基于构建动物疾病模型提升医学本科生科研与临床能力的实践与探索

孟祥虎，丛戎，姚亮宇，叶俊，黄华兴，宋日进

（1. 南京医科大学第一附属医院泌尿外科，江苏南京 210029；2. 南京医科大学第一临床医学院，江苏南京 210029）

随着循证医学的不断发展，很多疾病的研究都有赖于动物疾病模型的建立，因此各项医学课题的研究都需要借助不同的动物疾病模型去开展。仅仅凭借体外实验去探索疾病发展的客观规律，在当今医学研究中是难以令人信服的。纵观国家自然科学基金甚至是973 重点项目研究课题，大多在动物疾病模型的基础上开展科研工作[1-6]。这种医学研究趋势要求当代临床医学生要充分了解各种模型动物的生活习性，善于构建各种疾病的动物模型，熟练运用动物模型去深入研究临床疾病的内在机制。这些新要求是现阶段临床教学工作的重点。同时可以看到，现在临床医生承担了医科大学、医学院、医院大量的科研及临床工作，早期在医学本科生中开展动物疾病模型培训对他们日后开展科研及临床工作至关重要[7]。

本团队在担任临床医学五年制及八年制临床班的本科生导师、暑期科研实践导师及临床实习导师中针对本科学生进行基于构建动物疾病模型提升其科研与临床能力的实践与探索，效果良好，现报告如下。

1 对象和方法

1.1 研究对象

以南京医科大学2016 至2018 级临床医学专业部分本科生共26 人作为研究对象。该阶段的学生尚未系统接触科研以及临床工作，通过前后自身对比探索构建动物疾病模型提升其科研与临床能力的效果。

1.2 教学材料和方法

教学案例为阴茎海绵体神经损伤性勃起功能障碍动物模型。课程共间断安排2 周，首先根据动物疾病的模型，指导进行科研论文查询，根据科研论文查询结果建立海绵体神经损伤性勃起功能障碍动物模型的流程。而后选择大鼠进行模型建立，包括麻醉、固定、消毒、切开、缝合及结扎等基本操作的练习。所有学生在培训前进行本科生科研训练实验评价（见表1）[8]以及外科基本操作，如外科洗手（见表2）、缝合及打结（见表3）等考核，培训结束后再次进行上述考核。

表1 科研能力评价指标

表2 临床能力评价指标—外科洗手

表3 临床能力评价指标—缝合及打结

1.3 考核标准及教学满意度调查

教学效果的评定分为两部分，一部分为科研评定，主要包括查阅文献能力及实验方案设计能力。另一部分为临床基本技能评定，分为外科洗手、缝合与打结等。教学结束后以无记名方式进行教学模式的满意度问卷调查。发放调查问卷26 份，均有效收回，有效问卷回收率100%。

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0 进行统计学分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示，培训前后成绩比较采用配对样本t 检验，以P＜0.05 为差异有统计学差异。

2 结果

2.1 动物疾病模型的建立

通过查阅文献及本团队自身经验，指导学生进行科研文献阅读及总结，并建立阴茎海绵体神经损伤性勃起功能障碍大鼠模型的实验流程[1,9]。进一步指导学生进行动物麻醉、固定、消毒、切开、缝合及结扎等基本操作，寻找阴茎海绵体对的解剖位置（见图1），根据文献要求进行损伤，从而建立动物模型。

图1 MPG 及CN 的外科解剖

2.2 教学效果评定

教学效果评定共分为科研及临床两部分，科研评价得分包含查阅文献能力以及实验方案设计。临床评价分为了外科洗手、缝合及打结等外科基本操作（具体见表4）。从表4 可以看出培训后学生科研能力较培训前明显升高（28.69±2.46 vs 22.38±3.37，P＜0.01），同时外科洗手、缝合及打结等外科基本操作得分也均较培训前有了明显提高。

表4 基于动物模型培训前后学生的科研及临床技能变化（分，±s）

表4 基于动物模型培训前后学生的科研及临床技能变化（分，±s）

评价指标 培训前 培训后 P 值科研能力 22.38±3.37 28.69±2.46 ＜0.01外科洗手 5.81±0.75 8.12±1.07 ＜0.01缝合及打结 36.96±4.60 45.38±5.66 ＜0.01

2.3 教学满意度评定

满意度问卷调查结果显示，绝大部分学生认为在本科生中开展动物疾病模型构建是有必要的（96.1%），既有利于提高科研基本素养（96.1%），又可以帮助学生们掌握基本的外科临床操作（100%）。同时大部分学生认为动物疾病模型的建立有助于帮助了解书本中疾病的发生、发展，有助于强化对知识的掌握（92.3%），能够增加学习的积极性及主动性（92.3%）。

