动物实验设计范文10篇

时间:2023-11-06 17:28:45

动物实验设计

动物实验设计范文篇1

关键词:3R原则;实验设计;应用

3R原则适用范围很广,比如基础医学的实验教学,科学研究,或是兽医学,最直接的就是实验室的动物实验。然而目前,3R原则是否可以成功应用于实验室,仍然是一个不容乐观的问题。十年前欧盟每年用于研究和药物检测的实验动物大约1200万只,美国每年至少1700~2200万只[1]。而最近几年每年全球实验动物使用量预计至少在一亿以上。然而,这还仅仅是保守估计,因为很难准确统计出所有用于实验的动物数量,大部分国家不会将相关数据公布出来。从现有的数据可以清楚地看到,在过去几十年里,用于科学研究的实验动物数量有增无减。合理应用3R原则可以有效解决这个问题,因此,3R原则及其在实验中的应用和推广至关重要。

13R原则

3R原则是1959年英国动物学家WilliamRussell和微生物学家RexBurch在经典著作《仁慈试验技术原理》提出的[2]。3R原则中的“R”分别是replacement(替代),reduction(减少),refinement(优化)。作为实验动物伦理法则,应用于任何与动物实验相关的科学研究、实验教学及其他领域中。旨在倡导研究者在工作中用其他实验方法或实验材料取代实验动物,通过合理的实验设计把实验动物的使用量降到最低,改善或者降低实验动物承受的痛苦。第一个“R”,replacement(替代),分为绝对替代和相对替代。绝对替代是最理想的结果,比如通过计算机建立虚拟模型来替代活体动物和动物来源的细胞、组织、器官,完全取代实验动物。而相对替代,则是指使用动物来源的,已经建立好的细胞系,或者用低疼痛感的模式动物(单细胞动物)替代哺乳动物。第二个“R”,reduction(减少),指在不影响实验数据的“质”和“量”的前提下,尽可能减少实验动物的使用量,提高实验动物的利用率和实验的精确度。“减少”不单是指在原有的实验上减少使用实验动物的数量,除此之外,还有一层“相反”的含义,就是增加单个小实验的动物使用量,所获得的实验结果可以有效减少整个实验设计所需的动物数总量。最后,第三个“R”,refinement(优化),指通过任何途径来避免或减少实验动物现有的或潜在的精神紧张、痛苦和不良反应,提高实验动物福利。Russell和Burch把对动物的伤害分为必然伤害和偶然伤害。必然伤害是指实验设计带给实验动物的伤害,偶然伤害则是由于操作不当对实验动物造成的意外伤害。

