探索构建基于比较医学的创新性实验教学体系

余琛琳，汤 球，赵善民，蔡丽萍，崔淑芳

（第二军医大学 实验动物学教研室，上海 200433）

实验教学是高等医学教育的重要组成部分［1］，承担着学生创新意识与实践能力等综合素质的培养，对于激发学生的创新意识、拓展学生的创新思维、增长学生的创新技能、培养学生的创新品格［2－3］，起着其他教学环节不可替代的作用［4］。比较医学是研究实验动物与人类生命现象的内在联系，特别是对人类各种疾病进行类比研究的一门新兴综合性基础科学，在生命科学研究中起着十分重要的作用［5］。值得强调的是，比较医学是一门实践性很强的应用性学科。在比较医学的教学中，实验教学对于加强比较医学教育、培育学生比较医学思维、锻炼学生比较医学研究能力，以及真正将比较医学武器应用于医学生命科学研究实践中等方面均发挥着至关重要的作用。但是，目前本科生和研究生的教学中，特别是国内的高等医学院校，对于如何有效开展比较医学创新性实验教学的探索和研究较少，无法充分激发学生比较医学学科实践方面的创新意识和创新思维的培养，不利于学生实践能力的培养和医学综合素质的提高，也严重影响我国高等医学教育事业的发展。因此，针对比较医学实验课程的开展，对实验教学理念、课程体系、内容、方法、手段、考核模式等方面的问题进行了探索和研究。

1 比较医学实验教学现状

目前，国内外对于比较医学学科的教育和研究发展都越来越重视。国外发达国家的医学院校大多设有比较医学研究所或比较医学院（系），比如哈佛大学、耶鲁大学、哥伦比大学、麻省理工大学、斯坦福大学、约翰霍普金斯大学、马里兰大学等［6］，我国比较医学起步较晚，发展相对缓慢［7］。近年来，受益于实验动物学科体系的发展和相对完善，比较医学在国内得到相当的重视和长足的发展，在本科生和研究生的教学方面，部分院校，如大连医科大学、南通大学、山东医科大学等已经尝试开设比较医学课程。

比较医学研究的开展都基于实验动物、模式生物或人类疾病、动物模型的应用和制备，通过建立各种人类疾病、动物模型，利用其对人类疾病进行类比研究，认识人类疾病的发生、发展规律，以用于人类疾病的诊断、预防、治疗。同时，应用实验动物进行生理、病理、药理、毒理等实验，对不同种系动物与人类之间的生理状态或病理状态做出有意义的比较，以达到探索人类生命奥秘、更好地控制人类疾病和衰老、延长人类寿命、增进人类健康的目标。比较医学利用模式生物结构简单、生活周期短、培养简单、基因组小等特点来研究其基因的结构和生物学功能，由此揭示某种具有普遍规律的生命现象，以利于理解生命世界的一般规律。因此，比较医学是一门实践性很强的学科，实验教学的开展直接影响比较医学教学的效果。

1.1 实验教学课程体系过于陈旧

目前，比较医学实验教学课程体系的构建过于杂乱和陈旧，缺乏系统性和整体性。有些院校照搬实验动物学的实验教学体系、模式和内容，导致学生还未掌握基础的实验技能就要直接进入更高层次课程的学习，没有注意先修课程与后修课程的衔接，同时，对于不同专业特点的学生，实验课程体系设置区别不大，不足以提供给学生相对系统、专业对口的知识体系。再者，综合设计性和研究探索性实验项目比例较小，实验内容多为验证性或演示性实验。因此，有必要对现有的比较医学实验教学体系进行大幅修改，合理的课程体系对学生知识结构的优化、能力素质的培养以及创新意识的激发有十分重要的意义。

1.2 实验教学内容更新缓慢

比较医学与实验动物学是实验动物科学中联系非常紧密但又相对独立的2个学科，它们的教学任务，特别是实验教学任务各有侧重。目前，多数比较医学实验课的教学内容沿用了实验动物学的实验教学内容，仍然包括了常用实验动物的基本实验技术与方法的内容，例如实验动物的抓取、固定、编号、体液采集、给药方法等各项基本操作，而这些内容是实验动物学实验教学侧重的内容，是基础的实验技能，不足以激发学生的创新意识。同时，比较医学与其他学科的交叉越来越多，发展速度也越来越快，新知识、新技术、新方法层出不穷。目前，部分比较医学教学内容的选择与安排，脱离当今发展迅猛的比较医学科学技术，不利于提高学生的科学素质和创新能力，教学内容层次有待提升。

1.3 实验教学模式过于单一

目前比较医学的实验教学模式比较传统和单一，教学方法和手段仍偏向于教师直接把知识和技能灌输式地传达给学生，缺乏对学生的有效引导。同时，以实验报告为主的传统实验考核模式已不适用于综合设计性和研究探索性实验的开展实施，无法满足客观、全面地评价学生的实践能力、创新能力和团队协作能力等多方面的要求［8］。因此，更新实验教学理念、精选实验教学内容、活化实验教学方法和手段、优化考核方式就显得尤为重要了。

2 比较医学创新性实验教学体系的探索

2.1 实验教学课程体系的优化与创新

实验教学课程体系应从人才的全面素质和能力发展的要求出发，紧紧围绕专业培养目标和人才培养方案进行设置，既要注意教学各个环节的相互配合，强化彼此之间的内在联系，又要注重实验教学与理论教学的相互支撑与渗透。

