“實驗動物學(xué)”教學(xué)改革與實踐
——基于疾病動物模型構(gòu)建的綜合創(chuàng)新實驗教學(xué)

張 揚，唐軍旺，駱 薇*，辜瀾濤*

（1.深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院 廣東 深圳 518083；2.南方醫(yī)科大學(xué)坪山總醫(yī)院 廣東 深圳 518083；3.桂林醫(yī)學(xué)院 廣西 桂林 541199）

1 “實驗動物學(xué)”課程開設(shè)情況及現(xiàn)存問題

“實驗動物學(xué)”結(jié)合了動物學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等多學(xué)科的理論知識，該門學(xué)科與醫(yī)學(xué)相關(guān)各專業(yè)緊密聯(lián)系，本身具有極強(qiáng)的專業(yè)性?！皩嶒瀯游飳W(xué)”實驗在科學(xué)研究中是必不可少的工具，支撐和促進(jìn)醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展。醫(yī)學(xué)和生物學(xué)相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生所從事的工作，主要圍繞生物、臨床或醫(yī)藥范疇，熟練掌握實驗動物學(xué)知識、運用知識開展動物實驗是該專業(yè)學(xué)生參與工作需要掌握的基本技能。為提高生物學(xué)及醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和技能水平，亟須開展“實驗動物學(xué)”課程教學(xué)改革。

在本科階段開設(shè)“實驗動物學(xué)”課程的過程中，教師主要通過理論教學(xué)使學(xué)生了解實驗動物學(xué)的基本內(nèi)容與范疇，以及實驗動物的營養(yǎng)、生長環(huán)境和疾病控制，熟悉各種實驗動物的生物學(xué)特性。實驗教學(xué)主要讓學(xué)生熟練識別動物的臟器位置與形態(tài)，了解動物健康的觀察與評價，掌握開展動物實驗的一般方法與技能。在教學(xué)方法上，仍主要借鑒和參考其他課程的開展模式，目前還沒有形成“實驗動物學(xué)”課程的課程特色。

基于目前“實驗動物學(xué)”課程開展的現(xiàn)狀，如何提高本課程的教學(xué)質(zhì)量是目前面臨的首要問題。本研究旨在構(gòu)建一種基于疾病動物模型復(fù)制的實驗動物學(xué)綜合實驗教學(xué)模式，以提高學(xué)生的實踐操作能力和動物福利意識。通過結(jié)合理論教學(xué)和實驗教學(xué)，使學(xué)生能夠宏觀把握實驗動物學(xué)的理論和實驗知識。經(jīng)過團(tuán)隊老師近年在教學(xué)過程中的實踐與積累，課程組已經(jīng)初步探尋出一套更適合醫(yī)學(xué)與生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)策略和方法。

2 “實驗動物學(xué)”實驗教學(xué)改革的主要措施與實施過程

2.1 課程設(shè)計

在本課程的設(shè)計中，教師首先圍繞提高學(xué)生動手能力這個中心，確立理論與實踐并重的指導(dǎo)思想，制訂切實可行的教學(xué)計劃，適當(dāng)增加實驗課時數(shù)，使實驗課時占總課時的50%左右，加強(qiáng)基本實驗技能訓(xùn)練。為了讓實驗教學(xué)不再單純停留在基本操作上，我們將醫(yī)學(xué)常用疾病動物模型的制作設(shè)定為主要內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計，根據(jù)興趣分組選擇動物模型，指導(dǎo)學(xué)生完成疾病動物模型的復(fù)制，并在實驗過程中熟悉基本操作。通過課程實驗過程的實踐和訓(xùn)練，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識，進(jìn)一步提高在實驗過程中主動發(fā)現(xiàn)、協(xié)同分析、自主解決問題的能力和開拓創(chuàng)新能力。

2.2 教學(xué)內(nèi)容安排：開展綜合實驗教學(xué)

2.2.1 動物實驗基本技能的學(xué)習(xí)

動物的保定、性別和日齡（月齡、年齡）鑒別、個體標(biāo)識、被毛去除、安樂死等都是實驗動物工作中使用十分頻繁的通用技術(shù)。給藥、采樣、麻醉、實驗記錄等則是動物實驗研究中必須掌握的基本實驗技術(shù)。基于此，學(xué)生首先需要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)操作：①實驗動物的抓取與保定；②實驗動物的性別鑒定方法；③實驗動物個體標(biāo)識技術(shù)；④實驗動物的飼養(yǎng)；⑤實驗動物的給藥途徑和方法；⑥實驗動物的采血方法；⑦實驗動物的麻醉和安樂死方法；⑧實驗動物的大體解剖與臟器識別；⑨實驗動物的采樣和保存方法等內(nèi)容。此外，還需要進(jìn)一步掌握：①動物實驗設(shè)計；②動物模型的復(fù)制方法；③動物實驗數(shù)據(jù)的收集、整理和分析。

2.2.2 基本技能學(xué)習(xí)效果測評

實驗技能理論知識學(xué)習(xí)結(jié)束后，每組同學(xué)提交一份動物實驗設(shè)計，包括實驗原理、操作流程、步驟、注意事項以及需要注意的問題等。此外，教師組織學(xué)生進(jìn)行組間互評，并考核學(xué)生的實際操作能力，并詳細(xì)講解。根據(jù)實驗設(shè)計以及實際操作能力的考核，給出學(xué)生基本技能學(xué)習(xí)部分的成績，占總評成績的40%。