3 讨论

临床医学研究需要各种动物疾病模型的建立，如：药物性肝损伤模型、大鼠创伤模型、糖尿病大鼠模型、兔肝癌模型以及大鼠勃起功能障碍等模型。然而事实上，目前医学生对于模型动物的了解知之甚少，在建立动物模型方面能力相对较弱，其实验动物知识储备不能满足现代医学研究的需要。其原因主要有：（1）学校的课程主要集中于教授人体相关的解剖、生理、病理等知识，教学的范围并没有有意识地去涉及实验动物相关的诸多方面。（2）实验动物的培训需要准备相关活体动物，增加了课堂的不确定性，降低了课程的可控性，部分教师因此而不愿去开展类似课程，仅仅满足于理论知识的PPT 教学。（3）部分学校没有充分意识到动物模型在当代医学研究中的重要作用，没有充分考虑到培养医学生建立动物模型能力的重要性。

越来越多的医学生将步入研究生学习阶段，许多临床医学专业的学生在未来的研究生学习期间将直接面对建立动物疾病模型的问题，面对这些本科期间并没有接触过的问题，很多医学生甚至连模型动物的饲养都无法完成[10]。同时部分学生对于课堂上的各种临床疾病的了解仅局限于课本，主要靠死记硬背来获取医学知识，无法深入了解各种疾病的发生、发展及转归，而早期针对临床医学生进行动物疾病模型的构建，对于他们提高科研素养及加强临床疾病的认知会起到重要的启迪作用。

早在2014年，我国已有学者针对本科生动物细胞培养进行了探索，学者王宏刚等人发现通过开设细胞培养实验，不仅使本科学生学习了细胞培养技术，熟悉常用仪器，并且亲身体验了科研活动的内涵，大大激发了从事科研工作的热情和兴趣[11]。同时学者陈思怀等提出在普通实验室开展本科生动物细胞培养教学实验的设想，并且发现通过简易的培养装置、自制倒置显微镜的替代等措施，在普通实验室完成细胞培养教学是可行的，通过上述措施可使学生在本科阶段即可进行细胞生物学实验，为研究生阶段的科研工作打下良好基础[12]。

研究发现通过参与建立动物疾病模型，有效提高了学生的查阅文献及实验方案设计等科研基本能力，又促使学生掌握外科洗手、缝合及打结等基本的临床技能。同时考虑到本科生临床动手机会的欠缺[13]，通过动物实验操作，可以使他们增加对临床的兴趣，并能更好地掌握临床技能。

然而本文仍存在以下局限。第一，纳入本研究的学生数量少。本研究为本课题组的探索性研究，此外需要占用学生较多的课外时间，限制了我们招募更多的学生。第二，本研究中仅开展了大鼠阴茎海绵体神经损伤性勃起功能障碍动物模型，主要原因是与纳入本研究的大部分学生将来的研究生方向有关，本研究中大部分学生拟选取泌尿外科为研究生专业，选取本动物模型对他们初步了解泌尿外科起到促进作用。另外，如果要建立其他动物模型，可能需要更多教师的参与及更多的动物。第三，本研究的科研评价指标中仅纳入了查阅文献及实验方案设计能力，临床技能指标中仅纳入了外科洗手、缝合及打结等基本操作，虽然上述指标未能全面覆盖临床中常用的科研及临床评价指标，比如，科研指标中缺乏实验过程及实验报告的评价，临床指标缺乏消毒铺巾、切开、止血等外科操作。然而对于仅局限于理论课，尚未接触科研及临床的本科生来讲，上述指标已能反映出其科研及临床能力。

因此，基于本研究的结果及目前存在的局限性，我们提出以下更加完善的流程及设想：

3.1 建立动物疾病模型，培养医学本科生科研思维能力

（1）设计与医学本科生各年级基础知识教学相一致的动物疾病模型；

（2）指导教师结合动物模型，运用翻转课堂、SPOC模式等进行科研安排[14,15]；

（3）展开实验动物相关的培训活动；

（4）利用学校已有的社团学生会组织，开展实验动物解剖竞赛、实验动物知识课堂等多元化的活动。

3.2 建立动物疾病模型，促使医学本科生掌握临床基本技能

构建实验动物的模型本身就是一次练习外科手术技巧的机会。临床学生在构建模型的过程中，不断练习切开、缝合、暴露、止血、打结，模拟手术过程，学生在学习构建动物模型和练习外科操作技巧两个方面，齐头并进，临床与科研并重。

3.3 建立动物疾病模型，提高医学生对临床疾病的认知能力

围绕人体疾病和动物模型关系，提升并加强医学生临床疾病诊疗能力。根据各年级已学课程，充分考虑学生的知识储备差异，以动物疾病模型为切入点，使学生具体参与到该种疾病的发生、发展、转归的过程，结合课本所学知识，与人体疾病的异同点进行比较，能使学生更加深入地理解疾病的自然过程。

4 结语

总之，通过本研究我们发现早期在本科生中开展动物疾病模型的建立有助于提升医学本科生提升科研及临床实践能力。因此，在接下来的探索中，可以根据学生的拟选研究生专业设计符合其专业的动物模型，对于他们早期掌握科研方法、科研思维以及临床疾病的发生发展、临床技能的掌握起到促进作用。