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我從04年擔任小學教育專業課程以來就一直在探討,通過幾年來的教學實踐并不斷結合學生學習實效及應用成效等信息反饋進行充實完善,任務驅動下研討式學生學習方法逐漸成熟。
一、具體內容
任務驅動下研討式學生學習方法就是在進行先進教育理念導學過程中,結合理論講解,在重要章節的關鍵環節,創設一些真實的課堂教學情境,生成一些具體的教學問題,促使電大學生理解并運用所學理論形成問題的解決方案,進而通過自主或是與他人協作的方式完成任務,并對任務成果進行交流互動,經驗共享。
二、運用條件
小教專業學生學習過程中,對于一般性的理論,可以采用宣講方式,讓學生理解并逐漸接受。但對于那些要求學生在以后教育教學實踐中務必踐行的先進理念,就采用任務驅動下研討式學生學習方法,增加學生的實踐運用、交流互動,以達成理論指導實踐、實踐加速理論消化吸收的目的。
三、運用步驟
下面就以09年春小學教育本科學生面授中講授“教學機智的敏捷性、有效性”為例,談一談任務驅動下研討式學生學習方法的運用步驟:
(一)內容宣講,理念引領
《現代教學藝術的理論與實踐》中有關“教學機智的敏捷性、有效性”的內容只是從理論的高度講述了面對課堂教學出現突發事件時教師的應對理念要敏捷、有效,學生理解起來容易,但要將這種理念具體內化為能力運用到教學中就很難,因為理論表述很泛泛,學生感覺缺乏參照依據,沒有抓手,更說不上以后教學中會由此至彼的聯想與引申,所以在此增加一個理論運用于實踐的教學環節,會加深小學教育專業學生的學習印象,鞏固他們的的學習成果。
(二)創設情境,生成問題
預先創設一個真實的教學情境:
教師在介紹《月亮的足跡》(人教社七年級上冊)作者朱長超時,有位同學開玩笑問:“老師,咱班李長超和朱長超有什么關系嗎?”,另外一名同學就起哄:“有什么關系啊,朱長超重點大學畢業,還是科普作家。李長超是個差生!”全班同學哄堂大笑,李長超低下了頭。
生成具體的教學問題:面對這突然的局面,你如何運用教學機智化解眼前緊張的局面并最大限度地消除它所帶來的消極影響?
(三)任務驅動,理念內化
有具體學習任務驅動,學生在這個具體、真實的課堂教學情境中,須深入理解教育機智不僅是一種教師行動,更是一種直接指向學生的行動。而達到現代教學藝術的境地就不僅要以巧妙的方式傳授給學生知識和技術,更應該關注學生成長的環境和過程。尤其是師生、生生之間不恰當的語言、行為有傷害學生們脆弱心靈的因素,教師在處理時就要充分考慮學生們的情感因素,采取比較巧妙、出奇、適度地的措施,讓學生的知識與情感雙豐收。
(四)交流互動,經驗共享
任務完成的質量如何,須經過交流研討才能見分曉。如有的教師就抓住玩笑與作者的聯系,采用借題發揮方法來應對:誰說沒有關系呢,朱長超和我們每位同學都有關系,他寫的《月亮的足跡》我們都很喜歡,而且我相信李長超也喜歡。或許將來李長超也會考上復旦大學,成為朱長超的校友。說不定,以后李長超也會成為一名大作家,那時大家還要找他簽名呢!
這位教師不僅對教育機智理論理解比較到位,運用也很成功。他的應對即關注了李長超同學的自尊心,還考慮了開玩笑同學的學習積極性,沒有簡單責備、批評,并敏銳捕捉到突發事件與教學內容之間的關系,于是巧妙采用借題發揮方法,保護了李長超的自尊,融洽了課堂教學氣氛,還完全消除了突發事件所帶來的消極影響,將學生譏笑差生的不利因素轉化為促進差生進步的有利因素。
四、運用成效
文獻標識碼:B
1.情境創設,讓學生感受實驗的趣味性
要想改進高中物理實驗教學方法,必須結合學生的實際情況,照顧學生的學習感受。通過情景創設,讓學生感受到實驗的趣味性,激發學生的學習動力,才能讓課堂變得靈動起來。
比如,在學習頻率有關知識的時候,為了讓學生理解頻率的概念,教師可以在課堂教學中,讓學生測試自己的脈搏跳動頻率。為此,我在教學中引入脈搏測試的情境:首先讓學生保持安靜,并且閉上眼睛,感受聽到的各種聲音。學生會回答:聽到了心臟跳動的聲音。接著讓學生感受心臟跳動的快慢。然后,讓幾個學生在原地做50個蹲起跳。之后,再讓學生感受心跳的快慢,并引導學生提出測量心跳快慢的方法,讓學生利用教室墻上的鐘表來測試自己一分鐘的心跳次數,從而獲得心跳的頻率。進而讓學生們總結頻率的概念。通過創設情境開展的實驗,增強了實驗的趣味性,有效地激活了課堂教學,點燃了學生的學習和研究熱情。學生在教學情境的感召下,在充滿活力課堂氛圍的帶動下,課堂表現變得異常活躍。能夠達到這樣理想的教學效果,正是歸功于在現有的基礎上加入了情境創設,讓學生充分感受到了實驗的趣味性。
