提高“实验动物学”教学效果的思考

摘 要：根据生物（医学）工程专业本科生培养的实际需求，结合学科特点和课程内容，对实验动物学课程教学过程中存在的问题和不足进行了思考。寻求建立符合自身条件和要求的教学体系，调动学生的学习积极性，以提高本课程的教学效果和教学质量。

关键词：实验动物学；教学；学习兴趣

为了探究生命现象、生命活动的本质，提高人们的生活水平和质量，实验动物在医学、药学、农林学、化学、生物材料科学、医疗器械、国防军事科学等许多科学研究中起到了非常重要的作用。历史上人类的许多疾病研究均是通过动物实验获得突破的。据统计，在生命科学研究中，动物实验的课题占到60%以上。100多年来，诺贝尔生理学或医学奖研究成果有67.5%是使用实验动物获得的[1]。因此，上世纪五十年代，在现代科学技术的快速发展下诞生了实验动物学这门学科。实验动物学是以实验动物为对象，对其进行质量控制，并将培育的实验动物应用于生命科学研究的一门综合性学科[2]。

生物（医学）工程专业是生物科学、医学和工程学交叉融合的一个专业，具有理、工、医交叉学科特色。本专业要求学生具有较全面的知识结构，因此，在本科生教学环节开设了实验动物学这门课程。实验动物学是生物（医学）工程专业的一门专业基础课。简单说，实验动物学是专门研究实验动物的标准化和动物实验的，它涉及到生物学和医学的各个领域。一方面，随着实验动物学的发展，实验动物品种逐渐标准化和多样化；另一方面，生物医学的发展对实验动物提出更高的要求，促使实验动物学不断发展和提高。目前，实验动物被称为“最精密的科学仪器”，在生物（医学）和临床医学领域发挥了重要的作用。为了能够让学生们更加深入的认识实验动物的重要性，需要实时思考实验动物学课程教学方式，建立符合自身条件和要求的教学体系。

1. 教学过程中引入“3R”原则

在实验动物学课程中，动物福利和实验设计中，为了保护实验动物，《动物福利法》提出了“3R”原则，3R是指Replacement（替代）、Reduction（减少）和Refinement（优化），“3R”原则的主要目的是采用其他手段代替实验动物，尽量减少实验动物用量，用其它实验材料如生物医用材料、细胞等代替实验动物进行科学研究或教学，设法改良实验方法减少动物疼痛和不安。

国际上普遍认同将“3R”原则引入到“实验动物学”教学中[3]。因此，在讲课的过程中可以采用下列几种方式：1）替代。利用多种教学方式代替单一模式教学。课堂上，可以通过展示图片、播放录像或影片、展示科研论文、互动讨论等方式与理论讲解相结合让学生们认识实验动物的不同饲养环境、实验动物操作的技术要点、如何进行实验动物认知实验等。这样就可以代替实验动物，同时减少了实验动物使用数量。2）减少。在理论课和实验课教授时，可以适当的减少理论课的学时，把理论知识进行整合、调整，有重点的针对本学科的特点进行讲授。3）优化。在考核方面，减少笔试在考核中的比重，加大学生们平时的实际操作能力训练和考核比重，优化实验动物学课程设计和教学评价体系。

2. 扩充实验课课时安排

由于本课程是我院新安排的课程，目前对本课程安排的课时相对较少，仅有理论课时，而缺少一些动物实验课时。实验动物学是一门应用性较强的课程。教学的主要目的是通过实际动手操作，让学生们认识实验动物，懂得如何才能培养出标准的实验动物，怎样利用他们进行科学研究，通过动物实验为人类的健康带来福音。因此，需要在教学的同时进行相应的实验课或实践课，让学生们在实验课上认识不同的实验动物，与理论课相呼应，通过实际观察验证理论课上的科学理论。另外，让同学们能够进行相应的实际动手操作，如实验动物抓握、固定、标记等简单的操作，必要的时候可以安排动物解剖、测定分析相应的生物学指标，使学生们切身感受到动物实验的重要性，真正学到一些实验技术，达到教学目的。