23R在实验设计中的应用

无论是教学还是科研,3R原则在实验设计部分的应用至关重要,因为实验设计与分析方法从根本上决定了实验动物的“最少”使用量和实验动物承受的“最低”痛苦。“最少”和“最低”是指在理想状态下,没有因实验操作不当造成实验动物意外的死亡和不必要的伤害。实验设计的目的,通常是验证假设,一般我们可以通过检测某个特异性指标来验证假设。无论是通过何种方法验证假设,3R原则都应该始终贯穿其中,即与实验设计和分析紧密相连,尽量用模式动物替代哺乳动物,或者在实验教学中,用模拟实验替代动物实验;减少对实验结果价值很少甚至没有价值的实验动物的使用,避免不必要的浪费;优化实验方法,以避免或减少实验动物的痛苦,精神紧张和伤害的时间,以改善实验动物福利[3]。如何在保证实验结果的前提下,遵循3R原则,在实验设计阶段,把实验动物使用量降到最低,把实验动物承受的痛苦降到最低,是每一个研究者在设计研究方案期间必须思考的问题。2.1减少实验中所需要的动物数量。2.1.1判断适当的样本大小。理想情况下,如果不考虑伦理,资金,时间,人力物力或其他方面的成本,研究人员希望通过检测全部目标人群来揭示事物的本质或者真理。显然,在绝大多数情况下,这既不可能也不可取,因此,研究人员必须在保证研究结论具有一定可靠性的前提下,估算最少的样本量。不能少于“必要的数量”,也不能过多。这个数字无论过多还是过少,对实验结论和实验动物都是不负责的表现。理论上,“必要的数量”(样本量)取决于实验设计,统计的变量类型(连续型变量,分类型变量等)。检验水准、检验功效、总体标准差、容许误差都是决定样本含量的要素。实验设计和分析方法越复杂,精密度准确度要求越高,需要估计的未知变量越多,样本就越大,计算也越复杂。2.1.2采用高效的设计方案。为了增加实验的检验功效,研究者可以增加样本量,减少现有实验的变异,采用替代措施,在解答相同研究假设的基础上,获得更大的(标准化)效应量。比如应用区组化设计消除个体变异对实验结果的影响,或者在嵌套设计中,采用因素组合而不是一次测试一个因素,这样可以从相同数量的动物中收集更多信息,并且每个因素组合可以设计有相对较少数量的动物。2.2使用其他手段替代动物实验。在实验设计中应用绝对替代,必须保证获得的数据与其所替代的基于动物实验所获得的一样可靠、有效。如果失去这个前提,特别是在医学模型设计或者毒理学试验中,就变得没有意义了。关于相对替代,英国1986年制定的《动物(科学方案)法令》(《实验动物法》)对动物物种以及物种的发育阶段进行分级,作为实验设计中相对替代的选择原则。替代方案合理性的评估指标是相关性和可靠性。相关性相当于预测效度,而可靠性是指实验的重现性。2.3优化现有实验,减少动物受到的痛苦和伤害。Russell和Burch把“优化”分为两种,一种是针对由实验设计本身给实验动物带来的痛苦,一种是针对由于疏忽大意给实验动物带来的意外伤害。第一种一般是建立模拟人类某种疾病的动物模型,这种情况,我们应该尽可能在设计实验时,降低由疾病造成的实验动物痛苦的时间,减轻伤害的程度。比如,美国动物伦理委员会规定,荷瘤小鼠的肿瘤最大直径不能超过2cm,违反动物伦理要求,再有贡献的研究数据也会被撤销,甚至研究结论也会遭到质疑。2015年,一篇4年前发表于《Nature》的文章引起了争议,原因就是研究人员使小鼠肿瘤体积超过了规定大小。最后文章虽然没有被撤稿,但有关小鼠的实验数据被撤销。除此之外,实验动物在过程中的恐惧和痛苦,会对实验结果进行干扰,增加实验的变异性/偏差[4]。优化实验设计,注重实验动物福利,不仅是伦理要求,也是对实验结果的一种负责。

3结语

动物实验广泛存在于基础研究(教学),临床药物研究以及兽医研究中。每年为此贡献出生命的实验动物数量相当庞大。一项科学研究,想要得出客观理性的结论,必须有扎实的统计数据做保证,设计不佳的实验和不充分的统计分析,会造成实验动物不必要的损失,违背实验动物伦理学的3R原则。想要在实验中成功应用3R原则,关键在于收集数据前反复思考的实验设计和统计方法。而3R原则的应用也可以起到改进实验研究的目的。比如,合理、可靠、高效的实验方案;清晰、明确的观察指标;实验中对实验动物福利的重视。将实验动物的使用减到最少,对实验动物的伤害降到最低,是我们一直需要努力的方向。

参考文献

[1]PeterSinger.动物研究中的伦理学问题[J].中国医学伦理学,2004,17(2):31-34,36.

[2]RussellWMS,BurchRL.ThePrinciplesofHumaneExperimentalTechnique[M].London:Methuen,1959.

[3]白晶.动物实验3R原则的伦理论证[J].中国医学伦理学,2007,20(5):48-50.

