微生物学与免疫学教案

2024-06-24

微生物学与免疫学教案(9篇)

1.微生物学与免疫学教案 篇一

04任务_0001

试卷总分:100 测试时间:0

单项选择题

一、单项选择题(共 50 道试题,共 100 分。)

1.能够发挥特异性杀伤作用的细胞是()A.NK细胞 B.NKT细胞 C.CTL细胞 D.Treg细胞 E.巨噬细胞

2.机体受抗原刺激后发生免疫应答的部位是()A.胸腺 B.骨髓 C.淋巴结 D.腔上囊 E.阑尾

3.主要起调节作用的CD4+T细胞亚群为()A.Th1 B.Th2 C.Th17 D.Tfh E.Treg

4.介导I型超敏反应速发相反应的最主要血管活性介质是()A.组胺 B.白三烯 C.细胞因子 D.腺苷酸环化酶 E.血小板活化因子

5.下列没有免疫原性的物质是()A.脂多糖 B.免疫血清 C.细菌外毒素 D.青霉素降解产物 E.主要组织相容性抗原

6.sIgA的分子特性,正确的是()A.是可以通过胎盘的抗体 B.是主要分布于外分泌液的抗体 C.是胚胎晚期合成的主要抗体 D.是在感染中最早合成的抗体 E.是五聚体

7.可与肥大细胞或嗜碱性粒细胞结合,介导I型超敏反应的抗体类型是()A.IgA B.IgG C.IgM D.IgD E.IgE

8.中枢免疫器官的功能是()A.T淋巴细胞成熟场所 B.B淋巴细胞成熟场所

C.T淋巴细胞居住及产生免疫应答场所 D.B淋巴细胞居住及产生免疫应答场所 E.免疫细胞分化成熟场所

9.可以同时表达MHCI类和II类分子的细胞是()A.嗜碱性粒细胞 B.红细胞 C.肥大细胞 D.中心粒细胞 E.B细胞

10.天然血型抗体的类别是()A.IgA B.IgG C.IgM D.IgD E.IgE

11.在黏膜表面发挥抗感染作用的抗体是()A.IgG B.IgM C.IgA D.sIgA E.IgE

12.抗体分子上的抗原结合部位在()A.Fc段 B.Fab段 C.CH1段 D.CH2段 E.CL段

13.在抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团称为()A.完全抗原 B.半抗原 C.异嗜性抗原 D.抗原决定簇 E.抗原受体

14.HLAII类分子主要表达于()A.T细胞表面 B.APC表面 C.红细胞表面 D.肝细胞表面 E.神经细胞表面 15.抗原的异物性是指()A.结构发生改变的自身物质 B.同种异体物质 C.异种物质

D.胚胎期未曾与机体免疫细胞接触过的物质

E.成分与自身相异或胚胎期未曾与机体免疫细胞接触过的物质 16.细菌缺乏下列结构在一定条件下仍可存活的是()A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.核质 E.以上均可

17.大肠埃希菌在食品卫生细菌学方面的重要性在于()A.大肠埃希菌能产生肠毒素

B.大肠埃希菌可引起各种腹泻

C.大肠埃希菌是人体肠道中的正常菌群

D.常作为被粪便污染的检测指标

E.以上都不是

18.脑膜炎奈瑟菌感染可引起 A.菌血症 B.毒血症 C.败血症 D.脓毒血症 E.外毒素血症

19.在正常情况下机体有菌的部位是()A.血液 B.脑 C.肌肉 D.骨骼 E.口腔

20.与人类肿瘤密切相关的病毒除外()A.水痘-带状疱疹病毒 B.乙型肝炎病毒 C.巨细胞病毒 D.EB病毒 E.单纯疱疹病毒

21.关于病毒,以下描述错误的是()A.体积微小、无细胞结构 B.专性细胞内寄生 C.对干扰素敏感 D.同时含有DNA和RNA E.耐冷不耐热

22.破伤风梭菌形态生物学特性为()A.抗酸染色阳性

B.是革兰阳性菌,芽胞位于菌体中央

C.是革兰阳性菌,顶端芽胞,周身鞭毛,无荚膜 D.对青霉素易产生耐药性 E.芽胞椭圆形位于菌体顶端

23.不符合血清HBsAg(+)、HBeAg(+)和抗HBc(+)的解释是()A.急性乙型肝炎 B.慢性乙型肝炎 C.乙型肝炎恢复期 D.无症状抗原携带者 E.血清有强传染性 24.下列无动力的细菌是()A.霍乱弧菌 B.伤寒沙门菌 C.大肠埃希菌 D.痢疾志贺菌 E.奇异变形杆菌

25.毒性作用最强的外毒素是()A.破伤风痉挛毒素 B.白喉外毒素 C.霍乱肠毒素 D.肉毒毒素 E.金葡菌肠毒素

26.杀灭芽孢最常用和有效的方法是()A.紫外线照射 B.干烤灭菌法 C.间歇灭菌法 D.流通蒸汽灭菌法 E.高压蒸汽灭菌法

27.在正常情况下机体无菌的部位是()A.血液 B.皮肤 C.口腔 D.肠道 E.尿道

28.不属于条件致病性真菌的是()A.白假丝酵母菌 B.曲霉菌 C.毛霉菌 D.皮肤癣菌 E.新生隐球菌 29.一女性患阴道炎,曾因治疗其他疾病长期使用过激素类药物。微生物学检查:泌尿生殖道分泌物标本镜检可见有假菌丝的酵母型菌。你认为引起阴道炎的病原体是()

A.无芽胞厌氧菌 B.衣原体 C.解脲脲原体 D.白假丝酵母菌 E.梅毒螺旋体

30.细菌的形态、大小、染色体、生物活性等性状最典型的细菌生长期是()A.迟缓期 B.对数生长期 C.稳定期 D.衰退期 E.以上均可

31.流感病毒吸附细胞的结构是()A.衣壳 B.包膜 C.血凝素 D.神经氨酸酶 E.GP120

32.与抗吞噬作用无关的物质是()A.葡萄球菌A蛋白(SPA)B.K抗原 C.LPS D.Vi抗原 E.M蛋白

33.内毒素的毒性成分是()A.特异性多糖 B.脂多糖 C.核心多糖 D.类脂A E.脂蛋白

34.真菌对下列因素抵抗力不强的是()A.干燥 B.阳光 C.紫外线 D.湿热 E.磺胺

35.下列微生物具有特殊的发育周期的是()A.螺旋体 B.衣原体 C.立克次体 D.支原体 E.放线菌

36.下列细菌中对外界环境抵抗力最强的是,()A.肺炎链球菌 B.A群链球菌 C.甲型溶血性链球菌 D.淋病奈瑟菌 E.金黄色葡萄球菌

37.可产生外毒素的革兰阴性菌是()A.金黄色葡萄球菌 B.破伤风梭菌 C.白喉棒状杆菌 D.霍乱弧菌 E.脑膜炎球菌

38.引起亚急性细菌性心内膜炎最常见的细菌是,()A.表皮葡萄球菌 B.流感嗜血杆菌 C.布氏杆菌 D.绿脓杆菌

E.甲型溶血性链球菌

39.在沙门菌属的致病特性中,正确的是()A.伤寒沙门菌只对人致病 B.沙门菌食物中毒常出现慢性带菌者 C.沙门菌败血症多见于胃肠炎后

D.肠热症的恢复主要依赖牢固的体液免疫 E.以上都不对

40.革兰阳性菌细胞壁内特有的成分是()A.磷壁酸 B.外膜 C.肽聚糖 D.多聚糖 E.中介体

41.下列抗生素对支原体不敏感的是()A.链霉素 B.青霉素 C.氯霉素 D.红霉素 E.强力霉素

42.原发性非典型性肺炎的病原体是()A.支原体 B.衣原体 C.螺旋体 D.放线菌 E.立克次体

43.梅毒的病原体是()A.雅司螺旋体 B.钩端螺旋体 C.伯氏疏螺旋体 D.奋森螺旋体

E.苍白密螺旋体苍白亚种

44.有助于细菌在体内扩散的物质是()A.荚膜 B.菌毛 C.血浆凝固酶 D.透明质酸酶 E.磷壁酸

45.霍乱弧菌致病的原因是()A.细菌通过菌毛粘附于肠壁,造成炎症 B.细菌侵入血液引起败血症

C.肠毒素作用于小肠黏膜,引起肠液过度分泌 D.内毒素使肠壁痉挛,引起上吐下泻 E.以上都不是

46.与细菌侵袭力无关的物质是()A.荚膜 B.菌毛 C.鞭毛 D.芽孢 E.脂磷壁酸

47.病毒核心的主要成分是()A.A蛋白质 B.脂类 C.脂多糖 D.核酸 E.磷酸

48.革兰阴性菌细胞壁内特有的成分是()A.磷壁酸 B.外膜 C.肽聚糖 D.多聚糖 E.中介体

49.内毒素的毒性作用不包括()A.发热 B.白细胞反应

C.选择性作用于靶细胞,引起特殊症状 D.DIC E.休克

50.属于非细胞型微生物的是()A.衣原体 B.立克次体 C.病毒 D.支原体

E.放线菌

2.微生物学与免疫学教案 篇二

独立学院的学生有其自身的特点, 在高考招生中, 独立学院为本科第三批, 总分相对较低, 这就导致独立学院的学生高中知识基础较差, 学习起点比一本和二本学生明显低, 在大学这种缺乏监督和制约的环境下, 学习主动性和自律性较低, 很少自己总结和解决问题, 对较难的问题往往不愿深究, 学习上比较依赖教师。但是, 独立学院的学生也有较其他类型学生优势所在, 那就是学生思想活跃, 思维灵活, 情商高, 兴趣广泛, 喜欢动手, 对自己感兴趣的事物有很强的探索和求知的欲望。因此, 独立学院学生以上特点决定了独立学院微生物学与免疫学教学不能采用现有的普通本科生通用的教学方法, 而应探索适合其特点的教学方法。

微生物学与免疫学是药学专业的基础课程, 是生命科学的前沿学科, 又是紧密联系实际的交叉型应用学科。该学科具有高理论、高技术、多边缘、多交叉的特点, 广泛渗透到医学、药学、化学、及生命科学的各个领域, 与药学专业的许多课程如药理学、药物化学、生物化学、分子生物学等在内容上有着密切的联系[2]。在抗生素、维生素、酶制剂、有机酸、生物制品生产以及药物的微生物学控制等方面有着广阔的应用领域, 构成了现代药物生产、检验技术的基础, 在基因工程蛋白组学工作中起着十分重要的作用。因此, 如何围绕微生物学与免疫学知识体系的特点有效地提高其教学质量, 充实和完善学生对这一学科的知识积累, 成为教学的关键。

