醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程改革的幾點(diǎn)建議

肖春蘭, 盛雅潔, 王禹斌, 周慧英, 周正宇

(蘇州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心, 蘇州 215123)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)是醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)研究的重要支撐條件，近年來(lái)隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的重要作用已經(jīng)受到世界各國(guó)的高度重視[1]。同時(shí)隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，各種基因編輯技術(shù)日新月異，遺傳修飾動(dòng)物、免疫缺陷動(dòng)物日漸成為生物醫(yī)藥研發(fā)的新寵[2]，掌握必要的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物專(zhuān)業(yè)知識(shí)已成為醫(yī)學(xué)、藥學(xué)以及醫(yī)學(xué)生物技術(shù)等各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必備技能。20世紀(jì)末我校就在醫(yī)學(xué)類(lèi)研究生和本科生中開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程，對(duì)于普及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的有關(guān)知識(shí)、提高學(xué)生的科研能力和綜合素質(zhì)起到了一定的推動(dòng)作用。實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，深受同學(xué)們特別是研究生的歡迎。筆者在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中深切體會(huì)到，仍有許多問(wèn)題亟需在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)實(shí)踐去探索改進(jìn)。

1 醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

鑒于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)對(duì)生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要性，目前多數(shù)醫(yī)學(xué)院校均開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程, 有的為必修課、有的為選修課、有的為講座, 學(xué)生分專(zhuān)科、本科、研究生等不同層次。近年來(lái)，隨著最新基因編輯技術(shù)如CRISP/cas9的問(wèn)世，大大加快了基因編輯動(dòng)物制作的進(jìn)度, 降低了相關(guān)費(fèi)用,遺傳修飾動(dòng)物正逐步成為研究的主體[3-5]。與此同時(shí), 各種免疫缺陷模型、人源化小鼠模型的成功研發(fā), 為腫瘤的個(gè)性化治療、免疫治療提供了可能。腸道菌群研究的興起使得無(wú)菌動(dòng)物和悉生動(dòng)物成為關(guān)注的熱點(diǎn)[6-8]。因此, 在各層次學(xué)生尤其是研究生中開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)課程, 對(duì)提高其實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和從事科研工作的技術(shù)水平, 培養(yǎng)創(chuàng)新型科研專(zhuān)業(yè)人才, 具有十分重要的意義。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)尚沒(méi)有明確要求及統(tǒng)一的教學(xué)大綱, 教學(xué)資料短缺(如實(shí)驗(yàn)操作的視頻資料、標(biāo)本等), 使得各個(gè)院校的教學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)內(nèi)容、理論課與實(shí)驗(yàn)課比例的設(shè)置等均未統(tǒng)一,同時(shí)由于缺少統(tǒng)編教材, 在一定程度上制約了人才的培養(yǎng)。同時(shí)師資的培養(yǎng)短缺, 缺少有動(dòng)物學(xué)、醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科背景的人才充實(shí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教師隊(duì)伍[9,10]。

2 對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)建議

2.1 課程設(shè)計(jì)及教學(xué)內(nèi)容安排

2.1.1 優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，提高實(shí)驗(yàn)課效果 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)于以往很少接觸實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的學(xué)生來(lái)說(shuō)，單純講授理論往往覺(jué)得非常抽象，尤其是研究生，多數(shù)的課題涉及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。因此，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)確立理論與實(shí)踐并重的指導(dǎo)思想，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的占比，為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。要緊緊圍繞提高學(xué)生動(dòng)手能力這個(gè)中心，制訂切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃，適當(dāng)減少理論課時(shí)數(shù)，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)，使實(shí)驗(yàn)課時(shí)占到總課時(shí)的40%左右。同時(shí)豐富教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不單純停留在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的抓取、保定、麻醉、采血、給藥等基本操作上，而是把科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇合適動(dòng)物模型進(jìn)行相關(guān)醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)等綜合項(xiàng)目放在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課上，確保學(xué)生動(dòng)手能力的提高[9]。

