實驗動物模型在藥理學實驗室開放教學中的實踐與探索

付丹妮，王羽，劉明潔

(內蒙古民族大學醫學院，內蒙古 通遼 028000)

0 引言

1 實驗教學在《藥理學》教學中的重要意義

隨著我國高等教育體制的深化改革，響應號召提出了對于高等院校應加強重視學生素質教育的新要求。實驗室是高等院校培養應用型人才的重要場所，實驗室開放則是培養符合社會需求的應用型人才的重要途徑，是實現素質教育和創新人才培養目標的重要教學環節，是學校辦學條件的一項重要體現，能在很大程度上反映出高校現有的教學質量和現代化建設水平，因此，為了提高學生創新能力、實踐能力，充分發揮開放性實驗室的作用，充分利用各項實驗資源，積極實施實驗室開放，在實驗過程中積極引導學生發現問題和解決問題，不斷提高綜合能力[1]。

實驗教學是《藥理學》教學中的重要組成部分，在醫學生的教學中占有重要的指導地位，是對課堂中理論教學部分的驗證和補充，是培養學生實踐操作能力和提高學習興趣的重要組成部分，并將所學的系統解剖學、生理學、病理學、病理生理學等知識融合其中，以填補理論和實踐知識的不足，既能提高醫學生的學習興趣，也能強化學生學習的自主積極性。

《藥理學》是藥學和醫學相關專業的必修課，是連接基礎醫學和臨床醫學的重要橋梁。《藥理學》實驗課主要以小鼠、大鼠和家兔等動物為實驗動物，是采用實踐手段用以驗證理論課程所講的各個系統的藥物在動物實驗中所產生的用途、機制、藥理作用和不良反應，通過動物實驗教學使學生對理論知識的理解和記憶進一步加強并充分理解掌握課堂上所講述的藥物在在體或離體動物模型中的作用[2]。

2 《藥理學》實驗教學中存在的問題

以前的《藥理學》實驗教學一般采用驗證性實驗教學，即學生自主根據實習指導中的實驗步驟進行實驗，最終得出課本中敘述出相應的藥理作用或不良反應就算是實驗成功，這種實驗教學形式能夠充分提高學生對基本理論知識的記憶和掌握，但難以提升學生獨立思考問題并作出實驗設計、查閱文獻和的能力，為進一步提高學生的實驗設計等能力，充分調動并發揮出學生在整體藥理學實驗中的創新精神，本教研室對醫學生原有的實驗教學模式和考核模式進行調整改革。

3 實驗教學模式的改革

3.1 實驗室開放以補充實驗課教學中的不足

醫學生的《藥理學》課程是選用楊寶峰、陳建國主編，人民衛生出版社出版的《藥理學》(第9版)作為理論指導書，將內蒙古民族大學出版的《機能實驗學》為實驗指導書。《藥理學實驗》課程中的實驗大部分是驗證性實驗，在《藥理學實驗》的考核中多是采用實驗理論考核，同時在藥理學實驗教學課程中其教學內容、方法、時間以及考核方式等都存在不足的地方，因此，采用實驗室開放對《藥理學實驗》課程進行補充[2]。

3.2 《藥理學實驗》教材中對實驗要求

實驗“傳出神經系統藥物對家兔血壓的影響”中要求學生掌握：

(1)通過實驗學習麻醉動物急性血壓實驗的方法；

(2)觀察神經、體液因素以及受體激動劑或阻斷劑對動脈血壓的影響；

(3)理解和掌握傳出神經系統藥物對動物血壓的相互作用關系。

實驗步驟：

(1)稱重后采用濃度為20%烏拉坦，并以5 mL/kg的藥液量緩慢耳緣靜脈注射麻醉，并固定于兔手術臺上。

(2)做氣管插管和頸動脈插管，頸動脈插管應與BL-420生物機能實驗系統相連。

(3)依次耳緣靜脈注射傳出神經系統藥物0.001%乙酰膽堿0.08mL/kg、0.1%水楊酸毒扁豆堿0.2mL/kg、0.1% 硫酸阿托品 0.2mL/kg、0.1% 鹽酸腎上腺素0.02~0.03mL/kg、1%酚妥拉明0.1mL/kg和0.1%鹽酸腎上腺素0.02~0.03mL/kg，觀察給藥后心率和血壓的變化并分析實驗所用藥物對家兔心率和血壓的作用特點。

完成以上實驗項目，則實驗課結束，學生課下完成實驗報告，教師對學生的實驗報告給予評閱，給出分數，并在最終的實驗考核中占有一定比例。

3.3 家兔心肌缺血再灌注損傷的動物模型制作

課上實驗已經完成了家兔的麻醉、固定、氣管插管、頸動脈插管，并與BL-420生物機能實驗系統相連，觀察了傳出神經系統藥物對家兔血壓和心率的影響。課后作為補充的實驗內容有“家兔心肌缺血/再灌注動物模型的制作”，這是為有能力和想繼續深造的學生增加的內容。

