應用型院校提高學生動物實驗技能的方法與實施

張連江 孫淑霞 尹柏雙

摘? ? 要：現有條件下，生命科學相關研究大多離不開實驗動物。為適應應用型院校培養人才的需要，吉林農業科技學院對相關專業的學生進行動物實驗技能訓練，制定訓練理論知識、實驗項目內容，并結合教師科研提高學生動物實驗基本操作技能，重視學生過程性考核評價并培養學生從業道德素質，以探索適合提高學生動物實驗技能的訓練內容及考核方法，培養學生合理利用及善待動物的理念。

關鍵詞：應用型院校;動物實驗技能;項目訓練

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）04-0087-03

隨著科學技術的快速發展與應用，實驗動物在各行各業中越來越受到重視，其在解決人類重大疾病及突發公共安全事件方面起到了至關重要的作用。隨著大數據時代的來臨及多學科，特別是跨學科的交叉，實驗動物及動物實驗技術在各院校及科研院所應用廣泛，相關的教學、科學研究、生產、安全性及有效性評價均離不開實驗動物。在生命科學相關研究中，實驗動物是重要的支撐條件[1]。在農業院校，動物醫學、動物科學、醫藥等相關專業均離不開實驗動物。吉林農業科技學院高度重視實驗動物的使用及動物實驗技術的教學工作，開設較多實驗動物相關課程，雖然課程名稱不完全一致，但均圍繞實驗動物或動物實驗技術設定教學內容，目的是培養適應社會需求的專業人才。為配合學校轉型與教學改革，吉林農業科技學院針對學生動物實驗技能的提高提出訓練計劃，制定理論知識、實驗項目內容及考核評價標準，并結合教師科研工作及各類比賽項目進一步提高學生動物實驗操作技能，以期今后學生使用實驗動物開展實驗時能夠遵守動物福利政策，遵守相關的從業道德規范及法律、法規，同時，培養學生分析問題、解決問題的能力，達到提高學生綜合能力的目的。

一、學生動物實驗技能訓練現狀與存在的問題

吉林農業科技學院各專業開設的相關課程有“實驗動物學”“實驗動物技術”“動物生理與實驗動物學”“動物藥物實驗方法學”等。近幾年，學校針對不同專業調整了學時，動物醫學、制藥工程專業共32學時，其中理論課24學時，實驗課8學時;生物工程專業的“動物生理與實驗動物學”，其中實驗動物學部分為16學時，理論課4學時，實驗課12學時;動物科學、野生動物與自然保護區管理專業的“實驗動物技術”，共30學時的實驗教學;動物藥學專業的“動物藥物實驗方法學”，共40學時的實驗教學。理論教學方面主要包括：國內外實驗動物概況、實驗動物福利政策及遵守的原則;實驗動物標準，即實驗動物環境及設施標準、營養學控制標準、遺傳學控制標準、微生物和寄生蟲學控制標準;常用實驗動物的飼養管理與應用;實驗動物相關的法律、法規等。實驗教學方面包括：實驗動物外觀健康評價標準、抓取與固定、常用給藥途徑與方法、常用采血途徑與方法、相關組織、器官采集方法及實驗動物的處死與器官識別。為適應專業的需要，動物藥學專業增加了藥物的急性毒性試驗、長期毒性試驗、生殖毒性試驗。因各專業學時限制，理論與實驗教學內容不能全部完成，制定教學計劃時只能有所取舍。同時，不同專業各實驗項目也有側重，最終導致在課程完成后，學生進行創新創業或開展畢業論文實驗時，對實驗動物特性及動物實驗操作技術還不了解，尤其在實驗設計、實驗操作及實驗結果分析等方面問題突出。針對以上情況，學校應制定提高學生動物實驗技能的內容并開展相應訓練，以達到提高學生動物實驗技能的目的，為學生將來從事生命科學相關行業的實驗及生產工作奠定基礎。

二、動物實驗技能訓練內容的制定

（一）理論方面

理論知識分為實驗動物福利政策、環境與設施標準、遺傳學控制標準、營養學控制標準、微生物和寄生蟲學控制標準。學生自學完成理論知識部分，并充分利用圖書館、網絡資源及其他高校實驗動物中心，將涉及的新技術、新手段、新理念融入到理論知識中。

1.實驗動物福利政策

重點掌握使用動物進行實驗時應遵循的減少、優化、替代的“3R”原則。核心內容是在保證實驗結果準確的前提下，盡量減少動物的使用數量;優化實驗操作，盡量減少動物的痛苦;采用沒有知覺的試驗材料替代動物進行試驗;在使用動物進行實驗時，遵循相關的法律、法規。

