連娜琦,魯芯羽,趙鳳鳴,李 育
(南京中醫藥大學 醫學與生命科學學院,江蘇 南京 210023)
生理學研究正常機體的生命活動規律,是醫學課程中最重要的基礎學科之一。生理學是一門實驗性學科,生理學知識需要從各種實驗中研究總結得來。開展生理學實驗教學,不僅能夠使學生驗證所學的理論知識,掌握常見的基本實驗技能,還可以培養學生的科學思維與創新能力。然而當前醫藥院校的生理學實驗課程存在一些局限,如課時較短、實驗對象多是動物機體、操作煩瑣、學生在短時間內不容易掌握操作要領等,強烈需要實驗教輔人員作為理論和實驗教學的橋梁,保障實驗教學的順利進行并提高教學質量。筆者長期從事生理學實驗教輔工作,深感此工作的重要性,現在把一些經驗與體會分述如下。
實驗教輔人員除了要清楚知曉生理學實驗教學計劃和大綱外,還要堅持學習生理學、病理學、生物化學、分子生物學、藥理學等相關學科的前沿知識。這幾門學科聯系密切且發展迅速,學科之間的交叉融合已經成為生命科學發展的大勢所趨。實驗教輔人員需要持有強烈的求知意識,積極掌握多學科的理論知識,提高自己的專業素養。另外,隨著各學科高新儀器設備的引進,實驗教輔人員應積極參加經驗豐富的教授或儀器廠家的工程技術人員開展的講座或培訓;還可以積極參加相關的學術會議與培訓,如中國生理學會主辦的“人體生理實驗在機能學實驗中的應用培訓班”“新型生理學實驗技術平臺培訓班”等。只有對專業理論知識和實驗技術充分理解和掌握了,才能切實保障生理學實驗的教學質量,提高學生的實驗技能。
生理學實驗教學的一個關鍵環節是實驗前準備,實驗教輔人員在其中扮演核心角色。(1)必須在實驗教學開始前一周從正規單位購買實驗動物,買進后定時觀察和記錄動物的健康狀況,確認無生物安全隱患才能夠將動物用于正常的實驗教學。(2)需制定合理的實驗方案,要在預實驗中發現并解決學生實驗時可能存在的問題,如動物麻醉程度、實驗現象是否明顯、實驗記錄能否客觀準確,盡可能通過預實驗排除一切可能導致學生實驗失敗的因素并及時改進。(3)要在實驗開展前對儀器進行調試,確保實驗時能正常運轉。(4)生理學實驗需要用到各種試劑,實驗教輔人員需提前配好并分裝,標注好名稱、規格、濃度和配制時間。尤其注意實驗所需的部分試劑具有易燃、易爆、劇毒的特性,教輔人員需要充分了解這些試劑的理化性質、保存方法和使用注意事項,要能有效地指導學生正確、安全地使用,防止意外事故發生。總之,實驗教輔人員需要使資源配置合理化,力求達到既充分利用實驗器材和動物,又能節約實驗成本,把控實驗安全。
生理學實驗教學通常是一對多教學,授課教師面對幾十名學生進行實驗理論講解和操作演示,難免有些學生無法在短時間內領悟實驗要領。這就需要實驗教輔人員在輔導學生實驗過程中發現存在的問題:(1)學生能否正確使用實驗儀器,儀器控制是否得當,能否及時有效地記錄實驗數據。(2)學生是否理解實驗原理,是否了解試劑取用和配制的要求,以及實驗操作、注射方法是否規范,甚至是否存在因麻醉深度判斷不當造成動物意外死亡或者造成實驗無法進行等問題。(3)學生在實驗結束后,對實驗廢棄物的處置方式是否合規,有無造成環境污染;更有甚者是否造成有毒試劑泄漏,危害師生身體健康。教輔人員可以及時發現上述問題并給予相應的指導糾正,同時將情況反饋給實驗教師,以便教師能夠客觀了解學生實驗存在的問題,為改進完善實驗教學方案提供依據。
如何維護實驗動物的福利倫理是醫學教育中值得深思的問題。“3R”理論促使研究者以科學、人道的態度進行動物實驗。“3R”是Reduction(減少)、Replacement(替代)和Refinement(優化)的簡稱。“減少”是指最大限度使用較少量的動物獲取同樣多的實驗數據;“替代”是指能夠不用動物而采取其他方法進行實驗來達到同樣目的;“優化”是指通過改進實驗程序,盡量減輕給動物造成的疼痛和傷害。實驗教輔人員在準備實驗、指導學生、教學反饋等過程中都應始終遵循“3R”原則,尤其是潛移默化地給學生傳遞“3R”原則,使學生認可并重視“3R”原則,避免對動物造成不必要的傷害。例如,“家兔尿生成的影響因素”實驗教學的一個重要環節是膀胱插管,操作時在恥骨聯合前方,沿腹正中線做約1厘米的切口,切開腹腔后將膀胱移出體外在膀胱頸下方穿線結扎。教輔人員可指導各小組成員團結協作,切口、插管、結扎縫線等操作由每人分工負責,這樣可以加快手術速度,提高準確度,對動物造成較少的痛苦并得到有用的實驗數據。總之,實驗教輔人員在生理學實驗教學中應貫穿并強化動物倫理學教育,讓學生懂得珍惜、尊重和關愛生命,進一步加強醫學生的醫德培養。
當前生理學實驗教學的模式主要通過教師在黑板上示意比畫,講述解剖位置和走形,學生由于缺乏直觀、感性的認識,在操作過程中易出現諸多問題,直接導致實驗成功率降低。在生理學實驗教學過程中,教輔人員與學生交流溝通最為密切,最為了解學生的實驗掌握情況以及存在問題,有責任和義務參與實驗教學的改進或改革。例如,可與授課教師一道,根據各專業人才培養方案、生理學實驗教學大綱、實驗條件以及學生的實際情況,對生理學實驗課教學內容進行優化,合理調整驗證性實驗的占比,增加綜合性和設計性實驗的比例。實驗教輔人員可以為如何開設綜合性和設計性實驗積極建言獻策,并做好充分的準備工作,還可參與實驗數據的采集處理、統計與分析的指導過程,有助于培養學生的創新精神和科研能力。
生理學實驗教學是醫學生培養的一個重要組成部分。當前有限的實驗教學課時和師資、單一的教學方案是制約生理學實驗教學質量提高的“瓶頸”。實驗教輔人員能夠為給生理學實驗教學目標的實現提供有力幫助,應當在實驗教學過程中發揮關鍵作用。實驗教輔人員可以適當展現自己的科研成果并將前沿知識傳遞給學生,使學生受益。同時,在與學生進行交流,并回答學生提出的問題時,深化自己的思考,深入參與教師教學方案的設計與研究,使教學改革更具有針對性和實用性,促進教學質量不斷提高。