基于嗅聞墻訓(xùn)練工作犬嗅覺作業(yè)效果評價

陳開龍 楊將輝 湯蔚雯 陳則東

（作者單位：陳開龍、楊將輝、湯蔚雯，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物科技學(xué)院，225300；陳則東，通信作者，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物科技學(xué)院，225300）

犬的靈敏嗅覺是其開展嗅覺作業(yè)的基礎(chǔ)，在嗅覺作業(yè)中如搜毒、搜爆、檢疫科目訓(xùn)練，涉及氣味聯(lián)系、氣味分化、信號植入、示警方式等內(nèi)容。氣味聯(lián)系、氣味分化是犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練的重點環(huán)節(jié)，其效率直接決定了科目訓(xùn)練的整體效率。同時，在日常學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)，利用網(wǎng)球感染、氣味棒裝填實物建立犬的氣味聯(lián)系、氣味分化、信號植入的方法，學(xué)生較難理解，訓(xùn)練步驟煩瑣、多人同時操作場面較為混亂，影響學(xué)習(xí)效果。針對上述問題，興趣小組在分析網(wǎng)球感染、氣味棒裝填實物訓(xùn)練存在的問題基礎(chǔ)上，針對性開發(fā)設(shè)計輔助工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練工具——嗅聞墻，并構(gòu)建基于嗅聞墻的訓(xùn)練方法。嗅聞墻的核心設(shè)計是墻體規(guī)則分布較多且具有一定間距的氣味散發(fā)孔，通過雙面卡盤內(nèi)外螺紋管與能夠自由拆卸的載物瓶相連，實現(xiàn)對犬的嗅聞行為高頻強化，解決氣味殘留對再次訓(xùn)練造成的干擾。基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法，大體上包括四步：誘導(dǎo)并增強嗅聞氣味散發(fā)孔行為、增強犬嗅聞目標(biāo)嗅聞物的行為、示警反應(yīng)訓(xùn)練、手勢或口令信號植入。

一、實驗材料

（一）試驗動物

拉布拉多犬15頭，公，12～18月齡，健康狀況良好，接受過基礎(chǔ)服從訓(xùn)練，由江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物繁育中心提供。

（二）調(diào)研對象

2020～2021學(xué)年秋學(xué)期同時開設(shè)工作犬訓(xùn)導(dǎo)技術(shù)課程且學(xué)情基本一致的4個平行班級，具有一定寵物訓(xùn)導(dǎo)基礎(chǔ)的學(xué)生，合計112人。

（三）主要用品

1.嗅聞墻。自行設(shè)計并制作，具體設(shè)計如下：墻體長2m、高1.5m，規(guī)則分布間距在20cm～25cm的氣味散發(fā)孔，通過帶有卡盤的中空內(nèi)外螺紋管與墻體背面的載物瓶相連。載物瓶可自由拆卸，用于裝填被嗅聞物，被嗅聞物產(chǎn)生的氣味通過中空螺紋管的管道擴散至嗅聞墻正面對應(yīng)的氣味散發(fā)孔。墻體底部裝有滾輪，方便自由移動，組合成不同的訓(xùn)練場景。

2.其他用品。網(wǎng)球（直徑6.35～6.67cm，化纖毛呢材質(zhì)），購自浙江天龍集團有限公司天龍網(wǎng)球有限公司。氣味棒（橫截面直徑3cm，長20cm），購自德州興楊橡塑制品有限公司。黑火藥，取自市售鞭炮。

二、實驗方法

（一）基于嗅聞墻構(gòu)建的嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法

第一步強化犬嗅聞氣味散發(fā)孔的行為。事先在載物瓶中裝填能夠散發(fā)讓犬感興趣氣味的物品，帶犬靠近氣味散發(fā)孔，犬出現(xiàn)嗅聞行為立即標(biāo)記并獎勵，在犬建立嗅聞氣味散發(fā)孔與獲得獎勵關(guān)聯(lián)的認識后進入下一步。

