应用型院校提高学生动物实验技能的方法与实施

张连江 孙淑霞 尹柏双

摘    要：现有条件下，生命科学相关研究大多离不开实验动物。为适应应用型院校培养人才的需要，吉林农业科技学院对相关专业的学生进行动物实验技能训练，制定训练理论知识、实验项目内容，并结合教师科研提高学生动物实验基本操作技能，重视学生过程性考核评价并培养学生从业道德素质，以探索适合提高学生动物实验技能的训练内容及考核方法，培养学生合理利用及善待动物的理念。

关键词：应用型院校;动物实验技能;项目训练

中图分类号：G640      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2022）04-0087-03

随着科学技术的快速发展与应用，实验动物在各行各业中越来越受到重视，其在解决人类重大疾病及突发公共安全事件方面起到了至关重要的作用。随着大数据时代的来临及多学科，特别是跨学科的交叉，实验动物及动物实验技术在各院校及科研院所应用广泛，相关的教学、科学研究、生产、安全性及有效性评价均离不开实验动物。在生命科学相关研究中，实验动物是重要的支撑条件[1]。在农业院校，动物医学、动物科学、医药等相关专业均离不开实验动物。吉林农业科技学院高度重视实验动物的使用及动物实验技术的教学工作，开设较多实验动物相关课程，虽然课程名称不完全一致，但均围绕实验动物或动物实验技术设定教学内容，目的是培养适应社会需求的专业人才。为配合学校转型与教学改革，吉林农业科技学院针对学生动物实验技能的提高提出训练计划，制定理论知识、实验项目内容及考核评价标准，并结合教师科研工作及各类比赛项目进一步提高学生动物实验操作技能，以期今后学生使用实验动物开展实验时能够遵守动物福利政策，遵守相关的从业道德规范及法律、法规，同时，培养学生分析问题、解决问题的能力，达到提高学生综合能力的目的。

一、学生动物实验技能训练现状与存在的问题

吉林农业科技学院各专业开设的相关课程有“实验动物学”“实验动物技术”“动物生理与实验动物学”“动物药物实验方法学”等。近几年，学校针对不同专业调整了学时，动物医学、制药工程专业共32学时，其中理论课24学时，实验课8学时;生物工程专业的“动物生理与实验动物学”，其中实验动物学部分为16学时，理论课4学时，实验课12学时;动物科学、野生动物与自然保护区管理专业的“实验动物技术”，共30学时的实验教学;动物药学专业的“动物药物实验方法学”，共40学时的实验教学。理论教学方面主要包括：国内外实验动物概况、实验动物福利政策及遵守的原则;实验动物标准，即实验动物环境及设施标准、营养学控制标准、遗传学控制标准、微生物和寄生虫学控制标准;常用实验动物的饲养管理与应用;实验动物相关的法律、法规等。实验教学方面包括：实验动物外观健康评价标准、抓取与固定、常用给药途径与方法、常用采血途径与方法、相关组织、器官采集方法及实验动物的处死与器官识别。为适应专业的需要，动物药学专业增加了药物的急性毒性试验、长期毒性试验、生殖毒性试验。因各专业学时限制，理论与实验教学内容不能全部完成，制定教学计划时只能有所取舍。同时，不同专业各实验项目也有侧重，最终导致在课程完成后，学生进行创新创业或开展毕业论文实验时，对实验动物特性及动物实验操作技术还不了解，尤其在实验设计、实验操作及实验结果分析等方面问题突出。针对以上情况，学校应制定提高学生动物实验技能的内容并开展相应训练，以达到提高学生动物实验技能的目的，为学生将来从事生命科学相关行业的实验及生产工作奠定基础。

二、动物实验技能训练内容的制定

（一）理论方面

理论知识分为实验动物福利政策、环境与设施标准、遗传学控制标准、营养学控制标准、微生物和寄生虫学控制标准。学生自学完成理论知识部分，并充分利用图书馆、网络资源及其他高校实验动物中心，将涉及的新技术、新手段、新理念融入到理论知识中。

1.实验动物福利政策

重点掌握使用动物进行实验时应遵循的减少、优化、替代的“3R”原则。核心内容是在保证实验结果准确的前提下，尽量减少动物的使用数量;优化实验操作，尽量减少动物的痛苦;采用没有知觉的试验材料替代动物进行试验;在使用动物进行实验时，遵循相关的法律、法规。

