肖春蘭, 盛雅潔, 王禹斌, 周慧英, 周正宇

(蘇州大學(xué)實驗動物中心, 蘇州 215123)

實驗動物科學(xué)是醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)研究的重要支撐條件，近年來隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實驗動物的重要作用已經(jīng)受到世界各國的高度重視[1]。同時隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，各種基因編輯技術(shù)日新月異，遺傳修飾動物、免疫缺陷動物日漸成為生物醫(yī)藥研發(fā)的新寵[2]，掌握必要的實驗動物專業(yè)知識已成為醫(yī)學(xué)、藥學(xué)以及醫(yī)學(xué)生物技術(shù)等各專業(yè)學(xué)生的必備技能。20世紀(jì)末我校就在醫(yī)學(xué)類研究生和本科生中開設(shè)了實驗動物學(xué)課程，對于普及實驗動物學(xué)的有關(guān)知識、提高學(xué)生的科研能力和綜合素質(zhì)起到了一定的推動作用。實踐證明，實驗動物學(xué)是一門實用性很強的學(xué)科，深受同學(xué)們特別是研究生的歡迎。筆者在長期的教學(xué)實踐中深切體會到，仍有許多問題亟需在實驗動物學(xué)教學(xué)實踐去探索改進。

1 醫(yī)學(xué)院校實驗動物學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

鑒于實驗動物學(xué)對生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要性，目前多數(shù)醫(yī)學(xué)院校均開設(shè)了實驗動物學(xué)課程, 有的為必修課、有的為選修課、有的為講座, 學(xué)生分?？?、本科、研究生等不同層次。近年來，隨著最新基因編輯技術(shù)如CRISP/cas9的問世，大大加快了基因編輯動物制作的進度, 降低了相關(guān)費用,遺傳修飾動物正逐步成為研究的主體[3-5]。與此同時, 各種免疫缺陷模型、人源化小鼠模型的成功研發(fā), 為腫瘤的個性化治療、免疫治療提供了可能。腸道菌群研究的興起使得無菌動物和悉生動物成為關(guān)注的熱點[6-8]。因此, 在各層次學(xué)生尤其是研究生中開設(shè)實驗動物科學(xué)課程, 對提高其實驗動物科學(xué)專業(yè)知識和從事科研工作的技術(shù)水平, 培養(yǎng)創(chuàng)新型科研專業(yè)人才, 具有十分重要的意義。但目前國內(nèi)對實驗動物學(xué)教學(xué)尚沒有明確要求及統(tǒng)一的教學(xué)大綱, 教學(xué)資料短缺(如實驗操作的視頻資料、標(biāo)本等), 使得各個院校的教學(xué)時數(shù)、教學(xué)內(nèi)容、理論課與實驗課比例的設(shè)置等均未統(tǒng)一,同時由于缺少統(tǒng)編教材, 在一定程度上制約了人才的培養(yǎng)。同時師資的培養(yǎng)短缺, 缺少有動物學(xué)、醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科背景的人才充實實驗動物教師隊伍[9,10]。

2 對提高教學(xué)質(zhì)量的幾點建議

2.1 課程設(shè)計及教學(xué)內(nèi)容安排

2.1.1 優(yōu)化課程設(shè)計，加強基本實驗技能訓(xùn)練，提高實驗課效果 實驗動物學(xué)是一門實踐性較強的學(xué)科，對于以往很少接觸實驗動物的學(xué)生來說，單純講授理論往往覺得非常抽象，尤其是研究生，多數(shù)的課題涉及動物實驗。因此，在實驗動物學(xué)課程設(shè)計中，應(yīng)確立理論與實踐并重的指導(dǎo)思想，加強實驗課的占比，為學(xué)生進入實驗室和走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。要緊緊圍繞提高學(xué)生動手能力這個中心，制訂切實可行的教學(xué)計劃，適當(dāng)減少理論課時數(shù)，增加實驗課時數(shù)，使實驗課時占到總課時的40%左右。同時豐富教學(xué)內(nèi)容，使實驗教學(xué)不單純停留在實驗動物的抓取、保定、麻醉、采血、給藥等基本操作上，而是把科學(xué)設(shè)計實驗、選擇合適動物模型進行相關(guān)醫(yī)藥實驗等綜合項目放在學(xué)生的實驗課上，確保學(xué)生動手能力的提高[9]。

