郭 萌, 蔣 輝, 王 迎, 陳柏安, 杜小燕

(首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實驗動物學(xué)系, 北京 100069)

醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)動物學(xué)教學(xué)實踐

郭 萌, 蔣 輝, 王 迎, 陳柏安, 杜小燕

(首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實驗動物學(xué)系, 北京 100069)

目的為醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)動物學(xué)課程的教學(xué)提供借鑒經(jīng)驗。方法從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面總結(jié)近五年的動物學(xué)教學(xué)實踐。結(jié)果根據(jù)醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)特點，設(shè)置了更符合本專業(yè)要求的動物學(xué)教學(xué)內(nèi)容，運用了多種教學(xué)方法和實驗教學(xué)改革措施，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情, 取得了良好教學(xué)效果。結(jié)論這些經(jīng)驗對醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)動物學(xué)教學(xué)具有參考價值

醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè); 動物學(xué); 教學(xué)實踐

首都醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)是基于前期實驗動物技術(shù)專科教育實踐，于2003年建立的本科專業(yè)。該專業(yè)注重對學(xué)生醫(yī)學(xué)研究中涉及的動物實驗理論、動物實驗技術(shù)及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究思維和能力等方面的培養(yǎng)。動物學(xué)是醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)教育的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。它是研究動物類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類、生命活動規(guī)律、生命活動與環(huán)境關(guān)系以及發(fā)生發(fā)展規(guī)律的一門學(xué)科，涉及從原生動物到脊索動物的全部動物類群[1]。隨著近年來我國醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域的快速發(fā)展，國家和社會對醫(yī)學(xué)實驗相關(guān)的實驗動物專業(yè)人才需求發(fā)生了變化, 從過去的實驗動物管理和動物實驗技術(shù)人員向從事醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)研究與應(yīng)用，特別是實驗動物資源的開發(fā)利用與管理的高素質(zhì)創(chuàng)新型復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變[2]。因此，作為醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的以實驗動物為主要學(xué)習(xí)和就業(yè)方向的醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè), 設(shè)置了動物學(xué)基礎(chǔ)課程，其目的是讓學(xué)生掌握動物學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能，為其后續(xù)實驗動物學(xué)課程學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。然而, 醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)在動物學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面尚缺少可供借鑒的成功經(jīng)驗。本文總結(jié)了近五年來在本科動物學(xué)教學(xué)中的一些實踐經(jīng)驗, 供其他院校相關(guān)專業(yè)教學(xué)參考。

1 理論教學(xué)

1.1 教學(xué)內(nèi)容

動物學(xué)是醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)中最為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在課程設(shè)置上將動物學(xué)確定為180學(xué)時的教學(xué)內(nèi)容，其中理論課126學(xué)時、實驗課54學(xué)時，理論課與實驗課學(xué)時比例為2∶1，分兩學(xué)期完成, 并選取《普通動物學(xué)》[1]作為教材，由具有動物學(xué)或動物學(xué)相關(guān)專業(yè)博士學(xué)位教師授課。根據(jù)醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，本專業(yè)動物學(xué)教學(xué)大綱以生物學(xué)專業(yè)動物學(xué)教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，增加了常見致病動物類群介紹，各門、綱動物間的比較解剖以及各類群動物在生物醫(yī)藥研究中的應(yīng)用等內(nèi)容，同時減少了生態(tài)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。經(jīng)過優(yōu)化的教學(xué)大綱具有實驗課程比例較高，總體課程容量較大的特點，總學(xué)時數(shù)和總理論課學(xué)時數(shù)多于生物學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、動物科學(xué)等專業(yè)，而總實驗課學(xué)時數(shù)也與這些專業(yè)相當(dāng)。這樣的課程設(shè)置，不僅與醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)的“從事醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)教育、研究、實驗動物培育與管理的一專多能、具備一定開拓創(chuàng)新和組織管理能力的高層次復(fù)合型人才“的培養(yǎng)目標(biāo)相一致，而且在一定程度上彌補了醫(yī)學(xué)院校動物學(xué)課程中學(xué)生沒有野外實習(xí)課程的缺憾。由于動物學(xué)內(nèi)容豐富，龐雜，分支多, 從原生動物到脊索動物的各動物類群, 其形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、功能、分類與進(jìn)化及與環(huán)境的關(guān)系各不相同, 易使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中走馬觀花, 抓不住重點。因此，結(jié)合醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)特點和要求，動物學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以進(jìn)化為主線，重點突出各動物類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和功能特點，分析各類群與環(huán)境、進(jìn)化的關(guān)系, 帶領(lǐng)學(xué)生以動態(tài)發(fā)展的視角，從整體上把握各類群的特征與進(jìn)化、環(huán)境的關(guān)系[3]。使學(xué)生充分掌握動物學(xué)的基本內(nèi)容和原理。