2.环境与设施标准

环境与设施标准包括两方面内容，即实验动物环境与动物实验环境。实验动物环境主要是动物生活的环境，如空气洁净度、空间大小、温度、湿度，以及所使用的笼具、垫料等;动物实验环境主要是利用动物进行实验的场所，包括实验用具的处理、实验设施等。

3.遗传学控制标准

重点了解近交系、封闭群动物的特点与使用，以便正确选择与利用适合的实验动物。

4.营养学控制标准

以《实验动物的营养需要特点与饲养标准》为准，重点了解实验动物的营养需要、实验动物饲料质量监测及饮用水标准。

5.微生物和寄生虫学控制标准

掌握按微生物和寄生虫学控制标准划分的4个等级实验动物的特点，以选择适合的動物进行实验，同时应了解微生物和寄生虫学质量控制标准与方法。

（二）实验方面

实验方面分为五部分。1.动物实验基本操作技术训练及实验前的预处理;2.给药途径与方法训练，掌握常用实验动物的给药方法与给药剂量的计算方法;3.采血与组织器官采集训练，掌握组织器官采集、预处理及保存方法;4.实验数据统计分析训练，以获得有规律、有价值的结果;5.实验动物无害化处理训练，掌握实验结束后实验动物的无害化处理方法。

三、动物实验技能训练内容的实施

吉林农业科技学院的学生动物实验技能训练主要以自愿参加的形式进行，经费来源于学校和学院实训经费，两年多时间里共有40名学生参加，他们很好地完成了各个训练内容，取得了良好效果。

（一）理论知识训练

以3～5名学生为1个小组，利用图书馆及中国知网、万方数据库等网络资源查找相关文献，提高学生掌握及追踪文献的能力。融入学科前沿相关知识，注重把握实验相关操作的新技术、新方法，注重内容的完整性、前瞻性，并就学生准备情况进行总结。

（二）实验操作技术方面的训练

1.动物实验基本操作技术训练

结合专业特点，采用项目教学法提高学生独立完成实验的能力。学生在掌握基本的动物实验操作技术后，分小组完成后续实验。在实验动物常用的给药途径和方法技能训练方面，以前均采用生理盐水代替药品进行实验。结合科研项目后，主要采用蛇毒和抗蛇毒血清代替生理盐水进行实验。在实验前两周，每组分配适当数量的小鼠，学生自己饲养并观察，同时查找相关文献并设计实验，主要包括改良寇氏法毒力的测定、体外中和试验、给药后的动物外观观察、各项指标的测定，以及内脏器官的观察、组织采集等。实验应制定详细的试验操作步骤并进行审核与修改，以确保实验设计合理。经过该项目的训练，学生掌握了实验动物常用给药途径和方法，熟悉了给药后动物的表现（包括外貌特征、部分生理生化指标、内脏器官状况）、采血方法、组织器官的采集方法等。通过对实验过程中出现的问题进行处理，提高了学生的动物实验技能。强化实验结束后，实验动物（包括实验中死亡的动物及实验结束后处死的动物）的无害化处理，也对学生今后相关课程的学习，以及毕业论文设计与实施方面具有帮助。

2.学生动物实验技能提高训练

动物实验基本操作技术学习后，部分学生通过参与教师的科研項目可加强理论学习与实践的有机结合，熟悉本专业或行业的前沿知识并开展科学研究。多年来，吉林农业科技学院一直重视学生参与科研情况，并制定了相应的奖励机制，本科生可自行完成的项目较多，如大学生创新创业项目、各种层次的生命科学创新创业比赛等，这些项目的开展均给学生提高动物实验技能提供了机会。学校也明确规定了学生参与教师科研课题应给予学生一定的劳务费。教师在申请各级别科研项目时也应有学生的加入，培养学生参与科研、从事科研的能力。利用学校各实验室开放、鼓励学生进入实验室参与教师科研的便利条件，对实验进行重复、梳理并开展后续实验工作。学生利用课余时间在教师的指导下进行实验，获得的成果用于参加相关的比赛、撰写毕业论文等，达到了科研反哺教学的目的，培养了学生科学研究相关实验操作的能力。科研项目的跟进为学生提供了更大的平台，进一步提高了学生动物实验技能。