1 教材的处理

我院药学系药学专业使用教材为《微生物学与免疫学》 (沈关心主编, 人民卫生出版社出版) 。《微生物学与免疫学》分为免疫学、微生物学及微生物在药学中的应用三大部分。教材第一篇即为免疫学, 笔者在授课过程适当调整了授课顺序。我校药学专业的学生生物学知识较薄弱, 若一开始便讲授免疫学的内容, 学生往往很难接受并且难以完全消化吸收。因此, 笔者适当调整了授课顺序, 先讲解细菌总论, 让学生掌握了细菌的结构、细菌的感染等知识, 掌握了一定的基础后再介绍医学免疫学, 这样从易到难, 学生可循序渐进地进行学习。相对于免疫学而言, 微生物学更为"宏观", 它要强调的更多是形态学的问题, 因此在课程时间的安排方面将微生物学先于免疫学更为合理。

微生物与免疫学与许多学科紧密联系, 是许多专业的专业必修课程, 不同的专业定位不同, 则导致了授课内容的侧重点有所差异。笔者在教学过程中, 根据药学专业的特点, 对微生物各论部分的内容, 主要突出了第三篇“微生物在药物中的应用”。在处理微生物学部分和免疫学部分内容的关系上, 结合教学目标、教学大纲要求, 简化免疫学内容, 突出微生物学内容。

2 教学方法

为调动学生的学习积极性, 培养学生的独立思考、综合分析和解决实际问题的能力, 笔者引入问题教学法、病例教学法和启发式教学法等多种教学方法。独立学院的学生在学习过程中注重知识的实际应用性。因此, 在课堂教学过程中, 应联系实际, 采用病例进行讲解, 即将基于案例的学习贯穿于教学中。

在微生物学的教学中, 由于微生物个体微小, 日常生活中无法用肉眼看到, 学生缺乏感性认识。因此, 运用典型病例教学法可以激发学生的求知欲。教学模式为以病例为中心, 设置疑问, 然后讲授相关知识点或组织学生课堂讨论, 让学生提出解决问题的方法。在课堂讲解理论知识之前, 教师先引入一个与本节课内容密切相关的病例, 每个病例后面根据教学大纲的要求提出了许多相应的引导性问题, 以引导学生进行课外的自我学习、资料查阅。教师运用相关的理论知识对案例材料进行剖析, 揭示案例中各个现象之间的内在联系和本质, 归纳推导出正确的结论, 激发了学生的学习热情, 引导学生进行问题探究式学习, 提高了学生分析问题和解决问题的能力, 符合学生的认知规律, 更好地激发了学生学习和探索的兴趣。

在免疫学的教学中, 应该在引入免疫学基本概念和理论前后, 引导学生对发生在自身和他人身上的现象进行思考, 这样使免疫学贴近学生生活实际。例如, 在免疫学绪论中, 讲到在现代社会, 随着抗感染药物的不断发展和应用以及疫苗的出现和完善, 一些经典的传染病如天花、霍乱、乙脑、流脑、麻疹等已被消灭或发病率已明显下降。为了引起学生的兴趣, 笔者从每人出生即开始的计划免疫谈起, 问学生打过什么疫苗, 打疫苗起到什么作用, 被狗咬后该打什么疫苗, 在大家踊跃发言后, 提醒学生免疫学就在我们身边, 使学生对免疫学有了兴趣。在讲解超敏反应一章时, 笔者采用了问题教学法, 问学生有没有过敏反应, 对什么过敏, 有什么症状, 什么时候发, 一年发几次, 如何预防治疗。然后再从过敏原、过敏反应发生机制、预防治疗措施等角度, 学生全神贯注听课, 该方法加深了学生对知识的了解, 又增长了独立思考、解决实际问题的能力。

学生们在校期间获得的课本知识仅仅是一些基础知识, 而更多更新的专业知识需要在学生离校后通过自学的方式来掌握, 只有具备较强的自学能力, 学生才能走得更远, 才能在今后快速、独立地掌握更多更新的知识和技术。因此, 在教学工作中, 除了讲解课本知识外, 更重要的是培养学生的自学能力。正如华罗庚所说:“书要由薄读到厚, 再由厚读到薄。”由薄到厚, 指的是学习的深度和广度, 对于书中的论述、概念充分理解深入思考, 并学会扩充其外延, 学会上下联系左右贯通, 要求进一步理解知识间的内在联系和规律性, 能够应用自己所记住的知识去分析、解决实际问题, 初步进行综合评价, 并学会如何学习。这些可以通过病例讨论、分析来加以实现。由厚读到薄, 则是重在培养学生概括、总结的能力, 掌握书中的重要理论和中心思想, 领会作者的整体思路。例如在讲解免疫应答、超敏反应时, 让学生在老师的启发下自行归纳其本质、机理, 画出示意图, 培养学生概括、归纳和总结的能力。

3 结语

总之, 在独立学院的教学中, 应结合独立学院应用型人才的培养目标和学生自身特点, 在微生物与免疫学的教学在课时少、任务重的情况下, 提出教学重点, 综合运用举例、启发、互动、比较、归纳等教学方式, 发挥教师的主导作用和学生的主体作用, 激发学生的学习兴趣, 培养学生分析问题、解决问题的能力, 将使独立学院微生物学与免疫学的教学质量和教学效果得到明显提高。在教学工作中必须不断积累教学经验, 提高自己的讲课技巧和授课效率, 教会学生正确的思维能力和动手及处理问题的能力, 为独立学院学生的发展打下坚实的基础, 建立起知识、思维体系的牢固的根基。只有这样, 我们的学生才能具备更强的竞争力, 才能在今后的学习、工作中走得更高、更远。

参考文献

[1]陈建军.以创新撬动独立学院人才培养模式改革[J].中国高等教育, 2011 (17) :48-49.

3.微生物学与免疫学教案 篇三

【摘要】病原生物学与免疫学是医学的基础课程,对医学专业学生学好专业课程,实现培养实用型人才培养目标具有重要的意义。笔者在相关的教学过程中对于课前准备、理论及实验课教学的内容和教学方法提出了相关的改革探索,希望帮助学生提升学习兴趣,提高课堂教学质量。

【关键词】病原生物学 免疫学 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)01-0032-02

病原生物学与免疫学是非常重要的医学基础课程,是基础与临床的桥梁课,因此,医学生学好这门课程能够为后续其他有关临床各科的学习打下一个坚实的理论基础。为了能够达到培养实用型人才的相关需求,同时也为了能够有效的提升医学教学方面的质量,笔者对有关病原生物学与免疫学课程提出了以下的改革以及探索。

一、 教学改革的主要方式

首先,改变传统教学之中单一“封闭式”的相关教学方式以及满堂灌输知识形式的教学方式,实施讨论式和开放式的教学,从而有效的提升学生对于课堂教学的主观能动性。其次,改变传统之中只侧重于理论教学,反而轻视实践教学的相关教学方法,强化学生在基本操作技能方面的训练,从而帮助学生将实际掌握的基础理论知识和相关的实践活动合理有效的结合起来。再次,转变传统之中单纯的有关病原生物学和免疫学方面具体知识的传授方式,将其与其它基础学科有关课程以及临床学科之中的相关课程等方面的知识内容联系起来,并进行知识的精讲以及展开讨论,从而拓宽学生自身的学习思路,提高学习的积极性。最后,转变传统单纯用笔试来检验学生对于所学知识实际掌握程度的方式,应该使用多种不同的、更加灵活的有关考试手段,为学生创造一个良好的条件,给予遗漏知识补救的机会。

二、教学改革的具体措施

1.重视专业人才培养模式方面的改革

调整以及改革相关的教学计划,编写更加具有专业特色与特点的教学大纲,我校总课时为54学时,其中理论课46学时、实验课8学时。应用和专业相配套的相关教材;提高实践教学方面的比重,对于那些涉及到过深的知识内容进行精简,促进学科之间的有效沟通。增设能够体现专业特色的相关教学内容,帮助学生形成专业思想以及提高学生对于学习的兴趣,从而构建一个能够妥善适应社会需求、有效培养学生自身的创新思维、稳步提升学生综合素质的一个更加合理、高效的教学模式。

2.强化学生在基本操作技能方面的训练

高等教育的任务是为国家培养高素质的创新型人才,实践教学是其不可缺少的重要环节,实验教学则是实践教学的基础性环节[1]。病原生物学与免疫学实验课程是基础医学和临床医学之间的桥梁课程[2]。每次进行实验课之前必须要求学生一定要提前预习相关的实验内容,如凝集试验、细菌接种方法、细菌生长现象观察、革兰染色法,从而使学生在进入实验室之后,能够在最短的时间内就进入到实际操作的状态。在实验将要结束之前,利用十分钟的时间对于此次实验之中存在的不足以及问题进行剖析,分析出现问题的原因并给予解决。

3. 加强和其他相关学科知识之间的联系

病原生物学与免疫学涉及面广,并且理论性很强,在实际进行讲授或者是指导学生进行自学时,一定要重视和其他学科例如药物学、病理学、预防医学以及传染病学等之间的联系。如在学习肿瘤相关性抗原时,运用临床案例引导学生思考、分析问题,学生通过临床案例的思考与分析获得处理解决问题方法[3]。这样一方面来说使这门课程切实的起到了身为基础课的作用,而另一方面也极大的激发了学生对于学习方面的兴趣,为之后的课程学习打下一个牢固的基础。

4. 重视引导学生进行自学

在实际传授知识的同时,教师应该更重视培养学生的学习方式,让学生学会学习,知道怎样学习。挑选一些较为简单的知识让学生通过自学来达到教学目标,之后再由教师对其所学知识的具体情况进行检查评价,并根据具体的情况给予相应的建议。另外,教师可以根据课堂讲授的知识内容要求学生阅读一些和本学科相关的其它学科的知识内容,并在其中找到相关的信息以及临床疾病等,这时由教师提供一定的线索和有关知识内容的提要,让学生到网络上或者是图书馆之中搜寻资料,并将这些资料写成摘要,方便学生之间的沟通交流。

5.改善单一的传统理论考试模式

树立科学合理的考试观,针对不同的专业,改善相关的考试方法以及模式,强化技能考试方面的比重。加强对于学生在动手能力方面的培养,逐渐朝着职业资格考试的有关模式靠拢。经过课后作业、课堂以及不定期的有关课堂目标教学方面的反馈测验等诸多方式来对于学生所学知识的具体掌握程度进行测评。总结课堂、课后以及实验方面的考试成绩对于本门课程具体成绩的计算,科学合理的评价学生具有非常大的促进作用。

三、小结

通过对病原生物学与免疫学方面的教学改革,提高了学生在学习上的主观能动性,适应了医学学生所具有的个性特征,强化了学生自身的思维发展。与此同时,对于相关的教学模式进行改革,也能有效的调动教师在整个教学过程之中的主动性以及积极性,为培养出更多的实用型人才打下牢固的基础。

参考文献:

[1]王少华,诸欣平,胡永秀等.病原生物学与免疫学实验课教学改革的探索与实践[J].医学教育探索,2012,9(02):248-250.

[2]高劲松,龚灿,李豫皖等.《病原生物学与免疫学》课程实验教学改革实践[J].畜牧与饲料科学,2013,34(11):54-55.