第二步強化犬嗅聞目標(biāo)嗅聞物的行為，建立氣味分化能力。不同載物瓶中分別裝填夠散發(fā)讓犬感興趣氣味的物品或目標(biāo)嗅聞物，初始訓(xùn)練階段裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶數(shù)量較多，后期裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶數(shù)量較少，犬出現(xiàn)嗅聞連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔行為時立即標(biāo)記并獎勵，在犬每次嗅聞到連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔時表現(xiàn)出固定的作業(yè)表情后進入下一步。

第三步訓(xùn)練犬的示警反應(yīng)。該步驟訓(xùn)練方法同《公安警犬訓(xùn)練使用先進技術(shù)與警犬疾病防治手冊》介紹的方法，在犬嗅聞到連接裝填目標(biāo)嗅聞物的載物瓶的氣味散發(fā)孔時均能做出示警反應(yīng)后進入下一步。

第四步“搜”口令或手勢信號的植入。在帶犬搜索前發(fā)布“搜”的口令或手勢，該步訓(xùn)練遮擋2/3的氣味散發(fā)孔，有助于犬快速完成一次搜索，實現(xiàn)短時間內(nèi)口令或手勢與搜索行為建立條件反射。通過上述四步完成犬的氣味聯(lián)系、氣味分化及信號植入，接下來開展模擬現(xiàn)場訓(xùn)練。

（二）試驗分組與訓(xùn)練

選用健康狀況良好的拉布拉多犬15頭，隨機分成3組，分別命名為網(wǎng)球組、氣味棒組及嗅聞墻組，每組犬依次編號為1～5。網(wǎng)球組、氣味棒組采用《公安警犬訓(xùn)練使用先進技術(shù)與警犬疾病防治手冊》介紹的方法開展黑火藥搜索訓(xùn)練。嗅聞墻組采用基于嗅聞墻構(gòu)建的嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法開展黑火藥搜索訓(xùn)練。每日早、中、晚各開展1次訓(xùn)練，每次訓(xùn)練時長為30min，其中每訓(xùn)練5min，休息5min。

（三）氣味聯(lián)系效率測定

“一”字形布置5個鑒別罐，其中1個鑒別罐中放置黑火藥，其余為空鑒別罐。訓(xùn)導(dǎo)員根據(jù)犬訓(xùn)練狀況決定參加測試，帶犬依次嗅聞鑒別罐，當(dāng)犬嗅聞到放置黑火藥的鑒別罐表現(xiàn)出興奮、期待的固定作業(yè)表情，且變換鑒別罐擺放位次連續(xù)3次均能搜尋到黑火藥判定為建立穩(wěn)定的氣味聯(lián)系，同時記錄完成訓(xùn)練所用天數(shù)。

（四）氣味分化效率測定

“一”字形布置5個鑒別罐，其中1個鑒別罐中放置黑火藥，其余鑒別罐放入帶有能散發(fā)出犬感興趣氣味的物質(zhì)。訓(xùn)導(dǎo)員根據(jù)犬訓(xùn)練狀況決定參加測試，帶犬依次嗅聞鑒別罐，當(dāng)犬不受其他氣味干擾，對放置黑火藥的鑒別罐表現(xiàn)出興奮、期待的固定作業(yè)表情，且變換鑒別罐擺放位次連續(xù)3次均能搜尋到黑火藥判定為建立穩(wěn)定的氣味分化，同時記錄完成訓(xùn)練所用天數(shù)。

（五）問卷調(diào)查

對112名接受搜爆科目理論教學(xué)與實踐學(xué)習(xí)的學(xué)生開展無記名問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容主要從不同訓(xùn)練方法的體驗調(diào)查，圍繞理論知識是否容易理解、操作步驟是否簡單、訓(xùn)練效率是否夠高3個維度開展設(shè)計，每個指標(biāo)設(shè)完全認可、認可、基本認可、不認可4級體驗評價，并做統(tǒng)計分析。

（六）數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS 21.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05表示差異顯著，采用Graphpad Prism7軟件作圖。

三、結(jié)果與分析

（一）氣味聯(lián)系效率

由表1與圖1可知，試驗組氣味聯(lián)系建立所用時長平均為14天，網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對照組所用時長平均分別為18.8天、19.2天。試驗組與網(wǎng)球?qū)φ战M、氣味棒對照組相比，氣味聯(lián)系建立所用時長差異顯著（p＜0.05），網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對照組無顯著差異（p＞0.05）。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法能夠有效縮短犬建立氣味聯(lián)系所用時長，提高建立氣味聯(lián)系的效率。

