基于嗅聞墻訓(xùn)練工作犬嗅覺(jué)作業(yè)效果評(píng)價(jià)

陳開(kāi)龍 楊將輝 湯蔚雯 陳則東

（作者單位：陳開(kāi)龍、楊將輝、湯蔚雯，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物科技學(xué)院，225300；陳則東，通信作者，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物科技學(xué)院，225300）

犬的靈敏嗅覺(jué)是其開(kāi)展嗅覺(jué)作業(yè)的基礎(chǔ)，在嗅覺(jué)作業(yè)中如搜毒、搜爆、檢疫科目訓(xùn)練，涉及氣味聯(lián)系、氣味分化、信號(hào)植入、示警方式等內(nèi)容。氣味聯(lián)系、氣味分化是犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其效率直接決定了科目訓(xùn)練的整體效率。同時(shí)，在日常學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用網(wǎng)球感染、氣味棒裝填實(shí)物建立犬的氣味聯(lián)系、氣味分化、信號(hào)植入的方法，學(xué)生較難理解，訓(xùn)練步驟煩瑣、多人同時(shí)操作場(chǎng)面較為混亂，影響學(xué)習(xí)效果。針對(duì)上述問(wèn)題，興趣小組在分析網(wǎng)球感染、氣味棒裝填實(shí)物訓(xùn)練存在的問(wèn)題基礎(chǔ)上，針對(duì)性開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)輔助工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練工具——嗅聞墻，并構(gòu)建基于嗅聞墻的訓(xùn)練方法。嗅聞墻的核心設(shè)計(jì)是墻體規(guī)則分布較多且具有一定間距的氣味散發(fā)孔，通過(guò)雙面卡盤內(nèi)外螺紋管與能夠自由拆卸的載物瓶相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)犬的嗅聞行為高頻強(qiáng)化，解決氣味殘留對(duì)再次訓(xùn)練造成的干擾?；谛崧剦?gòu)建的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法，大體上包括四步：誘導(dǎo)并增強(qiáng)嗅聞氣味散發(fā)孔行為、增強(qiáng)犬嗅聞目標(biāo)嗅聞物的行為、示警反應(yīng)訓(xùn)練、手勢(shì)或口令信號(hào)植入。

一、實(shí)驗(yàn)材料

（一）試驗(yàn)動(dòng)物

拉布拉多犬15頭，公，12～18月齡，健康狀況良好，接受過(guò)基礎(chǔ)服從訓(xùn)練，由江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物繁育中心提供。

（二）調(diào)研對(duì)象

2020～2021學(xué)年秋學(xué)期同時(shí)開(kāi)設(shè)工作犬訓(xùn)導(dǎo)技術(shù)課程且學(xué)情基本一致的4個(gè)平行班級(jí)，具有一定寵物訓(xùn)導(dǎo)基礎(chǔ)的學(xué)生，合計(jì)112人。

（三）主要用品

1.嗅聞墻。自行設(shè)計(jì)并制作，具體設(shè)計(jì)如下：墻體長(zhǎng)2m、高1.5m，規(guī)則分布間距在20cm～25cm的氣味散發(fā)孔，通過(guò)帶有卡盤的中空內(nèi)外螺紋管與墻體背面的載物瓶相連。載物瓶可自由拆卸，用于裝填被嗅聞物，被嗅聞物產(chǎn)生的氣味通過(guò)中空螺紋管的管道擴(kuò)散至嗅聞墻正面對(duì)應(yīng)的氣味散發(fā)孔。墻體底部裝有滾輪，方便自由移動(dòng)，組合成不同的訓(xùn)練場(chǎng)景。

2.其他用品。網(wǎng)球（直徑6.35～6.67cm，化纖毛呢材質(zhì)），購(gòu)自浙江天龍集團(tuán)有限公司天龍網(wǎng)球有限公司。氣味棒（橫截面直徑3cm，長(zhǎng)20cm），購(gòu)自德州興楊橡塑制品有限公司。黑火藥，取自市售鞭炮。

二、實(shí)驗(yàn)方法

（一）基于嗅聞墻構(gòu)建的嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法

第一步強(qiáng)化犬嗅聞氣味散發(fā)孔的行為。事先在載物瓶中裝填能夠散發(fā)讓犬感興趣氣味的物品，帶犬靠近氣味散發(fā)孔，犬出現(xiàn)嗅聞行為立即標(biāo)記并獎(jiǎng)勵(lì)，在犬建立嗅聞氣味散發(fā)孔與獲得獎(jiǎng)勵(lì)關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)后進(jìn)入下一步。