實驗步驟：

(1)記錄心電圖：將心電圖儀的針形電極插于動物雙上肢與左下肢皮下，觀察并記錄標準肢體Ⅱ導聯心電圖。

(2)心肌缺血再灌注損傷模型的制作：剔除胸部兔毛并消毒，沿胸骨中線從胸鎖關節平線至劍突上方切開皮膚，暴露胸骨，在心尖搏動最明顯處的上一肋間隙，沿胸骨左緣剪斷1~2肋軟骨，使用小動物開胸器撐開胸腔，提起心包膜正中，用眼科剪子將心包膜前部剪開一小口，用眼科攝子將左心耳輕輕上提外翻，可見左冠狀動脈(LAD)自主動脈根部發出，用持針器持眼科小圓彎針穿線，于LAD主干根部下約2~3mm處鉤繞LAD(圖1 A)，結扎造成缺血，結扎時于LAD表面墊一小硬質管(長10mm，管徑2mm)(圖1 B)，便于松開結扎線，結扎成功后即造成心肌缺血，放松則恢復心肌灌注，阻斷血流前經耳緣靜脈給予肝素1mg/kg抗凝，結扎成功后，心電圖Ⅱ導聯ST-T出現弓背向上抬高、T波高聳等缺血表現，鉗夾關胸。缺血40min后，剪開結扎線，恢復LAD血液灌流，實現再灌注循環。各組動物在實驗中連續監測心電圖(ECG)、平均動脈壓(MAP)和心率(HR)等指標[3]。

圖1 心肌缺血再灌注損傷模型的制作

4 實驗教學考核模式的改革

實驗考核是實驗教中學的主要環節，考核成績主要依據其出勤情況、實驗報告成績和期末考核來進行綜合評定。但這種考核方法存在弊端，一方面易使學生對實驗課不重視，課上實驗操作敷衍，課下抄襲實驗報告；另一方面難以真實的反映學生對于實驗設計、動手和分析的能力，同時也不能有效督促學生積極認真上實驗課，更談不上培養其創新能力的[2]。于是在實驗考核中增加了實驗技能的操作，如小鼠的灌胃、小鼠的尾靜脈注射、大鼠的灌胃等，教師根據學生的實際操作情況給予相應的分數，并在最終的成績評定中給予相應加分。

5 實驗室開放對學生的學習帶來的好處

通過在實驗“傳出神經系統藥物對家兔血壓的影響”中的學習，加深了學生對傳出神經系統藥物作用的理解和記憶，實驗結束后要給予家兔注射過量的麻醉藥，但對于一些接受能力較好，且要繼續學習的學生來說實驗課的內容遠遠不能滿足他們的需求，所以在下課后，老師和學生可以繼續利用實驗設備和動物制作“家兔的心肌缺血再灌注模型”。

5.1 實現了實驗教學資源的有效利用

實驗室是實驗教學可以有效繼續的重要平臺，教學儀器的有序運行和各種實驗相關設施則是實驗教學和實驗室開放平臺的重要保障。但實驗室往往僅供學生上課使用，課后關閉不被允許使用[4]。實驗室開放可使實驗場所和儀器設備更有效地被利用，使學生充分利用課余時間學習更多的實驗技能和知識，并提高開創性思維能力和團隊合作能力，使實驗教學資源發揮最大的優勢。

5.2 開拓學生的知識面和創新思路

教師鼓勵學生自主思考問題，提出問題、設計解決思路，并用實際行為解決在實驗過程中遇到的難點，教師也可以在此期間適當引導并鼓勵學生獨立完成整體實驗。使學生能夠通過自己的獨立思考分析問題、查閱文獻，找到一種更加便捷、經濟的方法使其實驗更有說服力。同時，指導教師也需鼓勵學生將自己的好方法和思路通過以論文的形式撰寫出來，為別人提供更好的實驗思路，避免重復操作。通過以上具有較強邏輯思維的培養方式，進一步提高學生思維的寬度與廣度，思維邏輯清晰與縝密，全面掌握各環節的要素，也培養學生自主思考問題的能力及不怕失敗刻苦鉆研的精神[5]。

5.3 本科生走進中(蒙)藥化學與藥理學的學科點

中(蒙)藥化學與藥理學的學科點具有碩士學位的授權點，實驗室開放能讓研究生帶領本科生一起做實驗，開擴眼界，增長知識，了解研究生的生活和學習情況，對將來的課題申報和科研打下基礎，為培養國家所需要的多元化人材做出貢獻。

將本科生對“科學探究”的求知欲轉向“科學實踐”實踐能力，使科學實踐成為實現“學生學習真正科學”的必經之路。通過正確引導學生實際參與整個課題研究方案設計、檢測試驗、數據分析、報告撰寫等方式培養學生對科研實驗興趣，真正了解科研，激活學生科研思維，增強學生科研能力，進行真正的素質教育[6]。

5.4 創新型課題開放

本科生進入實驗室掌握基本操作的同時進行專業課程的學習，這是對基礎理論知識和實踐內容相結合的重要舉措。實驗項目也以中蒙藥并重，實驗項目也以老師們的課題為主，在老師的指導下進行實驗技能和新知識的學習，要求學生要有強烈的學習興趣，對基礎知識掌握牢靠，了解相關學科最新的研究進展和背景知識[5]。

6 實驗室開放還有待于改善的地方

6.1 虛擬實驗室的開放

在疫情期間，學生的實驗課都是在網上觀看實驗過程，學校也開放了虛擬實驗室，使學生能夠通過電子設備重復觀看完整的實驗過程，在此期間學生和老師都學到了許多受實驗條件限制不能開展的實驗。

當學生走進實驗室后，由于實驗室設備等條件的限制，有些實驗不能開展，希望學校能夠盡快開放虛擬實驗室。老師們也在盡可能的條件下，自制了一些實驗項目的小視頻，但這遠遠不能滿足學生的需求，以后還要制作更多的項目來滿足學生的要求。

6.2 建設實驗教學和交流的網站

為師生便于查閱文獻，我校建立了圖書館科研服務群。為有利于混合教學改革，建立了混合教改交流群等等。在此強烈建議學校盡快建成有關以實驗項目為主的網站，以便于學生和老師交流學習。