4.微生物与免疫学课改总结 篇四

《医学微生物学》是研究与医学有关的病原微生物的生物学性状、感染与免疫的机理,微生物学检查与特异防治的学科。《医学微生物学》是基础与临床医学间的桥梁课程 ,通过本课程的教学,使学生掌握医学微生物学的基本理论、基本知识和基本技能。为进一步学习本专业其他基础课和临床医学,特别是传染病的诊断、预防和治疗打下基础。

医学微生物学实验是医学微生物学课程的重要组成部分。通过实验,不仅可以帮助学生理解和巩固所学的理论知识,而且可以培养学生的操作技能和分析问题、解决问题的能力及严谨的科学态度。因此,实验教学是医学微生物学教学必不可少的重要环节。通过实验,使学生对理论内容加以验证,从而提高学生的学习兴趣;同时,使学生比较系统地了解常用微生物学实验的原理、方法、结果分析、注意事项及用途。

《医学免疫学》主要研究人体免疫系统的组成和功能,各类免疫应答发生发展的规律及其在疾病诊断和防治中的应用等。该学科具有高理论、高技术、多边缘、多交叉的特点,广泛渗透到基础、临床医学乃至生命科学的各个领域。通过该课程教学使学生掌握医学免疫学的基本概念、原理及其应用,为今后进一步学习后续课程奠定必要的基础。

本课程采用理论教学与实验教学相结合的方法,理论教学以讲授教学为主多媒体教学为辅方式进行。

教学大纲的所列理论课内容都是要求学生学习的,但不是全部在课堂上讲授,可以通过多种方式教学,也可由学生自学。教学内容的要求分三级,第一级为掌握的内容,要求学生牢记并能口述自由表达,还能应用这些理论解释有关生理现象以及应用于后续课程;第三级为了解内容,学生对此内容应有一初步印象;第二级为熟悉内容,介于掌握与了解内容之间。

实验课重点要求实际联系理论,巩固理论知识,拓宽思维,突出培养学生的动手能力、综合分析能力、应用能力和创新能力。

在《微生物与免疫》的教学过程中进行了改革实践,以更新教学理念为突破口,转变教学模式以适应学科发展,合理地增加新知识以丰富教学内容,采用多种教学方法,积极引进项目推动教学改革等先进的教学手段,取得了一定的成效,现将教学体会总结如下。1 教学设计思路

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以项目化教学为导向,用任务引领课程内容的授课模式,通过完成工作任务,提高和增强学生实践技能水平和职业发展能力。

课程的主要内容包括:本课程的性质与任务、微生物、免疫学、寄生虫。本课程要求学生掌握并熟悉微生物与免疫在医学中的地位和重要性。采用项目教学思路,利用完成工作任务的形式将课程涉及的内容进行重组和调整。不仅有利于有效的完成教学任务,还有利于实现理论与实践的一体.提高学生学习效果。在具体的教学过程中,课程内容的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了职业教育对理论知识学习的需要,并融合了获取相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。每个项目的学习都以分析方法与过程为载体来进行,以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践的一体化 2 教学内容的改革 2.1项目化课程教学设计

(1)课程目标及地位

《 微生物学与免疫学》分为免疫学、微生物学及微生物在药学中的应用三大部分。微生物学与免疫学是生命科学的前沿学科,又是紧密联系实际的交叉型应用学科,其理论和实验技术的发展迅猛,成绩斐然。通过本课程的学习,为学生将来学习药理学、药剂学、药事管理及中药学各门专业课程打下坚实基础,同时着力培养的学生严密的无菌观念,将在消毒、灭菌、控制质量、药品检测、药品运输与保存等药物生产实践中得到科学应用。教学基本要求

(2)免疫学是生命科学的前沿学科,是紧密联系临床实践的应用科学,可广泛地应用于医学和药学各领域。微生物学主要研究病原微生物的生物性状及其与人体相互作用的规律性、致病性和免疫性,寻找消灭、控制传染病及相关疾病的措施和方法。微生物广泛应用于药物生产和药品的质量控制。通过本课程的学习可以使得学生了解人类疾病发生、发展和转归的机理及规律,为将来从事药物生产、药品营销、药品运输与保存等工作奠定基础。

(3)课程的重点和难点

本课程的讲授一般安排在第2个学期,本课程重点是免疫学基础理论、病原微生物主要生物学性状和致病性;难点主要有免疫分子和免疫学理论。重点章节有第一篇的第1章、第2章、第4章、第9章;第二篇第10章、第12章、第14章以及第三篇的第19章、第20章等。难点章节有第2章、第3章、第5章、第7章等。

2.2 考核方式的改革

我们在教学中强调学生的实践能力,动手操作能力和团队合作精神,分析问题、解决问题的能力,因而在学生的最终成绩的考核中就充分的体现了这些要求。学生的成绩考核主要分为两个部分:一部分是期末考试的卷面成绩,占总成绩的60%:另一部分成绩根据每个同学的平时表现的情况,按照不同项目进行权重给分,平时综合成绩占40%。通过这样的成绩考核方法,大大的调动了学生参与课堂教学的积极性.促使他们积极的组织,策划,参与实践环节的活动(包括设计实验方案,制作关于药物分析检测技术这门课程所涉及的知识的ppt),激发了学生学习的主动性。3 教学成效

学生在此次的教学改革的带领下形成了学习成绩好的学生

积极主动的帮助学习成绩差的学生解决在学习过程中遇到的问题。学习成绩差的学生在学习过程中遇到不懂的问题也更加积极主动的向老师同学请教的良好学习的氛围;学习更加的积极主动,由以前的被动学习转为主动学习;从以前上课前没有做好充分的预习工作,课后没有做好复习工作.变成上课前认真的预习,课后认真的复习,在上完课后能利用自己的课余时间去找一些关于上课的知识和找课外的一些有用的对生活密切相关的知识或自己感兴趣的知识并做成了ppt。学生们在上课的时候更加的认真了,能在整个上课学习的过程中都能跟着老师的思路走,思考老师提出的问题并积极的回答,最大限度的掌握好知识。

学生自主学习图片展示 不足和展望

4.1 学生的个体差异大

学生在基础知识等方面都存在较大的差异,在教学过程中按照教学计划进度安排,常常会出现基础差的学生跟不上,基础好的学生“吃不饱”的情况。在做讲授的时候由于学生的反应和理解能力不同,往往会造理解能力强的学生能很容易,顺利的完成,而对于那些动手能力弱的学生则会很难的讲解清楚而且在讲解过程中会出现种种问题。针对学生的特点,我将学生分为10个学习小组,学习小组中优差生均等,同时选择平时表现不是很理想的同学作为组长,以激发这些同学的学习主动性。不过组长可以由各组成员自行更改,原则是大家一致通过后上报教师。4.2 有些学生的积极性不高

某些学生因基础比较差或者缺乏自信,不敢在同学们的面前展示自己,而没积极的投入到ppt的制作与现场展示和讲解及实验方案设计中,甚至有些则稍微的修改了一下他人的作品就上交了实验方案,缺乏学习的积极性和主动性,这也是以后要进一步改进的地方。

医 药 工 程 系

5.微生物学与免疫学教案 篇五

在现代教育技术的不断更新和发展的大背景下,运用多媒体计算机来辅助教学的技术在各级各类教学中的运用逐渐普及,它将多媒体计算机与文字、图片、声音、视频、动画等多种教学资源和信息有机结合为一体,是一种被广大教师广泛采用的教学手段,在高校、中学和小学等教学实践中取得较好的教学效果。免疫学基础与病原生物学是医学专业的一门非常重要的基础课程,也是连接临床的桥梁课程。本课程教学内容抽象,知识点多而繁杂,部分内容抽象难理解。例如:医学免疫学内容抽象,看不见摸不着,理解起来非常困难;病原生物学内容繁杂,知识点多而枯燥,不易掌握和记忆,本校历届中医药专业的学生普遍反映本课程难学,每年考试不及格的人数相当多。加上在中医药院校本课程的开课学时普遍偏少,教师在教学过程中无法详细展开讲授教材的内容,无疑加大了学习的难度。因而,传统的教学方法和手段已经不能满足本课程的教学要求,必须进行教学内容和教学方法的改革。笔者自下学期开始制作《免疫学基础与病原生物学》多媒体课件并运用到本课程的教学,经多年的教学实践,取得较好的教学效果,但同时也发现一些存在的问题,现总结如下。