3. 将科学研究过程融入教学过程之中

王生存等[4]通过问卷调查发现对实验动物学实验课感兴趣的学生能达到82.5%，无谓心理的学生只有10.8%，其他的学生是因为害怕、恐惧实验动物而产生畏惧心理，并不是没有兴趣，只要帮助他们克服了心理障碍，他们同样会对实验动物产生兴趣。

基于此，我们可以把动物实验科学研究融入到实验动物学教学中，在教学过程中，可以把老师平时进行的科学研究过程和成果与同学们一起分享，同时在实验条件允许、经费充足的情况下可以安排设计实验动物的行为学研究，如大鼠迷宫实验、位置偏爱实验、条件反射实验等等一系列有趣的实验方法和测定技术，提高学生们对实验动物的认识。加强动物实验的实验设计课程，让本课程教学实践与大学生科研训练计划（SRTP）相结合，确定不同的实验目的，由学生们自行选择合适的实验动物，进行分组、材料和试剂的准备、实验期间对动物的观察、记录等相关注意事项、实验结束时实验动物的处死、生物样本的采集、保存，结果的测定和分析，书写实验报告等。这样，学生们在实验和科研过程中就会更加意识到实验动物和人类一样也是一种具有行为、认知和神经反应能力的一种动物，具有宠物的一些共性，我们应该倍加的保护、爱护他们，让他们更好的为人类服务。

4. 结合课程内容使教学过程系统化

实验动物学是一门系统的课程，包括与实验动物相关的遗传学、营养学、生态学、环境学、微生物学和寄生虫学、人类疾病、法律法规等多方面的知识，近年发展的转基因动物和克隆动物将分子生物学知识也引入了实验动物学教学过程中，使得实验动物学涉及的知识面更宽、更全。其实，不论是环境学、营养学，还是生态学、微生物学和寄生虫学等等都是紧紧围绕着实验动物的生产和动物实验的需求展开的[5]。教师在教学过程中需要将这些内容联系贯穿起来，以使学生们在上课期间不觉得本门课程知识点多、散、乱，让学生们充分认识到这门课程的重要性，激发他们对这门课程的学习兴趣和对实验动物的爱心，使他们爱上实验动物，爱上这门课程。

在讲授理论内容时，课程设计紧紧围绕实验动物的标准化为主线，紧紧围绕着生产和繁殖出合格的实验动物，分别讲授如何控制实验动物的环境设施、营养、遗传等方面，实施动物质量控制，并据此制定的相应的法规和标准。在进行实验课教学时，课程设计围绕保护动物福利的原则，实行实验动物的抓取、固定、给药方法、麻醉及处死等方面的技术操作时，要从内心真正关爱实验动物，保护实验动物，尽量减少和减轻他们的疼痛感和痛苦感。

总之，教师在教学过程中需要结合学科特点深入分析教学过程中存在的问题和不足，为满足学科需求进行相应的调整和改革，创建一揽子计划来适应现代教学的要求。教学过程中，以学生为本，调动学生的学习积极性，引导他们的学习兴趣，以使学生们能够更好的掌握相关知识。

[参考文献]

[1]中国实验动物学会. 加快我国实验动物科学发展迫在眉睫. 2010中国科协科技工作者建议汇编[C]. 2010.

[2]邹移海， 徐志伟，苏钢强. 实验动物学[M]. 科学出版社. 北京

[3]梅志强， 王琼， 邓莉. 动物福利在研究生实验动物学教学中的应用初探[J]. 中国比较医学杂志. 2012，22（3）：76-78.

[4]王生存， 邵义祥. 实验动物学课程实验课教学法初探[J]. 实验动物与比较医学. 2008，28（1）：49-50.

[5]叶明霞， 孔利佳. 关于我校开展医学实验动物学教学现状的思考[J]. 实验动物与比较医学. 2012，32（1）：25-27.

基金资助：国家自然科学基金（31271008）、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

（作者单位：北京航空航天大学生物与医学工程学院，生物力学与力生物学教育部重点实验室，北京 100191）