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“兽医毒理学”课程教学改革探索与实践

2022-12-31蒋加进胡志华杜改梅雷卫强

教育教学论坛 2022年46期
关键词:毒理学毒物毒性

张 萍,蒋加进,胡志华,杜改梅,雷卫强

(金陵科技学院 动物科学与食品工程学院,江苏 南京 211169)

“兽医毒理学”是动物医学专业的一门专业基础课,主要研究外源化学物质对生物体的损害作用及二者之间的相互作用。课程内容主要包括毒理学基本概念、毒物的转运与转化、影响毒作用的因素、一般毒性作用、特殊毒性作用和动物性食品中化学物残留及毒理学安全评价等内容,目的是使学生掌握兽医毒理学的基本理论和基本实验技能,结合临床畜牧生产、生活实际,服务现代畜牧业生产。

本课程的特点是理论性、实践性与应用性均较强,在新时代条件下,知识更新快,涉及范围广[1],要求学生在掌握兽医毒理学基本理论知识的同时,会设计毒理学实验,能对外源化学物质进行安全性评价,能运用交叉学科领域中的新技术、新方法分析和解决兽医毒理学中的实际问题。

经过多年的教学实践,笔者认为本课程在课堂教学中还存在诸多问题,如学生学习目标不够明确、缺少实践教学环节、传统课堂教学方式较为单调等,深入分析这些问题后,对教学过程进行了改革与探索,对端正学生的学习态度、提高学生学习的主动性和参与性、提高教学效果等起到了积极作用,探索过程如下。

一、痛点分析

(一)学生学习目标不够明确

“兽医毒理学”在我院动物医学专业课程设置中为专业任选课,学生从心理上易轻视此课程,把“学习目标”视为“考试目标”,认为及格就行,对“兽医毒理学”课程要求掌握的知识目标、能力目标及素养目标不够明确,盲目死记硬背,缺少对课程内容的理解和思考,被动学习、被动记忆、被动考试,整体学习效果不好。

(二)学生化学基础相对薄弱

本课程的授课对象主要是动物医学(单)和动物医学(3+2)班,这两个班的学生化学基础整体较为薄弱,对兽医毒理学部分内容的理解比较困难,如毒物生物转运、毒性作用机理、化学物的特殊毒性作用等涉及化学和分子生物学知识的知识点,尤其是要通过理解复杂的化学反应和分子生物学原理才能掌握的知识点,这让部分学生失去了学习兴趣和信心。

(三)教学重理论轻实践

“兽医毒理学”课程共开设32学时,2020年之前大纲设置均为理论教学,缺少实践教学环节,限制了本课程操作性技能的实施,学生学习的积极性和参与度不高,同时拉大了学校教育与临床实际需求之间的距离。

(四)传统课堂授课方式较为单调

传统课堂授课方式主要是教师通过PPT形式向学生展示教学内容,虽能做到图文并茂,但长时间、大容量的信息灌输,很容易使学生感到疲惫,注意力不能保持集中,教学效果一般[2]。同时,这种传统的授课方式弱化了学生的主体地位,影响了学生学习的积极性和主动性,限制了学生学习的时间和空间,尤其是在疫情期间,不利于学生利用碎片化时间进行学习[3]。

二、改革与实践

(一)明确学习目标,强化学习意义

结合现实生产生活中的鲜活案例,让学生明确学习本课程的重要性与目的性,清楚为什么要学习外源化学物质的毒性作用,如何判断外源化学物质是否具有毒性,如何检测外源化学物质毒性大小,如何把交叉学科发展过程中的新技术、新手段用于兽医毒理学的学习与研究,如何在将来的临床实践中合理、合法、科学地使用这些具有一定毒性的外源化学物质等。一轮学习下来,大部分学生清楚了自己学习兽医毒理学的目标,解决了为什么学、学什么、如何学的问题。