动物实验设计范文篇2

动物实验是医学研究常用的方法和手段,在人类疾病的调查和防治研究等诸多方面发挥着巨大作用。目前,国内外公认实验动物质量的标准化与否直接影响着科学研究水平的高低,实验动物水平应当与科学研究的水平相匹配。因此,人们愈来愈重视实验动物的标准化问题。但是,医学研究论文中对实验动物应用状况的描述尚未引起人们足够的重视,而描述的状况既从一个侧面反映了实验动物应用的情况,也反映了科研论文的规范化程度[1],并进而影响论文的质量和交流。作者通过对《中华医学杂志》、《中华内科杂志》、《中华结核和呼吸杂志》、《中华病理学杂志》、《中华肿瘤杂志》、《中国病理生理杂志》、《中国应用生理杂志》、《解放军医学杂志》、《第三军医大学学报》和《第四军医大学学报》1991~1996年各期刊载的呼吸系统疾病论文为例进行调查,并随机抽检了《RespirationPhysiology》、《EuropeanRespiratoryJournal》、《AmericanReviewofRespiratoryDisease》及《AmericanJournalofRespiratoryandCriticalCareMedicine》中应用实验动物的文章。填写问卷,依文献计量学方法进行统计分析,结果如下:

1.10种杂志文献中呼吸疾病所占数量有明显差异,平均占总量的12.93%。其中《中华结核和呼吸杂志》中呼吸疾病占80.31%,《中华内科杂志》中占11.57%,《中华肿瘤杂志》中占10.11%,《中国病理生理杂志》中占9.55%,比例较高。《中华病理学杂志》中占7.96%,《中华医学杂志》中占4.81%。《中国应用生理杂志》中占5.54%。而《第三军医大学学报》中占3.73%,《解放军医学杂志》中占2.31%,《第四军医大学学报》中占2.53%,比例较小。

2.约有1/4的研究论文是通过动物实验进行研究工作的,几乎涉及呼吸系统的各种疾病,主要以阻塞性肺气肿、肺原性心脏病、支气管哮喘、呼吸衰竭、肺癌为主。几种杂志不平衡,《中国病理生理杂志》所占比例高达75.25%,《中国应用生理杂志》所占70.27%,比例较高,《第四军医大学学报》为62.07%,《第三军医大学学报》为48.00%,《中华医学杂志》为32.76%,《解放军医学杂志》为18.52%,《中华结核和呼吸杂志》为13.15%。而《中华内科杂志》和《中华肿瘤杂志》较少,分别为7.74%和8.60%。这与各杂志刊文的侧重点有关。

3.理想的动物模型应是规范化的,能够准确地重复再现。为此,应严格控制影响因素,力求一致性。影响复制的因素可分为两大类:动物因素和环境因素。动物因素包括遗传因素、性别、年龄、疾病因素。环境因素包括营养、气候、理化、居住因素。因此,研究论文中对这些因素均应描述。调查中发现文章标题作为研究核心,有39.08%的文章没有注明实验动物的种名,有些文章应用了不规范的俗名,如“大白鼠”、“小白鼠”等。24.43%的文章没有交代实验动物的品系、品种。57.47%的文章既不记叙实验动物的来源,也不交代其遗传背景。性别、年龄和体重因素,分别有31.32%、99.13%和13.79%的文章无记叙。一些文章实验动物的数目偏少,不足以达到统计学的要求。有11.78%的文章甚至未提实验动物的数目。当然,近交系动物可以突破统计学上的要求,但也必须满足一定的数目。公务员之家版权所有

4.动物实验的条件:98.56%的文章根本不提及饲养方式,99.14%的文章对实验环境未记叙,仅有1篇文章(占0.29%)提到了实验动物的合格证。有5篇文章是应用裸鼠进行的实验,其中仅1篇提及动物实验条件。