2.1.2 普及動物福利倫理知識，提高對動物福利認(rèn)識 隨著動物保護、動物福利的倍受重視, 動物福利是保證動物康樂(well-being) 的外部條件，3R理論(減少、替代、優(yōu)化)已成為實驗動物學(xué)的核心內(nèi)容之一。我國開展和推廣3R 的工作起步雖晚，但近年來隨著實驗動物工作與國際交流的深入，倫理審批、安樂死、人道終點等概念已逐步滲透到實驗動物日常工作之中，中國實驗動物學(xué)會、中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)均在制定有關(guān)實驗動物安樂死、人道終點等的團體標(biāo)準(zhǔn)。作為高校實驗動物學(xué)專業(yè)的教師，有責(zé)任和義務(wù)推廣、普及3R理論。在實驗課程設(shè)置及實驗內(nèi)容的統(tǒng)籌安排上，強調(diào)動物實驗倫理審查的必要性，要盡可能使用較少量的動物獲取同樣多的實驗數(shù)據(jù)或使用一定數(shù)量的動物能獲得更多實驗數(shù)的方法。同時在實驗過程中要采用保定、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等措施以盡量減少動物的痛苦，強調(diào)及時的止血以及試驗結(jié)束后對動物實施“安樂死”等措施的重要性[11,12]。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成一種尊重實驗動物、愛護實驗動物的意識，從而對自然界眾多的生命產(chǎn)生更深的憐惜和愛護之情。

2.1.3 結(jié)合學(xué)科前沿，加大有關(guān)基因編輯、免疫缺陷模型等內(nèi)容的傳授 近年來，隨著CRISP/cas9技術(shù)的發(fā)展，基因編輯動物模型制作的周期及費用大大降低，使得遺傳修飾動物模型逐步成為相關(guān)研究的主體得到了廣泛應(yīng)用。以筆者單位為例，各種遺傳修飾動物模型及工具鼠品系超過500個。而研究生往往處在各課題組科研工作的第一線，因此對于研究生的實驗動物課程有必要普及各種基因編輯技術(shù)的原理以及基因修飾動物日常的繁育管理等常識。同時，近年來隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的快速發(fā)展，人源腫瘤異種移植模型(PDX模型)、嵌合抗原受體T細胞免疫療法(CAR-T)成為腫瘤治療的熱點[13,14]，裸小鼠、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)小鼠、非肥胖糖尿病/嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(NOD-SCID)小鼠以及利用基因修飾方法制作的各種高度免疫缺陷小鼠和人源化小鼠成為腫瘤藥物開發(fā)或免疫治療的主角[15-17]，相應(yīng)的在本科和研究生的實驗動物課程中要普及這些免疫缺陷動物的基本知識及其應(yīng)用。

2.1.4 針對不同授課對象, 合理安排教學(xué)內(nèi)容 根據(jù)不同培養(yǎng)對象科學(xué)、合理地安排教學(xué)計劃是教學(xué)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此應(yīng)在全面講解實驗動物科學(xué)概念的基礎(chǔ)上，針對不同的教學(xué)對象，有所側(cè)重，因人施教，因材施教。

醫(yī)學(xué)院校的本科生和研究生來源于多學(xué)科、多專業(yè)，如臨床醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、藥學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)等學(xué)科或?qū)I(yè)。由于從事的專業(yè)和學(xué)科不同，要求掌握的實驗動物學(xué)科知識也應(yīng)不完全相同。因此應(yīng)力求在較短的時間內(nèi)讓學(xué)生盡快掌握實驗動物科學(xué)的基本知識并能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中熟練應(yīng)用，為今后從事科研、教學(xué)、醫(yī)療等工作打下堅實的基礎(chǔ)。對研究生來說，重點要講授實驗動物的選擇和應(yīng)用、動物模型的復(fù)制方法、相關(guān)的動物實驗方法、最新的法規(guī)和動物實驗的進展，增加學(xué)生實驗動手的機會，提高實驗課程的深度和難度；而對本科生來說，重點要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，著重講述實驗動物學(xué)的新技術(shù)、新進展、實驗動物的一般操作技術(shù)等。在實驗動物學(xué)教學(xué)中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)造性思維的能力以及實驗方法的掌握和動手實踐的能力等。加強科學(xué)思維能力的培養(yǎng)傳授學(xué)科的基本知識, 更重要的是注重引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)思維來理解實驗動物科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造力。再者，許多學(xué)生在入學(xué)前就已確定了自己的研究方向， 可以讓他們依次上臺運用新學(xué)的實驗動物科學(xué)知識結(jié)合自己的實驗，來講解選擇何種動物做實驗和原因。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有了主動參與的可能，而不僅是被動接受，這樣不僅使他們獲得了有效的認(rèn)知，而且在很大程度上鍛煉了他們的科學(xué)推理思維能力。