2.興趣激發,讓學生在課堂上充滿活力
眾所周知,學生只有對所學習的知識有足夠的興趣,才會在實驗研究中變得更加主動和積極。
比如,在學習靜電這一節知識的時候,我考慮到激發學生學習興趣的需要。在課堂教學中,我利用靜電制作了噴泉效果,給學生不一樣的學習感受,有效地激發了學生的學習興趣。首先,我將一個塑料板放在講臺的中央位置,并且把一個裝滿水的白鐵皮水桶放在塑料板上。然后,用一根尖嘴的玻璃管和橡皮管做好一個虹吸通道,讓水桶中的水通過橡皮管和玻璃管,從玻璃管的尖端流出。最后,我通過導線把靜電感應器和鐵桶連接起來。一端用手搖動靜電感應器,產生靜電,學生從另一端看到從玻璃管中噴涌而出的噴泉,覺得神奇,這給靜電這一節知識的學習做了非常好的鋪墊。教師因勢利導,及時地引入關于靜電的教學,實現了課堂教學興趣的激發和課堂活力的有效生成。
3.開展課堂小實驗,讓學生獲得靈動的思維
在高中物理實驗教學中,除了教材中的實驗以外,還有很多有趣的小實驗。這些小實驗相比于教材中的正統實驗來說,具有鮮明的靈活性和可變性。教師可以結合學生的生活經驗,就地取材開展實驗,在組織和開展實驗的過程中,鍛煉學生的創新性思維。
比如,在重力的教學中,為了讓學生對重力有更加直觀的認識,教師可以組織學生開展尋找重心的實驗活動。利用小實驗的靈活性和可變性,激發學生的創新思維。讓學生利用身邊的物體,給全班同學展示物體的重心在哪里,讓學生對重力的方向形成鮮明的印象。在讓學生尋找不規則物體重心的時候,為了讓學生對不規則物體重心獲得直觀的切身體會,教師可以組織學生進行雜技表演,利用學生身邊的物體,讓學生在課堂上表演頂椅子、頂鋼筆等表演活動,在這些學生力所能及的表演活動中,表演者通過自己的親身實踐,感受到了物理知識的重要性。觀看者看到的不僅僅是知識雜技表演本身,更重要的是從這些雜技表演中掌握了物理規律。這些小的實驗活動,不僅鍛煉了學生的表現力,更有效地激發了學生的創新思維。
作者:張彩勤 師長宏 毛峰峰
【摘要】 《醫學實驗動物學》現已成為各大醫學院校的一門必修課程,加強并完善該門課程的教學顯得格外重要。本文就實驗動物學教學中如何提高學生學習興趣、增強實驗操作能力較低等問題進行思考和探討,以期達到提高實驗動物學教學質量的目的。
【關鍵詞】 醫學實驗動物學 教學改革
實驗動物學是現代生命科學前沿領域中研究最為活躍的學科之一,是一門綜合性學科,其應用幾乎涉及醫學科學的各個領域[1]。《實驗動物學》已是各大高等醫學院校及生物科學類專業的必修基礎課程之一,加強并完善實驗動物學的教學體系對促進相關學科的研究具有重要的意義。因此,為了適應生物醫學研究的快速發展,有必要對《醫學實驗動物學》教學進行不斷改革,以期達到提高學生學習興趣,增強實驗操作技能,獲得良好教學效果的目的。本文作者根據近年來的一些教學經驗和體會,針對當前實驗動物教學中存在的普遍問題,展開一些思考和探討。
1 《醫學實驗動物學》教學中存在的問題
1.1 課堂教學效果差
實驗動物學是隨著醫學、生物學的發展而興起的一門綜合性新興交叉學科,而醫學、生物學的不斷發展對實驗動物又提出更高的要求,促使實驗動物學不斷發展和提高[2]。實驗動物學的教學內容多,涉及面廣,致使理論課講解起來比較枯燥乏味,而且大多教員采用“滿堂灌”的教學方法,導致許多學生對理論課的學習缺乏興趣。而在實驗課上,部分學生不重視動手能力的培養,在實踐環節不注意操作練習,造成動物實驗技能較差,特別在實驗中忽視了實驗動物的倫理和福利,對實驗動物進行傷害性的操作,造成實驗結果不準確,達不到預期的教學目的。因此如何激發學生的學習興趣則成為該門課程教學的重點。
1.2 《實驗動物學》課程的普及程度不夠
大多數高等院校只是在碩士研究生的教學中開設了《醫學實驗動物學》課程,只注重實驗動物學在生物醫學等科學研究中的應用,而忽略了其在一些基礎行業的應用[3]。并且這種不分階段性地把有關實驗動物學的一切知識,集中在一個學期內講解、傳授予學生,使他們領悟并掌握如此大量的基礎理論和科研應用知識有一定難度。因此,建議在部分相關專業,如藥學、臨床檢驗、食品衛生、生物技術和衛生事業管理等專業的本科階段開設《實驗動物學》基礎理論課程,從而較大程度的普及實驗動物學的基礎知識,滿足社會的實際需要。有了本科階段對《實驗動物學》課程的初步接觸,到碩士研究生階段再深入學習《醫學實驗動物學》的科研應用知識則會將前期理論知識有機結合起來,達到融會貫通,提高學習效果的目的。
