藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的思考

彭 芙

（四川大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都 610041）

藥理學(xué)是研究藥物與機(jī)體間相互作用規(guī)律及其藥物作用機(jī)制的一門科學(xué)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)與藥學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科。藥理學(xué)的方法是實(shí)驗(yàn)性的，即在嚴(yán)格控制的條件下觀察藥物對機(jī)體的作用規(guī)律，分析其作用原理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是藥理學(xué)教學(xué)的重要組成部分，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能幫助學(xué)生理解、掌握教材上的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高學(xué)生觀察、比較、分析、解決問題的能力。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)成為一門培養(yǎng)學(xué)生藥理學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的必修課程[1，2，3]。但從教育教學(xué)改革的視角構(gòu)建藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系未見報(bào)道，故本文擬從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三個層面，構(gòu)建藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生藥理學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新素養(yǎng)。

一、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)，是在整體動物、離體器官或細(xì)胞分子水平進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其目的是研究和闡明藥物的作用及作用機(jī)制。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段，首先必須培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)技能。

1.基本素養(yǎng)

素養(yǎng)是一種心智習(xí)慣，是特定行為方式的傾向，是偏好、態(tài)度、意圖的集合，以及以特定方式體現(xiàn)思維偏好傾向的相關(guān)能力[4]。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本素養(yǎng)，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)記錄要求、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫，以及客觀觀察、獨(dú)立思考、綜合分析等方面的素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是要遵循重復(fù)、隨機(jī)、對照三大科學(xué)原則；實(shí)驗(yàn)記錄，就是要客觀記錄實(shí)驗(yàn)日期、環(huán)境條件、實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就是要應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，定性定量分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和生物學(xué)意義；實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不僅要求具有實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論結(jié)論的內(nèi)容，而且要求進(jìn)行綜合分析，具有科學(xué)性、邏輯性。

2.實(shí)驗(yàn)知識

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)，是研究藥物對整體動物、離體器官或細(xì)胞分子的作用及作用機(jī)制。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的對象是藥物，藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的工具是動物，以及動物的器官組織、細(xì)胞分子等。藥理實(shí)驗(yàn)的過程還包括給藥途徑、給藥劑量、觀察指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析評價(jià)等。

藥物，包括化學(xué)藥物、生物制品、中藥三大類。藥物要求明確實(shí)驗(yàn)藥物的名稱、來源、批號、含量（或規(guī)格）、配置方法與保存條件等，化學(xué)藥物要有明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物制品要有明確的物質(zhì)，中藥要有藥物的基源、主要藥效物質(zhì)的含量。

動物是指符合國家有關(guān)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)動物，要明確實(shí)驗(yàn)動物的品種品系、性別、年齡、體重、動物數(shù)，所用實(shí)驗(yàn)動物的來源、遺傳背景要清楚，實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量要符合國家要求，獲得實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量合格證書。尤其要具有實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本知識，它是藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)動物是指遺傳背景清楚、微生物控制嚴(yán)格、生物學(xué)特征明確、經(jīng)過訓(xùn)化培育，且用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥品與生物制品生產(chǎn)檢定，及其它科學(xué)研究的動物。實(shí)驗(yàn)動物按遺傳學(xué)控制分為近交系、封閉群、突變系和系統(tǒng)雜交動物，按微生物控制分為普通動物、無特殊病原體動物、悉生動物和無菌動物。在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，最常用的實(shí)驗(yàn)動物有小鼠、大鼠、豚鼠、兔、狗、貓、豬、青蛙、獼猴、倉鼠等。學(xué)生要熟悉實(shí)驗(yàn)動物的概念、分類，常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)特征，掌握在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)動物選擇的原則，即選擇與人結(jié)構(gòu)、機(jī)能、代謝及疾病特點(diǎn)相似的實(shí)驗(yàn)動物，選擇解剖特點(diǎn)、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膶?shí)驗(yàn)動物，選擇人獸共患疾病或人類疾病模型實(shí)驗(yàn)動物，選擇遺傳穩(wěn)定、背景明確、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)動物，選擇與實(shí)驗(yàn)要求一致的動物規(guī)格（年齡、體重、性別、生理狀態(tài)），選擇重復(fù)性好、經(jīng)濟(jì)易得、便于飼養(yǎng)管理的實(shí)驗(yàn)動物。