5.动物实验的处理方式:为不影响实验结果和操作者安全,以及减少动物模型处理因素的干扰作用,对实验动物进行恰当处理是必要的。调查中发现,57.76%的文章未记述麻醉剂,72.41%的文章未记述处死方式。有较多的文章写着“处死后……”,但未谈如何处死。有86.78%的文章叙述了施加实验因素时所采用的方式,有61.49%的文章记述了所用动物模型的制法或依据,考虑到了采用不同的模型处理的结果会完全不同,如何实施实验因素的方式是应当记叙的,但该调查中发现竟有13.22%的文章未谈及。

6.动物实验设计的问题:动物实验设计也应当参照并遵守临床实验设计的三大原则[2]:随机化、重复、对照。根据实验动物的情况,有时还应当在最后采用双因素方差分析。调查发现,45.40%的实验未随机分组,19.54%的实验未设对照,全部文章均未使用双盲法或采用双因素方差分析。因此,在实验设计上尚有值得改进的地方。

动物实验设计范文篇3

关键词:交叉学科;学科交流;毕业实验

医药类院校学科众多,虽然专业不同,但大部分专业知识相通,相互之间也需要借鉴学习,在对本科生科研能力和实验技能的培训当中,尤是如此[1-2]。国内外大学都在寻找各种方法在不同学科、不同专业、不同年级之间进行交叉学习的探讨,试图建立起富有成效的跨学科、跨专业的合作战略[3-6]。以往在指导培养本科生科研能力的过程中,我们发现不同专业的学生各有所长,在某些综合实验的过程中,缺乏全面的、完善的科研能力,急需互相沟通学习。因此,我们尝试在不同院系、不同专业之间建立交叉学科实验小组,共同进行一系列科研工作,希冀学生能通过学科交流,互相学习,取长补短,提高学生的综合科研实验能力,取得更好的指导效果。让不同专业的学生共同完成同一个大型实验项目的实验设计、实验操作、结果分析和论文撰写,可以最大限度地发挥各自所长和交叉学习,利用毕业实验设计能够很好地满足上述要求[7]。毕业实验设计是检验大学生理论知识和实验操作技能的重要环节,也是对毕业生综合素质培养的重要一环。因此,我们拟建立一个由不同专业的毕业生组成的交叉学科科研工作小组,采取团队协作模式,完成毕业实验设计。