1本课程采用多媒体教学的优势

静态图片与视频动画结合,有利于调动和提高学生的学习兴趣本课程包括“医学免疫学”“医学微生物学”和“人体寄生虫学”等三个部分的内容,不仅教学内容抽象难懂、枯燥乏味,而且内容多而杂,要求学生掌握的内容非常多。但中医药院校的教学课时与西医院校相比较明显偏少,这对任课教师提出更高的要求,不仅要在有限的课时内讲授更多的知识,而且要让学生能够听懂、理解和掌握。传统的教学模式以教师课堂讲授为主,一些抽象的内容(如医学免疫学部分的抗原、抗体、补体的概念非常抽象)不好理解,也很难形象地展示在学生面前。而多媒体教学的课件往往图文并茂、动静结合,通过将大量静态图片与动态视频和动画相结合、文字与语言相结合的方法,使枯燥的教学过程转变为生动活泼的教学过程,极大地刺激学生的眼、耳、大脑等多种器官,学生很容易接受,加上展示过程生动形象,在课堂教学中可以充分活跃课堂气氛,极大提高学生的学习兴趣。如在讲授医学免疫学的“补体系统”一章时,补体的激活过程非常抽象,为了便于学生理解,参照国外教学资源制作了补体激活的动画过程,通过动画形式展示三条补体激活途径中从补体与激活物的结合开始,至C3转化酶、C5转化酶、膜攻击复合物形成以及靶细胞溶解的完整过程,同时结合大量图片对三条补体激活过程作了系统比较;在讲授人体寄生虫如钩虫、蛔虫、鞭虫和蛲虫的生活史时,通过大量的视频资料展示虫体的生长发育与感染的动态过程等。通过图片与视频素材的综合应用,使本课程的教学内容形象、生动,极大地激发了学生的学习兴趣与积极性,显著增强了教学效果。静态图片与视频动画结合,有利于重点与难点内容的掌握与理解本课程“医学免疫学部分”有许多内容如免疫球蛋白结构、MHC分子对抗原的提呈、T细胞与B细胞对抗原的应答过程、I-IV型超敏反应的机理等内容抽象难懂,运用传统的教学方法往往难以将其讲解透彻,而这些内容又是本课程教学的重点与难点,学生对其理解、掌握的程度与教学效果关系密切。因而在本课程的多媒体教学中,笔者借助大量静态的平面与立体图片,并结合相关的视频对其进行详细讲授,学生通过直观、生动的图片和视频轻松理解和掌握课程的重点和难点内容。如在讲授免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)时,运用Ig平面及立体结构图片,详细讲授其基本结构与功能分区,在此基础上结合动画讲授解不同水解蛋白酶对Ig的作用部位及水解片段的生物学作用;在讲授MHC分子对抗原的提呈作用时,通过网上下载的动画将MHC分子对内源性和外源性抗原的提呈过程完整展示出来,并在此基础上进一步讲解MHC分子的遗传特点及其在临床组织器官移植方面的.应用;在讲授T细胞与B细胞对抗原的应答过程时,通过大量的图片和视频显示抗原的加工处理和提呈过程、处理后的抗原如何被T、B淋巴细胞识别结合以及T、B淋巴细胞如何活化、增殖和分化为效应细胞的具体过程,并在此基础上进一步结合动画讲授效应细胞如何发挥免疫效应和清除抗原异物的生物学作用,通过图片、视频和动画的综合运用,让本来抽象难懂的免疫应答过程很容易被学生理解和掌握;在讲授Ⅰ-Ⅳ型超敏反应时,运用大量图片和视频展示各个不同类型的超敏反应机理的要点和区别,如Ⅰ型超敏反应中大量IgE抗体的形成及其结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞导致机体处于致敏状态是引起此类反应的关键,Ⅱ型超敏反应中自身抗体与靶细胞上抗原结合或自身抗体与抗原结合形成免疫复合物再吸附于靶细胞是引起此类反应的关键,Ⅲ型超敏反应中中等大小可溶性免疫复合物的形成、免疫复合物在毛细血管壁上的沉积以及通过激活补体所造成的组织损伤是此类反应发生的关键等。通过近五年的多媒体教学情况课堂调查结果显示,超过83.8%的学生认为多媒体课件的应用大大提高了对本课程中重点和难点内容的掌握和理解。能够提供大量的信息,丰富了教学内容,有利于提高学生的综合素质由于多媒体课件的特殊表现形式,极大扩充了课堂教学内容的容量,除了课本知识以外,教师在制作多媒体课件时还可将与授课内容相关的静态图片、视频、动画、文本、声音等各种素材加入到课件中,使学生在有限的时间内可以学到更多书本上没有的知识,解决了传统教学方式中教师花费大量的时间去板书,而学生获取的信息量偏少的问题。如在讲授细菌各论时,细菌的种类繁多,每种细菌都会涉及生物学性状、致病性、免疫性、微生物学检查以及防治原则等内容,要求掌握的知识点多而杂,而学生没有临床经验和感性认识,导致学生在学习这些抽象知识的过程中难度很大。为了克服这一难题,在多媒体课件中将每种细菌感染所引起的典型临床表现图片放在课件的首页,然后应用一个典型病例,通过图片展示病人的主诉、病史、症状、体征,再提出相关诊断和治疗方面的问题,就可牢牢抓住学生的好奇心;在此基础上再讲授细菌的基本知识和理论,让学生在问题的基础上去学习理论知识,就可保证学生在学习时不再感觉枯燥乏味,而是积极学习解决问题的办法。利用多媒体课件开展免疫学基础与病原生物学课程教学,不仅保证了课程重点和难点的教学效果,而且让教师有时间、有机会在课堂上讲授本课程的新知识、新理论和新技术等。通常来讲,专业教科书和教材的出版周期较长,不能及时将学科的一些新知识、新成就和新进展写进教材,加上教学课时的限制和不足,教师没有时间将这些新知识传授给学生。而多媒体课件的制作灵活多变,通过将这些知识插入相关内容的多媒体课件中,就可很方便地介绍给学生。如下学期上课期间,正值“甲型H1N1流感病毒”从美国开始流行,笔者从英特网上收集、整理了大量的有关“甲型H1N1流感病毒”的图片、视频等素材,并运用这些素材生动形象地向学生讲解了当时国内外“甲型H1N1流感病毒”的流行情况、传染源、常见传播途径、实验室与临床诊断标准、防治原则及中医药抗流感病毒的作用特点。通过将这些最新研究结果的引入,不仅激发了学生学习本课程的积极性,同时开阔了学生的视野,加强了医学生的责任感,也有利于提高学生的综合素质。

2多媒体教学的不足

多媒体教学是现代教学手段的标志,在中医药教学活动中多媒体教学手段的应用提高了中医药院校学生学习免疫学基础与病原生物学课程的热情,保证了教学质量,也体现了多媒体教学在教学过程中的优势。但是在教学过程中对多媒体的使用不科学,也会给中医药教学活动带来不利的影响。笔者认为在多媒体教学过程中容易出现的问题主要有以下几个方面。

1)多媒体课件的制作质量差。

课件制作的质量直接影响到教学质量和效果,有些课件直接将原来板书在黑板上的内容输入电脑,只是简单地将多媒体屏幕当成黑板来使用;有的教师只是盲目追求多媒体课件画面的美观,而忽视了基本的教学内容,虽然能够吸引学生,但是重点不突出,要掌握的内容没有充分展示出来,影响教学质量和教学效果;有的教师在制作多媒体课件的过程中,将所有的书本内容都罗列到多媒体课件中,导致在教学过程中重、难点不分。由于受到时间的限制,导致在教学过程中部分教师只能照本宣科,学生没有时间做笔记,甚至幻灯片还没有看清,教师就播放下一张,结果学生一头雾水、头晕目眩。因此,教师应依据本课程的教学大纲,把握重点和难点内容,以教材为蓝本来制作多媒体课件,精炼教学内容,突出重点内容。课件采用的图片、视频资料要清晰,动画要简洁了当,素材补充应以教学重点、难点为主。

2)忽略教学过程中的互动,影响课堂教学质量。

教师要明确一点:多媒体教学只是一种辅助教学手段,在教学过程中一定要突出教师的主导作用。有的教师在应用多媒体课件教学时,过度依赖多媒体课件,对教学内容不熟悉,把脸转向屏幕,照着幻灯片把内容读出来;有的教师坐在电脑前,看着幻灯片宣读,板书很少,与学生基本没有交流,忽略师生之间的互动。这一点在各高校的多媒体教学检查中均发现有类似现象。因此,在进行多媒体教学时,教师首先要熟悉教学内容,把握教学重点,在此基础上注意采用多种教学方法来活跃课堂教学气氛,加强与学生的交流。如幻灯片的切换速度,教师要根据学生的反映情况进行适当调整,可以通过口头语言和肢体语言与学生互动,遇到重点、难点内容要提醒学生,要讲透,同时要在黑板上进行板书等。

3结语

6.微生物学与免疫学教案 篇六

课题: §1.1生物与生物学

计划:1 /1

主备:杜守俭

上课时间: 教学目标:

1.概述生物学的概念,举例说出生物的基本特征.2.初步练习图文分析.重点与难点:

认识生物的基本特征.激发激发学生学习生物学的兴趣.教学过程:

一、生物自学引导:讲述:

观察图片,P1中的图片,让学生讨论生物与非生物的区别,指出生物是指有生命的物体,首先,我们人类是大自然中的一员,此外,在美丽的校园、广阔的田野、碧绿的草地、葱郁茂密的森林,到处可见植物和动物,还有用肉眼无法直接观察到的的细菌、病毒等微小的生物。生物和非生物之间究竟有什么根本的区别呢?

指导学生读书,相互讨论交流,通过观察书中的四幅图片总结出生命的特征,提问:

具有生命的生物体应具有哪些最基本的特征?

答:⑴通过观察兰花螳螂诱使其他昆虫前来传粉或采蜜,将它变成自己的美餐的图片,得出生物与生物之间存在着吃与被吃的食物链,生物体需要获得营养才能维持其生命活动,这是生物体进行生命活动的一个重要特征。

⑵通过观察黄瓜植株是由许多细胞有序构成的图片,很容易得出生物体的构成不是混乱无序的,而是有严格的结构层次关系,其最基本的层次是细胞。⑶通过观察雏鸟需要亲鸟喂养,从而获取食物用以维持生命生命活动的图片,我们能得出生物体进行各种生命活动,需要获取营养才能维持,比如雏鸟的生长,另外对于动物体,有许多特殊的生命活动现象,如繁殖行为等等。

⑷通过观察母狗一胎能生多只狗崽,有的幼崽毛色与母狗相同,有的幼崽毛色与母狗不同的图片,我们知道生物的亲代与子代之间以及子代与子代之间都存在着像与不像的问题,这就是生物体的一个重要特征,遗传与变异。互动探究讨论:

1.图1-3表现了生物的哪些特征?这些特征是不同生物所共有的吗? 答:1图表现出生物适应一定的环境和生物需要营养的特征;2图表现出生物需要营养的特征;3图表现出生物体都具有共同的基本结构,大多数生物的生物体是由细胞构成的特征;4图表现出生物具有繁殖和遗传与变异的特征。2.科学家研制的机器人可以通过电脑控制,模仿人完成一些工作,甚至能和人下棋。机器人是生物吗?说出你的理由。

从表面上看,机器人具有了生物的某些功能,但它不具有生命现象的本质特征,如能繁殖后代,有遗传和变异现象等等。所以严格的说,机器人不是生物。指导学生观察图1-4总结出生命的一些重要特征:

生物体是由许多细胞有序构成的,生物进行生命活动需要摄入营养物质,还要进行呼吸和排泄,并在此基础上具有生长发育、繁殖与遗传和变异现象,能适应一定的环境,也能影响环境等。这些都是生物的基本特征。

阅读总结:P5 生物学是研究研究生命现象和生命活动规律的科学。生物学的研究对象主要是地球上形形色色的生物,生物学的研究内容非常丰富,生物体的结构与功能的关系,生物与生物的相互作用,生物与环境的相互作用,生物的多样性,以及人类对生物的的利用和保护等。指导学生在阅读书本的基础上了解生物学与现代人类社会的各个领域都有息息相关的联系。

读图1-6了解现代生物科技的成果概况,并给我们当今的生活带来哪些改变。列举事例说明生物学与我们的生产、生活密切相关的事例,说明生物学的重要性。

人类利用自己的智慧改造了世界,世界的发展也伴随着新威胁人类生存的难题,如人口过度增长、环境污染、资源匮乏以及生态平衡被破坏等等。这些很大程度上需要依赖着生命科学的研究和发展。

勉励学生努力学好生物学,将来成长为对国家对人民有用的人才。课堂作业:P18基础巩固

7.微生物学与免疫学教案 篇七

1 病原生物学与免疫学教学现状及其改革的必要性

病原生物学与免疫学是一门重要的医学基础课程, 师生普遍反映难教难学。那么如何让学生利用有限的教学时数, 最大限度的掌握该课程的教学内容、相关知识和技能, 同时, 为了培养学生的创新意识、创新精神和创新能力, 以适应当前素质教育的发展的需要, 病原生物学与免疫学教学改革势在必行。

2 病原生物学与免疫学教学改革目标和基本思路

病原生物学与免疫学教学改革的目标和基本思路:主动适应各专业对本课程的要求, 以培养医疗、护理、药学和医学相关类高等技术应用性专科人才为目标, 以知识、能力与素质培养为主线, 以理论教学和实践性教学改革为基本内容, 以理论学习与实践相结合为途径, 确立和实现各专业学生的课程目标和与之相适应的知识能力素质结构, 建立适合专业特色的本课程教学体系。