比较医学是以实验动物、模式生物或人类疾病动物模型为工具，对动物和人类的健康与疾病进行类比研究，借以探讨和阐明人类疾病本质、为人类疾病的防治研究提供线索的一门新兴的边缘学科［9］，它的研究范围较广，研究对象也较多，与现代生物学和医学的多个分支学科有交叉融会，而现代生物学和医学的发展，极需培养医学复合型人才，因此，从知识结构、实践能力和创新教育等方面出发，将比较医学实验教学课程与现代生物学和医学中的交叉科学进行组合，针对3类主要研究对象构建“实验动物、模式生物和人类疾病动物模型”三大模块和“从基础到综合应用再到研究探索”三大层次的新型实验教学体系，使得课程由浅入深、循序渐进又相互联系、交叉渗透，实现对学生知识、能力和创新素质的综合培养和提高。

2.2 实验教学项目的更新与创新

比较医学借助于实验动物、模式生物或人类疾病、动物模型作为研究载体或工具，开展临床和实验假说的直接或间接实验研究，从而认识生命科学的客观规律，因此，可以从不同的教学模块和不同的教学层次设置和丰富实验教学项目。

2.2.1 实验教学模块

结合比较医学专业特色，可以分别设置实验动物实验模块、模式生物实验模块和人类疾病动物模型实验模块，各个模块之间彼此各有侧重又相互交融。例如，实验动物实验模块侧重常用实验动物包括小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬、小型猪和猕猴等实验动物的比较医学实验研究，而模式生物实验模块侧重秀丽线虫、果蝇、斑马鱼等生物的比较医学实验研究。

2.2.2 实验教学层次

教学层次上，可以分别设置基础性实验、综合设计性实验和研究探索性实验，3个不同层次的实验承担不同的认知教学任务。

基础性实验主要让学生了解和理解一些基本的实验技术和方法，例如可以通过一些常用的外科手术方法制备不同的人类疾病动物模型，比较经典的有心导管介入冠状动脉栓塞心肌梗死动物模型、冠状动脉结扎造成心肌缺血梗死诱发心律失常动物模型、线栓法大脑局灶性脑缺血动物模型等，以及通过脏器的切除制备不同的人类疾病动物模型，具有代表性的是卵巢切除骨质疏松模型等。

综合设计性实验注重的是培养学生综合利用和应用掌握的各种基本实验技术和方法来分析和解决各种研究问题，例如同样都是动脉粥样硬化动物模型，根据不同的致病机理，不同的学生可以采用不同的造模方法进行复制，包括食物性动脉粥样硬化、药物性动脉粥样硬化、外科手术性动脉粥样硬化以及上述方法的联合造模，进而比较各种造模方法的科学性、可靠性、重复性、经济性等，并与临床动脉粥样硬化疾病的发病机理、症状、病理变化特点等进行比较，培养其运用综合的方法和手段分析和解决问题，以达到创新能力和素质的综合培养。

研究探索型实验多为学生在教师的指导下独立开展和完成一项自主实验，或者在指导教师的研究领域或研究方向进行科研课题的研究，形式多为第二课堂或者大学生创新基金项目，是学生早期参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式，也是课堂实验教学的延伸。在研究、探索的过程中，培养学生创新的意识和能力，以及科学研究的基本能力和素质。

2.3 实验教学模式的应变与创新

实验教学的方法和手段贯穿于教学实践过程中，决定了教学的效率和效果［10］。目前，比较医学实验教学基本是教师课前预实验、准备实验用品，上课时教师进行讲解、示范，学生按照实验程序和步骤完成实验操作，课后完成实验报告，全部实验课程结束后进行实验考核。这种灌输式的实验教学模式，既无法调动学生的积极性和主动性，也无法客观地评价和考核学生的能力，更难以有效培养学生的创新意识和综合素质。

2.3.1 案例教学法

由于比较医学实验教学涉及多学科知识，学生在较短的时间内难以有效地综合广泛的知识体系并将其运用于实验操作中，因此，可以尝试采用案例教学法［11］，通过具体案例的讲解，让学生对于一项具体的实验，从实验设计、实验准备、实验操作、实验分析、实验总结等多方面对实验内容进行全面的了解，同时引导学生在思考中加深对各科学理论知识的理解，从而融会贯通，提高其分析问题、解决问题的能力，也有助于培养学生自主学习能力、实践能力和创新能力。

2.3.2 错位教学法

在学生对实验课程有了一定了解和熟悉的基础上，可以尝试采用错位教学法［12］。错位教学法通常由教师将某一堂实验教学内容提前布置给学生，由学生单独或者以小组为单位进行“备课”，然后轮流请学生给集体师生“授课”，这样有利于激发学生学习的兴趣和积极性，也能有效地培养学生的自主和实践能力。

2.3.3 实验教学考核方法

理想的实验考核模式不是仅仅考查学生所掌握的知识和基本操作技能，而是应当充分激发学生学习的积极性、主动性和创造性，并可全面、合理、客观地评定学生的综合能力与素质，包括认知和态度、实践能力、创新能力、团队协作能力、运用知识的能力，以及实验中表现出的合作精神、认真与实事求是的科学态度等［13］。因此，实验考核可以从实践能力、创新能力、团队协作能力和科研写作能力等多个方面进行考核，通过对实验教学考核环节的量化管理和目标考核，达到调动学生学习的积极性和主动性，消除其对教师的依赖思想，培养学生的创新意识、科研能力、团队协作意识、实事求是的态度、严谨务实的作风，为学好后续的专业课程打下良好的基础。

3 结束语

比较医学是生命科学的重要组成部分，也是生命科学医学研究的重要手段，对医学的发展作出了巨大的贡献。针对目前比较医学实验教学的实际现状，对实践过程中实验教学理念、课程体系、内容、方法、手段、模式等方面的问题进行探索和研究，旨在为高等医学院校比较医学实验教学模式的创新和改革提供客观、系统的参考方案，提升创新人才培养的水平。

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