1方法

1.1交叉学科。毕业科研工作小组的建立2014年6月-2018年6月,共培养4届毕业生,建立了4个交叉学科毕业科研工作小组,每组6人,包括药学小组、生物小组,4名来自药学院专业(药学、药物制剂、中药学)的同学为药学小组,2名来自生物技术学院专业(生物工程、生物技术)的同学为生物小组,共同完成毕业实验设计。药学院和生物技术学院各有1老师加入,作为指导教师。1.2毕业实验选题设计及实验准备。自毕业实习任务下达开始,科研小组定期开展小组会议,讨论分析实验选题。首先,由2位指导教师初步设计一个大型跨专业实验,其内容既涉及药学专业又涵盖生物学专业。本文将选题方向定为“天然植物中免疫活性物质的提取及药理分析”。近几年选定的植物分别为蒲公英、西兰花、葡萄籽以及桦树茸。实验中涉及药物提取制备的部分主要由药学小组主导设计实验流程,做好可行性分析;涉及药效生物分析的部分主要由生物小组完成初步实验设计及可行性分析。要求学生查阅大量参考文献,各小组着重关注自身专业所涉及的实验内容,进行细致的实验方法、实验流程设计规划。每位组员分工将本专业涉及的实验内容以PPT的形式进行轮流汇报讨论,便于学习交叉学科实验内容和实验知识。最终确定毕业实验的具体方向和实验流程以及实验分工。强调既是各有侧重,又能相互学习、融会贯通。科研小组同步开展实验的准备工作,购买实验所需耗材、饲养动物、熟悉大型仪器的操作等。1.3交叉科研小组实验阶段。在题目方向选定后,首先进行的是“相关药物的提取分析”。这一阶段以药学小组为主导,生物小组辅助,通力合作。在选题之初,小组成员通过查阅文献,基本确定蒲公英、西兰花、葡萄籽以及桦树茸含有的与免疫活性有关的有效成分分别为蒲公英多糖、萝卜硫素、原花青素和桦树茸多糖。小组成员群策群力,药学小组根据学到的专业知识和技能初步拟定整体实验方案;生物小组的同学则从植物的形态结构、生理学以及遗传学角度,丰富药学小组同学的知识体系,更加有效地提取相关免疫活性成分。在药物成功提取并检测后,进入动物实验阶段。建立交叉学科科研小组,共同饲养动物模型及给药,可以取长补短。各组同学轮流分工,相较单独开展实验大大减轻了每位同学的工作压力,同时也熟练掌握了涉及动物饲养、给药等各项实验操作技能。最后,生物机能分析测定阶段。实验开始前,先进行小组讨论,由指导教师剖析每个实验的原理及步骤,每位学生学习并制作实验流程PPT,再次开会讨论,明确每个实验项目的分工及主次。两组同学合作完成实验所涉及的多项生物机能指标的分析测定。因为主要涉及分子生物学的相关实验,包括免疫组化、凝胶电泳、RT-PCR、Western-blot、ELISA、细胞培养、流式细胞仪等,这部分工作主要由生物小组主导,药学小组辅助、学习并掌握。1.4数据分析,撰写论文。每年5月的答辩前阶段,实验进入最终阶段。同学们展开小组讨论,总结分析实验结果,解决实验中出现的各种问题。根据各自专业,选取合适的实验内容,撰写毕业论文。论文撰写过程中,药学小组和生物小组可分别选取整体实验中与自身专业相关的部分,各有侧重,又相互交叉。不同专业同学分别选取整体大实验中所涉及的与自身专业相关的1~2个小实验项目进行重点论证,最终完成毕业论文设计。在此整个过程中,指导教师随时跟进实验进程,对实验进行整合分析,促进两组间的交流学习。

2结果

2.1交叉科研小组成功建立。科研团队的建立,改变了过去毕业生单打独斗,各自为政的孤立局面。化零为整,发挥集体创造力,团队协作,互相借鉴学习,各小组均设计出了更全面、更多元化的毕业实验。2.2交叉团队实验进展顺利。实验进行过程中,不同阶段以不同小组为主导,充分激发了各小组成员的主人翁意识以及参与的积极性,团队配合、学科交叉带来了新思路、新方法,最终取得了令人欣喜的实验结果。小组成员团队协作,分别采用水提醇沉法、溶剂萃取法和Sevage法,辅以超声波提取法,成功从蒲公英、西兰花、葡萄籽以及桦树茸中提取到相应的免疫活性成分:蒲公英多糖、萝卜硫素、原花青素和桦树茸多糖,并进行了纯化和检测。大规模进行动物饲养、造模的训练,大大提升了每位学生的动物实验操作能力,解决了单人进行大量动物饲养的压力,也同时保证了实验样本的数量,为后续实验的开展打下了坚实的基础,这是以往单人完成毕业实验操作所无法完成的。以往单人进行实验指标的测定,大多只能完成1~2项,而此次交叉科研小组的建立,小组成员间密切协作,大大增加了实验的全面性,如免疫活性的测定,就进行了包括胸脾指数、血清溶血素、鼠耳肿胀度、外周血白细胞计数以及白介素、肿瘤坏死因子、转化生长因子、干扰素等的ELISA测定和RT-PCR测定,累计每组平均可完成6~8个功能指标的测定,从分子、细胞和整体水平对蒲公英多糖、萝卜硫素、原花青素和桦树茸多糖的免疫活性进行了全面的分析和研究,远胜于以往学生独自为战的局面。每位学生除掌握了本专业涉及的实验操作技能之外,也学习熟练了其他专业所涉及的主要实验方法和技术,大大提高了他们的实验能力和综合科研素质,成果斐然。2.3数据分析和论文撰写顺利完成。论文撰写阶段,不同专业的学生选择了适合自己的实验内容及方向,顺利完成数据分析和论文撰写。最终均以优异成绩通过论文答辩,其中两人获得院级优秀毕业论文,一人获得校级优秀毕业论文并入选省级优秀论文。2.4整体毕业答辩成绩理想。此次参与交叉学科毕业实验小组毕业生共24人,同时选取独立进行毕业实验的毕业生30人,比较其毕业答辩成绩,结果见表1。从表1不难看出,虽然指导教师相同,但是参加交叉学科小组的毕业生答辩优秀率更高,成绩更好。

