王 芳，張文慧

(蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心，蘭州 730000)

實驗動物學(xué)教學(xué)內(nèi)容及方法的探索與改進

王 芳，張文慧

(蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心，蘭州 730000)

實驗動物學(xué)是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和支撐條件之一。在醫(yī)學(xué)院校實驗動物學(xué)的教學(xué)中，應(yīng)以實驗動物與動物實驗標(biāo)準(zhǔn)化為中心，增加和完善動物模型、分子遺傳、胚胎工程及轉(zhuǎn)基因動物等理論內(nèi)容，緊跟生命科學(xué)的發(fā)展趨勢;同時注重理論教學(xué)與實驗教學(xué)的相互結(jié)合，充分利用現(xiàn)代先進的教育技術(shù)，以基本實驗、綜合實驗和自主設(shè)計實驗培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維。這些改革措施將對改進實驗動物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，提高醫(yī)學(xué)院學(xué)生的科研水平有重要意義。

實驗動物學(xué);教學(xué);科研

實驗動物及動物實驗在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用越來越重要。實驗動物學(xué)是誕生于20世紀(jì)50年代的一門新興學(xué)科，它是專門研究實驗動物和動物實驗的綜合性科學(xué)，是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和支撐條件［1］。實驗動物的恰當(dāng)選擇、人道而合理的使用、以及動物實驗技術(shù)的水平直接影響到實驗結(jié)果的科學(xué)性。因此，實驗動物學(xué)這門課程對于動物實驗人員基本理論知識和實驗水平的提高就顯得格外重要［2］。蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院自1998年開始對醫(yī)學(xué)本科生及研究生開設(shè)《實驗動物學(xué)》課程，根據(jù)我們培養(yǎng)的對象主要是實驗動物的使用者而非專業(yè)工作者這一目標(biāo)，結(jié)合近年來實驗動物在使用過程中出現(xiàn)的一些問題，現(xiàn)將在教學(xué)內(nèi)容和方法中的一些體會和改進探討如下。

1 以實驗動物及動物實驗標(biāo)準(zhǔn)化為中心，貫徹實驗動物管理政策與法規(guī)

盡管國際上不同國家對實驗動物管理和立法有不同的尺度，但都是圍繞保障動物福利和實驗動物質(zhì)量兩個方面同時進行的。西方國家實驗動物管理的立法原則側(cè)重動物的福利方面［3］，而我國側(cè)重實驗動物的質(zhì)量方面。自1988年我國先后發(fā)布了國家和地方法規(guī)100余項，其核心是合格證制度。對實驗動物及其環(huán)境設(shè)施實行質(zhì)量合格證制度，對實驗動物生產(chǎn)和使用單位實行許可證制度，對從事實驗動物和動物實驗人員實行資格證制度。

以往的教學(xué)內(nèi)容主要側(cè)重動物的福利方面，如實驗動物相關(guān)的法規(guī)和“3R”(reduction，refinement，replacement)的原則，以增強學(xué)生的動物保護和生物安全意識，用于優(yōu)化實驗設(shè)計，減少實驗用動物數(shù)量和花費，減輕實驗動物痛苦，也能避免動物在過度應(yīng)激狀態(tài)(例如疼痛)下對實驗結(jié)果造成的影響［4］。但是，近幾年來，課題申報、鑒定都需要提供相關(guān)實驗動物的合格證明，實驗動物的標(biāo)準(zhǔn)化已成為生命科學(xué)成果在國內(nèi)外交流的基本條件之一。因此，在授課過程中，應(yīng)加強實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化方面的介紹，包括標(biāo)準(zhǔn)化的意義以及如何實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，與國際接軌，不僅保證動物實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和重復(fù)性，也能使科學(xué)家在不同地點、不同時間的動物實驗結(jié)果以無障礙的比較與交流。

2 實驗動物學(xué)理論教學(xué)的改革

2.1 側(cè)重實驗動物微生物學(xué)、遺傳學(xué)及環(huán)境設(shè)施的分類和標(biāo)準(zhǔn)化，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性

要提高實驗的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性必須對實驗動物的微生物和寄生蟲加以控制使其消除或最大程度地減少對實驗結(jié)果的干擾。同時，環(huán)境因素對實驗動物和實驗結(jié)果的影響也至關(guān)重要。通過對這些理論課內(nèi)容進行精簡化、條理化和興趣化的講解，使學(xué)生掌握這些內(nèi)容，并在實踐環(huán)節(jié)中得到應(yīng)用。