雖然動物學(xué)在生命科學(xué)各學(xué)科中建立較早，體系較為完善, 但傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中仍存在諸多問題，如一些特殊類群的分類地位尚存爭議，動物學(xué)理論的分子機(jī)理論據(jù)單薄等。隨著近年來二代測序技術(shù)和具有物種通用性的規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)/Cas9基因編程技術(shù)的蓬勃發(fā)展，動物學(xué)領(lǐng)域也涌現(xiàn)了諸多令人振奮的研究成果，可以在一定程度上補充傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中的這些問題。這就要求我們的授課教師將這些最新科學(xué)進(jìn)展融合到動物學(xué)的經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，不僅能夠極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于學(xué)生對動物學(xué)基本原理和發(fā)展趨勢有更深刻的理解。

1.2 教學(xué)方法

1.2.1 多媒體教學(xué) 動物學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)先建立直觀的感性認(rèn)識，經(jīng)理解總結(jié)歸納升華為理性認(rèn)識。然而，在課堂授課中僅僅依賴傳統(tǒng)的標(biāo)本、幻燈和板書無法很好地使學(xué)生對繁多的動物類群及其之間的關(guān)系建立起直觀化、具體化、形象化的認(rèn)識。而在醫(yī)學(xué)院校的動物學(xué)課程體系中，由于沒有野外實習(xí)，學(xué)生無法實際觀察動物類群的分布、形態(tài)和習(xí)性等。因此，多媒體技術(shù)成為了動物學(xué)理論課教學(xué)的必要手段。通過多媒體視頻或動畫的播放，學(xué)生可以看到一些難以直接觀察而又需要觀察的生物學(xué)現(xiàn)象，超越時空的距離，使學(xué)生與動物世界進(jìn)行零距離的接觸，大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。例如，在講授兩棲綱起源時，涉及到總鰭魚類和肺魚類的結(jié)構(gòu)特征和生活環(huán)境，這些生活于非洲的魚類即使在水族館也很難見到，通過相關(guān)紀(jì)錄片內(nèi)容的播放，使學(xué)生對其結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的習(xí)性有了直觀了解，從而更易理解兩棲綱從這兩類魚類起源的假說。又如，各種寄生類群的生活史復(fù)雜，容易混淆，課程涉及的9種常見寄生蟲生活史通過生動逼真的動畫放映，變靜態(tài)為動態(tài)，變微觀為宏觀，將復(fù)雜漫長的生活史串聯(lián)起來，便于區(qū)別記憶。

1.2.2 交互式教學(xué) 為了激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神, 在教學(xué)中我們結(jié)合最新研究進(jìn)展，以問題為導(dǎo)向，要求學(xué)生查找閱讀文獻(xiàn)，積極思考，變學(xué)生被動接受為師生互動，共同探討。案例1 ，樺尺蠖的工業(yè)黑化現(xiàn)象是講授進(jìn)化論的教科書級案例。在19世紀(jì)中葉工業(yè)革命之前，英國大部分地區(qū)樺尺蠖為淡色、帶斑點。隨著工業(yè)革命導(dǎo)致的污染加重，在短短幾十年間，該地區(qū)樺尺蠖從淺色斑點變成了黑色。這樣，樺尺蠖就能隱藏在被灰塵覆蓋的樹葉草叢中，不易被天敵發(fā)現(xiàn)，從而保護(hù)自己。這一案例被稱為達(dá)爾文進(jìn)化理論的“完美注解”，即生物體內(nèi)適應(yīng)環(huán)境的有利突變經(jīng)自然選擇得到保留。這一案例學(xué)生容易理解，很多學(xué)生也在中學(xué)生物課中接觸過。而在我們的講授中，不僅僅涉及以上內(nèi)容，更通過此案例引導(dǎo)學(xué)生思考如下兩個問題：(1) 現(xiàn)在英國大氣環(huán)境改善后，該地區(qū)樺尺蠖顏色是否發(fā)生改變？(2) 內(nèi)在突變是進(jìn)化驅(qū)動力，那么樺尺蠖的這種突變究竟是什么？它的分子基礎(chǔ)是什么呢？我們以2016年6月自然雜志《一個轉(zhuǎn)座子元件引起英國樺尺蠖的工業(yè)黑化》一文為主要依據(jù)，要求一組學(xué)生閱讀準(zhǔn)備并制作幻燈回答這兩個問題[5]。案例2 ，蛇為什么沒有腿？在講授爬行動物有鱗目蛇亞目時，我們會向?qū)W生提問蛇為什么會沒有腿？要求學(xué)生仔細(xì)閱讀2016年發(fā)表在細(xì)胞雜志的文獻(xiàn)《一個后肢增強(qiáng)子在蛇進(jìn)化中的逐漸功能丟失》[6]，文中不僅找到了蛇沒有腿的原因，更做到了讓小鼠也沒有腿。既趣味性十足，適于學(xué)生閱讀，又解決了動物學(xué)的重要理論問題。學(xué)生閱讀文獻(xiàn)，并以課堂報告的形式為大家講述蛇沒有腿的機(jī)理和研究思路，進(jìn)而擴(kuò)展到脊椎動物后肢的進(jìn)化。并回答老師和同學(xué)的提問，任課教師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、補充和總結(jié)。課堂報告成績評定則以PowerPoint制作、內(nèi)容、講解及回答問題等方面打分。教師通過給予學(xué)生最新的動物學(xué)研究進(jìn)展, 以問題為導(dǎo)向，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，激發(fā)了學(xué)生的科研思維，鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力和邏輯組織能力。學(xué)生不再是被動接受知識, 而是主動獲取最新研究進(jìn)展,更深刻地理解動物學(xué)原理和前沿?zé)狳c。在提升學(xué)習(xí)興趣和效果的同時, 學(xué)生也成為知識的傳播者。