3讨论

动物实验设计范文篇4

[关键词]实验动物学;研究生;人文教育;标准化;动手能力

高等院校研究生教育承担着培养拔尖人才的社会责任,实验动物学是现代生命科学研究的基础学科,融合了自然科学和人文科学诸多学科知识,具有很强的综合性和交叉性,对推动生物科学发展和提升研究生的综合素养具有非常重要的作用。苏州大学医学部在研究生课程中开设实验动物学课程由来已久。本文作者多年工作在教学一线,在教学实践中充分认识到该课程对提升研究生科研能力和综合素质的作用,但也存在亟需深入思考和各方重视的问题,突出体现在以下3个方面。

1教学内容应与时俱进

合格的研究生不仅要扎实掌握专业知识,还要有正确的道德观。特别是学习实验动物学课程的研究生大都为生物医学类专业,更应注意培养人文情怀,提高人文素养,加强对“珍爱生命”的理解,具有社会使命感和责任感。育人育德是高校教师的主要任务,在传授知识与技能的同时,需坚持“传道授业”和“价值引领”相统一[1]。一方面,经济全球化的发展促生了社会价值观的多元化,个人主义、拜金主义、功利主义等思潮难以避免地涌入校园[2]。另一方面,研究生的生源专业背景差异大、年龄跨度大,某些学生心智还不成熟,容易受到错误思潮的影响,缺乏良好的人文素养和对实验动物的敬畏之心。教师需坚持立德树人的教育宗旨,在传授实验动物学专业知识的同时,应加强价值引导和人文教育,努力引领研究生成为有温度有情怀的高知人才[3-4]。动物实验对生物医学的发展具有举足轻重的作用,实验动物作为疾病模型和治疗新策略的受试者,为人类健康做出了巨大牺牲,理应被善待和尊重。但个别研究生由于欠缺实验动物伦理学知识,对实验动物态度冷漠,实验操作时手法粗暴,鉴于此,我们加强了实验动物福利伦理知识的讲授,向学生渗透动物康乐(well-being)和3R理论(减少、替代、优化),使研究生熟知动物实验伦理审批的重要性和必要性以及动物实验伦理审查的要点,强调在实验过程中避免对动物造成不必要的伤害,让动物在康乐状态下生存;采用镇痛镇静、及时止血、实验结束后对动物施行“安死术”等措施减少动物的痛苦;引导研究生科学设计学位论文的动物实验内容,提高动物利用率,避免无意义的重复甚至滥用实验动物,使更多学生懂得敬畏和善待实验动物,逐步形成关爱生命、敬重生命的自觉性。与本科生相比,研究生呈现出更多的多样化特征,如年龄构成的多样化、应届本科毕业生或有工作经历生源特质的多样化、全日制或非全日制的学习形式多样化和学术型或专业型等学位类型多样化等等[5],但作为研究生,都需要有更宽阔的视野和解决实际问题的能力。近年来,我们对研究生实验动物学理论课的教学体现了学习内容的多样化,课程内容除较强普适性的实验动物和动物实验知识点外,结合学科前沿,加大了有关基因修饰动物模型、免疫缺陷动物模型等内容的传授[6],重点突出基因修饰模型的构建、保种、繁育管理以及各类免疫缺陷模型的应用等内容,在研究生学位论文的课题设计中起到了重要作用。但奇思妙想落到实处需要实践和操作,在科研团队中研究生往往工作在第一线,应有较强的动手能力。实验动物是活体,相对于一些理论性强的课程,实验动物学课程学习对实践性和操作性要求更高。在实验动物学的整个课程教学中实验课的地位毋庸置疑,但因学生人数众多,受限于实验室条件和教学经费及师资短缺等,研究生动物实验技能的培训只能做到浅尝辄止,实验课教学长期以来无法切实开展。不少学生因欠缺动物实验相关操作实践,动手能力不佳,在独立开展实验动物相关科研工作时常常遇到难以解决的技术问题。有鉴于此,我们提出要确立实验动物学课程理论与实践并重的指导思想,一方面切实加强实验课教学,开展针对大鼠小鼠的各种实际操作培训,另一方面在现有教学条件下,对动物实验涉及的基本技术进行整合和系统分类,通过信息平台和教学平台分享给学生,展示规范的操作流程和方法,强调操作细节和注意事项,帮助研究生理解和掌握技术难点,提高他们的感官认知和对技术要领的领悟力,有效缓解了研究生在操作实验中遇到的问题。根据我们近年来对研究生实验动物学教学内容的调整,重新编排了教材,更强调内容的时代感和实用性。

