PBL模式《小动物透明标本制作与技术改良》建设与教学探索

刘 敏，陈 曦，徐德全

(华中农业大学 动物科技学院动物医学院，湖北 武汉 430070)

动物解剖学是动物科学，动物医学专业必修的重要主干专业基础课，是有关专业基础课和专业课的先导。在教学过程中，发现学生对课堂上展示标本的制作过程普遍表现出浓厚的兴趣。而其他专业的学生因为对动物的喜爱，也常常会表现出对动物身体结构浓厚的兴趣。为了提高学生学习掌握动物体机体结构及后续专业课程的兴趣，激发他们的创新思维和动手实践能力，本教研室开设了以制作透明标本为基础的实验课程——《小动物透明标本制作与技术改良》。经过2015-2017年近3年来的开设课程实践，已经逐步形成了有自己特色的基于PBL的创新性实验课程教学模式。

1 透明标本制作的意义

透明标本是应用化学药品和物理方法作用于动物的肌肉组织，使其折光率和透明剂的折光率相近，以达到透明的目的，然后用仅对硬骨、软骨组织具有亲和性的染料对动物尸体进行染色，这样硬骨或软骨组织会被染上不同颜色而显出其结构[4-7]。小型动物因其骨骼纤细软弱，而且骨骼各个关节部位没有完全骨化，制作单独骨骼标本很困难，而制作透明骨骼标本则相对容易，且制作出来的透明标本清晰美观、颜色鲜艳、有立体感，有别于常见的骨骼标本。因此，一般小型的脊椎动物都适合做透明骨骼标本。

透明标本无论在教学方面还是科研方面都有较为重要的意义。此种方法可以显示一般解剖方法难以观察清楚的结构，并在保持标本外形完整的情况下显示出体内骨骼部分，对于学生能更清楚的观察、掌握骨的结构及骨在动物体内的精确位置关系都有其它标本无法取代的效果。透明标本还可以显示出动物骨骼的发育情况，从而对研究动物的骨骼发育规律具有重要的参考价值。在本校目前的课程体系中，并没有这样一门类似课程可以让学生掌握透明标本制作技术，并对技术中的细节部分进行思考从而加以改进。因此本教研室开设了这门创新性实验课程，供全校学生选课学习，可拓宽各专业同学对于动物机体和动物专业的认识，激发他们的学习兴趣，对其将来继续从事相关研究或者工作都有较大益处。

2 以创新性实验方式开设本课程具有较大的灵活性

透明标本的制作过程较为繁琐，所需要的制作时间较长，成功率较低[3]。借鉴文献[4-6]和互联网上的教程，归纳透明制作基本过程包括以下步骤：处理动物尸体；固定动物尸体；脱脂；半透明、软化；染色；净化等。经过多次预实验发现，这些步骤中所需要的试剂品种和剂量受实验动物的种类、大小、实验的温度等条件的影响，需要在实验中通过观察进行调整。如制作鱼的透明标本，脱脂这一步需要根据鱼体型大小、所含脂肪量多少而调整试剂浓度及浸泡时间。在进行小鼠和雏鸡透明标本制作时，半透明所需的KOH浓度和浸泡时间就和鱼透明标本制作不一样，如果统一KOH的浓度和剂量，就会导致鱼尸体的散架，而小鼠和雏鸡透明程度不够的状况。这样导致实验操作人员的进度不一致，没有办法统一安排课程时间。这些因素导致透明标本的制作要开设成一门传统的实验课，受到了很多的限制。

近几年，学校大力倡导开设以创新性、自主性、探索性和科学性为理念的创新性实验课程。该课程可以面向全校本科生、以小班形式开设，开课时间、地点以及形式可以多种多样，由教师自主决定，这使得课程具有很大的灵活性。正好符合开设透明标本的制作实验课的需要。为此，本教研室面向本科生新开设了《小动物透明标本的制作与技术改良》的创新性实验课程，既可通过学生的实验改良并完善透明标本的制作技术，又可探索创新性实验教学的新模式。

3 PBL教学模式可提高学生的学习兴趣及创新协作能力

PBL是以问题为基础的学习，20世纪60年代由美国神经病学教授Barrow在加拿大麦克马斯特大学提出的一种课程模式，目前已成为国际上一种十分流行的教学方法[1-2]。PBL的教学模式以学生为中心，偏重小组合作和自主学习，充分发挥学生的主观能动性。教师只是作为引导者出现在课堂[8]。

为了激发学生的思考和提出问题，将报名参加本课程的学生分为若干个小组，每组设有组长，负责组织和统筹本组事务。在教师讲授完透明标本制作的基本步骤后，让各组同学观察已经制作完成的(教师或者前些年学生制作的)标本以及阅读对应的制作方案，引导他们组内讨论，从中发现问题，提出问题。比如：透明程度不够、染色不太均匀、动物标本内有气泡等等。各组总结出问题后，针对原始方案查找文献寻找解决问题的方法，撰写出新的方案。在实验过程中按照本组的同学讨论并撰写的方案进行。实验进行过程中，组员内部可以随时通过课程qq群沟通、讨论，也可以和老师、其他组同学讨论。实验结束后，每组根据自己的实验结果，撰写实验报告，重点在于总结实验成功经验、分析失败的原因以及是否解决了自己提出的问题。

在教学过程中，发现基于PBL的教学方式提高了同学们发现问题、检索阅读综合文献的能力。本课堂采用小班教学，分组以后同学们的参与度非常高，不时就有同学提出自己的疑问，积极咨询老师并检索阅读文献，讨论气氛热烈。而实验结束后的讨论、总结并上台用PPT的形式呈现本组结果则很好的锻炼并展示了同学们归纳、分析、总结、及逻辑推理的能力。

4 小 结

总之，经过从2015-2017年数次开课的情况来看，学生比较喜欢选择《小动物透明标本制作与技术改良》这门课程，每次选课人数均达到限制人数的上线。而课程采用的PBL的教学模式，使课堂不局限于传统的老师教课、学生模仿的实验课堂，大大提高了学生参与实验的积极性和兴趣。在整个实验过程中，学生不仅主动掌握并改良了透明标本的制作技术，并潜移默化的对小动物骨骼的名称位置、动物机体组织结构层次、相邻位置关系等知识有了较深刻的认识，这对于动物科学专业、动物医学专业的学生来说，为后期各门专业课程的学习奠定了良好的基础。而对于其他专业中对动物身体结构感兴趣的学生来说，无疑是一次较好的科普知识、动手操作的体验。基于PBL教学模式的创新性课程《小动物透明标本制作与技术改良》大大提高了学生的实践能力，符合国家、学校提出的创新性、自主性、探索性和科学性实验课程开设的理念，具有较好的应用前景。