華南農(nóng)業(yè)大學海洋學院 王 慶 楊慧榮 趙會宏

魚類生理學和其他生理學科一樣屬于實驗性較強的學科，很多的知識點都是建立在實驗的基礎之上，很多的生理學知識主要通過觀察和實驗兩種方法比較分析來獲取。所謂觀察是指對動物的生命現(xiàn)象如實反映和記錄，實驗則是指人為控制或改變某些條件來考察生命現(xiàn)象的變化，以探求因果關系，認識生命現(xiàn)象的內(nèi)在活動規(guī)律。觀察和實驗往往是密切聯(lián)系的，先觀察某些現(xiàn)象，提出問題，再根據(jù)問題設計實驗，人為改變實驗條件，再觀察現(xiàn)象的變化，以求發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律。經(jīng)典的生理學實驗方法包括慢性實驗和急性試驗，其中急性試驗又可以分為在體實驗和離體實驗。在體實驗是指在動物麻醉狀態(tài)下，對動物實施手術，暴露所要觀察的器官，在人為控制條件下觀察和記錄生理活動的影響。離體實驗是指從動物體內(nèi)取出某些器官、組織或分離出某種細胞，置于適宜的人工環(huán)境中使其在短時間內(nèi)保持生理功能，觀察它們的功能活動及影響因素。魚類生理學實驗課程由于學生缺乏手術操作技能，往往只安排離體實驗，在體實驗很少涉及，但是很多的生理學知識又必須通過在體實驗才能觀察得到。金魚是比較容易在室內(nèi)進行養(yǎng)殖的魚類，同時金魚個體大小合適，方便開展活體實驗，是進行魚類生理學手術實驗很好的材料，因此本實驗以金魚為實驗對象設計腹腔縫合技術實驗來提高學生在活體上的手術操作技能，為后續(xù)在體實驗提供基礎。

一、教學目標

知識目標：希望通過查閱生理學實驗相關的文獻和資料，讓學生對生理學的研究方法和研究內(nèi)容有一定的了解，此外通過文獻的學習對魚類生理學的知識點有比較深刻的印象，能夠認識到魚類生理學實驗對生理學的學習有至關重要的作用，同時掌握實驗操作的具體步驟和注意事項。

能力目標：通過分組實驗，學會魚類的麻醉技術、魚類手術方法（包括解剖刀的使用，止血鉗的使用，縫合針線的使用，縫合技術的熟練等），能熟練運用和解釋魚類作用的優(yōu)缺點。

情感態(tài)度與價值觀目標：通過文獻閱讀和實際操作對魚類生理學實驗產(chǎn)生濃厚的興趣，并能解釋實驗在生理學學習中的重要作用，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒灳瘛?/p>

實驗目標：了解魚類腹腔器官的位置和形態(tài)構造，掌握魚類腹腔縫合手術的操作要領，為后續(xù)的在體實驗研究打下基礎。

二、實驗教學安排

（一）實驗器具和藥品

1.實驗用魚

體長在12cm—15cm的金魚，金魚要求活潑、健康、游水好。

2.藥品

麻醉用的丁香酚和涂抹傷口用的紅霉素軟膏。

3.器具

解剖縫合包（包括解剖刀、鑷子、解剖剪、解剖盤、縫針、縫線、止血鉗等）、玻璃魚缸、燒杯、毛巾。

（二）實驗操作步驟與流程

1.消毒

用錫箔紙包好解剖刀、鑷子、解剖剪、縫針、縫線、止血鉗等工具，用高壓滅菌鍋滅菌，烘箱烘干后備用。

2.金魚麻醉

金魚買回來在水族箱中暫養(yǎng)1周后，撈取合適大小金魚放入燒杯中，加入適量丁香酚進行麻醉，待魚進入完全不活動的麻醉狀態(tài)后進行手術。

3.剖開腹部觀察內(nèi)臟器官

用濕毛巾做一個V型的凹槽，將麻醉的魚腹部朝上置于濕毛巾的凹槽內(nèi)，用棉花蘸取少量酒精將腹部黏液擦干凈；用解剖刀在兩胸鰭之間的中線開始剖開腹部，一直延伸到腹鰭之后。切開腹腔時盡量避免擴大切口和破壞腹壁血管。

腹部剖開后用牽開器擴張腹腔，在牽開的過程中避免拉傷腹腔內(nèi)的系膜，通過牽開孔可以觀察腹腔內(nèi)各種內(nèi)臟器官（如肝臟、脾臟、胃、腸、鰾、腎臟、性腺等）的位置，在牽開腹腔時操作手法要輕，不要將腹腔中臟器牽拉發(fā)生位移，觀察到不同器官的位置要在實驗記錄本上記錄下不同臟器的位置。

4.腹腔縫合

根據(jù)魚的大小選用合適大小的縫針和縫線，縫合方式采用單純間斷縫合，進針要垂直，即針與創(chuàng)面切口平面垂直。需要把肌肉、膜和皮膚都縫合在一起，每個縫合之間的距離為0.5cm，縫合不要太緊，以免影響傷口愈合。從剖開腹部、觀察內(nèi)臟位置到縫合整個過程最好不要超過15分鐘，如超過15分鐘可能導致魚在水中沒法恢復。