1.3 考核制度不夠完善
實驗動物學是一門以操作技術為主的學科,其實驗教學應是整個教學的重要組成部分,而實驗考核則是衡量學生掌握技能和學習能力的重要尺度,對教師來說也是反饋教學效果的手段之一[4]。目前,我們的教學考核只是采取單一的筆試方式,針對實驗教學則沒有嚴格的考核評價體系,這將直接或間接導致了學生對實驗課的不重視,以致于部分學生對實驗操作敷衍了事,不利于提高學生參與實驗教學的積極性和主動性,也不能有效地督促學生認真上實驗課,體驗難得的科研實驗經歷。因此,傳統的實驗動物學考核模式的改革勢在必行。
2 《醫學實驗動物學》教學改革的思考和探討
2.1 改革教學內容和方法,激發學生興趣
首先,應根據不同專業、不同學歷層次的授課對象實施不同的教學方法,做到教學內容主次分明、重點突出,優化授課內容。
對于碩士研究生,應將課程重點放在與動物實驗關系密切的各章節,著重講述動物實驗的操作技術、實驗動物的選擇及應用、動物模型復制技術以及影響動物實驗效果的因素等內容,能使學生利用標準的實驗動物進行實驗設計,提高開展動物實驗的能力。而對于本科生而言,則主要介紹實驗動物的基本知識、實驗動物環境衛生學、實驗動物營養學和實驗動物質量監測等重點內容。
其次,要不斷補充新的教學內容。目前生物技術與生物醫學工程已經成為生命科學的主導技術,克隆、轉基因、基因敲除、胚胎干細胞的定向誘導與分化等新技術、新方法均與實驗動物學有密切聯系[5],這些新技術、新方法的發展既是實驗動物學內容的擴充和延伸,又促使實驗動物學學科體系不斷完善,而原有的教材已不能滿足新的教學需要。因此,需要授課教師適時將該學科的新信息、新技術以及新動向融入授課內容,讓學生掌握實驗動物學發展的前沿知識,從而系統、全面地了解實驗動物學。
另外,在教學方法上應采取因材施教的方式。針對不同的章節內容,設計采用不同的教學方法可以有效的提高教學質量。例如實驗動物環境控制這一章節,設計通風凈化系統、消毒隔離系統、屏障系統中的人流、物流、動物流等,在課堂上講解既抽象又枯燥,如能讓學生邊參觀邊學習,將會取得非常好的效果。另外,針對碩士研究生應該增加實驗教學的學時,在學生掌握動物實驗的一些基本操作技術之后,應增加設計性動物實驗的內容,這樣可以激發學生的學習興趣,提高他們的積極性,從而提高教學質量。最后,在每次實驗教學結束后應要求學生書寫實驗報告,討論實驗結果及實驗過程中出現的問題。同時,在實驗動物學的整個教學過程中一定要貫穿動物倫理和動物福利思想,這樣才能符合實驗動物學教學的國際化需求[6]。
2.2 改革考核模式,完善評價體系
實驗動物學教學的目的,不僅是加深學生對理論知識的理解和掌握,更重要的是訓練學生的基本操作技能,培養其實踐能力和科研素質。因此建議改革單純依據筆試成績對學生進行評定的辦法,應制定能全面反映學生能力的綜合評價指標,即平時考核、理論考核、操作技能考核加實驗報告考核的綜合性考核制度。尤其應該增加操作技能考核,其考核內容應主要包括操作是否正確和熟練,是否敢于操作,遇到儀器設備故障時是否善于判斷并積極尋求解決辦法,實驗結果的滿意程度,完成實驗的時間等。實驗報告考核的重點應放在學生對實驗結果的分析、討論及結論部分。實驗報告是學生完成實驗操作后分析思考問題、總結經驗教訓的過程,是培養學生科學思維能力和文字表達能力的過程。只有采用這種綜合性的評價體系,才能真實全面的反應教學效果。
3 加強教師隊伍建設
為了進一步提高教學質量,還要加強教師隊伍建設。教師的治學態度、授課藝術、實踐經驗以及對現代教育技術手段的應用能力在很大程度上決定著教學質量和效果。所以,授課教員要做到理論知識扎實、專業技能精湛的“高標準、嚴要求”,示范教學要規范、準確,對學生提出的問題要認真解答或共同探討,給學生留下認真、嚴謹的良好印象。
4 結語
實驗動物學已經成為生命科學發展的重要支撐,并對生命科學的發展起到促進作用,在高等醫學院校的教學中占有重要地位[7],所以新形勢下對《醫學實驗動物學》課程的教學改革刻不容緩。由于教學改革是一項復雜而又艱巨的工程,需要各位教員在教學實踐過程中不斷地推陳出新,探索出更新的教學方法,推出與時俱進的教學內容。相信只要能夠按照教學方式多樣化、教學內容新穎化、考核體系全面化的方向去努力,《醫學實驗動物學》課程改革將會取得良好的教學效果。
參 考 文 獻
[1]陳麗,汪四應,黃德武.醫學實驗動物學教學改革初探[J].衛生職業教育,2010,28(19):105-106.
