实验动物学实验课教学及培训中的几点改革及成效

2016-06-01赵善民余琛琳林丽芳崔淑芳

实验动物与比较医学 2016年5期

关键词：动物学教研室动物模型

赵善民, 余琛琳, 林丽芳, 孙伟, 崔淑芳

(第二军医大学实验动物中心, 上海 200433)

实验动物学实验课教学及培训中的几点改革及成效

赵善民, 余琛琳, 林丽芳, 孙伟, 崔淑芳

(第二军医大学实验动物中心, 上海 200433)

实验动物学是一门应用型课程，其中实验课教学是实验动物学教学的重要内容。与理论教学相比，实验课教学具有直观性强，综合能力要求高，以及突出创新性等特点，其对学员素质教育与创新能力培养方面有着不可忽视和替代的重要作用。本文针对医学实验动物学实验课教学过程中存在的诸多问题，通过调整教学内容，拓展教学方式，改变考核形式，加强队伍建设等举措，形成了教学、研究、服务保障一体化建设的发展路线; 建立起以能力培养为主线的实验教学体系; 学科团队初具规模，特色教学初现端倪; 教学效果良好，学员操作能力进一步提升。

实验动物学; 实验课; 教学; 改革; 成效

实验动物是现代生命科学研究的基础和支撑条件之一，在生物医药研究中有着不可替代的重要作用[1-3]。实验动物学作为一门综合性学科，包括实验动物和动物实验两大方面的内容。实验课的特点之一是具有较强应用性，其教学目标是培养理论基础扎实、实践能力强、富有创新精神的科技工作者[4]。开展本门课程教学的目的也是希望学员能够学以致用，将相关知识应用到将来的学习和科研中去，因此实验教学课程是实验动物学教学的重要组成部分。同时, 实验教学也是一种培养学生理论与实践相结合的方式, 是掌握基本技术、提高学员科学分析、思维能力和创新能动性的有效方法[5,6]。我校实验动物学教研室长期开展生物技术专业本科、临床八年制、研究生、实验动物从业人员岗前培训等实验动物教学工作，在实验课教学与培训过程中做了一些尝试性教学改革与实践，并取得了良好效果。

1 实验课教学与培训中存在的问题

1.1 教学与科研及生产实践相脱节，造成资源相互隔离

教学及培训工作有其固定的内容和模式，因此对资源需求每年相差不大。管理者往往局限于教学工作的传统模式，忽略新资源的引入，特别是忽略科研工作及生产实践中的最新资源向教学资源的转换。因此，实验课教学中存在明显的教育资源与科研、生产资源相隔离的现象，导致资源的浪费。例如，虽然在实验动物实施管理中不断创新，却忽略了及时将这些管理理念及举措传输给学员; 虽然开展大量的动物实验，却没有有效将这些实验用于实验课教学。

1.2 教学内容较为单一，未充分考虑学员专业背景

实验动物学具有交叉学科的特点，不同专业来源的学员具有不同层次的外科学基础，例如临床八年制学员前期已经学习过解剖学、外科手术学等专业知识，他们能够较好较快学会在动物身上的操作技术和手术方法等，在教学设置中可以选择操作难度比较高的手术方式。生物技术专业学员则不具备外科手术的技能，学员甚至没有接触过动物实验，因此在教学内容设置上，应该偏重于基础操作。研究生学员多数已经开展过实验动物相关操作，在教学中可以增加专业应用。但目前实验课教学大多没有充分考虑学员的专业背景。

1.3 教学手段不够丰富、内容设置不够丰满

主要表现在实验动物模型制备课程中，每种动物模型均有多种制备方法。例如制备胃溃疡动物模型常用的方法有: 应激法、药物法、烧灼法等，所用方法不同，引起溃疡病变也各有特点。以前教学中通常仅选择一种典型方法制备模型，学员无法切身体会到各种模型制备的利弊。采用乙醇诱导应激性胃溃疡动物模型时，学员只需给大鼠灌服体积分数75%乙醇1 mL即可[7]。此方法制备动物模型虽然方法简单、症状典型，但学员需要等待1 h后观察症状，这段时间无法充分利用。

