劉愛麗 劉迢迢

摘 ?要：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)必不可少的研究手段和基礎(chǔ)條件，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)作為眾多高校研究生的基礎(chǔ)課程，卻很少在本科階段開設(shè)。隨著國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要，申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室參與教師科研課題的本科生越來越多，為本科生開設(shè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)相關(guān)課程顯得尤為重要。文章闡述了為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生開設(shè)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的必要性和可行性，并對(duì)課程的具體內(nèi)容和考核方式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué);本科生;動(dòng)物實(shí)驗(yàn);生物醫(yī)學(xué)工程;實(shí)驗(yàn)技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）11-0126-03

Abstract： The experimental animals and animal experiments areindispensable research techniques and basic conditions in life science research. Experimental zoology is a basic course for many postgraduate students， but it is rarely opened at the undergraduate level. With the needs of cultivating innovative talent in the country， more and more undergraduate students apply for undergraduate innovation and entrepreneurship training programs and enter research laboratories to participate in teachers' research projects. It is especially important to provide experimental zoology related courses for undergraduates. The article expounds the necessity and feasibility of setting up the basic experimental technology elective course for experimental zoology for undergraduates majoring in biomedical engineering， and discusses the specific content and assessment methods of the course.

Keywords： experimental zoology; undergraduate students; animal experiments; biomedical engineering; experiment techniques

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一門綜合性新興學(xué)科，以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為研究對(duì)象，是生命科學(xué)研究的重要支撐條件[1]。旨在培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作能力，為其從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)[2，3]。目前已成為眾多高等醫(yī)學(xué)院校中研究生的一門基礎(chǔ)課程，但相關(guān)課程很少在本科階段開設(shè)。生物醫(yī)學(xué)工程是生物醫(yī)學(xué)與理工科的交叉學(xué)科，以醫(yī)工結(jié)合為基礎(chǔ)，培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)及信息科學(xué)的理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程相結(jié)合的科學(xué)研究能力，能夠從事教學(xué)、研究以及管理等相關(guān)工作的專業(yè)人才。目前此專業(yè)本科生的生命科學(xué)相關(guān)知識(shí)僅限于《生理學(xué)》和《系統(tǒng)解剖學(xué)》兩門課程的學(xué)習(xí)，而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)操作能力有所缺乏。根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室條件，闡述為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生開設(shè)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的必要性和可行性，并詳細(xì)探討擬開設(shè)課程的內(nèi)容設(shè)置和考核方式。

一、開設(shè)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的必要性

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為現(xiàn)代生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的四個(gè)基本要素AEIR之一（即動(dòng)物、試劑、設(shè)備和信息），被稱為活的試劑和活的精密儀器[4]，是生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的重要工具和基礎(chǔ)條件，在科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有突出貢獻(xiàn)[5]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是指借助實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，采用特定的實(shí)驗(yàn)方法來檢驗(yàn)或探索相關(guān)科學(xué)問題而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)必不可少的一種研究手段，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要形式，生物醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展離不開動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[6]。

為了響應(yīng)國家教育部高等教育本科階段培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的號(hào)召，學(xué)校鼓勵(lì)在校本科生積極申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，并進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室參與教師的科研課題[7，8]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的缺乏卻成為了很多生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的阻礙。堅(jiān)持教學(xué)和科研相結(jié)合的原則，為滿足該專業(yè)本科生對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的實(shí)際需求，培養(yǎng)本科生的科研素質(zhì)，擬開設(shè)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課。該選修課以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物理論知識(shí)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)為核心內(nèi)容，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，側(cè)重實(shí)驗(yàn)操作技能的鍛煉，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，為其獨(dú)立開展科研課題提供一定的基礎(chǔ)[9]。另外，隨著全國研究生數(shù)量的不斷增加，本科生階段實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的學(xué)習(xí)將成為一種新的競爭優(yōu)勢(shì)，可以幫助研究生更好地理解導(dǎo)師的研究方向和實(shí)驗(yàn)課題，能夠使其更快地融入科學(xué)研究。

二、開展《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的可行性

目前，生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院的多個(gè)科研實(shí)驗(yàn)室和科研項(xiàng)目涉及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，擁有多套實(shí)驗(yàn)設(shè)備和成熟的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)。同時(shí)，生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心于2018年獲批天津市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，具備強(qiáng)硬的軟硬件條件，足夠撐起《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的教學(xué)任務(wù)。學(xué)院所有科研實(shí)驗(yàn)室均對(duì)本科生開放，接納本科生在課外時(shí)間參與教師科研課題，已有不少本科生借助動(dòng)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獲得多項(xiàng)國家級(jí)、市級(jí)以及校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)并結(jié)題。本科生完整參與教師科研課題并已公開發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，為《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。成熟的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)和穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的開設(shè)提供強(qiáng)有力的保障。

學(xué)院將與本校研究生《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)》課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，借助研究生實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程的教師隊(duì)伍，對(duì)本科生進(jìn)行理論知識(shí)的傳授，實(shí)驗(yàn)課將由學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心多名熟練動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教師承擔(dān)。定期進(jìn)行集體備課、討論學(xué)習(xí)、新課試講等教學(xué)活動(dòng)，安排教師外出聽課和學(xué)習(xí)，打造一支具備較強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能夠較好地完成此課程的教學(xué)任務(wù)。

三、《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的課程內(nèi)容

目前，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)多以理論學(xué)習(xí)為主，實(shí)踐方面欠缺，不能滿足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技能的需求[10]。因此，該課程將以實(shí)驗(yàn)課為重點(diǎn)，通過老師的講解、演示以及學(xué)生自身的學(xué)習(xí)，將所學(xué)理論知識(shí)充分融入課堂實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，提高實(shí)際動(dòng)手操作能力。