【關鍵詞】動物福利 實驗動物學 教學
20個世紀50年代后期誕生了一門以研究實驗動物與動物實驗為主要內容的科學,即實驗動物學,其研究的內容主要包括了實驗動物的遺傳、育種、疾病防治以及動物福利等多個方面,而動物福利始終是該學科重點關注的一個問題。所謂動物福利,主要是指讓動物在健康快樂的狀態下生存,其標準有動物無疾病、無行為異常、無心理緊張等。盡管我國對動物福利越來越重點,也在《野生動物保護法》《實驗動物管理條例》等法律法規中提到了動物福利,但與西方發達國家相比尚存在一定的差距。所以,在實驗動物學教學中充分保障動物福利,已經成為我國該學科研究的重要課題之一。
一、在實驗動物學課堂教學中建立科學的動物福利理念
動物福利主要包括五大要素:一是生理福利,也就是沒有饑渴憂慮;二是環境福利,也就是要讓動物有合適的住所;三是衛生福利,也就是要盡可能地減少動物的傷病;四是行為福利,也就是要確保動物表達出天性自由;五是心理福利,也就是要減少動物的恐懼與焦慮心情。一些激進的動物保護組織與人士提出了極端觀點,主張全面禁止動物實驗,覺得用動物開展實驗并不人道。但是,在目前狀況下,絕大多數實驗不可能直接在人體進行,犧牲部分實驗動物也是不得已而為了。所以,建立科學的實驗動物福利理念是實驗動物學教學的基礎,是要盡可能地確保為人類作出貢獻與犧牲的實驗動物所享有之基本福利。
二、在實驗動物學教學中引入與實施3R原則
近年來,隨著各項技術漸趨成熟,3R原則因為自身的科學性與可操作性而被廣泛應用,在實驗動物學教學中引入這一原則,不但能夠有效維護動物福利與減少倫理學沖突,而且還能提升動物實驗的準確性與降低了實驗費用,因而具有極強的可行性。
一是減少原則。用最少的動物以達到預期實驗效果,這是動物實驗教學中的熱點問題。一定要明確減少不只是單純地減少動物之用量,而是應當在確保獲得同樣實驗成效的基礎上減少一些不必要浪費以避免動物濫用。為此,要對實驗動物的用量作出科學、規范的統籌,切實改變以往在動物實驗中隨意使用動物的不良習慣,要依據實驗的人數與分組來設計動物的用量,確保每位學習者均有實驗的機會但是又能減少動物浪費。要通過多媒體教學、網絡教學等方法預先讓學習者了解操作的整個過程,運用計算機模擬等現代化手段來熟悉實驗流程,從而有效減少動物的用量。
二是替代原則。以往的動物實驗教學的一大特點是進行重復性的驗證實驗,如果能運用音像、計算機進行模擬教學,就可以讓學生們通過看教學片來熟悉實驗的步驟,這主要是用于一些只需要了解的驗證性實驗上。比如,某些損傷觀察實驗的目的僅僅是觀察動物損傷之后的病理反應,就沒有讓學習者進行親自操作之必要,運用計算機多媒體教學就能實現實驗目的。
三是優化原則。教師在實驗動物學課堂教學中應當向學生們大力灌輸動物福利的重要性;要求學生們盡可能地優化實驗的程序以提升實驗的成功率,以求減少動物的痛苦感。在實驗要求處死動物時應盡量避免其他實驗動物的目擊以緩解其緊張情緒。通過優化能夠減少實驗動物能夠避免的不必要痛苦,這就要求實驗者既有同情心,又有嫻熟的操作技術,并且能夠一以貫之地把這一優化意識應用到今后的學習、工作之中。
三、全力規范操作程序以維護實驗動物的福利
當前,大量動物實驗的過程都未能充分考慮到實驗動物的感受。比如,在哺乳動物解剖與內部結構觀察的過程中,因為沒有進行充分預試驗,導致經常會出現的劑量不當甚至未經麻醉直接處死動物的情況,從而給動物造成了極大的痛苦。有鑒于此,應當充分規范實驗動物學的實驗操作程序,全力維護實驗動物的福利。在動物學實驗之前的準備環節、實驗操作環節和實驗后處理環節中,均應盡可能地采取有效措施為動物們提供合理的外部條件,滿足其生命、健康以及舒適需要,從而實現動物康樂這一基本的目標。在實驗準備時,應當認真開展動物實驗前的飼養管理工作,從而滿足其生存與舒適等需求;在實際動手操作之前,實驗者應當熟練地掌握動物麻醉、解剖等各個步驟之要點,從而提升動物實驗的成功率,減少動物由于實驗而經受本來不必承受的痛苦;在實驗操作的過程時,對動物的操作應當溫和,不得虐待動物;在實驗結束之后應當悉心看護經過實驗處理過的動物;對于瀕臨死亡的動物應及時做好善后工作,盡可能地實施安樂死以降低其痛苦程度。
四、結束語
綜上所述,立足于動物福利視角開展實驗動物學教學,是現代高等教育必須遵守的一項重要準則,不僅能夠緩解教學中所面臨的倫理學壓力,而且也有利于動物實驗自身,并且推動實驗動物學以及醫學事業的發展,值得加以大力推廣應用。
【參考文獻】
[1]賀爭鳴. 實驗動物福利與動物實驗科學[M]. 北京:科學出版社,2011.