第二步強(qiáng)化犬嗅聞目標(biāo)嗅聞物的行為，建立氣味分化能力。不同載物瓶中分別裝填夠散發(fā)讓犬感興趣氣味的物品或目標(biāo)嗅聞物，初始訓(xùn)練階段裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶數(shù)量較多，后期裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶數(shù)量較少，犬出現(xiàn)嗅聞連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔行為時(shí)立即標(biāo)記并獎(jiǎng)勵(lì)，在犬每次嗅聞到連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔時(shí)表現(xiàn)出固定的作業(yè)表情后進(jìn)入下一步。

第三步訓(xùn)練犬的示警反應(yīng)。該步驟訓(xùn)練方法同《公安警犬訓(xùn)練使用先進(jìn)技術(shù)與警犬疾病防治手冊(cè)》介紹的方法，在犬嗅聞到連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔時(shí)均能做出示警反應(yīng)后進(jìn)入下一步。

第四步“搜”口令或手勢(shì)信號(hào)的植入。在帶犬搜索前發(fā)布“搜”的口令或手勢(shì)，該步訓(xùn)練遮擋2/3的氣味散發(fā)孔，有助于犬快速完成一次搜索，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)口令或手勢(shì)與搜索行為建立條件反射。通過(guò)上述四步完成犬的氣味聯(lián)系、氣味分化及信號(hào)植入，接下來(lái)開(kāi)展模擬現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練。

（二）試驗(yàn)分組與訓(xùn)練

選用健康狀況良好的拉布拉多犬15頭，隨機(jī)分成3組，分別命名為網(wǎng)球組、氣味棒組及嗅聞墻組，每組犬依次編號(hào)為1～5。網(wǎng)球組、氣味棒組采用《公安警犬訓(xùn)練使用先進(jìn)技術(shù)與警犬疾病防治手冊(cè)》介紹的方法開(kāi)展黑火藥搜索訓(xùn)練。嗅聞墻組采用基于嗅聞墻構(gòu)建的嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法開(kāi)展黑火藥搜索訓(xùn)練。每日早、中、晚各開(kāi)展1次訓(xùn)練，每次訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為30min，其中每訓(xùn)練5min，休息5min。

（三）氣味聯(lián)系效率測(cè)定

“一”字形布置5個(gè)鑒別罐，其中1個(gè)鑒別罐中放置黑火藥，其余為空鑒別罐。訓(xùn)導(dǎo)員根據(jù)犬訓(xùn)練狀況決定參加測(cè)試，帶犬依次嗅聞鑒別罐，當(dāng)犬嗅聞到放置黑火藥的鑒別罐表現(xiàn)出興奮、期待的固定作業(yè)表情，且變換鑒別罐擺放位次連續(xù)3次均能搜尋到黑火藥判定為建立穩(wěn)定的氣味聯(lián)系，同時(shí)記錄完成訓(xùn)練所用天數(shù)。

（四）氣味分化效率測(cè)定

“一”字形布置5個(gè)鑒別罐，其中1個(gè)鑒別罐中放置黑火藥，其余鑒別罐放入帶有能散發(fā)出犬感興趣氣味的物質(zhì)。訓(xùn)導(dǎo)員根據(jù)犬訓(xùn)練狀況決定參加測(cè)試，帶犬依次嗅聞鑒別罐，當(dāng)犬不受其他氣味干擾，對(duì)放置黑火藥的鑒別罐表現(xiàn)出興奮、期待的固定作業(yè)表情，且變換鑒別罐擺放位次連續(xù)3次均能搜尋到黑火藥判定為建立穩(wěn)定的氣味分化，同時(shí)記錄完成訓(xùn)練所用天數(shù)。

（五）問(wèn)卷調(diào)查

對(duì)112名接受搜爆科目理論教學(xué)與實(shí)踐學(xué)習(xí)的學(xué)生開(kāi)展無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷內(nèi)容主要從不同訓(xùn)練方法的體驗(yàn)調(diào)查，圍繞理論知識(shí)是否容易理解、操作步驟是否簡(jiǎn)單、訓(xùn)練效率是否夠高3個(gè)維度開(kāi)展設(shè)計(jì)，每個(gè)指標(biāo)設(shè)完全認(rèn)可、認(rèn)可、基本認(rèn)可、不認(rèn)可4級(jí)體驗(yàn)評(píng)價(jià)，并做統(tǒng)計(jì)分析。

（六）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 21.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05表示差異顯著，采用Graphpad Prism7軟件作圖。

三、結(jié)果與分析

（一）氣味聯(lián)系效率

由表1與圖1可知，試驗(yàn)組氣味聯(lián)系建立所用時(shí)長(zhǎng)平均為14天，網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對(duì)照組所用時(shí)長(zhǎng)平均分別為18.8天、19.2天。試驗(yàn)組與網(wǎng)球?qū)φ战M、氣味棒對(duì)照組相比，氣味聯(lián)系建立所用時(shí)長(zhǎng)差異顯著（p＜0.05），網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對(duì)照組無(wú)顯著差異（p＞0.05）。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法能夠有效縮短犬建立氣味聯(lián)系所用時(shí)長(zhǎng)，提高建立氣味聯(lián)系的效率。