給藥途徑、給藥劑量和實(shí)驗(yàn)觀察指標(biāo)，要符合實(shí)驗(yàn)的目的要求，具有先進(jìn)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)要按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求進(jìn)行，結(jié)果分析與評價(jià)要具有科學(xué)性。

3.實(shí)驗(yàn)技能

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，包括動物實(shí)驗(yàn)、離體器官或組織實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞分子實(shí)驗(yàn)，最基本的實(shí)驗(yàn)技能是動物實(shí)驗(yàn)。動物實(shí)驗(yàn)技能主要包括抓取、固定動物的方法，編號、標(biāo)記和去毛的方法，動物給藥的途徑與方法，動物麻醉的方法，動物血液采集的方法，動物實(shí)驗(yàn)外科操作的方法，動物安樂死的方法等[5,6]。

抓取和固定是所有動物實(shí)驗(yàn)都要涉及到的基本技能。不同種屬的動物有不同抓取和固定的方法，不同實(shí)驗(yàn)者在操作習(xí)慣上也存在著差異。但不管采用哪種抓取與固定方法，都應(yīng)在了解動物的生活習(xí)性、生理解剖結(jié)構(gòu)，體重、體型，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)對固定和顯露部位的要求，確定動物抓取與固定的方法，都要保證實(shí)驗(yàn)人員的安全、防止動物意外損傷。

編號、標(biāo)記和去毛的方法很多，常用編號標(biāo)記的方法有顏料染色法、油漆法、剪趾法、標(biāo)簽號牌法、剪毛法、烙印法、針刺法、打耳（背甲）孔法、去鱗法等，除去被毛的方法有剪毛、拔毛、剃毛和脫毛等方法。但要根據(jù)不同的動物、不同的實(shí)驗(yàn)需要、不同的實(shí)驗(yàn)方法選擇合適的編號、標(biāo)記和去毛方法。良好的標(biāo)記方法應(yīng)滿足標(biāo)號清晰、耐久，簡便、適用、無毒和易辨認(rèn)等要求，良好的去毛方法應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)需要、無明顯損傷等要求。

動物給藥的途徑與方法多種多樣， 主要分為胃腸給藥、注射給藥、吸入給藥、經(jīng)皮給藥法及其他途徑給藥等。給藥途徑的確定，主要是根據(jù)藥物的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)的要求和藥物的劑型而定。胃腸給藥包括灌胃給藥、強(qiáng)制口服給藥、自動口服給藥和直腸給藥,注射法包括皮內(nèi)注射、皮下注射、靜脈注射、肌肉注射、腹腔注射、腦內(nèi)注射、腰椎內(nèi)注射、關(guān)節(jié)腔注射等,吸入給藥法分為瓶式給藥、柜式給藥、特制流動式柜給藥、氣管注入法等,經(jīng)皮給藥法包括：浸皮法、浸尾法、浸眼法等,其他途徑有滴眼給藥、滴鼻給藥、直腸給藥、陰道給藥等。

動物麻醉的方法，分全身麻醉的方法和局部麻醉的方法。動物麻醉方法的選擇，主要根據(jù)動物的品種品系和實(shí)驗(yàn)的類型、時間的長短及實(shí)驗(yàn)的要求、麻醉方法和麻醉藥品的優(yōu)缺點(diǎn)、操作技術(shù)能力及設(shè)備條件，加以確定。 全身麻醉的方法，主要有吸入麻醉、注射給藥麻醉；局部麻醉的方法，主要有局部浸潤麻醉、表面麻醉、區(qū)域阻滯麻醉、神經(jīng)干(叢)阻滯麻醉。麻醉后，動物應(yīng)注意保溫，必須保持動物氣道的通暢和組織的營養(yǎng)，以免出現(xiàn)壞死。

