趙善民, 余琛琳, 林麗芳, 孫 偉, 崔淑芳

(第二軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心, 上海 200433)

實驗動物學(xué)實驗課教學(xué)及培訓(xùn)中的幾點改革及成效

趙善民, 余琛琳, 林麗芳, 孫 偉, 崔淑芳

(第二軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心, 上海 200433)

實驗動物學(xué)是一門應(yīng)用型課程，其中實驗課教學(xué)是實驗動物學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。與理論教學(xué)相比，實驗課教學(xué)具有直觀性強，綜合能力要求高，以及突出創(chuàng)新性等特點，其對學(xué)員素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有著不可忽視和替代的重要作用。本文針對醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)實驗課教學(xué)過程中存在的諸多問題，通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)方式，改變考核形式，加強隊伍建設(shè)等舉措，形成了教學(xué)、研究、服務(wù)保障一體化建設(shè)的發(fā)展路線; 建立起以能力培養(yǎng)為主線的實驗教學(xué)體系; 學(xué)科團隊初具規(guī)模，特色教學(xué)初現(xiàn)端倪; 教學(xué)效果良好，學(xué)員操作能力進一步提升。

實驗動物學(xué); 實驗課; 教學(xué); 改革; 成效

實驗動物是現(xiàn)代生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和支撐條件之一，在生物醫(yī)藥研究中有著不可替代的重要作用[1-3]。實驗動物學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，包括實驗動物和動物實驗兩大方面的內(nèi)容。實驗課的特點之一是具有較強應(yīng)用性，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、富有創(chuàng)新精神的科技工作者[4]。開展本門課程教學(xué)的目的也是希望學(xué)員能夠?qū)W以致用，將相關(guān)知識應(yīng)用到將來的學(xué)習(xí)和科研中去，因此實驗教學(xué)課程是實驗動物學(xué)教學(xué)的重要組成部分。同時, 實驗教學(xué)也是一種培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的方式, 是掌握基本技術(shù)、提高學(xué)員科學(xué)分析、思維能力和創(chuàng)新能動性的有效方法[5,6]。我校實驗動物學(xué)教研室長期開展生物技術(shù)專業(yè)本科、臨床八年制、研究生、實驗動物從業(yè)人員崗前培訓(xùn)等實驗動物教學(xué)工作，在實驗課教學(xué)與培訓(xùn)過程中做了一些嘗試性教學(xué)改革與實踐，并取得了良好效果。

1 實驗課教學(xué)與培訓(xùn)中存在的問題

1.1 教學(xué)與科研及生產(chǎn)實踐相脫節(jié)，造成資源相互隔離

教學(xué)及培訓(xùn)工作有其固定的內(nèi)容和模式，因此對資源需求每年相差不大。管理者往往局限于教學(xué)工作的傳統(tǒng)模式，忽略新資源的引入，特別是忽略科研工作及生產(chǎn)實踐中的最新資源向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)換。因此，實驗課教學(xué)中存在明顯的教育資源與科研、生產(chǎn)資源相隔離的現(xiàn)象，導(dǎo)致資源的浪費。例如，雖然在實驗動物實施管理中不斷創(chuàng)新，卻忽略了及時將這些管理理念及舉措傳輸給學(xué)員; 雖然開展大量的動物實驗，卻沒有有效將這些實驗用于實驗課教學(xué)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容較為單一，未充分考慮學(xué)員專業(yè)背景

實驗動物學(xué)具有交叉學(xué)科的特點，不同專業(yè)來源的學(xué)員具有不同層次的外科學(xué)基礎(chǔ)，例如臨床八年制學(xué)員前期已經(jīng)學(xué)習(xí)過解剖學(xué)、外科手術(shù)學(xué)等專業(yè)知識，他們能夠較好較快學(xué)會在動物身上的操作技術(shù)和手術(shù)方法等，在教學(xué)設(shè)置中可以選擇操作難度比較高的手術(shù)方式。生物技術(shù)專業(yè)學(xué)員則不具備外科手術(shù)的技能，學(xué)員甚至沒有接觸過動物實驗，因此在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，應(yīng)該偏重于基礎(chǔ)操作。研究生學(xué)員多數(shù)已經(jīng)開展過實驗動物相關(guān)操作，在教學(xué)中可以增加專業(yè)應(yīng)用。但目前實驗課教學(xué)大多沒有充分考慮學(xué)員的專業(yè)背景。

