葉長林(上海體育學院運科學院 上海市 200438)
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動物實驗室教學的改革和探索
葉長林(上海體育學院運科學院 上海市 200438)
摘 要:實驗動物學(Laboratory animal sciences)是研究實驗動物和動物實驗的一門科學[1],它在實驗室教學中起著至關重要的作用。體育院校動物實驗室教學可以提高學生自主學習實驗動物學的能力,培養學生學習興趣和獨立動手實驗的能力,同時提高學生創新意識和創新能力[2],為以后走上工作崗位打下堅實的基礎。因此,近年來學校動物實驗中心積極改進教學方法,從動物實驗的標準化和理論授課的與時俱進兩方面進行改革,使動物實驗室教學的水平和效果都得到了很大程度的提高。
關鍵詞:體育院校;實驗動物學;教學;改革與探索
【DOI】10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.05.085
1.SPF級屏障飼養環境
實驗動物是生命科學、醫學研究的必要條件之一。近年來,上海體育學院實驗動物工作不斷完善與規范化。根據中國中華人民共和國實驗動物環境與設施2001年新國標[3]的規定,取消亞屏障系統,對大小鼠飼養設施要求達到SPF級。
(1)屏障環境的溫濕度
為保障實驗動物有良好的生存環境,SPF級屏障環境需保持相對穩定的溫度和濕度。根據國家標準(GB14925-2010)規定,大小鼠屏障環境溫度要求為20-26℃,溫度過低或過高均會影響實驗動物健康,溫度過高甚至威脅實驗動物生命。相對濕度應控制在40%-70%,濕度過低大小鼠會出現環尾癥,尾端根部出現壞死和潰爛,死亡率較高;濕度過高屏障環境容易滋生病菌,直接影響實驗動物的健康。
(2)屏障環境的氣流速度以及換氣次數
SPF級屏障環境是一個相對密閉的環境,空氣來源于送風系統。屏障環境中動物籠具周邊氣流速度必須≤0.2m/s,同時換氣次數需>15次/h。
(3)屏障環境的壓差
為保障SPF級屏障環境的穩定性,與相通房間的最小靜壓差不得<10Pa,壓力順序要求為:飼養間>清潔走廊>外界環境,以保障空氣流通順序從內到外,防止未經凈化空氣流入屏障系統內。
(4)屏障環境的噪音
根據國家標準(GB14925-2010)的規定,SPF級屏障環境的噪音需<60dB(A),實驗室建設應遠離居民區。
2.飼養
(1)飼養人員
飼養人員是SPF級屏障系統中重要的一員,所有飼養人員必須通過實驗動物從業人員的上崗培訓,持證上崗。
飼養人員必須了解實驗室設施管理規章制度和SOP,并嚴格執行,飼養人員不得飼養和接觸貓、狗等寵物,以避免動物之間交叉感染。
(2)實驗動物飼料、飲用水及廢棄物的處理
實驗動物飼料均通過60Co滅菌徹底消滅飼料中各種微生物,飲用水均通過高溫高壓脈動滅菌,保障飲食和飲水的安全;實驗動物墊料等均送到相應垃圾回收處,動物尸體及醫療廢棄物均送到無害化處理中心進行無害化處理。
3.動物實驗
(1)動物實驗設計
動物實驗設計必須遵循三大原則:即對照、隨機和重復。對照原則是實驗設計的首要原則,除了觀察處理因素外,其他各項要求必須與實驗組相同,以排除混雜因素影響。歸結起來為四統一:實驗動物統一,即實驗動物的品種、品系、性別、年齡、來源要統一;飼養環境統一,即飼料、飲水、墊料、籠盒尺寸需統一(特殊要求除外);動物實驗統一:即實驗人員、飼養人員需統一;實驗時間統一:即實驗組與對照對實驗開始的時間要相同,給藥時間、實驗時間也需一致。隨機化原則是指每個實驗對象在接受處理是有相等的機會。
1.教學方法的創新
(1)變被動為主動,實踐理論相結合
傳統意義上動物實驗室教學圍繞《實驗動物學》開展,主要以理論授課為主,從實驗動物分類、環境控制、營養飼料、實驗動物、福利倫理等方面開展,內容較為抽象。本課程可以將一半的理論授課改為實踐授課,基礎理論知識由教師在課堂完成,實踐授課部分由學生主導,例如在介紹常用實驗動物的課堂上,學生可以分為幾個小組,每個小組分幾只實驗大、小鼠,由學生進行飼養,由學生查閱資料小組內討論,對所飼養大、小鼠生物特性、實驗用途進行總結;同時在飼養過程中,穿插實驗動物環境控制的理論課程,飼養過程中學生也可以應用到實踐中去,大大提高學生學習、探索的興趣。
(2)豐富教學手段,提高學習興趣
實驗室教學中,教學內容十分豐富,教師在進行授課時不能一味的采用理論授課、板書的方式授課,這樣教師上課難,學生理解難,提不起上課的興趣。在實驗室教學中,可以采用多媒體等教學手段提高學生學習興趣,例如在進行常用實驗動物介紹授課時,對于不易于飼養的裸鼠、價格昂貴的靈長類動物等進行3D數字化教學,學生看起來更加直觀,提高學習興趣[4]。
2.課程考核方法的改革
近年來,體育類院校學生畢業就業較差,主要原因除了就業崗位減少、畢業生增多外,還有一個重要的原因是學生實踐動手能力較差。在實驗室教學改革中,課程考核方法也要做相應的改革,從偏重理論考試過度到理論考試和實踐操作并重,實踐考試占主導的考試考核方式。例如學生從飼養實驗動物,到實踐操作實驗動物抓取固定、實驗動物標記、采血、灌胃、取材等均列入考試考核中,提高學生動手實踐的能力,考核中教師可以邊讓學生操作,邊提問該實驗技術的理論要點,注意事項等;還可以讓學生自行設計實驗方案,將實踐操作部分打分,綜合評價學生對課程的掌握情況。
參考文獻:
[1]崔淑芳.實驗動物學[M].上海:第二軍醫大學,2013.
[2]白海艷,邊高鵬,史寶忠.高校普通動物學實驗教學的改革與實踐[J].長治學院學報,2012,29(2):92-93.
[3]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.中華人民共和國國家標準GB14925-2001.實驗動物環境及設施[S],2002,05-01.
[4]董秀梅,張萍,龔都強.實驗動物學的教學改革探索[J].教學天地,2014,3(8):186-188.