經(jīng)過上述流程的學(xué)習(xí)后，可以使學(xué)生熟悉實驗動物的基本實驗技術(shù)內(nèi)容、原理及相關(guān)操作細(xì)節(jié)；串聯(lián)整合實驗設(shè)計，動物模型的復(fù)制方案和動物實驗數(shù)據(jù)的收集、整理和分析等環(huán)節(jié)，使學(xué)生將實驗動物學(xué)相關(guān)的知識融會貫通。

2.2.3 開展動物模型的制備實驗

帶教教師利用2個學(xué)時講授實驗?zāi)康?、原理、實驗技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)說明、實驗整體安排、實驗要求以及預(yù)期實驗結(jié)果等細(xì)節(jié)（如腫瘤模型、中風(fēng)模型、皮膚移植模型等）。學(xué)生利用20學(xué)時，大約6周時間完成動物實驗的準(zhǔn)備、實驗、結(jié)果匯報等工作。項目實施技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 項目實施技術(shù)流程

2.2.4 實驗結(jié)果測評

實驗結(jié)束后，學(xué)生通過PPT匯報實驗結(jié)果，全班同學(xué)和教師提問，匯報學(xué)生答疑，帶教教師根據(jù)實驗結(jié)果給出成績，再結(jié)合全班同學(xué)根據(jù)匯報進(jìn)行互評的成績得出實驗結(jié)果的成績，占總評成績的60%。同時在課程結(jié)束時，發(fā)放調(diào)查問卷以了解學(xué)生對教學(xué)改革的滿意度，并征集意見。

3 “實驗動物學(xué)”實驗教學(xué)改革獲得的成效

本項目在“實驗動物學(xué)”課程的開展中，堅持以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)背景，設(shè)定了相關(guān)的自選課題，引導(dǎo)學(xué)生真正參與實踐，從實驗動物的飼養(yǎng)管理、觀測疾病動物模型的相關(guān)指標(biāo)及評價，最后進(jìn)行實驗結(jié)果的整理及展示。讓學(xué)生通過完整的實驗過程熟悉實驗動物學(xué)的知識，加強(qiáng)感性認(rèn)識，以充分發(fā)揮其主觀能動性。同時我們通過教學(xué)改革獲得了以下成效：①建立了基于疾病動物模型的“實驗動物學(xué)”綜合實驗教學(xué)新模式，將理論知識、實驗操作和實驗設(shè)計相結(jié)合，使學(xué)生更加深入地了解實驗動物學(xué)課程內(nèi)容，并更全面地了解疾病動物模型的建立、疾病機(jī)制的研究等現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育內(nèi)容。②開發(fā)了疾病動物模型復(fù)制構(gòu)建的實驗教學(xué)材料，包括實驗操作手冊、實驗數(shù)據(jù)記錄、實驗報告模板等，可以幫助學(xué)生更好地完成實驗操作和實驗報告的撰寫。③提高了實驗動物學(xué)課程教學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力、實驗設(shè)計能力和科學(xué)研究能力。④減少了實驗動物的使用量，更加符合動物保護(hù)倫理的要求。

4 討論

針對目前實驗動物學(xué)教學(xué)過程中存在的問題，課程組將實驗動物學(xué)實驗課程中需要掌握的基本操作技能、動物實驗設(shè)計和動物模型的構(gòu)建等結(jié)合、貫穿起來開展實驗動物學(xué)綜合實驗，從而豐富教學(xué)內(nèi)容。課程組將單一的驗證性實驗調(diào)整為綜合性實驗，讓實驗教學(xué)不再單純停留在基本操作上，讓學(xué)生結(jié)合興趣進(jìn)行選題。

教師引導(dǎo)學(xué)生挑選自己感興趣的疾病動物模型并確定實驗方案，在教師評審確定實驗方案的可行性后，學(xué)生自主按照方案開展操作，完成相關(guān)實驗，并對實驗結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)。通過整個課程流程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鍛煉其小組合作及學(xué)習(xí)思考能力，通過實驗實踐加強(qiáng)動手操作能力，使學(xué)生在潛移默化中受到科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)的熏陶，充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極主動性。

另外，通過綜合實驗可培養(yǎng)學(xué)生良好的倫理素質(zhì)觀念，使學(xué)生全面掌握實驗動物操作和動物實驗技術(shù)，提升邏輯思維能力，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，獨立思考、總結(jié)反思和創(chuàng)新能力。此外，學(xué)生掌握的疾病動物模型復(fù)制技術(shù)，作為目前的熱點技術(shù)，能為其畢業(yè)實習(xí)和后續(xù)的研究生教育接軌。同時，一套完整的實驗動物學(xué)實驗課程教學(xué)體系，有利于今后“實驗動物學(xué)”教學(xué)的開展和教學(xué)效果的提升。

對于“實驗動物學(xué)”課程未來的教學(xué)改革，可以考慮從以下幾個方面開展：①完善教學(xué)模式?？梢葬槍Σ煌瑢W(xué)科的實驗教學(xué)特點，進(jìn)一步完善教學(xué)模式，優(yōu)化實驗設(shè)計。②拓展應(yīng)用范圍?？梢詫⒃摻虒W(xué)模式應(yīng)用到其他學(xué)科的實驗教學(xué)中，探索不同學(xué)科教學(xué)的特點和需求，進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。③加強(qiáng)動物保護(hù)研究。提高學(xué)生的動物保護(hù)意識，在實踐中遵循動物保護(hù)倫理。④促進(jìn)實驗動物學(xué)的發(fā)展?？梢约訌?qiáng)與產(chǎn)業(yè)界的合作，或與目前研究前沿相結(jié)合，探索實驗動物學(xué)在藥物研發(fā)、醫(yī)療器械研發(fā)等方面的應(yīng)用，為推動科研成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化打下基礎(chǔ)，促進(jìn)實驗動物學(xué)的發(fā)展，還有助于推動現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展。