表1 建立氣味聯(lián)系用時

圖1 不同組別氣味聯(lián)系平均用時比較

（二）氣味分化效率

由表2與圖2可知，試驗組氣味分化建立所用時長平均為19天，網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對照組所用平均時長分別為24.6天、23.6天。試驗組與網(wǎng)球?qū)φ战M、氣味棒對照組相比，建立氣味分化所用時長差異顯著（P＜0.05），網(wǎng)球?qū)φ战M與氣味棒對照組無顯著差異（P＞0.05）。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法能夠有效縮短犬建立氣味分化所用時長，提高建立氣味分化的效率。

表2 建立氣味分化用時

圖2 不同組別氣味分化平均用時比較

（三）問卷調(diào)查

對均學(xué)習(xí)過基于嗅聞墻、網(wǎng)球、氣味棒3種工具開展工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練的112名學(xué)生調(diào)研發(fā)現(xiàn)，基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法的3項評價指標(biāo)均高于傳統(tǒng)基于網(wǎng)球或氣味棒的嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法，有89.3%的學(xué)生完全認可該方法理論容易理解，93.8%的學(xué)生完全認可該方法操作步驟簡單，98.2%的學(xué)生完全認可該方法能顯著提高訓(xùn)練效率，見表3。結(jié)果表明基于嗅聞墻構(gòu)建的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練法更容易學(xué)習(xí)，學(xué)生更易于接受。

表3 基于嗅聞墻構(gòu)建工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法應(yīng)用體驗

四、討論

搜毒、搜爆、檢疫、搜尸是工作犬嗅覺作業(yè)的常見工作科目。在這些科目訓(xùn)練中，提高犬氣味聯(lián)系建立、氣味分化的效率則是訓(xùn)練中重點關(guān)注的環(huán)節(jié)之一。

本研究構(gòu)建的基于嗅聞墻的工作犬嗅覺作業(yè)訓(xùn)練方法與國外的訓(xùn)練方法基本一致，均是運用操作條件反射原理，通過食物獎勵增強犬的嗅聞行為。但在初始訓(xùn)練中，方法有所不同。國外將目標(biāo)物直接放置在容器內(nèi)利用犬的探求反射獲取犬的嗅聞行為。本研究訓(xùn)練方法在國外的訓(xùn)練方法基礎(chǔ)上，將食物放置在容器內(nèi)（連接在嗅聞墻上的載物瓶），通過食物氣味誘導(dǎo)犬的嗅聞行為。犬的食物動機更為可控，對犬的探求反射要求不高。該方法與國內(nèi)的訓(xùn)練方法除了在訓(xùn)練原理、操作手段不同外，更主要區(qū)別在于該方法能夠快速建立犬的記憶。嗅聞墻上設(shè)置多個氣味散發(fā)孔，散發(fā)孔之間保持合理的間距，完成一次從嗅聞到獎勵的過程與國內(nèi)訓(xùn)練法相比所用時間要短得多，符合“短時高頻獎勵快速建立習(xí)慣”的要求。因此本研究試驗組氣味聯(lián)系建立、氣味分化建立耗時顯著低于對照組。嗅聞墻的氣味散發(fā)孔如果能夠裝配有網(wǎng)球等玩具彈射裝置，則嗅聞墻就具備了訓(xùn)練犬專注度的功能。

本研究所用的方法與國內(nèi)訓(xùn)練方法在教學(xué)上也有更多的優(yōu)勢。國內(nèi)訓(xùn)練法在訓(xùn)練中需要拋扔網(wǎng)球或氣味棒，需要的訓(xùn)練場所空間較大，多人多犬訓(xùn)練相互之間容易造成相互干擾，導(dǎo)致場面混亂。該方法可以人犬排成隊列，依次通過嗅聞墻開展訓(xùn)練，訓(xùn)練秩序相對較好，也符合訓(xùn)練與休息間隔進行的要求。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認為該方法更容易理解、操作步驟更為簡單、訓(xùn)練效率更高。