《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課分為理論課（8學(xué)時(shí)）和實(shí)驗(yàn)課（22學(xué)時(shí)），共30學(xué)時(shí)。其中，理論課內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基礎(chǔ)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作方法、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理與福利，以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)安全;實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容主要為動(dòng)物疾病模型的制備和篩查，采用實(shí)驗(yàn)分組的形式，實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)協(xié)助，由學(xué)生單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撰寫小論文。具體課節(jié)和學(xué)時(shí)安排如下：

第一節(jié)課 ?實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)理論基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）

第二節(jié)課 ?實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)理論基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）

第三節(jié)課 ?動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)（3學(xué)時(shí)）

第四節(jié)課 ?動(dòng)物疾病模型的制備 1（4學(xué)時(shí)）

第五節(jié)課 ?動(dòng)物疾病模型的制備 2（4學(xué)時(shí)）

第六節(jié)課 ?動(dòng)物疾病模型的制備 3（4學(xué)時(shí)）

第七節(jié)課 ?動(dòng)物疾病模型的篩選（4學(xué)時(shí)）

第八節(jié)課 ?數(shù)據(jù)分析和論文撰寫（3學(xué)時(shí)）

第一節(jié)課將由教師講授實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本概念和常見實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生理特性，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利倫理、生物安全與質(zhì)量控制，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的品種與飼養(yǎng)，以及人類疾病動(dòng)物模型的復(fù)制等理論知識(shí)。

第二節(jié)課將由教師講授動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇的原則、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的影響因素、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、動(dòng)物麻醉和給藥方法以及生物廢棄物的處理等實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)。

第三節(jié)課將由實(shí)驗(yàn)老師講述接觸動(dòng)物的常規(guī)防范措施和注意事項(xiàng)，向?qū)W生示范小鼠的抓握、固定和標(biāo)記的技巧方法，講解動(dòng)物行為學(xué)的概念及其研究方法，并采用多媒體等方式向?qū)W生展示。帶學(xué)生熟悉動(dòng)物實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備、試劑耗材和操作流程等。

第四、五、六節(jié)分別為焦慮和癲癇等不同疾病動(dòng)物模型的制備，由實(shí)驗(yàn)老師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備、試劑耗材以及實(shí)驗(yàn)組小鼠，向?qū)W生演示制備小鼠疾病模型的實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)分組和實(shí)驗(yàn)操作步驟獨(dú)自完成動(dòng)物模型的制備，實(shí)驗(yàn)老師將從旁協(xié)助。

第七節(jié)為動(dòng)物疾病模型的篩選，由實(shí)驗(yàn)老師講解不同動(dòng)物疾病模型行為學(xué)的檢測(cè)指標(biāo)，由學(xué)生獨(dú)自進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè)，對(duì)前面三節(jié)課上制備的焦慮和癲癇等動(dòng)物疾病模型進(jìn)行篩選，判定動(dòng)物模型制備是否成功，實(shí)驗(yàn)老師將從旁協(xié)助。

第八節(jié)課由實(shí)驗(yàn)老師為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取、統(tǒng)計(jì)和分析方法，以及撰寫論文的注意事項(xiàng)，論文的撰寫應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立完成。

因《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的課時(shí)較短，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅涉及動(dòng)物模型制備的部分流程。為了充分調(diào)動(dòng)本科生對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的興趣和科研積極性，鼓勵(lì)本科生將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容延伸到課外，根據(jù)意愿自行組成實(shí)驗(yàn)小組，借助開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)，開展動(dòng)物疾病模型制備的完整實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生在課題設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)觀察以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題等方面的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神，鍛煉本科生的自主科研能力。教師與各實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生建立持久的網(wǎng)絡(luò)交流群，不定時(shí)提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題，并有利于《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的不斷完善和教學(xué)改革[11]。

四、《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課的考核方式

考核是檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)此門課程學(xué)習(xí)效果的最佳方式，《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課在考核方式上側(cè)重自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和論文寫作等能力的培養(yǎng)，為學(xué)生今后進(jìn)行科研工作打下基礎(chǔ)。參考其他高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程的考核方式，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，此課程將取消理論考試，采用實(shí)驗(yàn)操作和論文撰寫相結(jié)合的考核方式，讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)課，鍛煉自主查閱文獻(xiàn)的能力，全面提高綜合素質(zhì)[4，12]。實(shí)驗(yàn)操作考核占50分，論文撰寫考核占50分。實(shí)驗(yàn)操作成績可根據(jù)學(xué)生的出勤情況、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性以及實(shí)驗(yàn)態(tài)度來評(píng)定，論文撰寫成績根據(jù)所寫論文的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析來評(píng)定。通過實(shí)驗(yàn)操作和論文撰寫情況，綜合評(píng)估學(xué)生對(duì)此課程的掌握程度，有助于此課程的完善和改革。

五、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)作為一門綜合性技術(shù)學(xué)科，是生命科學(xué)領(lǐng)域必不可少的基礎(chǔ)條件。隨著申報(bào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室參與教師科研課題的本科生越來越多，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)相關(guān)理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)操作技能的需求顯得尤為迫切。《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課將以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能目標(biāo)，鍛煉本科生的實(shí)際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)和論文寫作能力，取消理論考試，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)要求。在課外時(shí)間提供開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)相關(guān)技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生將課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容延伸到課外，自主設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)課題，力求進(jìn)一步提升科研能力，培養(yǎng)認(rèn)真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，為本科生日后獨(dú)自開展科研工作奠定基礎(chǔ)。為了提升教學(xué)質(zhì)量，《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)》選修課還需在實(shí)踐中不斷探索和改革。

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