探索構建基于比較醫學的創新性實驗教學體系

余琛琳，湯 球，趙善民，蔡麗萍，崔淑芳

（第二軍醫大學 實驗動物學教研室，上海 200433）

實驗教學是高等醫學教育的重要組成部分［1］，承擔著學生創新意識與實踐能力等綜合素質的培養，對于激發學生的創新意識、拓展學生的創新思維、增長學生的創新技能、培養學生的創新品格［2－3］，起著其他教學環節不可替代的作用［4］。比較醫學是研究實驗動物與人類生命現象的內在聯系，特別是對人類各種疾病進行類比研究的一門新興綜合性基礎科學，在生命科學研究中起著十分重要的作用［5］。值得強調的是，比較醫學是一門實踐性很強的應用性學科。在比較醫學的教學中，實驗教學對于加強比較醫學教育、培育學生比較醫學思維、鍛煉學生比較醫學研究能力，以及真正將比較醫學武器應用于醫學生命科學研究實踐中等方面均發揮著至關重要的作用。但是，目前本科生和研究生的教學中，特別是國內的高等醫學院校，對于如何有效開展比較醫學創新性實驗教學的探索和研究較少，無法充分激發學生比較醫學學科實踐方面的創新意識和創新思維的培養，不利于學生實踐能力的培養和醫學綜合素質的提高，也嚴重影響我國高等醫學教育事業的發展。因此，針對比較醫學實驗課程的開展，對實驗教學理念、課程體系、內容、方法、手段、考核模式等方面的問題進行了探索和研究。

1 比較醫學實驗教學現狀

目前，國內外對于比較醫學學科的教育和研究發展都越來越重視。國外發達國家的醫學院校大多設有比較醫學研究所或比較醫學院（系），比如哈佛大學、耶魯大學、哥倫比大學、麻省理工大學、斯坦福大學、約翰霍普金斯大學、馬里蘭大學等［6］，我國比較醫學起步較晚，發展相對緩慢［7］。近年來，受益于實驗動物學科體系的發展和相對完善，比較醫學在國內得到相當的重視和長足的發展，在本科生和研究生的教學方面，部分院校，如大連醫科大學、南通大學、山東醫科大學等已經嘗試開設比較醫學課程。

比較醫學研究的開展都基于實驗動物、模式生物或人類疾病、動物模型的應用和制備，通過建立各種人類疾病、動物模型，利用其對人類疾病進行類比研究，認識人類疾病的發生、發展規律，以用于人類疾病的診斷、預防、治療。同時，應用實驗動物進行生理、病理、藥理、毒理等實驗，對不同種系動物與人類之間的生理狀態或病理狀態做出有意義的比較，以達到探索人類生命奧秘、更好地控制人類疾病和衰老、延長人類壽命、增進人類健康的目標。比較醫學利用模式生物結構簡單、生活周期短、培養簡單、基因組小等特點來研究其基因的結構和生物學功能，由此揭示某種具有普遍規律的生命現象，以利于理解生命世界的一般規律。因此，比較醫學是一門實踐性很強的學科，實驗教學的開展直接影響比較醫學教學的效果。

1.1 實驗教學課程體系過于陳舊

目前，比較醫學實驗教學課程體系的構建過于雜亂和陳舊，缺乏系統性和整體性。有些院校照搬實驗動物學的實驗教學體系、模式和內容，導致學生還未掌握基礎的實驗技能就要直接進入更高層次課程的學習，沒有注意先修課程與后修課程的銜接，同時，對于不同專業特點的學生，實驗課程體系設置區別不大，不足以提供給學生相對系統、專業對口的知識體系。再者，綜合設計性和研究探索性實驗項目比例較小，實驗內容多為驗證性或演示性實驗。因此，有必要對現有的比較醫學實驗教學體系進行大幅修改，合理的課程體系對學生知識結構的優化、能力素質的培養以及創新意識的激發有十分重要的意義。

