实验动物模型在药理学实验室开放教学中的实践与探索

付丹妮，王羽，刘明洁

(内蒙古民族大学医学院，内蒙古 通辽 028000)

0 引言

1 实验教学在《药理学》教学中的重要意义

随着我国高等教育体制的深化改革，响应号召提出了对于高等院校应加强重视学生素质教育的新要求。实验室是高等院校培养应用型人才的重要场所，实验室开放则是培养符合社会需求的应用型人才的重要途径，是实现素质教育和创新人才培养目标的重要教学环节，是学校办学条件的一项重要体现，能在很大程度上反映出高校现有的教学质量和现代化建设水平，因此，为了提高学生创新能力、实践能力，充分发挥开放性实验室的作用，充分利用各项实验资源，积极实施实验室开放，在实验过程中积极引导学生发现问题和解决问题，不断提高综合能力[1]。

实验教学是《药理学》教学中的重要组成部分，在医学生的教学中占有重要的指导地位，是对课堂中理论教学部分的验证和补充，是培养学生实践操作能力和提高学习兴趣的重要组成部分，并将所学的系统解剖学、生理学、病理学、病理生理学等知识融合其中，以填补理论和实践知识的不足，既能提高医学生的学习兴趣，也能强化学生学习的自主积极性。

《药理学》是药学和医学相关专业的必修课，是连接基础医学和临床医学的重要桥梁。《药理学》实验课主要以小鼠、大鼠和家兔等动物为实验动物，是采用实践手段用以验证理论课程所讲的各个系统的药物在动物实验中所产生的用途、机制、药理作用和不良反应，通过动物实验教学使学生对理论知识的理解和记忆进一步加强并充分理解掌握课堂上所讲述的药物在在体或离体动物模型中的作用[2]。

2 《药理学》实验教学中存在的问题

以前的《药理学》实验教学一般采用验证性实验教学，即学生自主根据实习指导中的实验步骤进行实验，最终得出课本中叙述出相应的药理作用或不良反应就算是实验成功，这种实验教学形式能够充分提高学生对基本理论知识的记忆和掌握，但难以提升学生独立思考问题并作出实验设计、查阅文献和的能力，为进一步提高学生的实验设计等能力，充分调动并发挥出学生在整体药理学实验中的创新精神，本教研室对医学生原有的实验教学模式和考核模式进行调整改革。

3 实验教学模式的改革

3.1 实验室开放以补充实验课教学中的不足

医学生的《药理学》课程是选用杨宝峰、陈建国主编，人民卫生出版社出版的《药理学》(第9版)作为理论指导书，将内蒙古民族大学出版的《机能实验学》为实验指导书。《药理学实验》课程中的实验大部分是验证性实验，在《药理学实验》的考核中多是采用实验理论考核，同时在药理学实验教学课程中其教学内容、方法、时间以及考核方式等都存在不足的地方，因此，采用实验室开放对《药理学实验》课程进行补充[2]。

3.2 《药理学实验》教材中对实验要求

实验“传出神经系统药物对家兔血压的影响”中要求学生掌握：

(1)通过实验学习麻醉动物急性血压实验的方法；

(2)观察神经、体液因素以及受体激动剂或阻断剂对动脉血压的影响；

(3)理解和掌握传出神经系统药物对动物血压的相互作用关系。

实验步骤：

(1)称重后采用浓度为20%乌拉坦，并以5 mL/kg的药液量缓慢耳缘静脉注射麻醉，并固定于兔手术台上。

(2)做气管插管和颈动脉插管，颈动脉插管应与BL-420生物机能实验系统相连。

(3)依次耳缘静脉注射传出神经系统药物0.001%乙酰胆碱0.08mL/kg、0.1%水杨酸毒扁豆碱0.2mL/kg、0.1% 硫酸阿托品 0.2mL/kg、0.1% 盐酸肾上腺素0.02~0.03mL/kg、1%酚妥拉明0.1mL/kg和0.1%盐酸肾上腺素0.02~0.03mL/kg，观察给药后心率和血压的变化并分析实验所用药物对家兔心率和血压的作用特点。

完成以上实验项目，则实验课结束，学生课下完成实验报告，教师对学生的实验报告给予评阅，给出分数，并在最终的实验考核中占有一定比例。

3.3 家兔心肌缺血再灌注损伤的动物模型制作

课上实验已经完成了家兔的麻醉、固定、气管插管、颈动脉插管，并与BL-420生物机能实验系统相连，观察了传出神经系统药物对家兔血压和心率的影响。课后作为补充的实验内容有“家兔心肌缺血/再灌注动物模型的制作”，这是为有能力和想继续深造的学生增加的内容。