2.環境與設施標準

環境與設施標準包括兩方面內容，即實驗動物環境與動物實驗環境。實驗動物環境主要是動物生活的環境，如空氣潔凈度、空間大小、溫度、濕度，以及所使用的籠具、墊料等;動物實驗環境主要是利用動物進行實驗的場所，包括實驗用具的處理、實驗設施等。

3.遺傳學控制標準

重點了解近交系、封閉群動物的特點與使用，以便正確選擇與利用適合的實驗動物。

4.營養學控制標準

以《實驗動物的營養需要特點與飼養標準》為準，重點了解實驗動物的營養需要、實驗動物飼料質量監測及飲用水標準。

5.微生物和寄生蟲學控制標準

掌握按微生物和寄生蟲學控制標準劃分的4個等級實驗動物的特點，以選擇適合的動物進行實驗，同時應了解微生物和寄生蟲學質量控制標準與方法。

（二）實驗方面

實驗方面分為五部分。1.動物實驗基本操作技術訓練及實驗前的預處理;2.給藥途徑與方法訓練，掌握常用實驗動物的給藥方法與給藥劑量的計算方法;3.采血與組織器官采集訓練，掌握組織器官采集、預處理及保存方法;4.實驗數據統計分析訓練，以獲得有規律、有價值的結果;5.實驗動物無害化處理訓練，掌握實驗結束后實驗動物的無害化處理方法。

三、動物實驗技能訓練內容的實施

吉林農業科技學院的學生動物實驗技能訓練主要以自愿參加的形式進行，經費來源于學校和學院實訓經費，兩年多時間里共有40名學生參加，他們很好地完成了各個訓練內容，取得了良好效果。

（一）理論知識訓練

以3～5名學生為1個小組，利用圖書館及中國知網、萬方數據庫等網絡資源查找相關文獻，提高學生掌握及追蹤文獻的能力。融入學科前沿相關知識，注重把握實驗相關操作的新技術、新方法，注重內容的完整性、前瞻性，并就學生準備情況進行總結。

（二）實驗操作技術方面的訓練

1.動物實驗基本操作技術訓練

結合專業特點，采用項目教學法提高學生獨立完成實驗的能力。學生在掌握基本的動物實驗操作技術后，分小組完成后續實驗。在實驗動物常用的給藥途徑和方法技能訓練方面，以前均采用生理鹽水代替藥品進行實驗。結合科研項目后，主要采用蛇毒和抗蛇毒血清代替生理鹽水進行實驗。在實驗前兩周，每組分配適當數量的小鼠，學生自己飼養并觀察，同時查找相關文獻并設計實驗，主要包括改良寇氏法毒力的測定、體外中和試驗、給藥后的動物外觀觀察、各項指標的測定，以及內臟器官的觀察、組織采集等。實驗應制定詳細的試驗操作步驟并進行審核與修改，以確保實驗設計合理。經過該項目的訓練，學生掌握了實驗動物常用給藥途徑和方法，熟悉了給藥后動物的表現（包括外貌特征、部分生理生化指標、內臟器官狀況）、采血方法、組織器官的采集方法等。通過對實驗過程中出現的問題進行處理，提高了學生的動物實驗技能。強化實驗結束后，實驗動物（包括實驗中死亡的動物及實驗結束后處死的動物）的無害化處理，也對學生今后相關課程的學習，以及畢業論文設計與實施方面具有幫助。

2.學生動物實驗技能提高訓練

動物實驗基本操作技術學習后，部分學生通過參與教師的科研項目可加強理論學習與實踐的有機結合，熟悉本專業或行業的前沿知識并開展科學研究。多年來，吉林農業科技學院一直重視學生參與科研情況，并制定了相應的獎勵機制，本科生可自行完成的項目較多，如大學生創新創業項目、各種層次的生命科學創新創業比賽等，這些項目的開展均給學生提高動物實驗技能提供了機會。學校也明確規定了學生參與教師科研課題應給予學生一定的勞務費。教師在申請各級別科研項目時也應有學生的加入，培養學生參與科研、從事科研的能力。利用學校各實驗室開放、鼓勵學生進入實驗室參與教師科研的便利條件，對實驗進行重復、梳理并開展后續實驗工作。學生利用課余時間在教師的指導下進行實驗，獲得的成果用于參加相關的比賽、撰寫畢業論文等，達到了科研反哺教學的目的，培養了學生科學研究相關實驗操作的能力。科研項目的跟進為學生提供了更大的平臺，進一步提高了學生動物實驗技能。