2.1 突出病原生物学与免疫学在各专业教育中的特色

保证实验课的开出率和开出效果, 加强技能性训练;建立与其相适应的相对稳定的校内教学基地体系, 满足学生专业技能集中训练的要求;帮助大学生发现自己身上的闪光点, 肯定自己的价值, 从而培养他们他们的自信心和职业意识,

2.2 以技术应用能力和基本知识传授为主线, 建立各专业人才的知识、能力和素质结构

在培养学生三基 (基本理论、基本知识、基本技能) 的同时, 以“加强人文素质教育, 突出实践能力, 体现社区心身疾病预防”为原则, 做到素质教育全程化, 理论与实践教学一体化。

2.3 建立与各专业培养目标相适应的理论课教学体系

要突出专业特点, 打破传统的教学模式, 树立本课程为专业课程服务的意识, 确定该课程所学知识够用、适用、实用为度的教学内容, 调整和压缩理论教学时数, 对教材内容进行有重点的选择教学, 对重复、陈旧的知识予以删除;对某些叙述性强, 学生能看同的内容, 可安排为自学;对使用性不强的重理论性的内容少讲。

2.4 建立与专业培养目标相适应的实践教学体系

加强实践教学, 培养学生的技术应用能力, 改革传统的实践教学学时分配少, 过多依附于理论教学, 演示性、验证性实验课多的弊端, 构建相对独立的实践教学体系, 增加与各专业有关的实践教学时数, 使理论与实践教学时数的比例近于3:2, 以充分体现理论与实践、知识传授与能力素质培养的结合。

3 病原生物学与免疫学教学改革方案

3.1 注重专业人才培养模式改革

调整和改革教学计划, 编写具有专业特色的教学大纲, 使用与专业相配套的教材;加大实践教学的比重, 精简涉及内容过深, 学科间缺乏沟通, 内容上重复或空白的内容。增设了体现专业特色及发展方向, 有利于专业思想形成和确立的内容, 建立适应社会需求的、能培养学生创新思维、提高学生综合素质的新的教学模式。

3.2 加强学生实践和能力培养, 大力推进教学方法、教学手段改革研究

积极推行并逐步完善了各专业实验技能考核办法。积极开展了教学方法改革, 充分发挥了实验室在医学专业课程教学中的作用, 提高课程教学质量。

3.3 加强实验室建设与改革研究

编写了病原生物学与免疫学实验教学大纲, 不断进行实验教学内容改革, 加强实验体系的管理, 整合教学资源, 培养学生的实际动手能力和分析解决问题的能力。

3.4 教学方法改革

教学改革的基础是教学方法和教学手段的改革。改革传统的教学方法, 广泛吸收和应用现代化教学手段, 是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效途径, 是提高教学质量的得力帮手。

在教学方法方面, 应在坚持传统教学方法优势的基础上, 尝试采用启发式、讨论式、研究式等教学方法, 以及采用计算机辅助教学等, 充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性, 高度重视学生自主学习能力的培养。此外, 在课程总体安排方面, 加强教学的实践环节, 规范实验教学和专业教学实习实践活动的管理, 并对学生进行实践教学必要的考核。

3.5 改革考试模式

改变单一理论考核模式, 改革为理论与实验相结合的考核模式。

3.6 善于总结, 不断改进教学思路

在日常教学中, 我们不断摸索探讨, 形成了病原生物学与免疫学教学课堂教学“三讲”、“三比”、“八结合”的教学方法, 即“三讲”就是讲清概念、讲明基本理论、讲透重点和难点。“三比”就是用类比法、对比法、特比法等对学习内容进行比较, 使学生易于记忆和掌握相关知识。“八结合”就是讲授内容要与专业特点、相关课程 (已有知识) 、实验、现代教学手段、临床实践、现代医学新动态、学生自学和创新、教师讲授和课堂评估等相结合。并根据教学内容有选择性的应用于课堂教学。

3.7 加强日常教学管理, 努力提高课堂教学质量。

抓好课堂教学, 课堂讲授是教学的基本形式, 在讲授基本理论知识的同时, 要注意智能的培养, 重视教书育人。坚持教学质量评估制度。通过学生评教、教师评学、教师互评等途径, 对教师课堂教学质量进行全面评估。

4 病原生物学与免疫学教学改革的成效

(1) 教研室教师连续几年学生评教都为优秀, 近三年引进的新教师已能独立承担病原生物学与免疫学的理论授课任务及实验课的教学任务, 并取得很好的教学效果。

(2) 教学方法灵活、多样, 如PBL教学法、小组讨论法、传统综合讲授法、理论实验结合法、示教法、多媒体辅助教学法等, 提高学生的学习兴趣, 受到学生好评。

(3) 在学校组织的讲课比赛中, 本课程的主讲教师多次获奖。

(4) 教师科研能力不断提高, 近三年教研室教师积极参与学术和教学研究, 发表高质量的论文十余篇。

(5) 改变了学生在教学中的地位, 发挥了主动参与教学的积极性。

(6) 适应了医学生的个性特征, 促进了学生的思维发展。

(7) 通过比较, 教学效果明显优于过去的传统式教学法。本门课结束时学生的达标率为95%。

(8) 学生考试平均成绩比以前提高12个百分点。

摘要:笔者通过多年的教学实践, 在病原生物学与免疫学教学中始终重视中青年教师的培养和学生知识、能力、素质的培养。在实验教学中充分发挥实验室在医学专业课程教学中的作用, 切实提高学生的实践操作能力;在理论课教学中以传统教学为基础, 采用PBL教学、多媒体教学、启发式教学等教学方法, 取得了理想的教学效果, 更能体现专业培养的特点和适应素质教育发展的需要。本论述详细阐述了具体的方法和措施, 希望对病原生物学与免疫学的教学起到引导作用。

关键词:病原生物学,免疫学,教学改革

参考文献

[1]汪正清, 张锡林.病原生物学课程建没的实践与探索[J].中国高等医学教育, 2004, (6) :9.

[2]卿风玲.高等医学院校实验室改革的实践和体会[J].医学文选, 2005, 24 (1) :99-100.

[3]伍新春.高等教育学[M].北京:高等教育出版社, 1998, 142-149.

8.微生物学与免疫学教案 篇八

关键词:免疫学基础与病原生物学;德育;渗透

中图分类号:G641文献标识码:A文章编号:1671-0568(2012)41-0142-02

《医学微生物学》是研究微生物的生命规律、致病性、诊断和防治的学科,《医学免疫学》是一门内容多、涉及面广、内容更新快等特点的生物学科和医学应用科学,是免疫学与基础医学、临床医学和预防医学等学科交叉与渗透的一门前沿学科,都是重要的基础医学课程,专科层次二者合为一门课程《免疫学与病原生物学》,是医学类和相关医学类专业的必修课程。在高职高专医学生中开展德育教育既是医学生素质教育的需要,更是医学专业的特殊研究对象和特殊服务对象的需要。本文仅就笔者在多年的《免疫学与病原生物学》教学过程中,结合人文素质教育、职业道德教育等职业能力培养,谈点肤浅体会。

一、从专业课内容中挖掘德育内容进行德育渗透

教学是学校教育的中心环节,培养人的任务主要通过教学活动来完成。教学不只是单纯地传播知识,总伴有对学生的思想道德带来正面或负面的影响。因此,找出专业知识中的德育部分对学生进行正面宣传教育十分重要。

1.爱国主义的教育

在学习某一专业内容时,联系我国在该领域取得的世界领先成果,以增进学生的民族自信心与自豪感。例如,我国人痘接种预防天花是人类免疫学诞生的重要标志。上个世纪初叶我国学者发现旱獭可作为鼠疫耶氏菌的储存宿主,并在世界上首先用鸡胚培养立克次体等。新中国成立后,我国学者汤飞凡等在世界上首先成功地分离出沙眼衣原体;20世纪50年代末,我国学者又分离出流行性出血热病原体,同时在全国范围内较早地消灭了天花,有效地控制了鼠疫、白喉、结核、霍乱、脊髓灰质炎等传染病,控制或基本消灭了曾肆虐多时的五大寄生虫等。结合免疫生物学现象和学科发展史,进行爱国主义教育和唯物辩证法思维方式的教育,提高学生综合素质。

2.攀登医学高峰的教育

在专业课中,常常穿插讲述世界前沿医学,使学生在学医的早期就能树立攀登医学高峰的信念。如在讲HLA的功能、结构时,介绍世界上器官移植的先进技术;讲病原微生物的变异时,新的病原体不断出现,引发新的(新现,emerging)传染病。原流行病原体也因变异、耐药等可能重新流行,导致了再现(reemerging)传染病再度回升,给人民群众造成了极大的危害等,使学生从中领悟到医学的高深及学无止境的道理,下定献身医学奋斗不息的决心。

3.救死扶伤的医德教育

医学生的职业道德和素质教育尤为重要,其教育主要是在学校教育和教学期间来完成的。医生是人类最神圣、关乎人的健康和生命的职业。毋庸质疑,作为一名医务工作者,必须恪守医务人员的职业道德,正确履行医务人员的权利与义务。良好的医德,表现在对病人的深切地同情、关怀与爱心,医者以无私奉献的精神来医治疾病。例如,讲授“MHC”和“移植免疫”时,宣传骨髓捐赠、无偿献血,介绍白求恩毫不犹豫献出自己的鲜血、抢救八路军伤员的英雄事迹,董奉的“杏林佳话”等。这些会使学生受到生动的德育教育。

4.人文素质教育

笔者坚持将传授专业知识与人文教育相结合,并贯穿于教学工作的始终。例如:结合艾滋病的教学内容,提倡青年人加强自律,以及提高医德、善待患者;结合“主要组织相容性抗原”和“器官移植”的教学内容,宣传并鼓励学生无偿献血、捐赠骨髓和脏器,给他们讲为什么献血无损人体健康,为什么捐献有限的可再生的骨髓可以救活别人;通过介绍免疫学发展史,深化对“实践是检验真理的唯一标准”的认识,等等。这种专业课教师从医学专业角度进行医德教育和对唯物主义认识论的宣传,易被学生接受,是开展人文教育和素质教育的有效方式。还可以用免疫学领域诺贝尔奖得主的经历启发学生思维,培养他们的创新意识。人文素质教育在《免疫学基础与病原生物学》教学中的重要性在于,人不只是自然的人,还是社会的人。

5.爱护教学设备的教育

上实验课时,除了要求学生保持实验室的整洁、安静外,很重要的一点是要求他们爱护标本、仪器设备。例如,观看细菌鞭毛时,介绍其制作过程,让学生在明了标本片制作的同时,也知道每一张标本片的来之不易,须多加爱护,减少损坏,使他们养成爱护教学设备的习惯。