2.1.2 普及動(dòng)物福利倫理知識(shí)，提高對(duì)動(dòng)物福利認(rèn)識(shí) 隨著動(dòng)物保護(hù)、動(dòng)物福利的倍受重視, 動(dòng)物福利是保證動(dòng)物康樂(lè)(well-being) 的外部條件，3R理論(減少、替代、優(yōu)化)已成為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的核心內(nèi)容之一。我國(guó)開(kāi)展和推廣3R 的工作起步雖晚，但近年來(lái)隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作與國(guó)際交流的深入，倫理審批、安樂(lè)死、人道終點(diǎn)等概念已逐步滲透到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物日常工作之中，中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)、中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)均在制定有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物安樂(lè)死、人道終點(diǎn)等的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。作為高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)專(zhuān)業(yè)的教師，有責(zé)任和義務(wù)推廣、普及3R理論。在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的統(tǒng)籌安排上，強(qiáng)調(diào)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理審查的必要性，要盡可能使用較少量的動(dòng)物獲取同樣多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或使用一定數(shù)量的動(dòng)物能獲得更多實(shí)驗(yàn)數(shù)的方法。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要采用保定、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等措施以盡量減少動(dòng)物的痛苦，強(qiáng)調(diào)及時(shí)的止血以及試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)動(dòng)物實(shí)施“安樂(lè)死”等措施的重要性[11,12]。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成一種尊重實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的意識(shí)，從而對(duì)自然界眾多的生命產(chǎn)生更深的憐惜和愛(ài)護(hù)之情。

2.1.3 結(jié)合學(xué)科前沿，加大有關(guān)基因編輯、免疫缺陷模型等內(nèi)容的傳授 近年來(lái)，隨著CRISP/cas9技術(shù)的發(fā)展，基因編輯動(dòng)物模型制作的周期及費(fèi)用大大降低，使得遺傳修飾動(dòng)物模型逐步成為相關(guān)研究的主體得到了廣泛應(yīng)用。以筆者單位為例，各種遺傳修飾動(dòng)物模型及工具鼠品系超過(guò)500個(gè)。而研究生往往處在各課題組科研工作的第一線(xiàn)，因此對(duì)于研究生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物課程有必要普及各種基因編輯技術(shù)的原理以及基因修飾動(dòng)物日常的繁育管理等常識(shí)。同時(shí)，近年來(lái)隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的快速發(fā)展，人源腫瘤異種移植模型(PDX模型)、嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法(CAR-T)成為腫瘤治療的熱點(diǎn)[13,14]，裸小鼠、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)小鼠、非肥胖糖尿病/嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(NOD-SCID)小鼠以及利用基因修飾方法制作的各種高度免疫缺陷小鼠和人源化小鼠成為腫瘤藥物開(kāi)發(fā)或免疫治療的主角[15-17]，相應(yīng)的在本科和研究生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物課程中要普及這些免疫缺陷動(dòng)物的基本知識(shí)及其應(yīng)用。

2.1.4 針對(duì)不同授課對(duì)象, 合理安排教學(xué)內(nèi)容 根據(jù)不同培養(yǎng)對(duì)象科學(xué)、合理地安排教學(xué)計(jì)劃是教學(xué)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此應(yīng)在全面講解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)概念的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象，有所側(cè)重，因人施教，因材施教。

醫(yī)學(xué)院校的本科生和研究生來(lái)源于多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)，如臨床醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、藥學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)等學(xué)科或?qū)I(yè)。由于從事的專(zhuān)業(yè)和學(xué)科不同，要求掌握的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科知識(shí)也應(yīng)不完全相同。因此應(yīng)力求在較短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生盡快掌握實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的基本知識(shí)并能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中熟練應(yīng)用，為今后從事科研、教學(xué)、醫(yī)療等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)研究生來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)要講授實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇和應(yīng)用、動(dòng)物模型的復(fù)制方法、相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法、最新的法規(guī)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的機(jī)會(huì)，提高實(shí)驗(yàn)課程的深度和難度；而對(duì)本科生來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，著重講述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的新技術(shù)、新進(jìn)展、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一般操作技術(shù)等。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造性思維的能力以及實(shí)驗(yàn)方法的掌握和動(dòng)手實(shí)踐的能力等。加強(qiáng)科學(xué)思維能力的培養(yǎng)傳授學(xué)科的基本知識(shí), 更重要的是注重引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)思維來(lái)理解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造力。再者，許多學(xué)生在入學(xué)前就已確定了自己的研究方向， 可以讓他們依次上臺(tái)運(yùn)用新學(xué)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)知識(shí)結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)，來(lái)講解選擇何種動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)和原因。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有了主動(dòng)參與的可能，而不僅是被動(dòng)接受，這樣不僅使他們獲得了有效的認(rèn)知，而且在很大程度上鍛煉了他們的科學(xué)推理思維能力。