2教学手段要丰富多样

当今社会是信息化时代,传统教学方式已经不能满足研究生对实验动物知识的渴求,必须借助各种网络化、信息化、智能化的教学工具,丰富教学手段,提高课堂教学的效果。如讲解实验动物屏障设施时,可通过制作微视频、三维动画等,介绍屏障设施的布局、环境控制原理、人员进出要求等,比单纯的图片更有画面感,加深对屏障设施功能和控制要求的理解;在动物实验操作部分,通过制作每个操作的微视频,结合解剖图谱和文字,深入讲解每一个操作要点和难点,使研究生对动物实验操作有全面的了解,同时选择优秀的网络资源,将相关材料等通过QQ、微信和在线大学等进行分享,在此基础上结合实际操作培训,使研究生动手能力普遍得到有效提高。在实验动物基本概念讲解中就某些关键概念,如近交系,单独做一个关于近交系小鼠培育历史的慕课(massiveopenonlinecourse,MOOC)和微视频,使学生对近交系小鼠概念的了解更加深入。另外,为提高研究生对实验动物课程的兴趣,加深动物实验对医学生物学科研重要性的认知,我校每年都围绕诺贝尔医学生理学奖方向邀请校内或校外著名教授做一个专题讲座,充分提高大家对实验动物学课程的认识和理解。通过采用一系列教学手段和方式,课堂教学的活跃度和效果明显提升,学生学习的积极性也显著提高。