6.良好职业形象的教育

人的长像是遗传决定的,很难更改,但言谈举止、着装打扮等外在气质是可以塑造、培养的。针对部分新生腼腆、胆小、“一说三低头”的举止,可经常举办演讲会、辩论会,让学生有出面说话的机会,既可提高专业知识水平,又可锻炼表达能力。对高年级学生,教育他们谈吐文雅、举止端庄大方、打扮得体。对于女生,教育她们摒弃浓妆艳抹、奇装异服的表现,尽可能用课外时间,讲授一些服饰、发型、美容等仪表知识。体育课可增设形体训练的内容,可以改广播操为形体操(或轮流去做),这样既生动美观,又使学生多学会了一门知识。

总之,专业课知识中蕴藏了丰富的德育内容,靠教师做有心人,把它精心挖掘出来再渗透到专业课教学中去,使二者有机结合,让其发挥出巨大的德育育人的作用,且产生事半功倍的效果。

二、从教师的榜样中展示德育内容。进行德育渗透

教师的榜样作用,是在心灵上对学生的征服,是学生自觉自愿模仿的一种巨大精神力量,是向学生进行德育渗透的活教材。因此,教师要以自己的模范行为,成为学生政治上的向导,思想上的良师,道德上的楷摸。尤其是青年教师的思想基础、年龄、经历与青年学生相近,思想容易沟通,更应注意发挥自己的积极影响,发挥榜样作用。

1.教师期望的德育渗透力

教师对学生的期望是一种无形的环境因素,包含着对学生的关怀与爱心。教师的情感最易感染学生,从而引起他们情感上的共鸣。通过教师的殷切希望,使学生感受到生活中的真、善、美,感受到人与人之间的真诚、友爱,以此陶冶学生的情感,启迪学生的智慧。

2.教师美好人格的德育渗透力

教师的人格包含着教师的思想、品德、对教学精益求精的敬业精神,以及对学生充满的热爱之情。从社会学的意义上说,教师代表了社会年长的一代,是一定时代与社会意志的代理人。社会期望教师成为道德准则及人格的楷模。要从教师身上反映出现实生活中最美好的东西,这样才能使学生受到良好的影响和教育,这也是教师人格的德育渗透力之所在。师爱,是一种无私纯洁、合乎理智的情感,是一种“不是父母、胜似父母”的高度责任感,这种爱越深厚就越具感召力和教育力。任课教师要在教学中不断培养这种师爱。当学生有过失或学习上有困难时,能理智控制自己,不嘲笑,不挖苦,不对学生发脾气,以诚挚的情感、科学的教育去温暖与激发学生美好的上进心。

3.教师丰富知识的德育渗透力

教师应具有丰富的知识。要教给学生“一滴水”的知识,教师必须具备“一桶水”的知识,而知识又来源于勤奋的学习中。首先,教师必须是学习者,只有博学才能不断充实自己。除了精通本学科专业知识外,相关学科的知识也应熟悉。做到课中随时能联系,运用自如。有着丰富知识的教师,必然为学生所崇拜,教师的威信便油然而生,并发挥出潜移默化的德育育人作用。

4.教师多方面才能的德育渗透力

教师的能力应是多方面的,且在德育渗透中占有重要地位。教师在教学活动中的组织能力,表现在能通晓教材,引导学生抓住重点、突破难点,并能恰当选择和灵活运用行之有效的教育学方法;教师在教学中的语言表达能力。首先要坚持讲普通话,语言要准确、完整、有条理、有趣味、生动活泼,易于被学生接受;教师的板书能力。要字迹工整清秀,提纲挈领;教师在文体艺术方面的能力。能在学生的课外文化活动中,起指导作用。教师多方面的才能,必然会使学生产生亲切感、信任感,成为学生模仿的榜样,并以此来完善自己、充实自己,从而促进学生德、智、体、美、劳全面和谐地发展。

因此,根据课程特点和医学生学习要求,着眼于培养21世纪高素质人才的需要,在《免疫学基础与病原生物学》教学中倡导与渗透德育教育是必不可少的。医学微生物学和免疫学的发展史以及蕴含在课程中的科学精神、科学方法与医学人文内涵,都有助于大学生综合素质的培养与熏陶。

9.微生物学教案 第一章 绪论 篇九

一、微生物和你

当你清晨起床后,深深吸一口清新的空气,喝一杯可口的酸奶,品尝着美味的面包或馒头的时候,你就已经开始享受到了微生物给你带来的恩惠;当你因患感冒或其他某些疾病而躺在医院的病床上,经受病痛的折磨时,那便是有害的微生物侵蚀了你的身体;但当白衣护士给你服用(或注射)抗生素类药物,使你很快恢复了健康时,你得感谢微生物给你带来的福音,因为抗生素是微生物的“奉献”。然而,如果高剂量的某种抗生素注入到你的体内后,效果甚微或者甚至毫无效果,你可曾想到这也是微生物的恶作剧--病原微生物对药物产生了抗性。这时医生只好尝试用其他药物,这些药物又有待于微生物学家和其它科学家去研究、开发……。

可以说,微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。它给人类带来的利益不仅是享受,而且实际上涉及到人类的生存。在这本书中你们将读到微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用,例如:面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产(见第十五章),同时也是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环(见第十一章),否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。此外,你在第十章还将会看到以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。

然而,这把双刃剑的另一面--微生物的“残忍”性给人类带来的灾难有时甚至是毁灭性的。1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3 的人(约2500万人)死于这场灾难,在此后的80年间,这种疾病一再肆虐,实际上消灭了大约75%的欧洲人口,一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。我国在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率极高。今天,一种新的瘟疫--艾滋病(AIDS)也正在全球蔓延;癌症也正威胁着着人类的健康和生命;许多已被征服的传染病(如肺结核、虐疾、霍乱等)也有“卷土重来 ”之势。据1999年8月世界卫生组织的统计,目前全世界有18.6亿人(相当于全球人口的32 %)患结核病。随着环境的污染日趋严重,一些以前从未见过的新的疾病(如军团病、埃博拉病毒病、霍乱0139新菌型、0157以及疯牛病等)又给人类带来了新的威胁。因此,你--未来的微生物学家或其他科学家任重道远。正确地使用微生物这把双刃剑,造福于人类是我们学习和应用微生物学的目的,也是每一个微生物学工作者义不容辞的责任。

二、微生物科学

1.研究对象及分类地位

微生物研究作为一门科学--微生物学,比动物学、植物学要晚得多,至今不过100多年的 历史。因为微生物太小,需借助显微镜才能看清他们,因此微生物学(Microbiology)一般定义为研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学。这些微小生物包括:无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、肮病毒);具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。但其中也有少数成员是肉眼可见的,例如近年来发现有的细菌是肉眼可见的:1993年正式确定为细菌的Epulopiscium fishelsoni以及1998年报道的Thiomargarita namibiensis(见第二章),均为肉眼可见的细菌。所以上述微生物学的定义是指一般的概念,是历史的沿革,也仍为今天所适用。

但也有的微生物学家提出不同的看法,例如著名的微生物学家Roger Stanier提出,确定微生物学领域不应只是根据其大小,而且也应该根据有别于动、植物的研究技术。微生物学家通常要首先从群体中分离出特殊的微生物纯种,然后还要进行培养,因此研究微生物要使用特殊的技术,例如消毒灭菌和培养基的应用等,这对成功地分离和生长微生物是必须的,也是有别于动、植物的。由于微生物的极其多样性以及独特的生物学特性(个体小、繁殖快、分布广等)使其在整个生命科学中占据着举足轻重的地位。无论是1969年Whittaker提出的五界系统,还是1977年Woese提出的三域(domain)系统(见第12章),微生物都占据了绝大多数的“席位”,分别为3/5 和2/3强。这是微生物在整个生物界的分类地位。在本章的后部分我们还将讨论微生物及微生物学对整个生命科学作出的巨大贡献及其生物学地位。

2.研究内容及分科

那么微生物学具体的研究内容是什么呢? 总的来说,微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。随着微生物学的不断发展,已形成了基础微生物学和应用微生物学,又可分为许多不同的分支学科,并还在不断地形成新的学科和研究领域。其主要的分科见图1-1。

在分子水平上研究微生物生命活动规律的“分子微生物学”;重点研究微生物与寄主细胞相互关系的新型学科领域--细胞微生物学(Cellular microbiology)以及伴随人类基因组计划兴起的微生物基因组学等分支学科和新型领域的兴起标志着微生物学的发展又迈上了一个新的台阶,正以新的姿态迈入21世纪。

三、微生物的发现和微生物学的发展 1.微生物的发现

在人们真正看到微生物之前,实际上已经猜想或感觉到它们的存在,甚至人们已经在不知不觉中应用它们。我国劳动人民已很早就认识到微生物的存在和作用,也是最早应用微生物的少数国家之一。据考古学推测,我国在8000年以前已经出现了曲蘖酿酒了,4000多年前我国酿酒已十分普遍,而且当时的埃及人也已学会烘制面包和酿制果酒,2500年前我国人民已发明酿酱、醋,知道用曲治消化道疾病。公元六世纪(北魏时期),我国贾思勰的巨著“齐民要术”详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。公元九世纪到十世纪我国已发明用鼻苗法种痘,用细菌浸出法开采铜。到了16世纪,古罗巴医生G.Fracastoro才明确提出疾病是由肉眼看不见的生物(living creatures)引起的。我国明末(1641年)医生吴又可也提出“戾气”学说,认为传染病的病因是一种看不见的“戾气”,其传播途径以口、鼻为主。

但是真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东·列文虎克(Antony Van Leeuwenhoe k, 1632~1723)(图1-2),但他的最大贡献不是在商界而是他利用自制的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物),他的显微镜放大倍数为50~300倍,构造很简单,仅有一个透镜安装在两片金属薄片的中间,在透镜前面有一根金属短棒,在棒的尖端搁上需要观察的样品,通过调焦螺旋调节焦距。利用这种显微镜,列文虎克清楚地看见了细菌和原生动 物。首次揭示了一个崭新的生物世界--微生物界。由于他的划时代贡献,1680年被选为英国皇家学会会员。

图1-2 列文虎克(1632~1723)2.微生物学发展过程中的重大事件

由列文虎克揭示的多姿多彩的微生物世界吸引着各国学者去研究、探索,推动着微生物学的 建立和发展,表1-1列出了发展过程中的重大事件。

表1-1

微生物学发展中的重要事件 时 间

重 大 事 件

1857

巴斯德证明乳酸发酵是由微生物引起的

1861

巴斯德用曲颈瓶实验证明微生物非自然发生,推翻了争论已久的“自生说” 1864

巴斯德建立巴氏消毒法

1867

Lister创立了消毒外科,并首次成功地进行了石炭酸消毒试验 1867~1877 柯赫证明炭疽病由类疽杆菌引起

1881

柯赫等首创用明胶固体培养基分离细菌,巴斯德制备了炭疽菌苗 1882

柯赫*发现结核杆菌 1884

Koch*氏法则首次发表;Metchnikoff*阐述吞噬作用;建立高压蒸气灭菌和革兰氏染色法

1885

巴斯德研究狂犬疫苗成功,开创了免疫学 1887

Pichard Petri发明了双层培养皿 1888

BeiJerinck首次分离根瘤菌

1890

Von Behring*制备抗毒素治疗白喉和破伤风 1891

Sternberg与巴斯德同时发现了肺炎球菌

1892

IVanowsky提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据;Winogradsky发现硫循环 1897