（三）動物實驗技能訓練的評價指標

學生動物實驗技能從理論知識學習階段到專項實驗動物技能訓練，再通過參與教師科研工作得到了進一步提高，為后續生產實踐奠定了基礎。學生動物實驗技能評價也是動物實驗技能訓練的重要環節。理論知識考核評價指標主要考查學生對任務的準備情況、查找的原始資料、整理后的項目內容及實驗設計等，其評價重點應放在動物實驗技能考核上，重視過程性考核。考核內容分為常規考核和能力考核：常規考核包括實驗動物的抓取與固定、給藥、采血及組織器官采集方法等基本操作技術，占考核成績的40%;能力考核重點結合科研項目，包括學生實驗前的準備工作、實驗過程、對實驗結果的判定，以及數據處理分析、結果的判定等，重點引導學生積極參與并完成相關的任務，占考核成績的60%。考核標準為：（1）90分及以上為“優秀”;（2）80～89分為“良好”;（3）60～79分為“合格”;（4）59分以下為“不合格”。學生動物實驗技能考核內容及結果見圖1、圖2，其中常規考核良好以上學生占57.5%，而能力考核即結合科研項目進行實驗，良好以上學生占97.5%。

（四）學生訓練達成信息反饋

針對學生動物實驗技能的提高進行了問卷調查（結果見表1），可以看出，80%以上的學生認為理論知識和動物實驗技能訓練設定的內容是適合的，有利于學生動物實驗技能的提高，而87.5%的學生認為有針對性的過程性考核提高了自身動物實驗技能，有利于其自身學習主動性及綜合能力的提高，對后續課程的學習是有幫助的。同時，調查問卷也表明了學生對訓練內容的滿意程度，從反饋情況看，學生對訓練內容的設置是滿意的，達到了提高學生動物實驗技能的目的，也使其對科學研究的開展有了初步認識。

四、動物實驗技能訓練提升路徑

（一）動物實驗技能訓練注重從業道德培養

在生命科學研究中，實驗動物的應用仍是重要的支撐條件。目前，雖然虛擬仿真技術的應用彌補了部分實驗條件的不足[2]，但實驗動物在農業院校教學科研中仍起著舉足輕重的作用。結合我國國情，實驗動物福利政策逐步完善，促進了人與自然的和諧。多年來，我國的科學研究特別是與人們息息相關的健康問題，實驗動物功不可沒，其作為人類的“替身”，承受著為人類健康進行相關研究的痛苦直至死亡[3]。因此，在利用動物進行實驗的同時，應重視動物自身的福利。國家出臺了相關的實驗動物福利政策，明確了實驗動物使用過程中應遵守的原則，對我國實驗動物健康發展具有重要意義[4]。因此，重視實驗動物福利是使用實驗動物進行實驗的首要任務，學生應自覺遵守從業道德規范和相應的法律、法規。高校制定的理論知識內容應將實驗動物福利政策作為重點，并介紹應遵循的“替代、減少、優化”原則，以便學生在今后的動物實驗中遵循實驗動物福利政策。

（二）訓練內容上體現專業特點

高校應根據專業特點及畢業后所從事的行業情況，注重理論知識、實驗項目內容與評價指標相統一，對實施過程中存在的不足進行修訂。由于條件的限制，實驗動物環境控制方面僅通過圖片、視頻等形式遠遠不能滿足能力提高的需要，應考慮通過虛擬仿真技術建設虛擬仿真實驗室，使學生能夠直觀地了解實驗動物對環境的需要，以及微生物和寄生蟲學控制標準。

（三）重視過程性評價考核

無論理論知識還是實驗項目均重視學習過程，每個理論知識點、每個項目均需要學生認真準備材料并解決準備過程中出現的問題，一定程度上提高了學生自主學習的能力，也有助于學生自身素質的提高。通過過程性評價方式，重視學生對待訓練項目的態度，化被動學習為主動學習，激發學生進行自主探究，并通過與他人合作的方式解決問題，營造輕松的學習氛圍，在提高學生動物實驗技能的同時提高綜合能力。

學生動物實驗技能提高的改革一直在探索中，如何在改革中使學生遵守實驗動物福利政策及相關法律、法規，如何合理利用并善待動物是一個長遠的話題，這需要今后不斷實踐與完善。

參考文獻：

[1]? 劉愛麗，劉迢迢.《實驗動物學基本實驗技術》選修課的設計與探討[J].高教學刊，2019（11）：126.

[2]? 李驄，張彩華，王麗，等.醫學實驗動物福利倫理現狀與虛擬實驗[J].教育教學論壇，2019，48（11）：274.

[3]? 孫德明，李蔚鷗，王天奇，等.實驗動物福利倫理審查?的標準化與我國新國標解讀[J].中國比較醫學雜?志，2018，28 （10）：134.

[4]? 鹿雙雙，師曉萌，劉曉宇，等.實驗動物福利倫理審查與監管實踐及探索[J].實驗動物與比較醫學，2020，40（4）：339.

■ 編輯∕陳晶