医学院校动物实验课程教学改革探索

2021-07-12 08:04徐泰安
探索科学(学术版) 2021年1期
关键词:斑马鱼实验教学动物

徐泰安

大连大学附属中山医院 辽宁 大连 116001

引言

实验动物是现代生命科学研究中必备的四个基本研究条件之一,生命科学领域的发展离不开实验动物和动物实验的帮助。自诺贝尔生理医学奖设立以来,83.8%的获奖项目涉及到动物实验的研究,一直以来,实验动物作为人类的“替难者”,已经并将继续为保障人类健康做出了巨大的牺牲和贡献。随着我国科研水平的不断提高,对实验动物专业人才的需求量也逐渐增大,动物医学专业培养的兽医人才在实验动物的饲养管理和使用过程中扮演着重要的角色,在保障实验动物的健康,维护动物的福利等各方面起到重要的作用。在动物医学教育体系中,“实验动物学”是教授未来的兽医有关实验动物和动物试验相关知识的重要课程,在动物医学教育体系中提升、充实受教育者的理论知识,在提高其动手能力、培养其团队合作精神等方面具有重要作用,对提高我国科研水平具有重大意义。

1 目前的教学现状和已经存在的问题

在目前看来,高等院校对于学生的培养目标是要求学生能够掌握本专业的基本理论、基础知识和基本技能,培养学生的创新能力和创新精神,提高他们的学习能力和实践动手能力,增强学生的社会适应能力,使学生能够适应地方经济,成为为社会发展做出贡献的高级应用型人才。动物实验课程就是一门强调理论结合实践的一门专业基础课。随着经济的飞速发展,科技也得到了不断地进步,对于实验课程来说,设备设施都有了部分改进和提升,但是在目前的实验教学中,仍然存在着一些问题。例如目前的实验课程,仍然是以教师作为教学主体,对学生进行灌输式的教学,学生在实验课程中的参与互动比较少,更无法进行启发和探究式的学习;而实验的内容也设置的较为单一,基础性实验的比重远远超过了综合性和探究性的实验比重;而且教师对于这门课程的实验操作考核的方法和形式更是不完善。在进行授课的时候,首先向学生进行实验原理、实验目的、实验方法步骤的灌输,最后学生只需要按照教师提供的实验操作流程来进行操作,就可以得到相应的结果。在这种实验教学的模式下,部分学生在课堂上往往是走马观花式的学习,对于实验过程中出现的现象和实验特征不进行自己的分析,学生的主观能动性得不到发挥。这节实验课程仅仅只是帮助学生熟悉了这个实验的基本流程和相关设备材料的操作方法。而在实验结束后,学生依然对于实验原理没有清晰的掌握。这样,实验课程并没有发挥出课程的作用,不仅对于理论知识的深入理解有影响,更不能够帮助学生提高他们的学习热情和学习效率。因此需要对动物实验课程的教学模式进行改革,更好地为学生提供相关的服务。

2 对动物实验课程教学的建议

2.1 创新改革实验内容 针对学生上过机能实验动物内容的情况,精简实验课内容,减少小鼠的基本实验操作内容,加入豚鼠、家兔、斑马鱼等不常操作的实验动物,增加学生的新鲜感,提高学生的学习兴趣。紧扣基础,并适当扩展实验课程的深度和广度,创新性地改革实验内容。不同种类的动物尽量安排不一样的内容,并穿插实验动物模型的一些相关制备方法,将基础操作与实际应用相结合。例如:先安排学生复习小鼠的抓取固定等基本操作,接下来的教学内容为采用链脲佐菌素注射制备糖尿病小鼠模型,观察糖尿病动物模型的一些典型特征(如多尿、消瘦等),称量小鼠体重,测定小鼠的血糖值,引入糖尿病动物模型制备成功的标准,并对其进行解剖和病理取材,既让学生复习了动物的基本实验操作,学习了动物疾病模型的制备,观察动物疾病模型各项指标及模型的成功标准,对如何安排和实施动物实验有一个全面的认识,同时减少了实验动物的用量,提高了教学效果,达到了教学目的,还可以向学生强调3R(减少、替代、优化)原则,尽量减少实验动物的数量。通过创新改革《实验动物学》教学,不仅让学生掌握一些关于实验动物和动物实验的基本知识、基本操作,更重要的是使学生学会在以后的工作实践中综合运用这些知识与技能,开展动物实验,进行科学研究。