Buchner用无细胞存在的酵母菌抽提液对葡萄糖进行酒精发酵成功 1899

Ross*证实疟疾病原菌由蚊子传播

1909~1910 Ricketts发现立克次氏体;Ehrlich*首次合成了治疗梅毒的化学治疗剂 1928

Griffith发现细菌转化 1929

Fleming*发现青霉素

1935

Stanley*首次提纯了烟草花叶病毒,并获得了它的“蛋白质结晶” 1943

Luria*和Delbrück*用波动试验证明细菌噬菌体的抗性是基因自发突变所致Chain*和Florey*形成青霉素工业化生产的工艺

1944

Avery*等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体;Waksman发现链霉素 1946~1947 Lederberg*和Tatum发现细菌的接合现象、基因连锁现象

1949

Enders*、Robbins和Weller在非神经的组织培养中,培养脊髓灰质炎病毒成功

1952

Hershey*和Chase发现噬菌体将DNA注入宿主细胞Lederberg*发明了影印培养法Zinder和Lederberg发现普遍性转导

1953

Watson*和Crick*提出DNA双螺旋结构 1956

Umbarger发现反馈阻遏现象

1961

Jacob和Monod提出基因调节的操纵子模型

1961~1966 Holley*、Nirenberg*、Khorana*等阐明遗传密码 1969

Edelman*测定了抗体蛋白分子的一级结构

1970~1972 Arber*、Smith*和Nathans*发现并提纯了限制性内切酶Temin和Baltimore发现反转录酶

1973

Ames建立细菌测定法检测致癌物Cohen等首次将重组质粒转入大肠杆菌成功

1975

Kohler和Milstein建立生产单克隆抗体技术

1977

Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群Sanger*首次对×174噬菌体DNA进行了全序列分析

1982~1983 Cech*和Altman*发现具催化活性的RNA(ribozyme)McClintock*发现的转座因子获得公认Prusiner*发现朊病毒(prion)1983~1984 Gallo和Montagnier分离和鉴定人免疫缺陷病毒Mullis*建立PCR技术 1988

Deisenhofer等发现并研究细菌的光合色素 1989

Bishop*和Varmus*发现癌基因

1995

第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌)全基团组序列测定完成 1996

第一个自养生活的古生菌基因组测定完成 1997

第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成 *为诺贝尔奖获得者

从表1-1列出的重大事件中,其发现或发明人就有30位获得诺贝尔奖,据有关统计表明,20世纪诺贝尔奖(生理和医学)获得者中,从事微生物问题研究的就占了1/3,这从另一个侧面看到了微生物学举足轻重的地位。也可见微生物学的发展对整个科学技术和社会经济的重大作用和贡献。

3.微生物学发展的奠基者

继列文虎克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段。直到19世纪中期,以法国的巴斯德(Louis Pasteur, 1822~1895)和德国的柯赫(Robert Koch, 1843~1910)为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。巴期德和柯赫是微生物学的奠基人。

1)巴斯德

巴斯德(图1-3)原是化学家,曾在化学上作出过重要的贡献,后来转向微生物学研究领域,为微生物学的建立和发展作出了卓越的贡献。主要集中在下列三方面。

图1-3 巴斯德(1822-1895)

(1)彻底否定了“自然发生”学说

“自生说”是一个古老的学说,认为一切生物是自然发生的。到了17世纪,虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环,使“自生说”逐渐软弱,但是由于技术问题,如何证实微生物不是自然发生的仍然是一个难题,这不仅是“自生说”的一个顽固阵地,同时也是人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。巴斯德在前人工作的基础上,进行了许多试验,其中著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实,空气内确实含有微生物,它们引起有机质的腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶,其中盛有有机物水浸液(图1-4),经加热灭菌后,瓶内可一直保持无菌状态,有机物不发生腐败,因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内,一旦将瓶颈打断,瓶内浸液中才有了微生物,有机质发生腐败。巴斯德的实验彻底否定了“自生说”,并从此建立了病原学说,推动了微生物学的发展。

图1-4 曲颈瓶试验装置

(2)免疫学--预防接种

Jenner虽然早在1798年发明了种痘法可预防天花,但却不了解这个免疫过程的基本机制,因此,这个发现没能获得继续发展。1877年,巴斯德研究了鸡霍乱,发现将病原菌减毒可诱发免疫性,以预防鸡霍乱病。其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病,并首次制成狂犬疫苗,证实其免疫学说,为人类防病、治病作出了重大贡献。

(3)证实发酵是由微生物引起的

酒精发酵是一个由微生物引起的生物过程还是一个纯粹的化学反应过程,曾是化学家和微生物学家激烈争论的问题。巴斯德在否定“自生说”的基础上,认为一切发酵作用都可能和微生物的生长繁殖有关。经不断地努力,巴斯德终于分离到了许多引起发酵的微生物,并证实酒精发酵是由酵母菌引起的。此外,巴斯德还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的。为进一步研究微生物的生理生化奠定了基础。

(4)其他贡献

一直沿用至今天的巴斯德消毒法(60~65℃)作短时间加热处理,杀死有害微生物的一种消毒法)和家蚕软化病问题的解决也是巴斯德的重要贡献,他不仅在实践上解决了当时法国酒变质和家蚕软化病的实际问题,而且也推动了微生物病原学说发展,并深刻影响医学的发展。

2).柯赫

柯赫(图1-5)是著名的细菌学家,由于他曾经是一名医生,因此对病原细菌的研究作出了突出的贡献。

(1)具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。(2)发现了肺结核病的病原菌,这是当时死亡率极高的传染性疾病,因此柯赫获得了诺贝尔奖。

(3)提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则--柯赫原则。由于柯赫在病原菌研究方面的开创性工作,自19世纪70年代至20世纪20年代成了发现病原菌的黄金时代,所发现的各种病原微生物不下百余种,其中还包括植物病原细菌。

图1-5 柯赫(1843-1910)

柯赫除了在病原菌研究方面的伟大成就外,在微生物基本操作技术方面的贡献更是为微生物学的发展奠定了技术基础,这些技术包括:

(1)用固体培养基分离纯化微生物的技术,这是进行微生物学研究的基本前体,这项技术一直沿用至今。

(2)配制培养基(见第四章)。也是当今微生物学研究的基本技术之一。这二项技术不仅是具有微生物学研究特色的重要技术,而且也为当今动植物细胞的培养作出了十分重要的贡献。

巴斯德和柯赫的杰出工作,使微生物学作为一门独立的学科开始形成,并出现以他们为代表而建立的各分枝学科,例如细菌学(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技术(J.Lister),免疫学(巴斯德、Metchnikoff, Behring, Ehrlich等)、土壤微生物学(Beijernck Winogradsky等)、病毒学(IVanowsky、Beijerinck等)、植物病理学和真菌学(Bary, Berkeley等)、酿造学(Hensen, Jorgensen等)以及化学治疗法(Ehrlish等)等。微生物学的研究内容日趋丰富,使微生物学发展更加迅速。

四、20世纪的微生物学

19世纪中期到20世纪初,微生物研究作为一门独立的学科已经形成,并进行着自身的发展。但在20世纪早期还未与生物学的主流相汇合。当时大多数生物学家的研究兴趣是有关高等动植物细胞的结构和功能、生态学、繁殖和发育、遗传以及进化等;而微生物学家更关心的是感染 疾病的因子、免疫、寻找新的化学治疗药物以及微生物代谢等。到了20世纪40年代,随着生物学的发展,许多生物学难以解决的理论和技术问题十分突出,特别是遗传学上的争论问题,使得微生物这样一种简单而又具完整生命活动的小生物成了生物学研究的“明星”,微生物学很快与生物学主流汇合,并被推到了整个生命科学发展的前沿,获得了迅速的发展,在生命科学的发展中作出了巨大的贡献。

1.多学科交叉促进微生物学全面发展

微生物学走出了独自发展,以应用为主的狭窄研究范围,与生物学发展的主流汇合、交叉,获得全面、深入的发展。而首先与之汇合的是遗传学、生物化学。1941年Beadle和Tatum用 粗糙脉胞菌(Neurospora crasa)分离出一系列生化突变株,将遗传学和生物化学紧密结合起来,不仅促进微生物学本身向纵深发展,形成了新的基础研究学科--微生物遗 传学和微生物生理学,而且也推动了分子遗传学的形成。与此同时,微生物的其他分支学科也得到迅速发展,如细菌学、真菌学、病毒学、微生物分类学、工业微生物学、土壤微生物学、植物病理学、医学微生物学及免疫学等。还有60年代发展起来的微生物生态学、环境微生物学等。这些都是原来独立的学科相互交叉、渗透而形成的。微生物的一系列生命活动规律,包括遗传变异、细胞结构和功能,微生物的酶及生理生化等的研究逐渐发展起来,到了20世纪50年代微生物学全面进入分子研究水平,并进一步与迅速发展起来的分子生物学理论和技术以及其他学科汇合,使微生物学发展成为生命科学领域内一门发展最快,影响最大、体现生命科学发展主流的前沿科学。

微生物学应用性广泛,进入20世纪,特别是40年代后,微生物的应用也获得重大进展。抗生素的生产已成为现代化的大企业;微生物酶制剂已广泛用于农、工、医各方面;微生物的其它产物,如有机酸、氨基酸、维生素、核苷酸等,都利用微生物进行大量生产。微生物的利用已组成一项新兴的发酵工业,并逐步朝着人为有效控制的方面发展。80年代初,在基因工程的带动下,传统的微生物发酵工业已从多方面发生了质的变化,成为现代生物技术的重要组成部分。

2.微生物学推动生命科学的发展(1)促进许多重大理论问题的突破

生命科学由整体或细胞研究水平进入分子水平,取决于许多重大理论问题的突破,其中微生物学起了重要甚至关键的作用,特别是对分子遗传学和分子生物学的影响最大。我们知道“突变”是遗传学研究的重要手段,但是只有在1941年Beadle和Tatum用粗糙脉胞霉进行的突变实验,才使基因和酶的关系得以阐明,提出了“一个基因一个酶”的假说。有关突变的性质和来源(自发突变)也是由于S.Luria和M.Delbruck(1943)利用细菌进行的突变所证实。长期争论而不能得到解决的“遗传物 质的基础是什么?”的重大理论问题,只有在以微生物为材料进行研究所获得的结果才无可辩驳地证实:核酸是遗传信息的携带者,是遗传物质的基础(见第八章)。这一重大突破也为 1953年WotsonCrick DNA双螺旋结构的提出起了战略性的决定作用,从而奠定了分子遗传 学的基础。此外,基因的概念--遗传学发展的核心,也与微生物学的研究息息相关,例如,著名的“断裂基因”的发现来源于对病毒的研究(第七章);所谓“跳跃基因”(可转座因子)的发现虽然首先来源于McClintock对玉米的研究,但最终得到证实和公认是由于对大肠杆菌的研究。基因结构的精细分析、重叠基因的发现,最先完成的基因组测序等都与微生物学发展密不可分。