1.4 考核形式单一，部分实验技术难以开展

实验课考核形式仅有笔试、实验操作考核、论文设计方案撰写三种形式，考核形式比较单一。此外，实验动物涉及大量高难度或者新的实验技术和方法，这些技术往往难以在教学中开展。例如转基因动物的制备是实验动物学中的重要内容，作为转基因动物制备核心技术的胚胎注射技术难以在实验课中学习。

1.5 教员任教能力和技能需不断提高

教员的任教能力和技能在教学中起到举足轻重的作用, 如何提高教员的任教能力成为近年来高教界的热点之一[8,9]。随着生物工程技术的迅猛发展, 新的实验技术和方法不断应用于实验动物模型制备或者研究中，如基因组编辑三大利器转录激活因子样效应因子核酸酶(TALEN)、锌指核酸酶(ZFN)和规律成簇间隔短回文重复/凋亡蛋白酶(CRISPR/Cas)等的发展，不断藉此培育出新的动物模型或动物品系[10,11]，而这其中的很多技术也非短时间能够掌握, 因此, 教员也需要及时全面的掌握前沿技术。

2 具体措施及成效

2.1 深入进行教学研究, 推进教学改革实践, 形成了教学、研究、服务保障一体化建设的发展路线

对于高等院校而言，教学与科研是相辅相成、缺一不可的，坚持教学与科研相结合，是培养学员创新能力的主要手段，而实验课教学是科研与教学的最佳结合点[12]。实验动物教学作为一门医科院校的公共基础课，具有与其他学科进行融合的条件。因此, 教研室针对学员背景不同的特点，大力开展教学研究，并将相应的研究成果应用于教学实践，促进教学与科研的相互结合，推动教学工作的提升。此外，教研室探索了将教学、科研、服务保障项目转化为实验教学资源的具体模式，形成了教学、研究、服务一体化建设的理念。建立了把本课题组承担的科研课题、横向课题以及外单位集中在本单位的实验项目转化为实验教学内容的具体模式。依托所开展科研课题建立了实验动物资源开发教学平台、动物外科技术教学平台、多功能生物技术教学平台和比较医学教学平台。这些平台年均可接纳200余人进行相关技术学习。并进一步结合自制及来源于其它途径的动物实验操作视频材料, 初步构建了既有本学科基本实验技术，又融合本单位研究和服务保障工作的实验教学资源库。

2.2 结合教育背景，调整教学内容，建立不同类型的实验教学体系

在原改革基础上[13,14], 继续压缩理论课学时，结合教学网站、视频讲座等材料增加自学内容，精简授课内容。将压缩的理论课学时调整至实验课教学(表1)。对于部分难以在课堂实践的实验技术，教研室制作了一套基于实验动物饲养管理技术规范的演示视频，并刻制光盘，同时开发制作了基于实验动物高端技术的演示示范视频专辑，学员可以根据需要参照学习，亦可以通过第二课堂参与科研室科研工作，学习相关技术。并且，教研室针对不同专业背景学员研究设置不同教学内容，构建了能够充分反映本学科前沿领域新知识、新技术，同时与医学、药学、手术外科学等相关学科密切交融的能力培养为主的实验教学内容体系。针对在校学员，教研室实验课教学形成了三种教学模式: 以抓取固定、性别鉴定、给药方式和样品采集等为基础的基本教学模式；以动物模型制备为导向的引导性教学模式；与学员所学专业相结合的动物实验教学模式。此外，经过多年的探索实践，教研室建立起适合我国实验动物从业人员培训的全新的实验教学内容体系。教研室进一步结合国际实验动物行业发展趋势，针对我国实验动物行业现状及发展对高级管理人员的需求特征，探索建立了实验动物高端复合型管理人才培训体系。