1注重動物福利
實驗動物福利的實質就是善待實驗動物,是在飼養管理和使用實驗動物過程中,采取有效措施,使實驗動物免遭不必要的傷害、使其不受到饑渴、驚恐、折磨、疾病和疼痛,保證動物能夠實現自然行為,受到良好的管理與照料。我們在動物實驗教學課程中,注重講述實驗動物福利,不斷加入人文關懷的內容。實驗動物福利內容主要涉及飼養管理過程與動物實驗操作過程中的諸多方面。我國的實驗動物福利工作起步較晚,對動物福利的認識更是滯后,到現在為止還沒有一部成型的關于實驗動物福利方面的法規。實驗動物雖然不是人,但是它是生命。善待動物、關愛生命無疑是動物實驗教學的重要內容。讓動物在安逸的狀態下生存,在無痛苦的狀態下結束生命歷程。我們在教學過程中采用動物實驗中的事例、有關人和動物和諧相處的感人肺腑的一些影片,來培養學生關愛生命的情愫。在實驗教學過程中,實驗教師的行為會潛移默化影響到學生,嚴格要求教師的實驗操作行為,帶動學生做到不驚嚇、虐待動物,盡量給它們創造良好的實驗環境,選擇最佳仁慈終點,對實驗用后的動物實施安樂死等等,讓學生從一接觸實驗動物,就養成愛護動物的良好習慣。
2加強學生的動手能力的培養
一些學生對實驗動物學雖然有興趣,但懼怕動物,不愛動手操作,這一點表現在女孩子尤為突出。這是由于在講授理論階段,我們的學生接觸動物實驗的機會比較少,為此我們將理論與實踐課程相結合,并把常規動物實驗技能作為授課的重點,在利用多媒體教學形象、生動的講授的同時,加大學生的動手能力訓練,給學生安排更多的實驗操作課程,由專業老師給學生加強規范操作的實驗指導,嚴格執行實驗操作抽簽考試制度,從而提高了學生動手操作能力,收到了良好的效果。
3強調動物實驗中實驗者的自身防護
首先,加強衛生管理和個人防護。實驗操作過程中要求學生每次接觸動物或者培養物,以及離開實驗室之前,必須徹底洗手。學習操作過程中不可避免地接觸動物、排泄物或感染性材料時,必須戴上手套、口罩、禁止用手觸摸面部、鼻、眼、口部,禁止在實驗室內進食、飲水、或存放食物。提醒學生實驗期間應穿著白大衣,離開時必須脫下,定時消毒清洗。
實驗動物福利的實質就是善待實驗動物,是在飼養管理和使用實驗動物過程中,采取有效措施,使實驗動物免遭不必要的傷害、使其不受到饑渴、驚恐、折磨、疾病和疼痛,保證動物能夠實現自然行為,受到良好的管理與照料。我們在動物實驗教學課程中,注重講述實驗動物福利,不斷加入人文關懷的內容。實驗動物福利內容主要涉及飼養管理過程與動物實驗操作過程中的諸多方面。我國的實驗動物福利工作起步較晚,對動物福利的認識更是滯后,到現在為止還沒有一部成型的關于實驗動物福利方面的法規。實驗動物雖然不是人,但是它是生命。善待動物、關愛生命無疑是動物實驗教學的重要內容。讓動物在安逸的狀態下生存,在無痛苦的狀態下結束生命歷程。我們在教學過程中采用動物實驗中的事例、有關人和動物和諧相處的感人肺腑的一些影片,來培養學生關愛生命的情愫。在實驗教學過程中,實驗教師的行為會潛移默化影響到學生,嚴格要求教師的實驗操作行為,帶動學生做到不驚嚇、虐待動物,盡量給它們創造良好的實驗環境,選擇最佳仁慈終點,對實驗用后的動物實施安樂死等等,讓學生從一接觸實驗動物,就養成愛護動物的良好習慣。
2加強學生的動手能力的培養
一些學生對實驗動物學雖然有興趣,但懼怕動物,不愛動手操作,這一點表現在女孩子尤為突出。這是由于在講授理論階段,我們的學生接觸動物實驗的機會比較少,為此我們將理論與實踐課程相結合,并把常規動物實驗技能作為授課的重點,在利用多媒體教學形象、生動的講授的同時,加大學生的動手能力訓練,給學生安排更多的實驗操作課程,由專業老師給學生加強規范操作的實驗指導,嚴格執行實驗操作抽簽考試制度,從而提高了學生動手操作能力,收到了良好的效果。
3強調動物實驗中實驗者的自身防護
首先,加強衛生管理和個人防護。實驗操作過程中要求學生每次接觸動物或者培養物,以及離開實驗室之前,必須徹底洗手。學習操作過程中不可避免地接觸動物、排泄物或感染性材料時,必須戴上手套、口罩、禁止用手觸摸面部、鼻、眼、口部,禁止在實驗室內進食、飲水、或存放食物。提醒學生實驗期間應穿著白大衣,離開時必須脫下,定時消毒清洗。
其次,嚴格的實驗動物選擇及規范實驗操作技術。近年來,有不少因動物選擇或實驗操作不當,導致學生甚至老師感染人畜共患病的事例發生,嚴重危害到實驗者的人身安全。我們教學實驗用小動物,如大鼠、小鼠、豚鼠以普及為SPF級動物進行實驗,但是某些大動物如兔、狗、羊等都多為普通級甚至民間收取的動物。若由于條件有限,購買清潔級以下動物,引進后必須檢疫,檢查是否攜帶人獸共患病原,合格后才能引入動物實驗室用于實驗。實驗操作過程中,選擇合格實驗動物的同時,規范動物實驗操作方法,杜絕因實驗動物攜帶病原體而使實驗人員感染。
