劉建衛(wèi),章明星,潘建明,王 虹
(天津中醫(yī)藥大學,天津 300193)
實驗動物學以研究實驗動物及動物實驗為主要內(nèi)容,是涉及動物科學、生物學、醫(yī)學、遺傳學等生命科學多學科交叉的基礎(chǔ)和技術(shù)性科學。在中醫(yī)院校中醫(yī)、針灸、中西醫(yī)結(jié)合、中藥、制劑、藥學等專業(yè)的課程中,都需要使用到實驗動物。完善中醫(yī)院校實驗動物學教學體系,對培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實、創(chuàng)新能力強的高層次中醫(yī)藥人才,具有不可替代的作用。
適應高等教育本科階段培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,根據(jù)《教育部 財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”的意見》(教高〔2011〕6號)和《教育部關(guān)于批準實施“十二五”期間“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”2012年建設項目的通知》(教高函〔2012〕2號),教育部在“十二五”期間實施國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃,使本科生有機會廣泛參與到較前沿的科學研究中來[1]。
在大學生創(chuàng)新研究訓練項目實施的過程中,動物實驗部分往往對學生造成困擾。原因在于,以往我校只在研究生中開設“實驗動物學”選修課程,本科生雖在生理學、藥理學、整合課程等實驗課中使用到實驗動物,但僅限于任課教師在課前為順利完成實驗,簡單介紹動物抓取、固定等操作,并未對實驗動物的解剖、生理特點等做更深入的介紹,國內(nèi)大多數(shù)中醫(yī)院校存在類似情況[2 - 3]。同時,教學與科研中動物實驗有很大的區(qū)別,教學實驗為驗證性實驗,有成熟的實驗大綱,實驗中使用單只動物操作及現(xiàn)象觀察,且動物在課前由教師采購及準備,不需要學生進行實驗設計、動物品系選擇、隨機分組等前期工作;而科學研究中的動物實驗,需要學生獨立完成以上一系列的準備工作。由此,在本科生中開設實驗動物學相關(guān)選修課程,為希望參加大學生創(chuàng)新項目的學生提供學習的途徑,必要性較以往更為突出,為滿足這一需求,面向中醫(yī)、針灸推拿、中西醫(yī)結(jié)合、護理、中藥、藥學等專業(yè)學生開設了18學時的“實驗動物解剖及模型制備”選修課。
“實驗動物解剖及模型制備”選修課的教學內(nèi)容以滿足本科生參加科研中動物實驗的基本需求為原則[4],課程內(nèi)容設置為四個專題:①常用實驗動物(大小鼠、家兔、犬、豬)的解剖、生理特點(共6學時);②動物實驗設計及基本操作(共4學時),包括實驗方案、動物品系、性別、數(shù)量等的確定,實驗前動物標記、編號、隨機分組方法,實驗中動物狀態(tài)觀察、記錄、飼養(yǎng)管理要點、動物福利要求,另外介紹動物抓取、固定、麻醉、給藥、取血、處死等動物實驗基本操作方法;③結(jié)合學校學科優(yōu)勢,講授常用疾病動物模型的制備(共6學時),如大鼠大腦中動脈栓塞模型、大小鼠心肌缺血模型、化學誘導糖尿病模型、代謝性肥胖模型等;④轉(zhuǎn)基因動物模型(共2學時),介紹基因工程動物模型制備原理、技術(shù)要點、研究進展等。四個專題涵蓋了醫(yī)學科學研究中動物實驗的基本內(nèi)容,結(jié)合我校的優(yōu)勢科研方向,從動物實驗的實際需求出發(fā),利用有限的教學時間,盡可能地滿足學生的學習需求。
