

三、增加知识点的交叉融合

医学微生物学与免疫学、细胞生物学和生物化学等学科间是相互联系、互为补充的。因此,教师可以在医学微生物学授课内容中增加知识点的交叉融合,拓宽学生的知识面,丰富课堂教学内容。

在讲授肠道杆菌时,教师可以给学生讲解肥达试验的用途和原理,穿插介绍IgM(免疫球蛋白M)抗体和IgG(免疫球蛋白G)抗体的特点,即伤寒沙门氏菌菌体抗原能刺激机体产生IgM抗体,IgM类抗体通常在感染早期出现,但维持时间较短,消失后一般不会受非特异性刺激而重新产生。鞭毛抗原刺激机体产生IgG抗体,IgG类抗体出现时间较晚,但维持时间较长,消失后容易受到非特异性刺激重新产生。通过分析两类抗体的特性,学生能够根据两类抗体的效价高低对检测结果做出正确的判断和解释。

在讲授逆转录病毒HIV的致病机制时,教师可以给学生介绍血清中CD4+T(一种免疫细胞)数量对确定HIV感染状态、肿瘤发病的可能性和评价治疗效果中的重要作用。

在讲授登革病毒引起的登革出血热和登革休克综合征时,教师可以给学生介绍登革出血热和登革休克综合征的发病机制,即感染登革病毒后所产生的抗体能与其他病毒产生交叉作用,形成病毒-抗体复合物,刺激单核-巨噬细胞释放大量促炎细胞因子,引起弥散性血管内凝血、出血和休克等病理反应。教师通过将免疫学和医学微生物知识交叉融合,既能增强学生对医学微生物学知识的理解,又能促进免疫学和医学微生物学知识的联系,有助于学生全面地、系统地理解知识,从而更好地将相关知识点联系起来。

四、加强人文知识的引入

医学是一门直接服务于人的科学,不仅具有科学属性,还具有人文属性。教师在医学微生物学教学中引入人文知识,不仅能帮助学生从不同的角度理解医学,还能提高学生的人文素质,加深学生的职业认同,使学生更加具有人文关怀。

在讲授衣原体时,教师可以介绍汤飞凡是世界上发现重要病原体的第一个中国人。汤飞凡为了证明分离出的衣原体能在人的眼内引起沙眼,把沙眼衣原体种进自己的左眼,并以右眼作为对照。为了观察沙眼的整个病理过程,他肿着眼睛坚持了40多天才接受治疗,并重新在自己眼中将沙眼衣原体分离出来,证实了沙眼衣原体对人的致病性,解决了关于沙眼病原的争论,开创了衣原体和衣原体病研究的新纪元,促进了对沙眼的防治。

在讲授肝炎病毒和艾滋病病毒时,教师可以介绍我国乙肝和艾滋病的流行情况,以及乙肝患者和艾滋病患者受到歧视的现象,并与学生探讨该现象存在的原因。教师应引导学生认识到不能歧视患者,而要用所学知识去救治患者,服务患者,共同消灭歧视。

在介绍动物源性细菌时,教师可以选取两个对比案例。一个是发生在1910年夏秋至年末,俄国西伯利亚和我国东北鼠疫暴发时,伍连德博士率领团队仅用60多天便控制和扑灭了鼠疫疫情。伍连德博士创造了中国医学史上的3个“第一次”:亲手实施了中国医学史上第一例病理解剖,世界上第一个提出“肺鼠疫”概念,让中国人第一次使用口罩(被称为“伍氏口罩”)预防传染病。引起鼠疫的病原菌——鼠疫耶尔森菌也可用来制造生化武器进行细菌战,从而严重威胁人类健康和生命。通过两个对比案例,教师可以让学生认识到医学知识应为人民服务,为社会服务,引导学生树立正确的世界观和价值观。

五、挖掘课程思政元素

医学微生物学课程内容具有丰富的课程思政元素,但在教学过程中,教师往往重视专业知识的讲授,而忽略思政内容的教学,背离了素质教育与立德树人教育融合发展的要求。教师应将思政元素与教学内容有机结合起来,使课程思政教学能够打动人心,触及学生心灵,实现立德树人的根本任务。

在讲授立克次氏体时,教师可以介绍在研究斑疹伤寒过程中,有多位医生牺牲了年轻的生命。如美国青年医生立克次因深入斑疹热的流行区而感染斑疹伤寒牺牲,捷克医生普劳沃泽克在研究斑疹伤寒病原体时染上了斑疹伤寒牺牲,为了纪念他们,医学家把斑疹伤寒病原体的属名定为立克次体,种名定为普氏立克次体。

在讲授脊髓灰质炎病毒时,教师可以介绍顾方舟先生的感人事迹。顾方舟先生被称为“中国脊髓灰质炎疫苗之父”和“人民科学家”,是我国组织培养口服活疫苗的开拓者之一,他研究脊髓灰质炎的预防和控制长达40年,研制的脊髓灰质炎糖丸疫苗保护了数以亿计的孩子,是医学生和医学工作者的榜样。由于顾方舟先生的不懈努力,我国在2000年实现了消灭脊髓灰质炎病毒的目标。

在讲授幽门螺杆菌时,教师可以介绍巴里·马歇尔“以身试菌”。在巴里·马歇尔提出“细菌引起胃溃疡”理论前,主流学说认为胃溃疡主要是由于压力、刺激性食物和胃酸过多引起的。为了证明幽门螺杆菌是引起胃溃疡的病原体,巴里·马歇尔吞服了含有大量幽门螺杆菌的培养液,让自己患上胃溃疡,10天后他的胃黏膜上果然长满了幽门螺杆菌。人们在惊呼巴里·马歇尔“疯狂举动”的同时,也逐渐认同了幽门螺杆菌才是导致消化性溃疡的罪魁祸首。在教学中,教师引入思政元素,能使学生感受到科学巨匠们为全人类造福的决心与毅力,使学生树立正确的信仰,培养学生良好的职业道德和社会责任感,激励学生成才。

教学改革永远在路上,没有一成不变的教学模式,医学微生物学的教学还需要不断改革、反思和总结。在教学中,教师应做到以学生为中心,提高学生的参与度,使学生做到活学活用,从而培养出具有“仁心仁术”“真诚待患”和“家国情怀”的合格医学生,推进医学教育事业的不断发展。

参考文献:

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(作者单位:邵阳学院普爱医学院)

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