實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)內(nèi)容及方法的探索與改進(jìn)

王 芳，張文慧

(蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，蘭州 730000)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)內(nèi)容及方法的探索與改進(jìn)

王 芳，張文慧

(蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，蘭州 730000)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和支撐條件之一。在醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教學(xué)中，應(yīng)以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化為中心，增加和完善動(dòng)物模型、分子遺傳、胚胎工程及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等理論內(nèi)容，緊跟生命科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì);同時(shí)注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相互結(jié)合，充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的教育技術(shù)，以基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維。這些改革措施將對(duì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，提高醫(yī)學(xué)院學(xué)生的科研水平有重要意義。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué);教學(xué);科研

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用越來越重要。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是誕生于20世紀(jì)50年代的一門新興學(xué)科，它是專門研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的綜合性科學(xué)，是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和支撐條件［1］。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的恰當(dāng)選擇、人道而合理的使用、以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的水平直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。因此，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)這門課程對(duì)于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)人員基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平的提高就顯得格外重要［2］。蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院自1998年開始對(duì)醫(yī)學(xué)本科生及研究生開設(shè)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)》課程，根據(jù)我們培養(yǎng)的對(duì)象主要是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用者而非專業(yè)工作者這一目標(biāo)，結(jié)合近年來實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在使用過程中出現(xiàn)的一些問題，現(xiàn)將在教學(xué)內(nèi)容和方法中的一些體會(huì)和改進(jìn)探討如下。

1 以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化為中心，貫徹實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理政策與法規(guī)

盡管國(guó)際上不同國(guó)家對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和立法有不同的尺度，但都是圍繞保障動(dòng)物福利和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面同時(shí)進(jìn)行的。西方國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理的立法原則側(cè)重動(dòng)物的福利方面［3］，而我國(guó)側(cè)重實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量方面。自1988年我國(guó)先后發(fā)布了國(guó)家和地方法規(guī)100余項(xiàng)，其核心是合格證制度。對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及其環(huán)境設(shè)施實(shí)行質(zhì)量合格證制度，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)和使用單位實(shí)行許可證制度，對(duì)從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)人員實(shí)行資格證制度。

以往的教學(xué)內(nèi)容主要側(cè)重動(dòng)物的福利方面，如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)的法規(guī)和“3R”(reduction，refinement，replacement)的原則，以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)物保護(hù)和生物安全意識(shí)，用于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，減少實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物數(shù)量和花費(fèi)，減輕實(shí)驗(yàn)動(dòng)物痛苦，也能避免動(dòng)物在過度應(yīng)激狀態(tài)(例如疼痛)下對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響［4］。但是，近幾年來，課題申報(bào)、鑒定都需要提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的合格證明，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)準(zhǔn)化已成為生命科學(xué)成果在國(guó)內(nèi)外交流的基本條件之一。因此，在授課過程中，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化方面的介紹，包括標(biāo)準(zhǔn)化的意義以及如何實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，與國(guó)際接軌，不僅保證動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和重復(fù)性，也能使科學(xué)家在不同地點(diǎn)、不同時(shí)間的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果以無障礙的比較與交流。

2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)理論教學(xué)的改革

2.1 側(cè)重實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)、遺傳學(xué)及環(huán)境設(shè)施的分類和標(biāo)準(zhǔn)化，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性

要提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性必須對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物和寄生蟲加以控制使其消除或最大程度地減少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。同時(shí)，環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也至關(guān)重要。通過對(duì)這些理論課內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)化、條理化和興趣化的講解，使學(xué)生掌握這些內(nèi)容，并在實(shí)踐環(huán)節(jié)中得到應(yīng)用。

根據(jù)以往的教學(xué)和新近的發(fā)展動(dòng)態(tài)，這部分需要改進(jìn)內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：一、與以往籠統(tǒng)介紹實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所有分類不同，目前無特定病原體動(dòng)物(specific pathogen free aninal，SPF)、近交系動(dòng)物動(dòng)物(inbred strain aninal)和屏障系統(tǒng)在生命科學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛，因此應(yīng)著重介紹這幾個(gè)方面的基本概念和內(nèi)涵，并結(jié)合最新的研究成果，探討其應(yīng)用范圍和意義。二、以往的教學(xué)中往往忽視環(huán)境中的各種影響因素(如溫度、濕度等)，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)過程中出現(xiàn)死亡率較高的現(xiàn)象，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，環(huán)境中的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)的介紹是教學(xué)改進(jìn)的一個(gè)很重要的方面。這些因素既是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物賴以生存的條件，是影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和健康的因素，也是影響動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。三、在教學(xué)中為了將各種分類整合起來，形成一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)體系，應(yīng)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物要根據(jù)研究課題選擇不同等級(jí)的動(dòng)物和與之相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以避免資源的浪費(fèi)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不可靠［5］。