1.3 教學(xué)手段不夠豐富、內(nèi)容設(shè)置不夠豐滿

主要表現(xiàn)在實驗動物模型制備課程中，每種動物模型均有多種制備方法。例如制備胃潰瘍動物模型常用的方法有: 應(yīng)激法、藥物法、燒灼法等，所用方法不同，引起潰瘍病變也各有特點。以前教學(xué)中通常僅選擇一種典型方法制備模型，學(xué)員無法切身體會到各種模型制備的利弊。采用乙醇誘導(dǎo)應(yīng)激性胃潰瘍動物模型時，學(xué)員只需給大鼠灌服體積分?jǐn)?shù)75%乙醇1 mL即可[7]。此方法制備動物模型雖然方法簡單、癥狀典型，但學(xué)員需要等待1 h后觀察癥狀，這段時間無法充分利用。

1.4 考核形式單一，部分實驗技術(shù)難以開展

實驗課考核形式僅有筆試、實驗操作考核、論文設(shè)計方案撰寫三種形式，考核形式比較單一。此外，實驗動物涉及大量高難度或者新的實驗技術(shù)和方法，這些技術(shù)往往難以在教學(xué)中開展。例如轉(zhuǎn)基因動物的制備是實驗動物學(xué)中的重要內(nèi)容，作為轉(zhuǎn)基因動物制備核心技術(shù)的胚胎注射技術(shù)難以在實驗課中學(xué)習(xí)。

1.5 教員任教能力和技能需不斷提高

教員的任教能力和技能在教學(xué)中起到舉足輕重的作用, 如何提高教員的任教能力成為近年來高教界的熱點之一[8,9]。隨著生物工程技術(shù)的迅猛發(fā)展, 新的實驗技術(shù)和方法不斷應(yīng)用于實驗動物模型制備或者研究中，如基因組編輯三大利器轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)因子核酸酶(TALEN)、鋅指核酸酶(ZFN)和規(guī)律成簇間隔短回文重復(fù)/凋亡蛋白酶(CRISPR/Cas)等的發(fā)展，不斷藉此培育出新的動物模型或動物品系[10,11]，而這其中的很多技術(shù)也非短時間能夠掌握, 因此, 教員也需要及時全面的掌握前沿技術(shù)。

2 具體措施及成效

2.1 深入進行教學(xué)研究, 推進教學(xué)改革實踐, 形成了教學(xué)、研究、服務(wù)保障一體化建設(shè)的發(fā)展路線

對于高等院校而言，教學(xué)與科研是相輔相成、缺一不可的，堅持教學(xué)與科研相結(jié)合，是培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新能力的主要手段，而實驗課教學(xué)是科研與教學(xué)的最佳結(jié)合點[12]。實驗動物教學(xué)作為一門醫(yī)科院校的公共基礎(chǔ)課，具有與其他學(xué)科進行融合的條件。因此, 教研室針對學(xué)員背景不同的特點，大力開展教學(xué)研究，并將相應(yīng)的研究成果應(yīng)用于教學(xué)實踐，促進教學(xué)與科研的相互結(jié)合，推動教學(xué)工作的提升。此外，教研室探索了將教學(xué)、科研、服務(wù)保障項目轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源的具體模式，形成了教學(xué)、研究、服務(wù)一體化建設(shè)的理念。建立了把本課題組承擔(dān)的科研課題、橫向課題以及外單位集中在本單位的實驗項目轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容的具體模式。依托所開展科研課題建立了實驗動物資源開發(fā)教學(xué)平臺、動物外科技術(shù)教學(xué)平臺、多功能生物技術(shù)教學(xué)平臺和比較醫(yī)學(xué)教學(xué)平臺。這些平臺年均可接納200余人進行相關(guān)技術(shù)學(xué)習(xí)。并進一步結(jié)合自制及來源于其它途徑的動物實驗操作視頻材料, 初步構(gòu)建了既有本學(xué)科基本實驗技術(shù)，又融合本單位研究和服務(wù)保障工作的實驗教學(xué)資源庫。

2.2 結(jié)合教育背景，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，建立不同類型的實驗教學(xué)體系