醫學科學技術的現代化,離不開醫學支撐條件科學技術的現代化。醫學科學研究的服務保障能力,也就是服務保障于醫學科學研究的能力,即:醫學的四大支撐條件。在國際上也稱為現代科學研究的必要條件,并稱為AEIR[1],A是animal(動物), E是equipment(設備),I是information(情報),R是reagent(試劑),在這四大支撐條件中僅談實驗動物方面的發展。通過這一小小的側面以此折射醫學科學支撐條件能力提升促進醫學科研可持續協調發展的重要性。
1 歷史回顧與現有醫學實驗動物服務保障能力
1.1 歷史回顧 1977年,單位工作剛起步,對醫學科學研究還不那么重視,主要是日常的簡單防疫工作,更談不上去重視和醫學研究配套基礎學科實驗動物與動物實驗工作。筆者記得那時候無專業技術人員飼養動物,飼養人員就是試驗人員或臨時工。實驗動物無級別,品系名稱不清楚,無歷史背景資料,無動物質量及環境合格證書。飼養條件簡陋,開始用瓦罐到簡易塑料盒飼養小鼠,有的實驗人員甚至在廁所里做動物實驗,更無標準化飼養方法、飼料和籠具。由于條件等等因素做動物實驗的課題、人員少。實驗結果可靠性及重復性差,相關論文成果不能在國際上交流。筆者還記得,在一次江蘇省學術會議上,江蘇農科院負責兔病研究的某教授講:她曾在北京的國際學術會議上,正在交流她的兔病研究論文時,被美國學者當場提問:你們實驗的動物有相關動物(兔)背景資料與動物實驗級別證明嗎?如果沒有請您下臺!就這樣被迫中途停止論文的交流。這說明國內實驗動物工作與國外的差距非常大,這件事對醫學科學工作、醫學實驗工作者觸動也是非常大的。
1978年后,隨著國家大環境的變化,我們單位開始重視科學研究,本單位實驗動物和動物實驗工作,開始有了初步的發展,有塑料的籠具和簡易小平房飼養動物。見圖1。
圖1 最初無級別四處漏水簡易兔房(歷史資料)
1992年以后,實驗動物工作發展很快。在國家、全軍、軍區、單位有關部門領導重視下,和單位其他專業一樣,被列入了綜合性的基礎性學科,單位領導專門安排了專業技術人員負責動物的飼養與動物試驗工作。籌集50萬元,以舊房改建動物實驗用房210平方米(一級196平方米,二級14平方米)。1999年,單位又撥款近200萬元,新建多單元動物實驗樓(二級動物實驗)590平方米,從消毒、防野鼠設備到熱源微機等都是高標準,高起點。整個實驗設施利用率達100%。隨著科學技術的發展,對實驗動物與動物試驗的要求越來越高,根據總后衛生部、全軍動管辦領導有關指示,在2003年、2007年中,中心領導再次分別撥款12萬、8萬元,將動物實驗的實驗室升級完善為三級,也就是已能和國際接軌的SPF級。見圖2。圖2 SDE級實驗室(資料)
這些年來,實驗動物學科建設、工作發展速度非常快,為單位的科研、生物試劑等開發生產、藥品檢驗配套協調發展奠定有力基礎,為單位抓住機遇求發展提供了必要條件,取得了較好的經濟效益和社會效益。1.2 現有醫學實驗動物的服務保障能力 (1)動物實驗和實驗動物室的負責人是實驗動物專業委員會副主任、中心高級實驗師、江蘇省本專業理事、中國實驗動物專業委員會委員等,另兩名飼養人員也分別取得全軍、省上崗證。(2)多年來一直取得全軍、省實驗動物生產和實驗使用許可證書。標準化的實驗室設施和服務保障已能和國際接軌。這里做實驗的相關論文能在國際學會上交流,實驗結果、成果能夠得到承認。(3)能飼養全中心所有研究所、站、藥品儀器檢驗所的一級實驗觀察鼠、兔、豚鼠動物1萬只;二至三級大小鼠1000只;SPF級大鼠、小鼠(包括無菌飼養的免疫缺陷動物裸鼠等各種品系鼠)500只。
轉貼于 2 簡單比較
根據上述情況,把醫學實驗動物的發展與醫學科學研究獲得的成果兩者關系作一個簡單比較:見表1。表1 78年前后實驗動物與醫學科研成果方面的比較
3 小結
通過這簡單歷史回顧與比較,說明了30年來實驗動物與動物實驗工作方面發展較快,該項工作與所取得的醫學科研成果、藥檢、開發等關系非常密切。筆者認為,各大醫院、科研院所做好實驗動物與動物實驗工作至關重要。每個單位必須根據本單位用動物量、品系等實際,新建或改建符合GB14925-2001新國標實驗動物室或動物實驗室,大小鼠飼養室、實驗室必須達SPF級。醫學實驗動物工作者,必須要有奉獻、服務意識,極強的工作責任。不斷用新的理念、新方法在本職崗位上探索研究,啟用局部凈化的IVC(獨立通氣籠盒)[2],做到既要達國標又要節省能源。在工作的每個環節乃至全過程中,始終維持好動物和實驗室的級別;同時必須控制好環境污染[3],保證人和動物的絕對安全。動物飼養醫學實驗動物學科是基礎,是影響醫學學科及整個生命科學研究重要的支撐條件。同樣單位的科研支撐條件另外三個方面與其他各所室的醫學科學研究、藥檢、開發等方面發展關系也是非常密切。只有醫學科研的“四大支撐”條件整體能力的提升,才能促進醫學科研可持續性協調發展。
【參考文獻】
1 魏泓.醫學實驗動物學.成都:四川科學技術出版社,1998,4-5.
