王 芳, 劉小花, 馬 圓

(蘭州大學(xué) a. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心; b. 藥學(xué)院; c. 第一臨床醫(yī)學(xué)院， 蘭州 730000)

0 引 言

實(shí)驗(yàn)動物學(xué)(Laboratory Animal Science)是20世紀(jì)50年代后期在吸收和融合其他自然科學(xué)成就的基礎(chǔ)上興起的交叉學(xué)科，是專門研究實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)的一門重要的應(yīng)用學(xué)科[1]。實(shí)驗(yàn)動物是生命科學(xué)研究4要素(A, animal; E, equipment; I, information; R, reagent)中的首要因素。任何科學(xué)研究成果的取得都離不開動物實(shí)驗(yàn)[2]。2016年教育部明確提出要“創(chuàng)新教育教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才”[3]。我校醫(yī)學(xué)院自上世紀(jì)90年代開設(shè)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)這門課以來，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合、PBL教學(xué)、開放教學(xué)等手段不斷進(jìn)行了這門課程的改革，但在動物倫理教育、創(chuàng)新能力、理論結(jié)合實(shí)踐、真正將實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)用于科學(xué)研究等方面仍需要進(jìn)一步提升。美國約翰霍普金斯大學(xué)是美國頂尖的大學(xué)之一，是全美第一所科研型大學(xué)，其醫(yī)學(xué)院連續(xù)20年排名全美前3名，其培養(yǎng)的醫(yī)學(xué)人才享譽(yù)全世界。為了深入學(xué)習(xí)借鑒美國的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和方法，筆者在該校系統(tǒng)參與了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，梳理了其教學(xué)特色，并分享我國醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的啟示。

1 實(shí)驗(yàn)動物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)

1.1 重視倫理學(xué)教育

美國的實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會比較健全和規(guī)范，他們制定有詳細(xì)的關(guān)于實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)管理、動物實(shí)驗(yàn)規(guī)范以及人性化的操作細(xì)則等。同時(shí)包括遇到被實(shí)驗(yàn)動物抓傷咬傷后的急救措施等。每一位從事實(shí)驗(yàn)動物行業(yè)以及需要進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)的科研人員都要進(jìn)行這項(xiàng)非常重要的倫理學(xué)培訓(xùn)，老師會教導(dǎo)學(xué)生重視并尊重實(shí)驗(yàn)動物為人類科學(xué)進(jìn)步做出的巨大貢獻(xiàn)。在培訓(xùn)結(jié)束后，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行考試，全部為隨機(jī)抽取的選擇題，約30道，需要答對80%以上才能夠通過，并獲得合格證書，這是今后進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)的必備先決條件，如果沒有此證書，將不能進(jìn)入動物實(shí)驗(yàn)場所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，否則會被動物管理委員會處罰。

值得一提的是，美國約翰霍普金斯大學(xué)每一位導(dǎo)師設(shè)計(jì)的課題如果牽涉動物實(shí)驗(yàn)，都必須首先提交課題的全部設(shè)計(jì)方案給實(shí)驗(yàn)動物管理委員會，他們要對課題中動物實(shí)驗(yàn)部分的設(shè)計(jì)、操作方法等進(jìn)行審核，看是否符合倫理學(xué)的要求，審核通過才允許進(jìn)入動物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中，都有動物倫理委員會的不斷監(jiān)督，如果發(fā)現(xiàn)動物出現(xiàn)異常狀態(tài)，如互相咬傷，荷瘤鼠的腫瘤生長過大等情況時(shí)，都會及時(shí)郵件或電話通知課題負(fù)責(zé)人采取相應(yīng)措施，否則會被處罰。

1.2 理論與實(shí)踐、線上與線下相結(jié)合的開放式教學(xué)

實(shí)驗(yàn)動物理論知識通常比較枯燥，例如介紹常用實(shí)驗(yàn)動物的特點(diǎn)時(shí)，約翰霍普金斯大學(xué)會將這部分理論內(nèi)容安排在小鼠、大鼠、猴、豬等實(shí)驗(yàn)場地進(jìn)行講解和現(xiàn)場操作，這樣一方面使授課更生動，另一方面也會對學(xué)生留下深刻的印象，在今后進(jìn)入科學(xué)研究階段后能迅速將這部分內(nèi)容用于科研實(shí)踐中。

另外，該校將教學(xué)側(cè)重點(diǎn)放在介紹常用動物實(shí)驗(yàn)操作方法，如尾靜脈注射、血液采集、手術(shù)麻醉機(jī)的使用、動物尸體的處理原則等。熟練掌握這些基本常用的動物實(shí)驗(yàn)操作方法，對將來的科研可以達(dá)到事半功倍的效果。

再有，美國的大學(xué)教育為學(xué)分制，選修這門課的學(xué)生來自學(xué)校很多專業(yè)，為了統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度，提高教學(xué)效率，教師會提前在線上的一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)平臺將下次課程中涉及的相關(guān)知識點(diǎn)、動物實(shí)驗(yàn)相關(guān)儀器原理等信息以文檔或短視頻的方式發(fā)布供學(xué)生學(xué)習(xí)。這樣課堂教學(xué)就可以有的放矢，大大提高授課效率。同時(shí)在課堂中教師與學(xué)生也通常是以交流的方式進(jìn)行，課堂氣氛活躍，共同探討，這種線上與線下相結(jié)合的開放式的教學(xué)既滿足了學(xué)生個(gè)性化的需求，也提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