1.2 實驗教學內容更新緩慢

比較醫學與實驗動物學是實驗動物科學中聯系非常緊密但又相對獨立的2個學科，它們的教學任務，特別是實驗教學任務各有側重。目前，多數比較醫學實驗課的教學內容沿用了實驗動物學的實驗教學內容，仍然包括了常用實驗動物的基本實驗技術與方法的內容，例如實驗動物的抓取、固定、編號、體液采集、給藥方法等各項基本操作，而這些內容是實驗動物學實驗教學側重的內容，是基礎的實驗技能，不足以激發學生的創新意識。同時，比較醫學與其他學科的交叉越來越多，發展速度也越來越快，新知識、新技術、新方法層出不窮。目前，部分比較醫學教學內容的選擇與安排，脫離當今發展迅猛的比較醫學科學技術，不利于提高學生的科學素質和創新能力，教學內容層次有待提升。

1.3 實驗教學模式過于單一

目前比較醫學的實驗教學模式比較傳統和單一，教學方法和手段仍偏向于教師直接把知識和技能灌輸式地傳達給學生，缺乏對學生的有效引導。同時，以實驗報告為主的傳統實驗考核模式已不適用于綜合設計性和研究探索性實驗的開展實施，無法滿足客觀、全面地評價學生的實踐能力、創新能力和團隊協作能力等多方面的要求［8］。因此，更新實驗教學理念、精選實驗教學內容、活化實驗教學方法和手段、優化考核方式就顯得尤為重要了。

2 比較醫學創新性實驗教學體系的探索

2.1 實驗教學課程體系的優化與創新

實驗教學課程體系應從人才的全面素質和能力發展的要求出發，緊緊圍繞專業培養目標和人才培養方案進行設置，既要注意教學各個環節的相互配合，強化彼此之間的內在聯系，又要注重實驗教學與理論教學的相互支撐與滲透。

比較醫學是以實驗動物、模式生物或人類疾病動物模型為工具，對動物和人類的健康與疾病進行類比研究，借以探討和闡明人類疾病本質、為人類疾病的防治研究提供線索的一門新興的邊緣學科［9］，它的研究范圍較廣，研究對象也較多，與現代生物學和醫學的多個分支學科有交叉融會，而現代生物學和醫學的發展，極需培養醫學復合型人才，因此，從知識結構、實踐能力和創新教育等方面出發，將比較醫學實驗教學課程與現代生物學和醫學中的交叉科學進行組合，針對3類主要研究對象構建“實驗動物、模式生物和人類疾病動物模型”三大模塊和“從基礎到綜合應用再到研究探索”三大層次的新型實驗教學體系，使得課程由淺入深、循序漸進又相互聯系、交叉滲透，實現對學生知識、能力和創新素質的綜合培養和提高。

2.2 實驗教學項目的更新與創新

比較醫學借助于實驗動物、模式生物或人類疾病、動物模型作為研究載體或工具，開展臨床和實驗假說的直接或間接實驗研究，從而認識生命科學的客觀規律，因此，可以從不同的教學模塊和不同的教學層次設置和豐富實驗教學項目。

2.2.1 實驗教學模塊

結合比較醫學專業特色，可以分別設置實驗動物實驗模塊、模式生物實驗模塊和人類疾病動物模型實驗模塊，各個模塊之間彼此各有側重又相互交融。例如，實驗動物實驗模塊側重常用實驗動物包括小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬、小型豬和獼猴等實驗動物的比較醫學實驗研究，而模式生物實驗模塊側重秀麗線蟲、果蠅、斑馬魚等生物的比較醫學實驗研究。

2.2.2 實驗教學層次

教學層次上，可以分別設置基礎性實驗、綜合設計性實驗和研究探索性實驗，3個不同層次的實驗承擔不同的認知教學任務。

基礎性實驗主要讓學生了解和理解一些基本的實驗技術和方法，例如可以通過一些常用的外科手術方法制備不同的人類疾病動物模型，比較經典的有心導管介入冠狀動脈栓塞心肌梗死動物模型、冠狀動脈結扎造成心肌缺血梗死誘發心律失常動物模型、線栓法大腦局灶性腦缺血動物模型等，以及通過臟器的切除制備不同的人類疾病動物模型，具有代表性的是卵巢切除骨質疏松模型等。