(二)修订教学大纲,增设实践教学

根据课程目标和毕业要求,2020年进行了“兽医毒理学”教学大纲的修订,将原来的理论教学压减为24学时,增开实验教学8学时,开设了实验动物经口急性毒性试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验等3个试验项目,要求学生熟练掌握动物试验的基本操作技术,如小鼠的经口灌胃染毒途径、小鼠腹腔注射、家兔的耳缘静脉注射、实验动物生物样本的采集等。试验按照分组进行、分组考核、人人参与的原则[2],通过课程实践,学生学习兽医毒理学的目的更加明确,学习的热情、参与度和积极性均明显提高,团结协作能力也有所增强[4,5]。

(三)精简教学内容,淡化纯理论知识

本课程教材选用沈建忠主编的《动物毒理学》,《动物毒理学》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材、全国高等农林院校“十一五”规划教材。该教材力求理论联系实际,以思想性、科学性、先进性和实用性为原则,介绍了毒理学的基本概念、毒物的生物转运和转化、毒性作用机理、一般毒性作用、特殊毒性作用、安全毒理学评价等。

在分析学生基础知识的掌握情况后,结合课程内容与临床实际要求,对毒物的生物转运、毒物的生物转化、毒性作用机理及特殊毒性试验等知识点中涉及的化学反应、化学原理、分子生物原理等理论内容进行精简处理,淡化理论性较强的化学反应知识,采用与实际生产、生活紧密相关的案例说明化学反应的存在、对机体造成的影响及如何避免类似结果[2]。譬如在介绍毒物的生物转化时,涉及外源化学物质的结合反应,可以通过氯霉素在体内进行的结合反应特点进行讲解。氯霉素主要在葡萄糖醛酸转移酶的作用下与葡萄糖醛酸进行结合反应,此时,氯霉素从游离型转变为结合型,结合型的外源化学物质对机体暂时不表现毒性作用,强调这一步对化学毒物的解毒具有重要作用。而婴幼儿体内由于葡萄糖醛酸转移酶水平很低,大量的氯霉素不能进行结合反应,主要以游离型存在,这就增加了氯霉素对婴幼儿的毒性作用,由此引出“灰婴综合征”;再结合氯霉素对机体造成的再生障碍性贫血作用,提出氯霉素对机体的毒性作用及禁用原因。

通过对相关教学内容进行精简优化,淡化枯燥的纯理论的化学反应讲解,援引临床案例,将理论知识与临床应用联系起来,使晦涩难懂的抽象专业知识生动化、形象化[6],这样既保证完成教学任务,又能让学生听得懂,激发学生学习的兴趣和热情。

(四)挖掘思政元素,强化价值引领

挖掘“兽医毒理学”课程中的思政元素,把思想政治教育与毒理学相关的社会热点问题、历史事件、日常生活等相融合[7],增加课程思政育人环节,强化对学生的价值引领,实现思想政治教育与专业知识教育的有机统一[8]。

1.树立正确的价值观。通过发生在校园里的铊中毒事件、二甲基亚硝胺投毒事件等高校校园安全问题[9],在向学生讲授毒物毒性作用的同时,引导学生树立正确的价值观,正确、合理、合法地使用毒性化学物质,绝对禁止运用所学专业知识实施犯罪。

2.培养辩证思维。在介绍毒物概念时,通过举例告知学生毒物与非毒物在本质上无区别,关键在于剂量,比如,氟是动物生长必需的微量元素,但过量的氟会导致低血钙、氟斑牙、氟骨症等一系列病理性作用;三氧化二砷俗称砒霜,是古今中外知名的毒品,但适量的三氧化二砷可用于急性早幼粒细胞白血病的治疗。以此告诫学生,毒物只是一个相对的概念,与非毒物之间并无绝对界限,培养学生的辩证思维。

3.以敬畏之心,善待生命,感恩奉献。毒理学实验离不开实验动物,在实验动物操作过程中融入3R原则,即Replacement(替代)、Reduction(减少)、Refinement(优化)[10],教导学生在实验操作时优化试验方案,尽量减轻实验动物的痛苦,严格遵守替代、减少、优化的3R原则,确保动物福利。在实验结束后,妥善处理实验动物,培养学生敬畏生命、尊重生命、感恩奉献的道德观念。