表1 建立氣味聯(lián)系用時(shí)

圖1 不同組別氣味聯(lián)系平均用時(shí)比較

（二）氣味分化效率

由表2與圖2可知，試驗(yàn)組氣味分化建立所用時(shí)長(zhǎng)平均為19天，網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對(duì)照組所用平均時(shí)長(zhǎng)分別為24.6天、23.6天。試驗(yàn)組與網(wǎng)球?qū)φ战M、氣味棒對(duì)照組相比，建立氣味分化所用時(shí)長(zhǎng)差異顯著（P＜0.05），網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對(duì)照組無(wú)顯著差異（P＞0.05）。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法能夠有效縮短犬建立氣味分化所用時(shí)長(zhǎng)，提高建立氣味分化的效率。

表2 建立氣味分化用時(shí)

圖2 不同組別氣味分化平均用時(shí)比較

（三）問(wèn)卷調(diào)查

對(duì)均學(xué)習(xí)過(guò)基于嗅聞墻、網(wǎng)球、氣味棒3種工具開(kāi)展工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練的112名學(xué)生調(diào)研發(fā)現(xiàn)，基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法的3項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)均高于傳統(tǒng)基于網(wǎng)球或氣味棒的嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法，有89.3%的學(xué)生完全認(rèn)可該方法理論容易理解，93.8%的學(xué)生完全認(rèn)可該方法操作步驟簡(jiǎn)單，98.2%的學(xué)生完全認(rèn)可該方法能顯著提高訓(xùn)練效率，見(jiàn)表3。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練法更容易學(xué)習(xí)，學(xué)生更易于接受。

表3 基于嗅聞墻構(gòu)建工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法應(yīng)用體驗(yàn)

四、討論

搜毒、搜爆、檢疫、搜尸是工作犬嗅覺(jué)作業(yè)的常見(jiàn)工作科目。在這些科目訓(xùn)練中，提高犬氣味聯(lián)系建立、氣味分化的效率則是訓(xùn)練中重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)之一。

本研究構(gòu)建的基于嗅聞墻的工作犬嗅覺(jué)作業(yè)訓(xùn)練方法與國(guó)外的訓(xùn)練方法基本一致，均是運(yùn)用操作條件反射原理，通過(guò)食物獎(jiǎng)勵(lì)增強(qiáng)犬的嗅聞行為。但在初始訓(xùn)練中，方法有所不同。國(guó)外將目標(biāo)物直接放置在容器內(nèi)利用犬的探求反射獲取犬的嗅聞行為。本研究訓(xùn)練方法在國(guó)外的訓(xùn)練方法基礎(chǔ)上，將食物放置在容器內(nèi)（連接在嗅聞墻上的載物瓶），通過(guò)食物氣味誘導(dǎo)犬的嗅聞行為。犬的食物動(dòng)機(jī)更為可控，對(duì)犬的探求反射要求不高。該方法與國(guó)內(nèi)的訓(xùn)練方法除了在訓(xùn)練原理、操作手段不同外，更主要區(qū)別在于該方法能夠快速建立犬的記憶。嗅聞墻上設(shè)置多個(gè)氣味散發(fā)孔，散發(fā)孔之間保持合理的間距，完成一次從嗅聞到獎(jiǎng)勵(lì)的過(guò)程與國(guó)內(nèi)訓(xùn)練法相比所用時(shí)間要短得多，符合“短時(shí)高頻獎(jiǎng)勵(lì)快速建立習(xí)慣”的要求。因此本研究試驗(yàn)組氣味聯(lián)系建立、氣味分化建立耗時(shí)顯著低于對(duì)照組。嗅聞墻的氣味散發(fā)孔如果能夠裝配有網(wǎng)球等玩具彈射裝置，則嗅聞墻就具備了訓(xùn)練犬專注度的功能。

本研究所用的方法與國(guó)內(nèi)訓(xùn)練方法在教學(xué)上也有更多的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)訓(xùn)練法在訓(xùn)練中需要拋扔網(wǎng)球或氣味棒，需要的訓(xùn)練場(chǎng)所空間較大，多人多犬訓(xùn)練相互之間容易造成相互干擾，導(dǎo)致場(chǎng)面混亂。該方法可以人犬排成隊(duì)列，依次通過(guò)嗅聞墻開(kāi)展訓(xùn)練，訓(xùn)練秩序相對(duì)較好，也符合訓(xùn)練與休息間隔進(jìn)行的要求。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為該方法更容易理解、操作步驟更為簡(jiǎn)單、訓(xùn)練效率更高。