在原改革基礎(chǔ)上[13,14], 繼續(xù)壓縮理論課學(xué)時，結(jié)合教學(xué)網(wǎng)站、視頻講座等材料增加自學(xué)內(nèi)容，精簡授課內(nèi)容。將壓縮的理論課學(xué)時調(diào)整至實驗課教學(xué)(表1)。對于部分難以在課堂實踐的實驗技術(shù)，教研室制作了一套基于實驗動物飼養(yǎng)管理技術(shù)規(guī)范的演示視頻，并刻制光盤，同時開發(fā)制作了基于實驗動物高端技術(shù)的演示示范視頻專輯，學(xué)員可以根據(jù)需要參照學(xué)習(xí)，亦可以通過第二課堂參與科研室科研工作，學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)。并且，教研室針對不同專業(yè)背景學(xué)員研究設(shè)置不同教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建了能夠充分反映本學(xué)科前沿領(lǐng)域新知識、新技術(shù)，同時與醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、手術(shù)外科學(xué)等相關(guān)學(xué)科密切交融的能力培養(yǎng)為主的實驗教學(xué)內(nèi)容體系。針對在校學(xué)員，教研室實驗課教學(xué)形成了三種教學(xué)模式: 以抓取固定、性別鑒定、給藥方式和樣品采集等為基礎(chǔ)的基本教學(xué)模式；以動物模型制備為導(dǎo)向的引導(dǎo)性教學(xué)模式；與學(xué)員所學(xué)專業(yè)相結(jié)合的動物實驗教學(xué)模式。此外，經(jīng)過多年的探索實踐，教研室建立起適合我國實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)的全新的實驗教學(xué)內(nèi)容體系。教研室進一步結(jié)合國際實驗動物行業(yè)發(fā)展趨勢，針對我國實驗動物行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對高級管理人員的需求特征，探索建立了實驗動物高端復(fù)合型管理人才培訓(xùn)體系。

表1 實驗課原教學(xué)內(nèi)容與增加內(nèi)容

2.3 鼓勵創(chuàng)新方法，拓展教學(xué)方式，操作能力進一步提升

實驗動物學(xué)的許多技術(shù)也是教研室經(jīng)常開展的工作，因此實驗課教學(xué)不僅僅局限于課堂教學(xué)。教研室探索建立教學(xué)、科研、服務(wù)保障項目轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源的具體模式，將常用實驗動物生物學(xué)特性及應(yīng)用、實驗動物環(huán)境設(shè)施等內(nèi)容的教學(xué)方式改革為現(xiàn)場示范教學(xué)。對于在校學(xué)員教學(xué)，教研室通過設(shè)置第二課堂、假期實訓(xùn)崗位等手段增加學(xué)員的學(xué)習(xí)機會，學(xué)員可以結(jié)合興趣，選擇不同崗位，強化動物設(shè)施的運行管理、實驗動物飼養(yǎng)管理等知識，學(xué)習(xí)實驗動物生物凈化技術(shù)、動物質(zhì)量檢查技術(shù)、環(huán)境設(shè)施檢查技術(shù)等知識。目前教研室實驗動物學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，教學(xué)形式也較為靈活，有效保證了教學(xué)與培訓(xùn)質(zhì)量。對學(xué)員及培訓(xùn)人員進行的教員教學(xué)滿意度調(diào)查進行統(tǒng)計分析顯示，其對教學(xué)滿意度由89%提升至95%。學(xué)員實驗操作考核平均成績也達到了90分以上，所培訓(xùn)學(xué)員均能一次性通過實驗動物從業(yè)人員資格考試。針對實驗動物模型課中，實訓(xùn)內(nèi)容不夠飽滿的問題，教研室設(shè)計了多種方式構(gòu)建動物模型。采取“藥物造模＋手術(shù)造?！钡姆绞剑x不同方法構(gòu)建同一疾病動物模型，例如，在采用甘油誘導(dǎo)大鼠腎功能衰竭動物模型的同時，采用腎缺血再灌注制備大鼠腎功能衰竭模型。在采用乙醇誘發(fā)大鼠應(yīng)激性胃潰瘍模型的同時，加入水禁束縛法誘導(dǎo)大鼠胃潰瘍動物模型的制備。通過多種方法呈現(xiàn)不同特點的動物模型，使學(xué)員理解人類疾病動物模型的開發(fā)價值和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.4 改變考核形式, 完善評價體系