2.2 著重介紹常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇，采取啟發(fā)式教學(xué)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的品種品系繁多，伴隨著生命科學(xué)的發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物也不斷產(chǎn)生。教學(xué)中一定要使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的來源、生物特性、生活習(xí)性等基礎(chǔ)知識(shí)有最基本的了解以便他們?cè)诮窈蟮目蒲兄羞x擇最合理的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。雖然非人類靈長(zhǎng)目動(dòng)物與人類在進(jìn)化與解剖等方面十分接近，是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但由于其數(shù)量有限、繁殖較慢、價(jià)格昂貴，所以在使用中受到一定的限制。在實(shí)際研究工作中，最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是大鼠、小鼠及家兔，其生物學(xué)特性和應(yīng)用應(yīng)作為授課的重點(diǎn)內(nèi)容，在講課中可聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生對(duì)這門課產(chǎn)生興趣。

另外，在生物醫(yī)學(xué)的科學(xué)研究中，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇是一個(gè)重要問題，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇得當(dāng)與否將影響實(shí)驗(yàn)研究的成敗，并與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性、可靠性、可重復(fù)性密切相關(guān)。這部分的內(nèi)容對(duì)于學(xué)生將來科研中的實(shí)際應(yīng)用非常重要，然而在生物醫(yī)學(xué)研究中首先要從研究的目的和實(shí)驗(yàn)要求來選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，因此在教學(xué)中可將動(dòng)物選擇的幾個(gè)原則(微生物和寄生蟲原則、遺傳學(xué)原則、近似性原則、差異性原則、易化原則、相容或匹配原則、易獲性原則、重現(xiàn)性均一性原則和經(jīng)濟(jì)性原則)教授給學(xué)生，并結(jié)合相關(guān)具體實(shí)例講解，采用啟發(fā)式教學(xué)，使他們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦凶羁旖莸赝瓿蓜?dòng)物的選擇。

2.3 側(cè)重前沿知識(shí)的講授，緊跟生命科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

目前實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)正朝著胚胎乃至分子水平發(fā)展，特別是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育，已經(jīng)把創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系以及新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型由理論變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)［6］;胚胎移植及克隆技術(shù)也改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物培育、保種及引種的方式;利用免疫缺陷動(dòng)物如裸鼠、SCID小鼠(嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠)制作移植瘤模型的應(yīng)用越來越廣泛;這種情況下，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)如果不能及時(shí)地調(diào)整、改革，就很難跟得上形勢(shì)。

新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)應(yīng)該使學(xué)生既掌握基本概念和理論知識(shí)，熟悉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究方法、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)、模型動(dòng)物等知識(shí)，還要進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的發(fā)展方向、動(dòng)態(tài)及在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用等內(nèi)容，將生命科學(xué)的發(fā)展成果充分利用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科中，推動(dòng)醫(yī)學(xué)的發(fā)展［7］。如在免疫缺陷動(dòng)物章節(jié)中可可將裸鼠移植瘤模型的制作種類和方法以及影響移植瘤模型成功與否的因素等內(nèi)容給學(xué)生作一介紹，為今后可能從事腫瘤學(xué)方面的動(dòng)物體內(nèi)研究奠定基礎(chǔ);在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物章節(jié)中，應(yīng)該讓學(xué)生了解轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的制備方法，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，探討其在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。若有顯微注射的設(shè)備，可由老師示教或讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，如果沒有相關(guān)設(shè)備，可用視頻或多媒體動(dòng)畫讓同學(xué)對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物有具體的認(rèn)識(shí);在克隆動(dòng)物章節(jié)中，讓學(xué)生了解克隆動(dòng)物的研究?jī)r(jià)值和意義，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)和思維范圍，并可對(duì)于克隆的利與弊展開辯論;同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生多看實(shí)驗(yàn)動(dòng)物方面的研究文獻(xiàn)，與所學(xué)基本理論知識(shí)相結(jié)合，既可了解前沿研究動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)一定的科研思維，又能提高學(xué)習(xí)的積極性。

3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)既是一門理論內(nèi)容十分豐富的交叉學(xué)科，又是一門更重實(shí)際操作的典型應(yīng)用學(xué)科，因此實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)就尤為重要［8］。

3.1 通過基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三步法，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生操作能力和創(chuàng)新思維

與以往實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一般操作和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的解剖生理特點(diǎn)等基本知識(shí)的掌握不同，應(yīng)通過基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三步法，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生操作能力和創(chuàng)新思維。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括正確的抓取、固定、處死方法，各種給藥途徑，體液的采集和手術(shù)方法，不同種屬的動(dòng)物使用不同的麻醉劑和麻醉方法及搶救設(shè)施急救方法等。為了結(jié)合前沿學(xué)科的發(fā)展，還可增加一些綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如分子生物學(xué)遺傳質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)(生化位點(diǎn)分析法和DNA指紋圖法)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型的培育與檢測(cè)，腫瘤細(xì)胞移植于裸鼠的移植瘤模型的建立等［9］。同時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，可讓學(xué)生結(jié)合相關(guān)專業(yè)，自主設(shè)計(jì)和完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，做一些人類疾病動(dòng)物模型，如大鼠僵住證、中風(fēng)模型、皮膚移植模型、肺水腫模型等，以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和操作能力。