以研究生命物质的物理、化学结构及其功能为己任的分子生物学,如果没有遗传密码的阐明,不知道基因表达调控的机制,那将是“无源之水,无本之本”。正是微生物学的研究和发展为之奠定了基础。60年代Nirenberg等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系及多聚尿苷酶,发现了苯丙氨酸的遗传密码,继而完成了全部密码的破译,为人类从分子水平上研究生命现象开辟了新的途径。Jacob等人通过研究大肠杆菌诱导酶的形成机制而提出的操纵子学说,阐明了基因表达调控的机制,为分子生物学的形成奠定了基础。此外,DNA、RNA、蛋白质的合成机制以及遗传信息传递的“中心法则”的提出等都涉及到微生物学家所作出的卓越贡献。

(2)对生命科学研究技术的贡献

微生物学的建立虽然比高等动、植物学晚,但发展却十分迅速。动、植物由于结构的复杂性及技术方法的限制而相对发展缓慢,特别是人类遗传学的限制更大。20世纪中后期由于微生物学的消毒灭菌,分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展,动、植物细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中培养,可以在显微镜下进行分离,甚至可以像微生物的工业发酵一样,在发酵罐中进行生产。今天的转基因动物、转基团植物的转化技术也源于微生物转化的理论和技术。70年代,由于微生物学的许多重大发现,包括质粒载体,限制性内切酶,连接酶,反转录酶等,才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现(见第十章),使整个生命科学翻开了新的一页,使人类定向改变生物、根治疾病、美化环境的的梦想将成为现实。

(3)微生物与“人类基因组计划” “人类基因组计划”的全称为“人类基因组作图和测序计划”。这是一项当今世界耗资巨大(30亿美元),其深远意义堪与阿波罗登月计划媲美的最大的科学工程。要完成如此浩大的工程,除了需要多学科(数、理、化、信息、计算机等)的交叉外,模式生物的先行至关重要,因为模式生物一般背景清楚,基因组小,便于测定和分析,可从中获取经验改进技术方法。而这些模式生物除极少数(例如果蝇、线虫、拟南芥等)为非微生物外,绝大部分为细菌和酵母,目前已完成了近20多种独立生活的微生物基因组的序列测定,在此过程中由于基因组作图和测序方法的不断改进,大大加快了基因组计划进展,预计“人类基因组计划”有可能提前2-3年完成(2003年左右)。

测序工作只是“计划”的一部分,紧接着是更巨大的工程--后基因组研究,其主要任务是认识基因与基因组的功能。目前微生物基因组序列分析表明,在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因,因此可以利用这些细菌的模型来研究这些基因的功能,为认识庞大的人类基因组及其功能提供简便的模式。

总之,20世纪的微生物学一方面在与其它学科的交叉和相互促进中,获得令人瞩目的发展。另一方面也为整个生命科学的发展作出了巨大的贡献,并在生命科学的发展中占有重要的地位。

(4)我国微生物学的发展

我国是具有五千年文明史的古国,我国劳动人民对微生物的认识和利用是最早的几个国家之一。特别是在制酒、酱油、醋等微生物产品以及用种痘、麦曲等进行防病治疗等方面具有卓越的贡献。但微生物作为一门科学进行研究,我国起步较晚。中国学者开始从事微生物学研究在 20世纪之初,那时一批到西方留学的中国科学家开始较系统地介绍微生物学知识,从事微生物学研究。1910~1921年间伍连德用近代微生物学知识对鼠疫和霍乱病原的探索和防治,在中国最早建立起卫生防疫机构,培养了第一支预防鼠疫的专业队伍,在当时这项工作居于国际先进地位。20~30年代,我国学者开始对医学微生物学有了较多的实验研究,其中汤飞凡等在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域做出过较高水平的成绩,例如沙眼病原体的分离和确证是具有国际领先水平的开创性工作。30年代开始在高等学校设立酿造科目和农产制造系,以酿 造为主要课程,创建了一批与应用微生物学有关的研究机构,魏岩寿等在工业微生物方面做出了开拓性工作,戴芳澜和俞大绂等是我国真菌学和植物病理学的奠基人;张宪武和陈华癸等对根瘤菌固氮作用的研究开创了我国农业微生物学;高尚荫创建了我国病毒学的基础理论研究和第一个微生物学专业。但总的说来,在新中国成立之前,我国微生物学的力量较弱且分散,未形成我国自己的队伍和研究体系,也没有我国自己的现代微生物工业。

新中国成立以后,微生物学在我国有了划时代的发展,一批主要进行微生物学研究的单位建立起来了,一些重点大学创设了微生物学专业。现代化的发酵工业、抗生素工业、生物农药和菌肥工作已经形成一定规模,特别是改革开放以来,我国微生物学无论在应用和基础理论研究方面都取得了重要的成果,例如我国抗生素的总产量已耀居世界首位,我国的两步法生产维生素C的技术居世界先进水平。培养了一大批微生物学人才。近年来,我国学者瞄准世界微生物学科发展前沿,进行微生物基因组学的研究,现已完成痘苗病毒天坛株的全基因组测序,最近又对我国的辛德毕斯毒株(变异株)进行了全基因组测序。1999年又启动了从我国云南省腾冲地区热海沸泉中分离得到的泉生热袍菌全基因组测序,目前取得可喜进展。我国微生物进入了一个全面发展的新时期。但从总体来说,我国的微生物学发展水平除个别领域 或研究课题达到国际先进水平,为国外同行承认外,绝大多数领域与国外先进水平相比,尚有相当大的差距。因此如何发挥我国传统应用微生物技术的优势,紧跟国际发展前沿,赶超世界先进水平,还需作出艰苦的努力。

五、21世纪微生物学展望

20世纪的微生物学走过了辉煌的历程,面对新的21世纪展望她的未来,将是一幅更加绚丽多彩的立体画卷,在这画卷上也可能会出现我们目前预想不到的闪光点。因此,我们在这里只能勾勒一下21世纪微生物学发展的趋势。

1.微生物基因组学研究将全面展开 所谓“基因组学”是1986年由Thomas Roderick首创,至今已发展为一专门的学科领域,包括全基因组的序列分析、功能分析和比较分析,是结构、功能和进化基因组学交织的学科。

如果说20世纪刚刚兴起的微生物基因组研究是给“长跑”中的“人类基因组计划”助一臂之力的话,那么21世纪微生物基因组学将在继续作为人类基因组计划“的主要模式生物,在后基因组研究(认识基因与基因组功能)中发挥不可取代的作用外,会进一步扩大到其他微生物,特别是与工农业及与环境、资源有关的重要微生物。目前已经完成基因组测序的微生物主要是模式微生物、特殊微生物及医用微生物。而随着基因组作图测序方法的不断进步与完善,基因组研究将成为一种常规的研究方法,为从本质上认识微生物自身以及利用和改造微生物将产生质的飞跃。并将带动分子微生物学等基础研究学科的发展。

2.以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容的微生物生态学、环境微生物、细胞微生物学等,将在基因组信息的基础上获得长足发展,为人类的生存和健康发挥积极的作用。

3.微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视。微生物生命现象的特性和共性可概括为:(1)微生物具有其它生物不具备的生物学特性,例如可在其他生物无法生存的极端环境下生存和繁殖,具有其他生物不具备的代谢途径和功能,如化能营养、厌氧生活、生物固氮和不释放氧的光合作用等,反映了微生物极其丰富的多样性。

(2)微生物具有其他生物共有的基本生物学特性:生长、繁殖、代谢、共用一套遗传密码等,甚至其基因组上含有与高等生物同源的基因,充分反映了生物高度的统一性。

(3)易操作性:微生物个体小、结构简单、生长周期短,易大量培养,易变异,重复性强等优势,十分易于操作。

微生物具备生命现象的特性和共性,将是21世纪进一步解决生物学重大理论问题,如生命起源与进化,物质运动的基本规律等,和实际应用问题,如新的微生物资源的开发利用,能源、粮食等的最理想的材料。

4.与其他学科实现更广泛的交叉,获得新的发展。

20世纪微生物学、生物化学和遗传学的交叉形成了分子生物学;而迈向21世纪的微生物基因组学则是数、理、化、信息、计算机等多种学科交叉的结果;随着各学科的迅速发展和人类社会的实际需要,各学科之间的交叉和渗透将是必然的发展趋势。21世纪的微生物学将进一步向地质、海洋、大气、太空渗透,使更多的边缘学科得到发展,如:微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物学、太空(或宇 宙)微生物学以及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究和应用领域。此外,微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其它学科的先进技术的基础上,向自动化、定向化和定量化发展。

5.微生物产业将呈现全新的局面

微生物从发现到现在的短短的300年间,特别是20世纪中期以后,已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用,并形成了继动、植物二大生物产业后的第三大产业。这是以微生物的代谢产物和菌体本身为生产对象的生物产业,所用的微生物主要是从自然界筛选或选育的自然菌种。21世纪,微生物产业除了更广泛地利用和挖掘不同生境(包括极端环境)的自然资源微生物外,基因工程菌将形成一批强大的工业生产菌,生产外源基因表达的产物,特别是药物的生产将出现前所未有的新局面,结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸(DNA或RNA)10 为靶标的新药物(如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等)的大量生产,人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。

此外,微生物工业将生产各种各样的新产品,例如,降解性塑料、DNA芯片、生物能源等,在21世纪将出现一批崭新的微生物工业,为全世界的经济和社会发展作出更大贡献。

小结

1.微生物是由荷兰商人列文虎克首先发现的,至今有300多年的历史。微生物的主要特征是:个体小、结构简单、繁殖快、易培养、易变异、分布广。它一方面具有其它生物不具备的生物学特性,另一方面它也具有其它生物共有的基本生命特征。

2.微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。诞生于19世纪中期,其奠基人是法国的巴斯德和德国的柯赫。20世纪获得全面发展,形成了许多分支学科。特别是40年代以后微生物学促进了整个生命科学的发展,跃居中心地位。

3.我国是最早知道利用微生物的少数国家之一。但作为一门学科发展起始于20世纪初,曾在某些病原菌的研究和防治以及微生物在工、农业上的应用和研究等方面,作出具国际先进水平的工作。近年来,在微生物基因组的研究工作方面与国际发展前沿接轨,在微生物应用方面已取得可喜成绩。

4.21世纪的微生物学将更加绚丽多彩。多学科的交叉、基因组研究的深入和扩展将使微生物学的基础研究及其应用出现前所未有的局面。

思 考 题

1.用具体事例说明人类与微生物的关系。

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