5.縫合后的護理

縫合完成后，在傷口處涂抹紅霉素軟膏防止傷口發(fā)炎，涂抹完成后將魚放入新鮮干凈的魚缸內(nèi)，加入氣頭供氧，使魚能盡快從麻醉狀態(tài)中恢復過來，一般10—15分鐘內(nèi)能夠自由開合鰓蓋進行呼吸，同時魚鰭能夠擺動，魚能夠從翻肚皮的狀態(tài)到正常的樹立。手術后48小時可以喂食，觀察魚的攝食、運動和呼吸行為是否正常，通過這些行為判斷手術后恢復效果。

三、實驗結果與分析

實驗參與學生30人，分成15組，每組兩人，實驗取得了良好效果，各組之間實驗結果相差不大。學生能操作打開腹腔，觀察到金魚的肝臟、脾臟、胃、腸、鰾、腎臟和性腺在金魚腹腔中的位置，同時能夠比較好地縫合腹腔，14組同學縫合后的金魚能在10分鐘內(nèi)恢復游泳狀態(tài)，1組學生實驗失敗。但是，教師要鼓勵學生查找其他魚類打開腹腔縫合的方法，比較分析失敗的原因，例如在大馬哈魚性腺切除實驗中也有用到腹腔縫合的方法。學生通過查閱文獻，可以鍛煉其數(shù)據(jù)分析能力和自主解決問題能力，提高學生對生理學的研究興趣。同時失敗學生需要跟班級同學進行充分討論，查找失敗的原因，總結經(jīng)驗教訓，并把可能造成失敗的因素記錄在實驗記錄本上。

此外，采取比較分析方法分析實驗結果也非常關鍵，不同組的學生在操作過程中會存在不同的地方，比如麻醉時間長短不一樣，腹腔剖開的長度不一樣，縫合時進針的位置不一樣，傷口縫合的個數(shù)不一樣，等等。每一個細微的改變都有可能導致金魚縫合后恢復的時間不一樣，學生通過不同組之間進行比較，找出自己試驗過程中與別的同學的差異，從差異中分析自己縫合的金魚恢復時間與其他同學不一樣的地方，分析總結獲得最優(yōu)的實驗操作方式。同時，通過同學們的比較分析，教師可以改進該實驗的步驟和操作流程以期達到最優(yōu)的實驗教學效果，激發(fā)學生的積極性。

四、實驗教學反思

學生通過金魚腹腔縫合實驗，觀察了魚類腹腔中器官的類型和位置，同時動手進行了腹腔的剖開和縫合實驗，獲得了觀察和實驗的研究方法訓練。該實驗學生按照要求完成實驗后均能得到理想的實驗結果，適合作為高校水產(chǎn)養(yǎng)殖或者海洋科學專業(yè)學生探究能力的實驗。

對于活體實驗有些學生可能害怕動手，課堂上教師需要告訴學生實驗動物都是經(jīng)過麻醉處理的，我們的活體實驗是在金魚沒有痛苦的情況下開展，是符合實驗動物倫理道德標準的。同時，我們在實驗的時候要做到合規(guī)、合理，教師或者實驗助理需要進行示范操作，并通過恰當?shù)囊龑?，鼓勵學生動手實踐并得出結論，在實踐過程中學生能夠加深對生理學知識點的認識和理解。

學生在實驗的過程中往往會出現(xiàn)不同的問題，例如魚的麻醉劑量不夠、麻醉時間不夠、對解剖刀的使用不當，等等。這些情況教師要先進行示范將正確的方法教給學生，同時在學生動手做實驗時到每個小組查看，看到問題時提醒學生，讓學生在課堂上改正不規(guī)范的操作，強調生理學實驗一定要規(guī)范嚴謹。另外，如果學生的實驗結果不理想，可以引導學生查找相關資料，比較其他同學的操作過程，引發(fā)學生思考失敗的原因。同時，教師根據(jù)同學們在實驗課堂上的表現(xiàn)可以對實驗操作過程進行適當優(yōu)化，比如觀察到大部分學生在實驗的某個步驟上出現(xiàn)操作困難的情況，教師可以總結經(jīng)驗，在往后的教學中對該部分內(nèi)容做重點示范和重點強調，在教學中不斷改進教學方式和實驗方法，達到實驗原理清晰，學生操作簡便，實驗效果穩(wěn)定良好的教學目的，最終讓金魚腹腔縫合技術實驗在魚類生理課堂上能夠進行大范圍的教學，彌補魚類生理學實驗課沒有活體操作的空白。

生理學實驗課加入活體實驗對學生理解生理學知識點非常重要，很多的生理現(xiàn)象在離體的情況下反映出來的生理現(xiàn)象往往不是魚類的真實反映，真實的生理學反映往往需要通過活體實驗來實現(xiàn)，因此開展魚類生理學有利于通過實驗課提高教師自身的教學能力和研究能力。