針對在校學(xué)員，進一步優(yōu)化實驗課考核方式，在常規(guī)實驗技術(shù)考核、實驗報告考核、論文考核等考核方式的基礎(chǔ)上，增加實驗情況考察和創(chuàng)新能力考察。如: 動物模型制備時進行動物成模情況考察，即根據(jù)模型癥狀、成功率等指標(biāo)評價學(xué)員實驗課表現(xiàn)，切實反映學(xué)員們的操作能力。同時鼓勵學(xué)員創(chuàng)新，對于優(yōu)化實驗方法并取得良好效果的學(xué)員予以加分。此外，運用德爾菲法與層次分析法構(gòu)建從業(yè)人員培訓(xùn)考核方式與考核綜合評價指標(biāo)體系[15]，建立了客觀、全面、科學(xué)的實驗動物從業(yè)人員考核指標(biāo)評價體系。

2.5 加強隊伍建設(shè)，學(xué)科團隊初具規(guī)模，特色教學(xué)成效初現(xiàn)端倪

實踐證明具有高素質(zhì)教員隊伍是院校生存發(fā)展之本[16,17]。教研室重視并不斷吸納優(yōu)秀人才充實教員隊伍。在此過程中，教研室注重吸納不同專業(yè)背景人才充實教員隊伍，形成團隊協(xié)作、優(yōu)勢互補的教學(xué)團隊。教研室對青年教師制定并完善以提升教學(xué)、科研、業(yè)務(wù)三方面能力為主的培養(yǎng)計劃，通過詳實的培養(yǎng)規(guī)劃，結(jié)合定期選派部分教員參加國內(nèi)外的高新技術(shù)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，逐步提升了任課教員理論知識水平、操作能力和任教能力[18]。同時，教研室不斷從實驗動物相關(guān)機構(gòu)聘請高級科研或管理人員從事實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)的工作及研究生教學(xué)，并在長期實踐過程中，注重培訓(xùn)教師隊伍的選撥與管理制度的研究。教研室經(jīng)過多年的人才梯隊建設(shè)，建立了一支由23 名專業(yè)技術(shù)人員組成的教員隊伍，團隊成員平均年齡 34 歲，其中高級職稱 5 人，碩士以上學(xué)歷 17 名，專業(yè)涉及實驗動物學(xué)、動物營養(yǎng)學(xué)、動物遺傳學(xué)、動物生理學(xué)、獸醫(yī)病理學(xué)、毒理學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等專業(yè)。在教學(xué)開展過程中，教研室根據(jù)教員專業(yè)背景，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，形成團隊協(xié)作、優(yōu)勢互補的教學(xué)模式，并從實驗動物機構(gòu)高級科研人員中選撥建立了實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)團隊，該團隊能夠勝任實驗動物科學(xué)相關(guān)新知識與新技術(shù)、國家發(fā)展戰(zhàn)略、國內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)制度、管理學(xué)(組織決策管理、人力資源管理、財務(wù)管理等)、市場營銷學(xué)、國學(xué)禮儀等六方面的教學(xué)培訓(xùn)工作。教研室進一步研究制定了培訓(xùn)內(nèi)容與更新調(diào)整制度, 保證了實驗動物培訓(xùn)內(nèi)容的先進性。

3 總結(jié)

實驗動物學(xué)在高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)體系中, 屬于交叉學(xué)科, 具有很強的實用性, 實驗課的教學(xué)水平是衡量一個國家地區(qū)或大學(xué)生命科學(xué)研究水平高低的標(biāo)志之一[19]。動物實驗在科學(xué)研究中的地位日益顯著，越來越多的科研項目均需借助動物實驗進行驗證[20]。以往的實驗動物教學(xué)模式多是重理論輕實踐，而醫(yī)科院校學(xué)員并非實驗動物專業(yè)，他們更加注重如何將所學(xué)的實驗動物知識和技術(shù)應(yīng)用到今后的研究工作中。因此，優(yōu)化理論教學(xué)占比，提升動物實驗教學(xué)水平，將理論知識盡量融入到實驗課實踐過程中，以提升學(xué)員的創(chuàng)新能力和動手能力是今后實驗動物課教學(xué)的發(fā)展方向。

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Q95-33

B

1674-5817(2016)05-0400-04

10.3969/j.issn.1674-5817.2016.05.017

2016-05-30

上海市科研計劃項目(13140900800, 12140900700)

趙善民(1986-), 男, 碩士, 主要研究方向: 人類疾病動物模型。E-mail: zhaoshanmin2006@163.com

崔淑芳, 教授。E-mail: youngstar_sf@163.com