綜合設計性實驗注重的是培養學生綜合利用和應用掌握的各種基本實驗技術和方法來分析和解決各種研究問題，例如同樣都是動脈粥樣硬化動物模型，根據不同的致病機理，不同的學生可以采用不同的造模方法進行復制，包括食物性動脈粥樣硬化、藥物性動脈粥樣硬化、外科手術性動脈粥樣硬化以及上述方法的聯合造模，進而比較各種造模方法的科學性、可靠性、重復性、經濟性等，并與臨床動脈粥樣硬化疾病的發病機理、癥狀、病理變化特點等進行比較，培養其運用綜合的方法和手段分析和解決問題，以達到創新能力和素質的綜合培養。

研究探索型實驗多為學生在教師的指導下獨立開展和完成一項自主實驗，或者在指導教師的研究領域或研究方向進行科研課題的研究，形式多為第二課堂或者大學生創新基金項目，是學生早期參加科學研究、教學科研相結合的一種重要形式，也是課堂實驗教學的延伸。在研究、探索的過程中，培養學生創新的意識和能力，以及科學研究的基本能力和素質。

2.3 實驗教學模式的應變與創新

實驗教學的方法和手段貫穿于教學實踐過程中，決定了教學的效率和效果［10］。目前，比較醫學實驗教學基本是教師課前預實驗、準備實驗用品，上課時教師進行講解、示范，學生按照實驗程序和步驟完成實驗操作，課后完成實驗報告，全部實驗課程結束后進行實驗考核。這種灌輸式的實驗教學模式，既無法調動學生的積極性和主動性，也無法客觀地評價和考核學生的能力，更難以有效培養學生的創新意識和綜合素質。

2.3.1 案例教學法

由于比較醫學實驗教學涉及多學科知識，學生在較短的時間內難以有效地綜合廣泛的知識體系并將其運用于實驗操作中，因此，可以嘗試采用案例教學法［11］，通過具體案例的講解，讓學生對于一項具體的實驗，從實驗設計、實驗準備、實驗操作、實驗分析、實驗總結等多方面對實驗內容進行全面的了解，同時引導學生在思考中加深對各科學理論知識的理解，從而融會貫通，提高其分析問題、解決問題的能力，也有助于培養學生自主學習能力、實踐能力和創新能力。

2.3.2 錯位教學法

在學生對實驗課程有了一定了解和熟悉的基礎上，可以嘗試采用錯位教學法［12］。錯位教學法通常由教師將某一堂實驗教學內容提前布置給學生，由學生單獨或者以小組為單位進行“備課”，然后輪流請學生給集體師生“授課”，這樣有利于激發學生學習的興趣和積極性，也能有效地培養學生的自主和實踐能力。

2.3.3 實驗教學考核方法

理想的實驗考核模式不是僅僅考查學生所掌握的知識和基本操作技能，而是應當充分激發學生學習的積極性、主動性和創造性，并可全面、合理、客觀地評定學生的綜合能力與素質，包括認知和態度、實踐能力、創新能力、團隊協作能力、運用知識的能力，以及實驗中表現出的合作精神、認真與實事求是的科學態度等［13］。因此，實驗考核可以從實踐能力、創新能力、團隊協作能力和科研寫作能力等多個方面進行考核，通過對實驗教學考核環節的量化管理和目標考核，達到調動學生學習的積極性和主動性，消除其對教師的依賴思想，培養學生的創新意識、科研能力、團隊協作意識、實事求是的態度、嚴謹務實的作風，為學好后續的專業課程打下良好的基礎。

3 結束語

比較醫學是生命科學的重要組成部分，也是生命科學醫學研究的重要手段，對醫學的發展作出了巨大的貢獻。針對目前比較醫學實驗教學的實際現狀，對實踐過程中實驗教學理念、課程體系、內容、方法、手段、模式等方面的問題進行探索和研究，旨在為高等醫學院校比較醫學實驗教學模式的創新和改革提供客觀、系統的參考方案，提升創新人才培養的水平。

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