实验步骤：

(1)记录心电图：将心电图仪的针形电极插于动物双上肢与左下肢皮下，观察并记录标准肢体Ⅱ导联心电图。

(2)心肌缺血再灌注损伤模型的制作：剔除胸部兔毛并消毒，沿胸骨中线从胸锁关节平线至剑突上方切开皮肤，暴露胸骨，在心尖搏动最明显处的上一肋间隙，沿胸骨左缘剪断1~2肋软骨，使用小动物开胸器撑开胸腔，提起心包膜正中，用眼科剪子将心包膜前部剪开一小口，用眼科摄子将左心耳轻轻上提外翻，可见左冠状动脉(LAD)自主动脉根部发出，用持针器持眼科小圆弯针穿线，于LAD主干根部下约2~3mm处钩绕LAD(图1 A)，结扎造成缺血，结扎时于LAD表面垫一小硬质管(长10mm，管径2mm)(图1 B)，便于松开结扎线，结扎成功后即造成心肌缺血，放松则恢复心肌灌注，阻断血流前经耳缘静脉给予肝素1mg/kg抗凝，结扎成功后，心电图Ⅱ导联ST-T出现弓背向上抬高、T波高耸等缺血表现，钳夹关胸。缺血40min后，剪开结扎线，恢复LAD血液灌流，实现再灌注循环。各组动物在实验中连续监测心电图(ECG)、平均动脉压(MAP)和心率(HR)等指标[3]。

图1 心肌缺血再灌注损伤模型的制作

4 实验教学考核模式的改革

实验考核是实验教中学的主要环节，考核成绩主要依据其出勤情况、实验报告成绩和期末考核来进行综合评定。但这种考核方法存在弊端，一方面易使学生对实验课不重视，课上实验操作敷衍，课下抄袭实验报告；另一方面难以真实的反映学生对于实验设计、动手和分析的能力，同时也不能有效督促学生积极认真上实验课，更谈不上培养其创新能力的[2]。于是在实验考核中增加了实验技能的操作，如小鼠的灌胃、小鼠的尾静脉注射、大鼠的灌胃等，教师根据学生的实际操作情况给予相应的分数，并在最终的成绩评定中给予相应加分。

5 实验室开放对学生的学习带来的好处

通过在实验“传出神经系统药物对家兔血压的影响”中的学习，加深了学生对传出神经系统药物作用的理解和记忆，实验结束后要给予家兔注射过量的麻醉药，但对于一些接受能力较好，且要继续学习的学生来说实验课的内容远远不能满足他们的需求，所以在下课后，老师和学生可以继续利用实验设备和动物制作“家兔的心肌缺血再灌注模型”。

5.1 实现了实验教学资源的有效利用

实验室是实验教学可以有效继续的重要平台，教学仪器的有序运行和各种实验相关设施则是实验教学和实验室开放平台的重要保障。但实验室往往仅供学生上课使用，课后关闭不被允许使用[4]。实验室开放可使实验场所和仪器设备更有效地被利用，使学生充分利用课余时间学习更多的实验技能和知识，并提高开创性思维能力和团队合作能力，使实验教学资源发挥最大的优势。

5.2 开拓学生的知识面和创新思路

教师鼓励学生自主思考问题，提出问题、设计解决思路，并用实际行为解决在实验过程中遇到的难点，教师也可以在此期间适当引导并鼓励学生独立完成整体实验。使学生能够通过自己的独立思考分析问题、查阅文献，找到一种更加便捷、经济的方法使其实验更有说服力。同时，指导教师也需鼓励学生将自己的好方法和思路通过以论文的形式撰写出来，为别人提供更好的实验思路，避免重复操作。通过以上具有较强逻辑思维的培养方式，进一步提高学生思维的宽度与广度，思维逻辑清晰与缜密，全面掌握各环节的要素，也培养学生自主思考问题的能力及不怕失败刻苦钻研的精神[5]。

5.3 本科生走进中(蒙)药化学与药理学的学科点

中(蒙)药化学与药理学的学科点具有硕士学位的授权点，实验室开放能让研究生带领本科生一起做实验，开扩眼界，增长知识，了解研究生的生活和学习情况，对将来的课题申报和科研打下基础，为培养国家所需要的多元化人材做出贡献。

将本科生对“科学探究”的求知欲转向“科学实践”实践能力，使科学实践成为实现“学生学习真正科学”的必经之路。通过正确引导学生实际参与整个课题研究方案设计、检测试验、数据分析、报告撰写等方式培养学生对科研实验兴趣，真正了解科研，激活学生科研思维，增强学生科研能力，进行真正的素质教育[6]。

5.4 创新型课题开放

本科生进入实验室掌握基本操作的同时进行专业课程的学习，这是对基础理论知识和实践内容相结合的重要举措。实验项目也以中蒙药并重，实验项目也以老师们的课题为主，在老师的指导下进行实验技能和新知识的学习，要求学生要有强烈的学习兴趣，对基础知识掌握牢靠，了解相关学科最新的研究进展和背景知识[5]。

6 实验室开放还有待于改善的地方

6.1 虚拟实验室的开放

在疫情期间，学生的实验课都是在网上观看实验过程，学校也开放了虚拟实验室，使学生能够通过电子设备重复观看完整的实验过程，在此期间学生和老师都学到了许多受实验条件限制不能开展的实验。

当学生走进实验室后，由于实验室设备等条件的限制，有些实验不能开展，希望学校能够尽快开放虚拟实验室。老师们也在尽可能的条件下，自制了一些实验项目的小视频，但这远远不能满足学生的需求，以后还要制作更多的项目来满足学生的要求。

6.2 建设实验教学和交流的网站

为师生便于查阅文献，我校建立了图书馆科研服务群。为有利于混合教学改革，建立了混合教改交流群等等。在此强烈建议学校尽快建成有关以实验项目为主的网站，以便于学生和老师交流学习。