在傳統動物學實驗教學中,一般是教師先講解實驗的基本方法,演示實驗動物的解剖過程和主要結構,然后學生按照實驗操作完成實驗。這種填鴨式的教學方法,往往使學生產生依賴思想,無法培養學生獨立思考的習慣,也不利于學生綜合能力的培養。我們的教學方法是在前一次實驗結束后要求學生預習下一次實驗內容,使學生明確實驗的目的,初步了解實驗過程。我們還要求學生積極參與實驗的全過程,包括實驗前的準備工作和整個實驗操作過程。例如,在原生動物實驗前,安排學生到校園及其周邊采集水生動物,回到實驗室進行培養、分離;魚類系列實驗前,要求學生到市場調查常見的魚類及其分類。實驗過程中,教師不僅只講解實驗原理、目的和步驟,而且需要著重講解實驗的重點、難點和關鍵操作,以及實驗注意事項,學生分為2至5人一個小組為單位完成整個實驗。實驗中遇到的問題,一般不采取直接回答,而是逐步引導啟發學生,鼓勵學生獨立思考或互相探討,尋找問題的答案。
2.充分利用實習環節,提高實踐效果
堂上已講授了動物分類方面的知識,在實驗教學上就不再講解這方面的知識,既避免了與理論教學的重復,又縮短了教師的講解時間,使學生有更多的觀察、實驗操作和探索時間。在動物學實習過程中,我們先在動物園觀察和識別魚類、爬行類、鳥類和哺乳類動物的鑒別性特征,并進行分類,為了進一步把理論知識和野生動物聯系起來,然后到野生動物園觀察其形態特征、生活習性和棲息環境等。野外實習結束時要學生撰寫調查報告和專題報告,既豐富了所學的知識,也培養了學生的綜合能力,為今后從事社會工作奠定了良好的基礎。
3.改革實驗考核方法,注重學生綜合能力的培養
關鍵詞:GK大鼠;Ⅱ型糖尿病;血糖;變化
中圖分類號:R587.1文獻標識碼:A文章編號:1007-273X(2012)06-0012-03
糖尿病及并發癥已成為嚴重威脅人類健康的世界性公共衛生問題,GK糖尿病動物模型在疾病的發生發展、病理學變化等許多方面都與人類Ⅱ型糖尿病有著相同或相似的特征。
通過資料了解到,Ⅱ型糖尿病也叫成人發病型糖尿病,多在35歲之后發病,占糖尿病患者90%以上,隨著生活水平的提高,兒童中的發病率近年也有升高的趨勢[1]。Ⅱ型糖尿病患者體內產生胰島素的能力并非完全喪失,有的患者體內胰島素甚至產生過多,但胰島素的作用效果卻大打折扣,因此患者體內的胰島素相對缺乏。
Ⅱ型糖尿病患者的病情一般較緩和,有的患者甚至自覺十分健康,僅在體檢中發現。此型患者治療以運動和飲食控制為主或加用口服降糖藥刺激體內胰島素的分泌,一般不需要用胰島素治療,但在必要時也以注射胰島素來控制血糖[2,3]。但到后期仍有部分病人需要像Ⅰ型糖尿病那樣進行胰島素治療。隨著生物技術水平的不斷提高,充分應用這些疾病動物模型對糖尿病及并發癥的發病機理、預防和治療進行研究,并最終為人類克服糖尿病發揮重要作用。
GK大鼠是一種自發性的糖尿病模型,GK(Goto-Kakizaki)于1975年由日本東北大學(Tohoku Uni.)培育,在遠交系Wistar大鼠中篩選高血糖個體而成。其發病機理又與臨床Ⅱ型糖尿病的發病機理極為相似,在糖尿病癥發作后,快速出現高血糖、胰島素分泌減弱等,后期并發視網膜病、微血管病、神經病、腎病[4]。因此被廣泛應用于非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM,Ⅱ型糖尿病)研究。和其他嚙齒類Ⅱ型糖尿病動物模型不同的是,GK大鼠是非肥胖性的。此項試驗能夠方便廣大醫學研究工作者在實驗過程中更好地了解GK血糖波動的特點,使治療更加得當,并能為強化血糖控制提供更全面的資料。
本研究對發病初期的GK大鼠的血糖值進行了日間變化的追蹤測定,現將結果報告如下。
1材料與方法
1.1試驗動物
SPF級GK大鼠(試驗組)和Wistar大鼠(對照組),來源于上海斯萊克實驗動物有限責任公司(許可證號:SCXK<滬>2007-0005),4月齡,雄性,試驗組和對照各取20只。
1.2飼養管理
試驗組和對照組動物飼養在恒溫、恒濕(溫度22~24 ℃,相對濕度45%~65%)的屏障設施內;室內照明為人工模擬,12 h明暗交替,照度為200~300 lx;室內換氣次數為20次/h,氨濃度為20 mL/m3以下。
所有受試動物飼喂60Co輻照全價顆粒飼料(上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供,飼料生產合格證號:滬飼審<2012>02009);飲用無菌RO純水。
1.3實驗方法
受試動物采用尾靜脈針刺采血法,從7∶00~21∶00每2 h采一次血,共采8個時間點。采用羅氏血糖儀及血糖試紙測定GK大鼠血糖值,并隨即采血用Hitachi7020全自動血液生化儀比對。試驗期間,動物自由攝食和飲水。
1.4觀察指標
日間14h內血糖的動態變化:包括8個時間點的血糖值、該段時間內的血糖最高點、最低點及其分布時間。