3.2 充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的教育技術(shù)，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果

在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，有些實(shí)驗(yàn)無法用實(shí)物或不便于用實(shí)物演示，這時(shí)，我們常選擇多種有實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息的載體(如圖片、錄像帶、投影片、多媒體課件等)，以及廣泛采用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAI(多媒體輔助技術(shù))等現(xiàn)代教育技術(shù)手段運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和過程形象逼真，而且還可以變抽象為形象，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，這樣可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

綜上，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)這門課程在生命科學(xué)研究中是極其重要的一門應(yīng)用型學(xué)科。為了提高授課效果，使學(xué)生真正掌握這門課程的理論和實(shí)際操作內(nèi)容，需要在平時(shí)教學(xué)中進(jìn)行一些大膽嘗試和積極創(chuàng)新，同時(shí)借鑒國(guó)外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的培訓(xùn)課程［10］，在教學(xué)中采取理論結(jié)合實(shí)踐、多種授課方式相結(jié)合，課本內(nèi)容結(jié)合文獻(xiàn)研究，理論講解結(jié)合動(dòng)手操作，教師講座結(jié)合學(xué)生討論和發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，使本科生培養(yǎng)與研究生教育有機(jī)地融合在一起，使學(xué)生成為主動(dòng)學(xué)習(xí)的主體，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)這門課程真正生動(dòng)起來;同時(shí)不斷增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)劃，以豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量;加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和科學(xué)管理，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。使醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)發(fā)揮好服務(wù)醫(yī)學(xué)研究的學(xué)科職能，使其成為對(duì)學(xué)生臨床和科研等有重要作用的一門學(xué)科，為培養(yǎng)更多具有較高動(dòng)手能力的醫(yī)學(xué)人才后備力量奠定基礎(chǔ)。

［1］ 孫以方主編.醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)［M］.蘭州大學(xué)出版社.2005：24-30.

［2］ Forni M.Laboratory animal science：a resource to improve the quality of science.Veterinary Research Communications［J］.2007，31(Suppl.1)：43-47.

［3］ Demers G，Griffin G，De Vroey G，et.al.Harmonization of animal care and use Guidance.Science［J］.2006，312：700-701.

［4］ 袁進(jìn)，吳清洪，顧為望.醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討.山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版［J］.2009，11(2)：215-217.

［5］ 牛榮，劉昌峨，商海濤，等.醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容改革.南方醫(yī)學(xué)教育［J］.2009，3(2)：31-32.

［6］ 謝蓮萍.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)及其研究進(jìn)展.畜牧與飼料科學(xué)［J］.2009，30(9)：77-78.

［7］ 趙四海，劉恩岐，楊鵬輝，等.轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教學(xué)模式以培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)研究生創(chuàng)新性思維能力.西北醫(yī)學(xué)教育［J］.2010，18(1)：62-64.

［8］ 崔淑芳，江鵬亮，余琛琳，等.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革.醫(yī)學(xué)教育［J］.2009，38(8)：122-123.

［9］ Carol K，Nick P，Kadyszewski E，et.al.Survey of the quality of experimental design，statistical analysis and reporting of research using animals.PLoS One［J］.2009，4(11)：e7824.

［10］ Honeyman MS，Miller GS.The effect of teaching approaches on achievementand satisfaction offield-dependent and fieldindependent learnersin animalscience. JournalofAnimal Science［J］.1998，76：1710-1715.

Exploration and Improvement of Contents and Methods for Teaching Laboratory Animal Science

WABG Fang，ZHANG Wen-hui
(Medical Research Center of Basic Medical Science，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)

Laboratory animal science is one of the fundemental and supporting subjects for life science researching work.When teaching laboratory animal science to medical students，we should center on standardization of laboratory animals and animal experiments，should add and consummate theoretical teaching stuff such as animal models，molecular genetics，embryo engineering and transgenic animals in order to follow up development trendency of life science.Meantime，we must integrate the theory with practice，and take full advantage of modern advanced teaching methods to nurture students′operating skills and creative thinking with fundemental experiments，comprehensive experiments and autonomous design experiments.These exploration and improvement methods would have significant meaning for improving the quality of teaching laboratory animal science and intensifing students′research ability in medical school.

Laboratory animal science;Teaching;Research

Q95 R332

B

1671-7856(2011)03-0072-03

2010-06-28

10.3969/j.issn.1671-7856.2011.03.018

王芳(1982-)，女，講師，主要從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳學(xué)工作。E-mail：wangf@lzu.edu.cn。