2.2 豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是活體，相對(duì)于一些理論性強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)具有更高的生動(dòng)性。應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中更多的利用特定的教學(xué)資料和輔助手段，如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物解剖圖譜、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作視頻、實(shí)驗(yàn)設(shè)施進(jìn)入的三維動(dòng)畫(huà)等，把要講的內(nèi)容形象化，視聽(tīng)并用，從而既有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解、記憶，又有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還可以適當(dāng)結(jié)合參觀，組織學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施，通過(guò)實(shí)地觀察讓學(xué)生切身了解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施的特定要求。在課堂上講既抽象又枯燥，如能邊參觀邊講解，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)課、視頻及動(dòng)畫(huà)，一方面可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，另一方面也將大大提高教學(xué)效果[18]。

2.3 教師及教材

2.3.1 建設(shè)一支專(zhuān)業(yè)化的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)隊(duì)伍 教師是構(gòu)成教學(xué)活動(dòng)的主體，教師的學(xué)歷層次、治學(xué)態(tài)度、授課藝術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)手段的應(yīng)用能力在很大程度上決定了教學(xué)的質(zhì)量和效果。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)由于整合了眾多學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，跟蹤了現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，教學(xué)難度較大，需要多學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)。所以,必須有一支結(jié)構(gòu)層次合理、理論知識(shí)扎實(shí)、專(zhuān)業(yè)技能精湛的教師隊(duì)伍才能滿(mǎn)足教學(xué)工作需要。而目前我國(guó)僅幾所高校內(nèi)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物本科、專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)，碩士、博士培養(yǎng)點(diǎn)更是鳳毛麟角。長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)一線(xiàn)的教師多來(lái)自于醫(yī)學(xué)、動(dòng)物學(xué)以及獸醫(yī)等專(zhuān)業(yè)，這一問(wèn)題已經(jīng)成為制約實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)與科研發(fā)展的重要因素。因此，建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教師的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、進(jìn)修制度，建設(shè)專(zhuān)業(yè)教師的進(jìn)修培訓(xùn)基地，形成一支專(zhuān)業(yè)化的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)隊(duì)伍已成當(dāng)務(wù)之急。

2.3.2 加強(qiáng)教材與教學(xué)資料的建設(shè) 目前全國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校缺乏比較正規(guī)的統(tǒng)編實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程教材，亦無(wú)統(tǒng)一的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，這種現(xiàn)狀不利于提高該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。因此，建議組織全國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)界有造詣的專(zhuān)家和教授共同編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)教材，統(tǒng)一課程標(biāo)準(zhǔn)，以利于整個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)教學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展以及國(guó)家對(duì)高科技人才的培養(yǎng)和需求。同時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)資料的建設(shè)，召集一批有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家拍攝動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作的視頻資料，提高教學(xué)的整體質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)是隨著生命科學(xué)的發(fā)展而興起的一門(mén)獨(dú)立的綜合性交叉基礎(chǔ)學(xué)科，是醫(yī)學(xué)研究的重要手段, 直接影響著醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)領(lǐng)域研究課題的水平與質(zhì)量，而且它的提高和發(fā)展又會(huì)把許多領(lǐng)域課題的研究引入新的境地，推動(dòng)相應(yīng)學(xué)科的發(fā)展。因此作為一門(mén)課程，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)在醫(yī)學(xué)教育教學(xué)中起著重要作用。同時(shí)也應(yīng)注意到，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科在國(guó)內(nèi)的起步和發(fā)展相對(duì)較晚，人們對(duì)它的重視程度和重要性認(rèn)識(shí)不足，投入資金不夠，基礎(chǔ)條件和設(shè)施較差；專(zhuān)業(yè)人才相對(duì)于其他學(xué)科更顯匱乏，特別是缺乏在國(guó)際、國(guó)內(nèi)有影響力的高水平的學(xué)科帶頭人；對(duì)中青年專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)重視不夠；與發(fā)達(dá)國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)之間的交流和學(xué)習(xí)太少等[19]。因此，從現(xiàn)在起我們應(yīng)高度重視該學(xué)科的發(fā)展，認(rèn)真做好宣傳教育，增大資金投入，改善必要的條件和設(shè)施，提高該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，以多種途徑加快人才的培養(yǎng)，以適應(yīng)中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)對(duì)高科技人才和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科發(fā)展的需要。