表1 实验课原教学内容与增加内容

2.3 鼓励创新方法，拓展教学方式，操作能力进一步提升

实验动物学的许多技术也是教研室经常开展的工作，因此实验课教学不仅仅局限于课堂教学。教研室探索建立教学、科研、服务保障项目转化为实验教学资源的具体模式，将常用实验动物生物学特性及应用、实验动物环境设施等内容的教学方式改革为现场示范教学。对于在校学员教学，教研室通过设置第二课堂、假期实训岗位等手段增加学员的学习机会，学员可以结合兴趣，选择不同岗位，强化动物设施的运行管理、实验动物饲养管理等知识，学习实验动物生物净化技术、动物质量检查技术、环境设施检查技术等知识。目前教研室实验动物学实验课的教学内容不断丰富，教学形式也较为灵活，有效保证了教学与培训质量。对学员及培训人员进行的教员教学满意度调查进行统计分析显示，其对教学满意度由89%提升至95%。学员实验操作考核平均成绩也达到了90分以上，所培训学员均能一次性通过实验动物从业人员资格考试。针对实验动物模型课中，实训内容不够饱满的问题，教研室设计了多种方式构建动物模型。采取“药物造模＋手术造模”的方式，精选不同方法构建同一疾病动物模型，例如，在采用甘油诱导大鼠肾功能衰竭动物模型的同时，采用肾缺血再灌注制备大鼠肾功能衰竭模型。在采用乙醇诱发大鼠应激性胃溃疡模型的同时，加入水禁束缚法诱导大鼠胃溃疡动物模型的制备。通过多种方法呈现不同特点的动物模型，使学员理解人类疾病动物模型的开发价值和应用领域。

2.4 改变考核形式, 完善评价体系

针对在校学员，进一步优化实验课考核方式，在常规实验技术考核、实验报告考核、论文考核等考核方式的基础上，增加实验情况考察和创新能力考察。如: 动物模型制备时进行动物成模情况考察，即根据模型症状、成功率等指标评价学员实验课表现，切实反映学员们的操作能力。同时鼓励学员创新，对于优化实验方法并取得良好效果的学员予以加分。此外，运用德尔菲法与层次分析法构建从业人员培训考核方式与考核综合评价指标体系[15]，建立了客观、全面、科学的实验动物从业人员考核指标评价体系。

2.5 加强队伍建设，学科团队初具规模，特色教学成效初现端倪

实践证明具有高素质教员队伍是院校生存发展之本[16,17]。教研室重视并不断吸纳优秀人才充实教员队伍。在此过程中，教研室注重吸纳不同专业背景人才充实教员队伍，形成团队协作、优势互补的教学团队。教研室对青年教师制定并完善以提升教学、科研、业务三方面能力为主的培养计划，通过详实的培养规划，结合定期选派部分教员参加国内外的高新技术学习培训，逐步提升了任课教员理论知识水平、操作能力和任教能力[18]。同时，教研室不断从实验动物相关机构聘请高级科研或管理人员从事实验动物从业人员培训的工作及研究生教学，并在长期实践过程中，注重培训教师队伍的选拨与管理制度的研究。教研室经过多年的人才梯队建设，建立了一支由23 名专业技术人员组成的教员队伍，团队成员平均年龄 34 岁，其中高级职称 5 人，硕士以上学历 17 名，专业涉及实验动物学、动物营养学、动物遗传学、动物生理学、兽医病理学、毒理学、微生物学、分子生物学等专业。在教学开展过程中，教研室根据教员专业背景，设置教学内容，形成团队协作、优势互补的教学模式，并从实验动物机构高级科研人员中选拨建立了实验动物从业人员培训团队，该团队能够胜任实验动物科学相关新知识与新技术、国家发展战略、国内外相关法律法规制度、管理学(组织决策管理、人力资源管理、财务管理等)、市场营销学、国学礼仪等六方面的教学培训工作。教研室进一步研究制定了培训内容与更新调整制度, 保证了实验动物培训内容的先进性。

3 总结

实验动物学在高等医学院校教学体系中, 属于交叉学科, 具有很强的实用性, 实验课的教学水平是衡量一个国家地区或大学生命科学研究水平高低的标志之一[19]。动物实验在科学研究中的地位日益显著，越来越多的科研项目均需借助动物实验进行验证[20]。以往的实验动物教学模式多是重理论轻实践，而医科院校学员并非实验动物专业，他们更加注重如何将所学的实验动物知识和技术应用到今后的研究工作中。因此，优化理论教学占比，提升动物实验教学水平，将理论知识尽量融入到实验课实践过程中，以提升学员的创新能力和动手能力是今后实验动物课教学的发展方向。

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Q95-33

1674-5817(2016)05-0400-04

10.3969/j.issn.1674-5817.2016.05.017