1.3 緊密結(jié)合科學(xué)研究

由于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，該課程的設(shè)置主要是為科研中的動物實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，因此在介紹基本知識以及基本操作的基礎(chǔ)上，會重點(diǎn)介紹轉(zhuǎn)基因動物、克隆動物、免疫缺陷動物、動物模型建立的相關(guān)知識、應(yīng)用，同時(shí)介紹動物實(shí)驗(yàn)相關(guān)大型先進(jìn)的儀器與設(shè)備，如動物活體成像系統(tǒng)、小動物輻照系統(tǒng)、動物PET-CT影像系統(tǒng)等。由于醫(yī)學(xué)院具有規(guī)范的動物實(shí)驗(yàn)場地，并配備有先進(jìn)的大型儀器設(shè)備，全部的研究人員在那里做動物實(shí)驗(yàn)，因此該課程會結(jié)合部分科研課題，現(xiàn)場參觀動物實(shí)驗(yàn)相關(guān)大型儀器的使用，一方面增加該課程的研究性實(shí)用性，另一方面也可宣傳提高大型設(shè)備的使用效率。

1.4 自主學(xué)分研討式考評模式

約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物學(xué)同樣也是學(xué)分制，考評方式比較靈活，除了考評正常的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程外，在課程開始后的第3～4周，教師會布置自主設(shè)計(jì)動物實(shí)驗(yàn)課題，包括動物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，協(xié)議(protocol)的撰寫，預(yù)期要解決的內(nèi)容，相當(dāng)于一個(gè)簡單的課題設(shè)計(jì)。此部分按照40%記入期末成績。主要是為了提高學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和解決問題的能力。

2 對我國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)教學(xué)的啟示

2.1 加大倫理學(xué)教育比重，課程學(xué)習(xí)與從業(yè)證書培訓(xùn)相結(jié)合

2017年習(xí)總書記提出要將德育放在教書育人的首位，動物的倫理學(xué)教育也是德育非常重要的一部分。雖然在以往實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的教學(xué)中也貫穿了一些倫理學(xué)方面的知識，比如強(qiáng)調(diào)以替代(Replacement)、減少(Reduction)和優(yōu)化(Refinement)為核心的3R 原則[4]，但倫理學(xué)的教育始終停留在表面階段。國家也發(fā)布了《實(shí)驗(yàn)動物許可證管理辦法》，對從事實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)的科技人員、專業(yè)管理人員和技術(shù)工作者，都必須接受有關(guān)法律、法規(guī)及專業(yè)培訓(xùn)，必須取得實(shí)驗(yàn)動物從業(yè)人員崗位證書[5]，因此，如果能夠?qū)?shí)驗(yàn)動物學(xué)的課程學(xué)習(xí)與從業(yè)證書的培訓(xùn)相結(jié)合，既能夠加強(qiáng)執(zhí)行倫理學(xué)審查，又能夠進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)。

2.2 積極開拓線上課程，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率

實(shí)驗(yàn)動物學(xué)是一門實(shí)踐性應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，選修的學(xué)生有很多專業(yè)，包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)，還有生命科學(xué)院一些專業(yè)，每個(gè)學(xué)生的專業(yè)背景不同，學(xué)習(xí)興趣也不盡相同，為了滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”為平臺[6]、積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的MOOC建設(shè)，以MOOC為教學(xué)資源[7]，將線上課程與線下課程相結(jié)合[8]，積極開展實(shí)踐教學(xué)改革。在課前教師將預(yù)先把課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容以短視頻發(fā)布在平臺上，或者讓學(xué)生通過觀看MOOC提前學(xué)習(xí)并思考問題。課堂上教師主要進(jìn)行知識點(diǎn)梳理，對重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行挖掘、講解并開展動手實(shí)踐以及討論，充分調(diào)動學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 將科研與教學(xué)緊密結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)新人才

隨著近些年科研水平的不斷進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)用越來越廣泛。各種模式動物、轉(zhuǎn)基因動物層出不窮，免疫缺陷動物、克隆動物的使用也越來越廣泛。因此實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與科學(xué)研究緊密結(jié)合，既培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，也培養(yǎng)創(chuàng)新意識，適應(yīng)高等院校教學(xué)改革和培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才的需要[9]，通過以“自主、探究、合作”為特征的學(xué)習(xí)方式主動發(fā)現(xiàn)和解決問題[10]，也可融入目前高校的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育[11]，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才[12]。在課程內(nèi)容設(shè)置上,可借鑒其他實(shí)驗(yàn)課程的安排[13],在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中加入一些自選內(nèi)容,擴(kuò)展教學(xué)的全面性;同時(shí)允許學(xué)生自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn), 可以鍛煉學(xué)生提出科學(xué)問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力,也強(qiáng)化了與科學(xué)研究的聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。

2.4 利用多樣化的考核方式改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)體系

目前的考試主要還是以試卷考試為主，需要改革考核方式，用多樣化的考評制度來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)新性。如可以通過改實(shí)驗(yàn)報(bào)告為實(shí)驗(yàn)論文，學(xué)生資料查閱和論文寫作能力明顯提高，論文中涉及動物的品種、品系、操作方法、倫理等問題的書寫進(jìn)一步規(guī)范化，對結(jié)果的討論也融入了自己的思考和設(shè)想，為日后畢業(yè)論文的順利完成打下了一定基礎(chǔ)。也可讓學(xué)生自己分組，選擇和設(shè)計(jì)個(gè)性化的開放式實(shí)驗(yàn)[14]，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，不再拘泥于傳統(tǒng)教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，大膽創(chuàng)新、開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研素養(yǎng)[15-16]。

3 結(jié) 語

在經(jīng)歷了教學(xué)觀摩、現(xiàn)場學(xué)習(xí)后，對美國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，有許多先進(jìn)的教學(xué)理念和模式值得我們借鑒學(xué)習(xí)，但由于國情的差異，在取人之長的基礎(chǔ)上，建立適合我國國情的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，培養(yǎng)國際化的創(chuàng)新人才，是每一個(gè)高校教育者思考并努力的方向。