（三）动物实验技能训练的评价指标

学生动物实验技能从理论知识学习阶段到专项实验动物技能训练，再通过参与教师科研工作得到了进一步提高，为后续生产实践奠定了基础。学生动物实验技能评价也是动物实验技能训练的重要环节。理论知识考核评价指标主要考查学生对任务的准备情况、查找的原始资料、整理后的项目内容及实验设计等，其评价重点应放在动物实验技能考核上，重视过程性考核。考核内容分为常规考核和能力考核：常规考核包括实验动物的抓取与固定、给药、采血及组织器官采集方法等基本操作技术，占考核成绩的40%;能力考核重点结合科研项目，包括学生实验前的准备工作、实验过程、对实验结果的判定，以及数据处理分析、结果的判定等，重点引导学生积极参与并完成相关的任务，占考核成绩的60%。考核标准为：（1）90分及以上为“优秀”;（2）80～89分为“良好”;（3）60～79分为“合格”;（4）59分以下为“不合格”。学生动物实验技能考核内容及结果见图1、图2，其中常规考核良好以上学生占57.5%，而能力考核即结合科研项目进行实验，良好以上学生占97.5%。

（四）学生训练达成信息反馈

针对学生动物实验技能的提高进行了问卷调查（结果见表1），可以看出，80%以上的学生认为理论知识和动物实验技能训练设定的内容是适合的，有利于学生动物实验技能的提高，而87.5%的学生认为有针对性的过程性考核提高了自身动物实验技能，有利于其自身学习主动性及综合能力的提高，对后续课程的学习是有帮助的。同时，调查问卷也表明了学生对训练内容的满意程度，从反馈情况看，学生对训练内容的设置是满意的，达到了提高学生动物实验技能的目的，也使其对科学研究的开展有了初步认识。

四、动物实验技能训练提升路径

（一）动物实验技能训练注重从业道德培养

在生命科学研究中，实验动物的应用仍是重要的支撑条件。目前，虽然虚拟仿真技术的应用弥补了部分实验条件的不足[2]，但实验动物在农业院校教学科研中仍起着举足轻重的作用。结合我国国情，实验动物福利政策逐步完善，促进了人与自然的和谐。多年来，我国的科学研究特别是与人们息息相关的健康问题，实验动物功不可没，其作为人类的“替身”，承受着为人类健康进行相关研究的痛苦直至死亡[3]。因此，在利用动物进行实验的同时，应重视动物自身的福利。国家出台了相关的实验动物福利政策，明确了实验动物使用过程中应遵守的原则，对我国实验动物健康发展具有重要意义[4]。因此，重视实验动物福利是使用实验动物进行实验的首要任务，学生应自觉遵守从业道德规范和相应的法律、法规。高校制定的理论知识内容应将实验动物福利政策作为重点，并介绍应遵循的“替代、减少、优化”原则，以便学生在今后的动物实验中遵循实验动物福利政策。

（二）训练内容上体现专业特点

高校应根据专业特点及毕业后所从事的行业情况，注重理论知识、实验项目内容与评价指标相统一，对实施过程中存在的不足进行修订。由于条件的限制，实验动物环境控制方面仅通过图片、视频等形式远远不能满足能力提高的需要，应考虑通过虚拟仿真技术建设虚拟仿真实验室，使学生能够直观地了解实验动物对环境的需要，以及微生物和寄生虫学控制标准。

（三）重视过程性评价考核

无论理论知识还是实验项目均重视学习过程，每个理论知识点、每个项目均需要学生认真准备材料并解决准备过程中出现的问题，一定程度上提高了学生自主学习的能力，也有助于学生自身素质的提高。通过过程性评价方式，重视学生对待训练项目的态度，化被动学习为主动学习，激发学生进行自主探究，并通过与他人合作的方式解决问题，营造轻松的学习氛围，在提高学生动物实验技能的同时提高综合能力。

学生动物实验技能提高的改革一直在探索中，如何在改革中使学生遵守实验动物福利政策及相关法律、法规，如何合理利用并善待动物是一个长远的话题，这需要今后不断实践与完善。

参考文献：

[1]  刘爱丽，刘迢迢.《实验动物学基本实验技术》选修课的设计与探讨[J].高教学刊，2019（11）：126.

[2]  李骢，张彩华，王丽，等.医学实验动物福利伦理现状与虚拟实验[J].教育教学论坛，2019，48（11）：274.

[3]  孙德明，李蔚鸥，王天奇，等.实验动物福利伦理审查 的标准化与我国新国标解读[J].中国比较医学杂 志，2018，28 （10）：134.

[4]  鹿双双，师晓萌，刘晓宇，等.实验动物福利伦理审查与监管实践及探索[J].实验动物与比较医学，2020，40（4）：339.

■ 编辑∕陈晶