2 實驗教學(xué)

2.1 教學(xué)內(nèi)容

動物學(xué)實驗是通過各門、綱代表動物解剖、裝片或標(biāo)本的觀察以及相關(guān)類群的比較觀察等, 使學(xué)生掌握動物各門、各綱的主要特征及其主要類群。通過實驗課教學(xué)驗證、加深理解和鞏固課堂所學(xué)知識，熟悉動物學(xué)的基本操作技術(shù)，提高動手能力及觀察分析問題能力。

2.2 教學(xué)方法

首先，在動物學(xué)教學(xué)中充分利用學(xué)校及周邊地區(qū)豐富的動物資源，如周圍水域中的眼蟲、蝸蟲，校園中的蚯蚓和蝗蟲等，帶領(lǐng)學(xué)生參加教師的實驗材料準(zhǔn)備，以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和動手能力，充分調(diào)動學(xué)生的主動性，并對該地區(qū)該物種的生活環(huán)境、生活方式以及種群特征產(chǎn)生直觀的認(rèn)識。其次，代表動物的形態(tài)解剖實驗是動物學(xué)實驗教學(xué)的核心，對于認(rèn)識該物種的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及器官特征，并建立對該門或綱的整體特征認(rèn)識具有不可或缺的作用，同時教師通過代表動物講解使學(xué)生了解該物種在醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和價值。然而，傳統(tǒng)實驗課程設(shè)置通常為每次課解剖單一物種，這樣的設(shè)置容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生割裂感，連續(xù)性差，而動物學(xué)的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)動物進(jìn)化的動態(tài)性和連續(xù)性。因此，我們在教學(xué)中嘗試將部分單一的解剖實驗改成比較解剖實驗, 渦蟲與蛔蟲、蚯蚓的比較，兩棲類與爬行類的比較等。通過比較解剖使學(xué)生不僅了解到相關(guān)動物形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同，加深了學(xué)生從進(jìn)化的角度認(rèn)識和理解動物體的結(jié)構(gòu)和功能及其與環(huán)境的關(guān)系，使學(xué)生在動物學(xué)實驗學(xué)習(xí)中具有整體性和連續(xù)性，并為今后學(xué)習(xí)高等動物和人體解剖學(xué)打下基礎(chǔ)。

3 考核方式

根據(jù)醫(yī)學(xué)實驗專業(yè)本科學(xué)生對動物學(xué)學(xué)習(xí)的特點，本課程的考核方式采取理論閉卷考試(60%)、實驗考核(30%)和平時考核(10%)相結(jié)合的方式?？紤]到醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)的學(xué)生和本課程特點，在實驗考核中側(cè)重考核學(xué)生的實際操作能力，以實驗報告考核為輔; 平時考核則以課堂提問、課堂報告以及考勤等幾部分為依據(jù)進(jìn)行綜合評分。這樣的考核方式避免了學(xué)生把重點放在機(jī)械記憶概念和理論知識上, 更能突出培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)主動性?？傊?，在醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)(醫(yī)學(xué)實驗動物方向)動物學(xué)課程的教學(xué)實踐中，我們開展了理論和實驗課程教學(xué)內(nèi)容和方法的新嘗試，并在學(xué)生動物學(xué)課程學(xué)習(xí)中取得良好效果，理論課和實驗課出勤率均達(dá)到100%，期末平均成績達(dá)80分，及格率100%，80分以上比率為59%。尤其是實驗課80分以上者達(dá)到79%。而且，學(xué)生針對教學(xué)內(nèi)容掌握，興趣激發(fā)，與發(fā)展前沿聯(lián)系，思維能力培養(yǎng)等方面情況給予教師的評教成績達(dá)平均分97.94分(百分制)，居全校教師評教分?jǐn)?shù)前30%。這些數(shù)據(jù)充分說明了學(xué)生對該課程具有濃厚興趣，教、學(xué)效率俱佳，這些改革措施為醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)的動物學(xué)教學(xué)建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗。

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Q95-33

B

1674-5817(2017)06-0488-03

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.06.014

2017-06-09

國家科技支撐計劃(No. 2015BAI09B01); 國家自然科學(xué)基金(Nos. 31402027)

郭 萌(1984-), 女, 講師, 博士, 主要從事實驗動物遺傳與發(fā)育。E-mail: helloguomeng@163.com

杜小燕(1971-), 女, 副教授, 博士, 主要從事實驗動物遺傳與發(fā)育。E-mail:duduyan@ccmu.edu.cn