采用課上講授注重知識深度,課下網(wǎng)絡拓展知識廣度相結(jié)合的教學方式[5 - 7]。通過設立課程微信公眾號,將與課上講授內(nèi)容相關(guān)的知識推送給學生,彌補課上教學時間的不足。如“基因工程動物模型制備方法”專題,課上主要講授基因動物制備的基本原理,當前熱門的CRISPR/Cas9等技術(shù)的詳細實驗步驟等由公眾號推送,學生課下瀏覽;課上沒有資源、時間向?qū)W生演示的一些動物實驗的基本操作,如抓取、標記、采血、麻醉、靜脈注射等,也制作為圖文、視頻由課程公眾號向?qū)W生推送。公眾號后臺強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,還能夠監(jiān)測學生瀏覽圖文的情況,包括圖文閱讀總數(shù)、閱讀的途徑、有沒有分享轉(zhuǎn)發(fā)、有多少同學收藏了圖文,不僅掌握了學生學習情況,還為學生形成性評價提供依據(jù),更重要的是能夠通過學生的閱讀、轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù),了解圖文質(zhì)量,改進圖文內(nèi)容,提高教學效果。
目前選修課中未設置實驗操作內(nèi)容,原因有①“實驗動物解剖及模型制備”選修人數(shù)較多,以本校2016及2017年課程開設情況看,選修學生數(shù)均達到了80人的人數(shù)上限,如果平行開展實驗課,師資及實驗室等配套資源不足,課程安排有很大困難;②開設實驗操作課程需要使用大量實驗動物,但課程針對非實驗技術(shù)專業(yè)本科生開設,課后能夠參加大學生創(chuàng)新項目、參與科學研究的同學占比約10%左右,不能充分體現(xiàn)實驗動物的價值,造成很大的浪費,也不符合實驗動物福利倫理3R原則[8]。但是,“實驗動物學”屬于較強的專業(yè)學科,應配備實驗課的內(nèi)容才能更好地掌握所學知識,因此,在以后的教學實踐中,逐步設置實驗課內(nèi)容,從常規(guī)嚙齒類動物的解剖結(jié)構(gòu)、生理特點、遺傳規(guī)律等進行介紹講述,應該能得到更好的效果。另外,一般來說,各種動物實驗的基本操作,如動物標記、分組、抓取、固定、麻醉、給藥、處置等,雖在生理學、藥理學、中藥學、實驗針灸學等課程的實驗課中有所涉及,但都不具體、不系統(tǒng),如果能夠開設一門針對科研項目中動物實驗部分的實驗課,從實驗設計到具體實施都由學生自主完成,有了這樣的訓練,將使學生更容易地參與到后期的科研活動中。
實驗動物選修課的教學重點,是將學生帶入實驗動物科學的大門,對整個實驗動物科學有一個輪廓上的認識,從專業(yè)學科的角度,認識常用實驗動物的解剖、生理、遺傳規(guī)律,教會學生獲取實驗動物科學相關(guān)知識的方法,提高學生設計動物實驗的能力,實驗課也是重要的教學手段。
成績考核以課堂出勤、課上互動、課程公眾號瀏覽次數(shù)、交互活躍度為參考,整體測評,不設結(jié)課考試,學生可結(jié)合感興趣的科研內(nèi)容,在下列兩個結(jié)課作業(yè)中選擇一個:①撰寫一篇關(guān)于動物疾病模型制作方法的綜述;②設計一個完整的動物實驗方案,包括動物選擇、分組、處置、取材、倫理審查等內(nèi)容。總成績由過程評價及結(jié)課作業(yè)各占40%、60%。
實驗動物作為醫(yī)學科學發(fā)展的重要平臺和工具,被廣泛應用于人類或動物疾病機制研究、疾病模型制備、藥物安全評價等研究領(lǐng)域,因此其作用和地位越來越受到重視,同時,為適應高等教育本科階段培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,愈來愈多的本科生參加到科學研究中,并且取得了一批成果,但大部分中醫(yī)院校在本科階段教學中未安排“實驗動物學”相關(guān)課程,在指導本科生創(chuàng)新項目過程中,認識到此問題,遂于2016年申報為中醫(yī)、中藥、針推、護理、藥學等專業(yè)本科生開設了“實驗動物解剖及模型制備”選修課,分四個專題介紹常用動物的解剖生理特點、動物實驗方法、我校優(yōu)勢研究方向所用動物模型制備方法、基因工程動物模型制備原理等內(nèi)容,隨著課程的不斷完善,將為培養(yǎng)具有較好動物實驗能力的醫(yī)學本科人才奠定一定基礎(chǔ)。由此,在本科生中開設“實驗動物學”課程是各大醫(yī)科院校,包括中醫(yī)院校在內(nèi)的大勢所趨。