根據(jù)以往的教學(xué)和新近的發(fā)展動態(tài)，這部分需要改進內(nèi)容主要有以下幾個方面：一、與以往籠統(tǒng)介紹實驗動物所有分類不同，目前無特定病原體動物(specific pathogen free aninal，SPF)、近交系動物動物(inbred strain aninal)和屏障系統(tǒng)在生命科學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛，因此應(yīng)著重介紹這幾個方面的基本概念和內(nèi)涵，并結(jié)合最新的研究成果，探討其應(yīng)用范圍和意義。二、以往的教學(xué)中往往忽視環(huán)境中的各種影響因素(如溫度、濕度等)，導(dǎo)致學(xué)生在實驗動物的飼養(yǎng)過程中出現(xiàn)死亡率較高的現(xiàn)象，影響實驗結(jié)果。因此，環(huán)境中的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)的介紹是教學(xué)改進的一個很重要的方面。這些因素既是實驗動物賴以生存的條件，是影響實驗動物生長發(fā)育和健康的因素，也是影響動物實驗結(jié)果的因素。三、在教學(xué)中為了將各種分類整合起來，形成一個系統(tǒng)的知識體系，應(yīng)給學(xué)生強調(diào)實驗動物要根據(jù)研究課題選擇不同等級的動物和與之相適應(yīng)的實驗環(huán)境，以避免資源的浪費和實驗結(jié)果的不可靠［5］。

2.2 著重介紹常用實驗動物及實驗動物的選擇，采取啟發(fā)式教學(xué)

實驗動物的品種品系繁多，伴隨著生命科學(xué)的發(fā)展，新的實驗動物也不斷產(chǎn)生。教學(xué)中一定要使學(xué)生對實驗動物的來源、生物特性、生活習(xí)性等基礎(chǔ)知識有最基本的了解以便他們在今后的科研中選擇最合理的實驗動物。雖然非人類靈長目動物與人類在進化與解剖等方面十分接近，是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中的理想實驗動物，但由于其數(shù)量有限、繁殖較慢、價格昂貴，所以在使用中受到一定的限制。在實際研究工作中，最常用的實驗動物是大鼠、小鼠及家兔，其生物學(xué)特性和應(yīng)用應(yīng)作為授課的重點內(nèi)容，在講課中可聯(lián)系實際，使學(xué)生對這門課產(chǎn)生興趣。

另外，在生物醫(yī)學(xué)的科學(xué)研究中，實驗動物的選擇是一個重要問題，實驗動物選擇得當(dāng)與否將影響實驗研究的成敗，并與科學(xué)實驗結(jié)果的科學(xué)性、可靠性、可重復(fù)性密切相關(guān)。這部分的內(nèi)容對于學(xué)生將來科研中的實際應(yīng)用非常重要，然而在生物醫(yī)學(xué)研究中首先要從研究的目的和實驗要求來選擇實驗動物，因此在教學(xué)中可將動物選擇的幾個原則(微生物和寄生蟲原則、遺傳學(xué)原則、近似性原則、差異性原則、易化原則、相容或匹配原則、易獲性原則、重現(xiàn)性均一性原則和經(jīng)濟性原則)教授給學(xué)生，并結(jié)合相關(guān)具體實例講解，采用啟發(fā)式教學(xué)，使他們在今后的工作中最快捷地完成動物的選擇。

2.3 側(cè)重前沿知識的講授，緊跟生命科學(xué)的發(fā)展趨勢

目前實驗動物學(xué)正朝著胚胎乃至分子水平發(fā)展，特別是轉(zhuǎn)基因動物的培育，已經(jīng)把創(chuàng)造新的實驗動物品系以及新的實驗動物模型由理論變?yōu)榱爽F(xiàn)實［6］;胚胎移植及克隆技術(shù)也改變了傳統(tǒng)的實驗動物培育、保種及引種的方式;利用免疫缺陷動物如裸鼠、SCID小鼠(嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠)制作移植瘤模型的應(yīng)用越來越廣泛;這種情況下，實驗動物教學(xué)如果不能及時地調(diào)整、改革，就很難跟得上形勢。

新的實驗動物教學(xué)應(yīng)該使學(xué)生既掌握基本概念和理論知識，熟悉實驗動物的研究方法、動物實驗技術(shù)、模型動物等知識，還要進一步了解實驗動物的發(fā)展方向、動態(tài)及在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用等內(nèi)容，將生命科學(xué)的發(fā)展成果充分利用于實驗動物學(xué)科中，推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展［7］。如在免疫缺陷動物章節(jié)中可可將裸鼠移植瘤模型的制作種類和方法以及影響移植瘤模型成功與否的因素等內(nèi)容給學(xué)生作一介紹，為今后可能從事腫瘤學(xué)方面的動物體內(nèi)研究奠定基礎(chǔ);在轉(zhuǎn)基因動物章節(jié)中，應(yīng)該讓學(xué)生了解轉(zhuǎn)基因動物的制備方法，并結(jié)合相關(guān)文獻，探討其在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。若有顯微注射的設(shè)備，可由老師示教或讓學(xué)生自己動手操作，如果沒有相關(guān)設(shè)備，可用視頻或多媒體動畫讓同學(xué)對轉(zhuǎn)基因動物有具體的認(rèn)識;在克隆動物章節(jié)中，讓學(xué)生了解克隆動物的研究價值和意義，擴展學(xué)生的知識和思維范圍，并可對于克隆的利與弊展開辯論;同時鼓勵學(xué)生多看實驗動物方面的研究文獻，與所學(xué)基本理論知識相結(jié)合，既可了解前沿研究動態(tài)，培養(yǎng)一定的科研思維，又能提高學(xué)習(xí)的積極性。