實(shí)驗(yàn)動物的采血方法，可分為尾部采血、耳部采血、眼部采血、心臟采血、斷頭采血、心臟采血、頸靜(動)脈采血、前后肢皮下動靜脈采血、背中足靜脈采血、腹主動脈采血、股動(靜)脈采血、翼下靜脈采血等。采血時光線要充足、室溫要適宜，采血用具和采血部位要進(jìn)行消毒；若需抗凝血，應(yīng)在注射器或試管內(nèi)預(yù)先加入抗凝劑；所需采血量，應(yīng)控制在動物的最大安全采血量范圍內(nèi)。

動物實(shí)驗(yàn)外科操作最基本的原則是無菌，技術(shù)操作原則是穩(wěn)、準(zhǔn)、輕、快。動物實(shí)驗(yàn)外科操作的方法，包括術(shù)前準(zhǔn)備、手術(shù)過程、術(shù)后處理。術(shù)前準(zhǔn)備包括動物的準(zhǔn)備，手術(shù)室、器械與敷料的準(zhǔn)備，手術(shù)人員的準(zhǔn)備；術(shù)中有暴露、組織切開、分離與止血，縫合、打結(jié)、拆線與換藥，氣管、尿道及血管內(nèi)插管等；術(shù)后動物應(yīng)單籠放置，以免被其他動物所傷，要經(jīng)常地、定期地觀察記錄動物的呼吸、脈搏、體溫的變化，手術(shù)創(chuàng)口要用紗布或繃帶固定，防止細(xì)菌感染。手術(shù)包括神經(jīng)分離術(shù)，血管分離術(shù)，器官切除術(shù)等。器官切除術(shù)又包括甲狀腺切除術(shù)、甲狀旁腺切除術(shù)、脾切除術(shù)、胃切除術(shù)、肝臟切除術(shù)、垂體切除術(shù)、胸腺切除術(shù)、腎臟切除術(shù)、腎上腺切除術(shù)、睪丸切除術(shù)、卵巢切除術(shù)等。

動物安樂死的方法，有頸椎脫臼法、空氣栓塞法、放血法、斷頭法、藥物法等。選擇哪種安樂死方法，要根據(jù)動物的品種(系)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、對臟器和組織細(xì)胞各階段生理生化反應(yīng)有無影響來確定，遵循的基本原則是處死時間要短，要盡量減少實(shí)驗(yàn)動物死亡過程中的掙扎和人為損傷，避免處死方法不當(dāng)，造成臟器及細(xì)胞形態(tài)改變。

二、專業(yè)性實(shí)驗(yàn)

藥理學(xué)專業(yè)性實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，是通過藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論知識和實(shí)驗(yàn)專門操作方法，幫助學(xué)生掌握藥理學(xué)的基本概念與知識，掌握機(jī)體各個系統(tǒng)用藥實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)原理與要求，掌握藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法與技能，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)的能力。藥理學(xué)專業(yè)性實(shí)驗(yàn)包括藥物動力學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)和藥物安全性評價(jià)實(shí)驗(yàn)。

藥物動力學(xué)實(shí)驗(yàn)，是以動力學(xué)原理為指導(dǎo)，使用相應(yīng)的體內(nèi)體外模型，采用先進(jìn)的測試方法獲取數(shù)據(jù)，以適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型刻畫藥物在體內(nèi)的動態(tài)變化規(guī)律，以獲得藥物的動力學(xué)參數(shù)，闡明藥物的吸收（A）、分布（D）、代謝（M）和排泄（E）的過程和特點(diǎn)。藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)，可分為體液濃度研究法和ADME 過程分階段研究法。體液濃度研究法，是通過直接或間接手段獲得藥物在動物或人的體液（如血液、尿液、唾液）中的“濃度－時間”數(shù)據(jù)，然后選用房室分析或非房室分析的模型，計(jì)算出藥物動力學(xué)參數(shù)；而血藥濃度測定法和尿藥法，是最常使用的體液濃度研究方法。ADME 過程分階段研究法，是指以明確藥物在體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄的某一單獨(dú)階段特點(diǎn)為研究目的，采用體外、在體或體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方法，分階段地研究藥物的體內(nèi)過程。

藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容豐富、方法眾多、設(shè)計(jì)面廣，是藥理學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的主題。藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)包括傳出神經(jīng)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)的藥理實(shí)驗(yàn)，以及化學(xué)治療藥物藥理實(shí)驗(yàn)等等。而同一系統(tǒng)的藥理實(shí)驗(yàn)中又有許多具體的藥理實(shí)驗(yàn)，如中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥理實(shí)驗(yàn)，又包括鎮(zhèn)靜作用實(shí)驗(yàn)、催眠作用實(shí)驗(yàn)、鎮(zhèn)痛作用實(shí)驗(yàn)、解熱實(shí)驗(yàn)、抗驚厥與抗癲癇實(shí)驗(yàn)、抗抑郁實(shí)驗(yàn)、抗老年癡呆癥實(shí)驗(yàn)、抗帕金森病實(shí)驗(yàn)、影響學(xué)習(xí)記憶實(shí)驗(yàn)等。

藥物安全性評價(jià)實(shí)驗(yàn)，包括單次給藥毒性試驗(yàn)、重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)、遺傳毒性試驗(yàn)、生殖毒性試驗(yàn)、致癌性試驗(yàn)、依賴性試驗(yàn)，局部毒性實(shí)驗(yàn)、安全藥理試驗(yàn)等。

三、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

藥理學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的目的，是調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在學(xué)生完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)及專業(yè)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后，采用PBL 教學(xué)模式[7]——“以學(xué)生為中心，以問題為基礎(chǔ)”，通過“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練”等契機(jī)，以科研實(shí)踐為突破口，充分利用實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)平臺和資源，鼓勵學(xué)生選擇感興趣的內(nèi)容。學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，自主完成選題，設(shè)計(jì)討論實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

如，國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 “長春七的藥代動力學(xué)研究 ”負(fù)責(zé)人與參加人員均為大三學(xué)生，接受過一定的基本操作訓(xùn)練，具有一定的實(shí)踐能力[8]。學(xué)生大膽創(chuàng)新，在專業(yè)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行挖掘。從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備工作，提取分離，中藥材的鑒別、檢查、含量測定，中藥藥代動力學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析到結(jié)果討論，學(xué)生相互配合完成。作為指導(dǎo)教師，對實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度、出現(xiàn)的問題要及時過問，提供指導(dǎo)性的建議，要求學(xué)生提供開題、中期和終期報(bào)告，注重過程化管理。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不同于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課，但并不意味著可以缺乏管理與約束，相反有效地監(jiān)管更能達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)驗(yàn)完成后，鼓勵學(xué)生以論文形式提供成果，從而注重科研思維的訓(xùn)練和積累，激發(fā)和挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思維潛能。

如，省級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“益氣健脾方藥對人胃癌細(xì)胞生物學(xué)功能影響”由三年級學(xué)生負(fù)責(zé)牽頭，參與人員中大三與大二學(xué)生比例大約為2 ∶1[9]。細(xì)胞培養(yǎng)、Transwell 實(shí)驗(yàn)、Real-time PCR 等是正常課程中沒有接觸過的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。高年級學(xué)生受過一定的科研訓(xùn)練，在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，能更快掌握實(shí)驗(yàn)操作，帶動低年級學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)。在科研過程中因出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的情況時有發(fā)生，比如Transwell 實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)過細(xì)胞污染、中小室底膜上無細(xì)胞等實(shí)驗(yàn)錯誤。學(xué)生積極思考，在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有條件進(jìn)行摸索和改進(jìn)。最終，通過做好消毒滅菌、摸索細(xì)胞接種密度以及調(diào)整Matrigel基質(zhì)膠厚度等方法，有效解決了上述實(shí)驗(yàn)問題?！鞍l(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”，新實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與反思，促進(jìn)學(xué)生的科研思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研探究能力，以消化不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新方法。

四、結(jié)語

隨著課程改革的不斷深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在逐步發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。目前，各大高校借助現(xiàn)代教學(xué)媒體（視覺媒體、視聽媒體等），師生進(jìn)行交互反饋，提高教學(xué)效果，突破教學(xué)難點(diǎn)。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)是藥理學(xué)理論指導(dǎo)下的科學(xué)實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、分析判斷和解決實(shí)際問題的能力。進(jìn)一步提高藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)新時代強(qiáng)軍目標(biāo)的高素質(zhì)藥學(xué)人才，從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三個層面，構(gòu)建藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn)，是符合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的重要教學(xué)改革。