2.2 把握学科前沿 根据实验动物中心现有的动物实验设施、仪器和设备等,因地制宜,适当扩展教学内容。加入近年来实验动物的新内容,安排学生参观屏障系统和IVC实验室,使学生对屏障系统和IVC实验室设施布局、操作流程,以及屏障系统内饲料、垫料、笼具的清洗和消毒,独立通气笼盒的结构、维护和使用方法有一个初步的了解。根据本实验动物中心的斑马鱼养殖系统,特意加入了斑马鱼的相关实验,如让学生辨别斑马鱼的雌雄,斑马鱼交配,观察斑马鱼的动态发育过程,既了解了斑马鱼的发育过程,又引入发育生物学的相关知识。此外还购进了小动物活体成像仪、荧光染料,增加了小动物活体成像的原理及演示实验。对于一些不具备条件开展的实验(如转基因技术等),就采用PPT讲解结合电教片放映的方式开展。随着新内容的加入,拓展了学生的知识储备,提高了学生的学习兴趣,也大大激发了他们的创新欲,如:学生在设计肿瘤药物实验的时候,就会优先选择采用小动物活体成像的方法。

2.3 鼓励学生开展自主设计创新实验 学生初步了解动物实验饲养相关知识及如何使用动物实验设施后,根据动物种类讲述动物实验的基本操作,并合理安排各种动物实验的必备技能,如:各种动物不同的给药方式、血液的采集、麻醉、药物剂量换算等。将学生分为不同的组别,在专门的老师指导下查阅文献,结合实验动物学课程所学的知识,以团队的形式自主设计创新实验,并将实验方案以PPT的形式进行汇报,教师点评,师生一起讨论,让学生自主思考,如何去设计动物实验,以及强调设计动物实验过程中需要注意的问题。让学生学以致用,并选取一些可行性好的设计方案以开放性实验课程提供给感兴趣的同学操作。综合应用各种动物实操技能,让学生充分调动所学所做,将所有知识进行融合,科学正确地制定动物实验方案,进一步提升学生对动物实验的认识、运用和实践。

2.4 加强实验室的团队建设 第一,应该加强实验室的教师队伍建设,生物化学实验的内容具备综合性、实用性和前沿性等一系列特点,因此需要专业领域的专业教师进行实验指导。教师在进行实验教学的时候,可以引进自己的科研成果和新的理论方法,进行与科研相结合的实验教学模式的建立和完善。因此学校需要引进高学历的专业研究型人才进入到生物化学实验的教学队伍当中来,并且为教师提供专业深造的机会,以此来提升实验教师的专业技能和综合素质,形成一支专业、结构合理、技术精湛的实验教师队伍。其次,还要发挥专业社团骨干成员的作用,在日常的教学中,一些骨干成员可以利用课余时间来协助教师进行实验的准备工作,在进行正式的实验教学时也可以充当教学小助手,以社团成员来弥补教师的时间限制,以实现实验室开放式教学的需求。此外,学校也可以出台相关的政策,给参与实验教学协助的教师一定的课时补助,激发教师的教学积极性。

结束语

动物生物化学课程涉及到的知识面非常广泛并且内容也比较繁杂,而且实践性也特别强。动物生物化学实验在这门课程中占据着非常重要的比重,它不仅仅是对学生理论知识学习的巩固,也是对学生进行创新意识和创新能力培养的一种教学方法。高等院校与教师都应该重视动物生物化学实验课程,对课程教学方法进行改革,提升实验课程的教学质量,对学生的实验技能和创新意识进行增强,从而培养学生的综合能力,使学生能够达到教学要求,为以后的学习和科研打下基础。

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