2.2 豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

實驗動物是活體，相對于一些理論性強的課程，實驗動物學(xué)具有更高的生動性。應(yīng)在教學(xué)過程中更多的利用特定的教學(xué)資料和輔助手段，如實驗動物解剖圖譜、動物實驗操作視頻、實驗設(shè)施進入的三維動畫等，把要講的內(nèi)容形象化，視聽并用，從而既有助于學(xué)生認(rèn)識、理解、記憶，又有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了實驗教學(xué)，還可以適當(dāng)結(jié)合參觀，組織學(xué)生進入實驗動物設(shè)施，通過實地觀察讓學(xué)生切身了解實驗動物設(shè)施的特定要求。在課堂上講既抽象又枯燥，如能邊參觀邊講解，并結(jié)合實驗課、視頻及動畫，一方面可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性，另一方面也將大大提高教學(xué)效果[18]。

2.3 教師及教材

2.3.1 建設(shè)一支專業(yè)化的實驗動物學(xué)教學(xué)隊伍 教師是構(gòu)成教學(xué)活動的主體，教師的學(xué)歷層次、治學(xué)態(tài)度、授課藝術(shù)、實踐經(jīng)驗以及對現(xiàn)代教育技術(shù)手段的應(yīng)用能力在很大程度上決定了教學(xué)的質(zhì)量和效果。實驗動物學(xué)由于整合了眾多學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，跟蹤了現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，教學(xué)難度較大，需要多學(xué)科的知識基礎(chǔ)。所以,必須有一支結(jié)構(gòu)層次合理、理論知識扎實、專業(yè)技能精湛的教師隊伍才能滿足教學(xué)工作需要。而目前我國僅幾所高校內(nèi)開設(shè)實驗動物本科、專科專業(yè)，碩士、博士培養(yǎng)點更是鳳毛麟角。長期以來實驗動物教學(xué)一線的教師多來自于醫(yī)學(xué)、動物學(xué)以及獸醫(yī)等專業(yè)，這一問題已經(jīng)成為制約實驗動物學(xué)教學(xué)與科研發(fā)展的重要因素。因此，建立實驗動物學(xué)教師的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、進修制度，建設(shè)專業(yè)教師的進修培訓(xùn)基地，形成一支專業(yè)化的實驗動物學(xué)教學(xué)隊伍已成當(dāng)務(wù)之急。

2.3.2 加強教材與教學(xué)資料的建設(shè) 目前全國高等醫(yī)學(xué)院校缺乏比較正規(guī)的統(tǒng)編實驗動物科學(xué)和實驗操作規(guī)程教材，亦無統(tǒng)一的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，這種現(xiàn)狀不利于提高該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。因此，建議組織全國實驗動物科學(xué)界有造詣的專家和教授共同編寫實驗動物科學(xué)教材，統(tǒng)一課程標(biāo)準(zhǔn)，以利于整個實驗動物科學(xué)教學(xué)的進步和發(fā)展以及國家對高科技人才的培養(yǎng)和需求。同時要加強實驗動物教學(xué)資料的建設(shè)，召集一批有實際經(jīng)驗的專家拍攝動物實驗操作的視頻資料，提高教學(xué)的整體質(zhì)量。

實驗動物科學(xué)是隨著生命科學(xué)的發(fā)展而興起的一門獨立的綜合性交叉基礎(chǔ)學(xué)科，是醫(yī)學(xué)研究的重要手段, 直接影響著醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)領(lǐng)域研究課題的水平與質(zhì)量，而且它的提高和發(fā)展又會把許多領(lǐng)域課題的研究引入新的境地，推動相應(yīng)學(xué)科的發(fā)展。因此作為一門課程，實驗動物學(xué)在醫(yī)學(xué)教育教學(xué)中起著重要作用。同時也應(yīng)注意到，實驗動物學(xué)科在國內(nèi)的起步和發(fā)展相對較晚，人們對它的重視程度和重要性認(rèn)識不足，投入資金不夠，基礎(chǔ)條件和設(shè)施較差；專業(yè)人才相對于其他學(xué)科更顯匱乏，特別是缺乏在國際、國內(nèi)有影響力的高水平的學(xué)科帶頭人；對中青年專業(yè)人才的培養(yǎng)重視不夠；與發(fā)達國家和科研機構(gòu)之間的交流和學(xué)習(xí)太少等[19]。因此，從現(xiàn)在起我們應(yīng)高度重視該學(xué)科的發(fā)展，認(rèn)真做好宣傳教育，增大資金投入，改善必要的條件和設(shè)施，提高該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，以多種途徑加快人才的培養(yǎng)，以適應(yīng)中國特色社會主義建設(shè)對高科技人才和實驗動物學(xué)科發(fā)展的需要。