3 實驗動物學(xué)實驗教學(xué)的改革

實驗動物學(xué)既是一門理論內(nèi)容十分豐富的交叉學(xué)科，又是一門更重實際操作的典型應(yīng)用學(xué)科，因此實踐教學(xué)環(huán)節(jié)就尤為重要［8］。

3.1 通過基本實驗、綜合實驗和自主設(shè)計實驗三步法，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生操作能力和創(chuàng)新思維

與以往實驗動物學(xué)的教學(xué)主要強調(diào)學(xué)生對實驗動物的一般操作和實驗動物的解剖生理特點等基本知識的掌握不同，應(yīng)通過基本實驗、綜合實驗和自主設(shè)計實驗三步法，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生操作能力和創(chuàng)新思維。實驗動物的基本實驗內(nèi)容，包括正確的抓取、固定、處死方法，各種給藥途徑，體液的采集和手術(shù)方法，不同種屬的動物使用不同的麻醉劑和麻醉方法及搶救設(shè)施急救方法等。為了結(jié)合前沿學(xué)科的發(fā)展，還可增加一些綜合性實驗項目，如分子生物學(xué)遺傳質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)(生化位點分析法和DNA指紋圖法)，轉(zhuǎn)基因動物模型的培育與檢測，腫瘤細(xì)胞移植于裸鼠的移植瘤模型的建立等［9］。同時，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，可讓學(xué)生結(jié)合相關(guān)專業(yè)，自主設(shè)計和完成一個實驗方案，做一些人類疾病動物模型，如大鼠僵住證、中風(fēng)模型、皮膚移植模型、肺水腫模型等，以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和操作能力。

3.2 充分利用現(xiàn)代先進的教育技術(shù)，以提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果

在實驗動物學(xué)的實驗教學(xué)過程中，有些實驗無法用實物或不便于用實物演示，這時，我們常選擇多種有實驗教學(xué)信息的載體(如圖片、錄像帶、投影片、多媒體課件等)，以及廣泛采用CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAI(多媒體輔助技術(shù))等現(xiàn)代教育技術(shù)手段運用于實驗教學(xué)，不僅可以使實驗教學(xué)內(nèi)容和過程形象逼真，而且還可以變抽象為形象，變靜態(tài)為動態(tài)，以彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，這樣可充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

綜上，實驗動物學(xué)這門課程在生命科學(xué)研究中是極其重要的一門應(yīng)用型學(xué)科。為了提高授課效果，使學(xué)生真正掌握這門課程的理論和實際操作內(nèi)容，需要在平時教學(xué)中進行一些大膽嘗試和積極創(chuàng)新，同時借鑒國外實驗動物學(xué)的培訓(xùn)課程［10］，在教學(xué)中采取理論結(jié)合實踐、多種授課方式相結(jié)合，課本內(nèi)容結(jié)合文獻研究，理論講解結(jié)合動手操作，教師講座結(jié)合學(xué)生討論和發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力，使本科生培養(yǎng)與研究生教育有機地融合在一起，使學(xué)生成為主動學(xué)習(xí)的主體，使實驗動物學(xué)這門課程真正生動起來;同時不斷增加實驗教學(xué)的計劃，以豐富實驗教學(xué)的內(nèi)容，改革實驗教學(xué)考核方法，以提高實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量;加強實驗室的建設(shè)和科學(xué)管理，提高實驗教學(xué)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)，以滿足實驗教學(xué)的需要。使醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)發(fā)揮好服務(wù)醫(yī)學(xué)研究的學(xué)科職能，使其成為對學(xué)生臨床和科研等有重要作用的一門學(xué)科，為培養(yǎng)更多具有較高動手能力的醫(yī)學(xué)人才后備力量奠定基礎(chǔ)。

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Exploration and Improvement of Contents and Methods for Teaching Laboratory Animal Science

WABG Fang，ZHANG Wen-hui
(Medical Research Center of Basic Medical Science，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)

Laboratory animal science is one of the fundemental and supporting subjects for life science researching work.When teaching laboratory animal science to medical students，we should center on standardization of laboratory animals and animal experiments，should add and consummate theoretical teaching stuff such as animal models，molecular genetics，embryo engineering and transgenic animals in order to follow up development trendency of life science.Meantime，we must integrate the theory with practice，and take full advantage of modern advanced teaching methods to nurture students′operating skills and creative thinking with fundemental experiments，comprehensive experiments and autonomous design experiments.These exploration and improvement methods would have significant meaning for improving the quality of teaching laboratory animal science and intensifing students′research ability in medical school.

Laboratory animal science;Teaching;Research

Q95 R332

B

1671-7856(2011)03-0072-03

2010-06-28

10.3969/j.issn.1671-7856.2011.03.018

王芳(1982-)，女，講師，主要從事實驗動物遺傳學(xué)工作。E-mail：wangf@lzu.edu.cn。