4.恪守学术底线、强化伦理学原则。在介绍毒物的特殊毒性试验方法时,分析基因编辑婴儿事件及其影响,教育学生对健康基因胚胎进行基因编辑是一种漠视基因编辑婴儿的生命价值和健康利益、对生命缺乏敬畏的行为,违背基本的人道原则和医学伦理原则。以此告诫学生,临床禁止进行任何人类生殖细胞编辑实验,进一步强化生命伦理学和医学伦理学原则。

(五)改变教学模式,提升学习兴趣

为改变传统课堂上教师“满堂灌”、学生被动学现象,在教学过程中要收集相关素材,丰富教学资源,通过自建和引用的方式,收集、制作相关视频、音频、动画等教学资源,采用线上线下混合教学模式进行授课[11]。

线上教学借助超星学习通、爱课堂、中国慕课、雨课堂等信息技术手段,依托学校网络教学综合服务平台开展。将“兽医毒理学”教学资源,如课程相关PPT、视频、试题、动画、图片、教案、作业、随堂练习、讨论等导入网络教学综合服务平台,构建课程信息化教学框架,为学生提供清晰的学习途径。课前通过超星学习通发布学习任务点;课中设置签到考勤,通过抢答、选人、随堂练习等方式提高学生网络学习的参与度,督促学生完成任务点学习;课后通过在线作业和讨论帮助学生复习和巩固,并在讨论区与学生互动答疑,将教学延伸至课外,满足学生学习时间和空间的灵活性,提升学生学习的兴趣[12]。

线下教学按照以学生为中心的教学理念,课前分析教学内容,设置合理的教学目标;课中设置问题,导入新课,在新授知识点过程中以问题为导向,通过案例教学、师生互换、课堂讨论、课堂提问等方式,创建教学情境,让学生充分参与课堂教学与讨论,调动学生学习的积极性,教师适时进行补充和释惑;课后学生根据教师引导进行反思并完成作业和讨论,掌握教学的重点和难点内容,再次明确本次课的学习目标[13]。

(六)优化课程考核方式,全面反映学习情况

之前的“兽医毒理学”课程考核方式分为平时考核和期末考核,其中平时考核占30%,期末考试成绩占70%。平时考核方式主要包括课堂考勤(10%)、课堂表现(10%)、平时作业(10%)等方面,期末考核采用闭卷考试的形式。上述考核方式主要为结果性考核,对于学习过程性考核不够重视,不能够全面考查学生对本课程的掌握情况。改革后,增加过程性考核,包括平时考勤、线上小测试、参与讨论、回答问题情况、线下团队合作等,更全面、准确地评价学生的学习情况。在考核评价中,调整学生总成绩评定比例,增加自主学习和团队合作方面的考查,体现过程性考核,即学生总评成绩=期末考试×40%+平时考核(包括课堂考勤、线上线下作业、随堂练习、小测验等完成情况等)×10%+实践操作(实验动手能力、实验报告完成情况)×20%+自主学习(课堂提问、思想政治专题讨论参与情况、主题汇报参与情况、线上平台答题参与情况)×20%+团队合作(分组讨论和分组试验过程中的表现)×10%[2]。考核方案调整后,学生更加注重过程学习,并在实验动手、自主学习及团队协作等多方面主动进行自我提升。

结语

通过上述教学改革与实践,学生进一步明确了“兽医毒理学”课程的学习目标,学习态度端正,学习兴趣和主动性均有较大幅度提高,职业素养进一步提升,初步实现了教学改革目标,整体提高了课程的教学效果。同时,深感课程改革中尚存一些问题,如课程组成员对本课程教学改革的目的、意义认识不够深入;课程大纲、课程教案、课件等教学文件有待进一步完善;线下实体课堂与线上网络课堂的混合教学模式融合不够,尤其是在线自主学习的优势还没有完全体现出来;专业教师自身思想政治水平和思想政治教学能力有待提高,课程思政映射点和思政元素还需要进一步挖掘;课程评价体系尚需完善,考核方案还需要进一步优化,以引导学生正确学习并真实地反映学生掌握情况等。在后续的教学改革过程中,还要不断探索与实践,厘清改革思路方向,突出以学生为中心,持续优化教学内容,继续探索线上线下混合教学模式,更新专业教师的教育教学理念,更好地提升课堂教学质量与效果。

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