2結果與分析
2.14月齡GK血糖值動態變化(7∶00~21∶00內8個時間點)
由表1可知,4月齡GK的血糖值7∶00~21∶00內8個時間點血糖儀檢測變化值為8.6~15.6 mmol/L,平均血糖值為12.1 mmol/L,呈典型的Ⅱ型糖尿病中度血糖癥狀。而血糖儀檢測同年齡、同性別對照組Wistar大鼠的血糖變化值為4.8~7.1 mmol/L(平均5.8 mmol/L)。兩組數據間有明顯差異。用全自動血液生化儀隨機測試7∶00、11∶00、15∶00和19∶00時的GK大鼠血糖值作比對,4個時間點的隨機血糖平均值為12.2 mmol/L,與微量血糖儀測試值相似。
2.24月齡GK及Wistar大鼠日間血糖最高值與最低值的比較
由圖1可以看出,GK大鼠的隨機血糖值在7∶00~15∶00間較平均值低,其中9∶00~11∶00時間段內血糖最低(最低值為8.6 mmol/L),在17∶00~21∶00時間段內血糖升高明顯,在19∶00時達到最高峰(15.6 mmol/L)。GK大鼠的隨機血糖最高值與最低值差為7.0 mmol/L。而對照組Wistar大鼠的血糖值在測試時間段內變化不大,隨機血糖最高值為7.1 mmol/L,最低值為4.8 mmol/L,最高值與最低值差為2.3 mmol/L。
3小結與討論
GK大鼠作為一種自發性的Ⅱ型糖尿病模型,發病需要一定的時間,從本試驗中可以看到,4月齡GK大鼠的血糖平均值已達到12.1 mmol/L,比正常的Wistar大鼠的平均血糖值高出一倍,并且在飼養過程中也表現出了糖尿病大鼠多飲、多食、多尿的“三多”癥狀,可以看作是理想的實驗模型,最適宜進行Ⅱ型糖尿病發病初期至中期的研究[5]。
GK大鼠的發病機制與人的Ⅱ型糖尿病發病機制相似,表現為胰島素抵抗(IR)和胰島B細胞功能受損。IR貫穿于糖尿病全過程,胰導B細胞功能受損是必要條件,而胰導B細胞功能逐漸衰竭又是糖尿病病情逐漸進展的驅動力量。在患病過程中,胰導B細胞功能在初期還能有效代償,保持糖耐量的正常;糖耐量受損期有輕度代償能力[6-8];早期糖尿病時,胰導B細胞功能仍有一定代償能力,但對高血糖而言已明顯不足;以后胰導B細胞逐漸減少,B細胞功能逐漸減退,血糖明顯升高,并出現多種并發癥。
由于嚙齒類動物進食具有不定時性和晝伏夜動的生活習性,與人的飲食規律有本質的不同,因此,實驗者在實驗過程中如果僅依據人的飲食習慣進行實驗,不一定能得到理想的實驗效果。本研究發現,GK大鼠的血糖在9∶00~11∶00時間段內血糖最低,在17∶00~21∶00時間段內血糖升高明顯,在19∶00達到最高峰。而正常人早上進食后血糖開始升高,午后達到高峰,然后逐漸下降,第二天早晨2∶00~6∶00時為最低谷[9]。由此可見,兩者血糖的最高值出現的時間截然不同,實驗者應該根據實驗的特點選擇理想的時間段進行實驗。
上述研究結果也表明,對糖尿病血糖的監控應該是全程、動態的觀察,認清實驗動物與人的生活習慣的本質區別與內在聯系,才能更好地強化糖尿病藥物的治療效果,研究出真正適合人類的降糖藥物。
參考文獻:
[1]周迎生,高妍,李斌,等.高脂喂養聯合鏈脲佐菌素注射的糖尿病大鼠模型特征[J]. 中國實驗動物學報,2005,13(3):154-159.
[2]PORTHA B. Programmed disorders of beta-cell development and function as one cause for type 2 diabetes? The GK rat paradigm[J]. Diabetes Metab Res Rev,2005,21(6):495-504.
[3]劉毅,王宗保. 糖尿病腎病動物模型的研究進展[J]. 中國實驗動物學報,2006,14(1):67-70.
[4]王芬,何華亮,劉銅華.自發的2型糖尿病模型[J].中國實驗動物學報,2007,15(5):395-398.
[5]MOREIRA T, CEBERS G, PICKERING C, et al. Diabetic Goto-Kakizaki rats display pronounced hyperglycemia and longer-lasting cognitive impairments following ischemia induced by cortical compression[J]. Neuroscience,2007,144(4):1169-1185.
[6]徐倍,吳國亭,韓玉麒,等. 2型糖尿病GK大鼠病程進展與組織形態學改變[J]. 同濟大學學報(醫學版),2007,28(5):17-21.
[7]郎江平.新診斷Ⅱ型糖尿病患者24小時血糖波動特點[J].中華糖尿病雜志,2005,13(5):43-45.