3实验设计应规范可行

实验动物的使用是生命科学领域研究和探索的必要条件,实验动物数据是否准确、稳定直接关系到实验结果的可靠性和可借鉴性[7-8]。研究生在进行课题设计和实施时若不注重实验动物和动物实验的标准化,往往造成实验结果的不可重复性,不但使学术价值大打折扣,降低从事科学研究的意义,还可能造成对研究团队声誉的负面影响。研究生在设计课题时应认真思考如何获取稳定准确的动物实验数据,牢记“用标准的实验动物进行标准的动物实验是科研实验的基本要求”[9]。实验动物标准化包括实验动物生产条件的标准化、实验动物质量标准化、饲养管理标准化、动物实验规范化等部分。研究生须特别注意实验动物的选择和饲养环境以及操作的规范性。需根据实验动物的遗传特性结合各自的实验目的和要求,选择合适的实验动物品种或品系;利用来源明确的实验动物进行分批实验时,要注意使用周龄相同的动物,否则容易造成实验结果的偏差;须注意温度、湿度、光照等稳定的饲养环境对动物实验结果的影响至关重要;还需关注动物饮食和饲养区域的设施设备等的标准化;研究生作为科研工作的主力军,需注意提升动手能力和实验技能,注重操作的规范化和标准化,因为实验动物是活体,对不同的操作产生的应激也不同,动物实验操作的不规范,如取材时间点和取材部位的偏差、静脉注射、灌胃等操作的熟练度,均可影响实验结果的可靠性和重复性。还需指出的是,前面探讨的实验动物福利也是获得稳定、可靠实验结果的重要保证。因为在激惹、恐惧和紧张状态下的实验动物应激反应与正常状态不同,会造成实验数据偏差。研究生在科研工作中只有懂得选择标准化的实验动物,在动物实验中准确使用标准化动物,才能获得令人信服的可靠科研数据。在课堂教学时,我们根据生物医学类研究生特点,专门布置动物实验设计课后作业,要求每5人一组,设计一个动物实验,从动物选用、分组、实验方法、处死方法、控制偏离等角度分步描述,作为平时成绩的一部分计入课程总成绩。在党的报告中指出,“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程”。研究生教育位于整个教育链的高端,提高研究生教育的质量,培养有使命感、有家国情怀、有担当的研究生,培养掌握本专业扎实系统的理论知识、具备实践能力和创新精神的高科技人才是高等教育的紧迫任务。实验动物是支撑我国生命科学和医学研究的重要基础要素,是国家科技发展与创新的重要战略资源之一[10]。在实验动物学的教学中需努力提升研究生的人文素养和实践能力,让研究生懂得用标准的实验动物进行标准的动物实验,获取稳定、准确的实验数据,为提高我国科技工作的国际地位,以及科教强国建设添砖加瓦。

参考文献:

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[5]王传毅,杨佳乐,刘惠琴.研究生教育学之学科建设:路径、进展与方向[J].研究生教育研究,2020,3:53-59.

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[7]秦川,孔琪,钱军,等.实验动物科学技术是生命科学和健康中国建设的基础支撑条件[J].科技导报,2017,35(11):10-14.

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[9]李波,沈培清,郑红,等.与医科学生谈实验动物标准化[J].中国比较医学杂志,2008,18(5):74-77.

动物实验设计范文篇5

影响畜牧实验质量的因素

遗传决定的反应差异由品种及品系差异造成。环境条件和实验误差也会影响动物对实验处置的反应,影响畜牧实验的因素包括:实验动物实验动物是科学研究的材料。实验动物敏感且误差小是最好,但动物反应比化学反应复杂,动物自身品质对实验结果影响颇大。选取实验动物力求其遗传性状相似,使动物反应的个体差异趋于零。环境因素从大范围看,气候、季节、降雨量等都会对动物身体机能产生影响。从小范围看,动物所处环境的温度、照明、笼具、垫料、同笼动物数量等都会对动物身体机能产生影响。照明间隔对动物生理机能的影响最重要,如血糖值等在明暗刺激下会发生变化,动物反应也受到影响。实验方案和操作实验方案是对实验过程的具体设计,主要包括实验处理方案、供试动物条件及数量、实验设计方法、饲养管理要求、观察记载项目、资料分析的方法和软件等。错误的有太多不确定性因素的实验设计,结果是不可靠的。严格按照实验设计和规范进行操作控制,客观准确全面的记录资料才能确保原始数据的科学性。

提高畜牧实验质量的途径

科学选取样本为了减少个体带来的误差,样本量越大越好,然而成本也会随之上升。因此,要在成本可控范围内尽量增加实验样本。样本应选取同一品种、性别、年龄,体重相似的实验动物,采用随机抽样的方式选取,让实验动物有同样的机会接受实验处置。优化实验设计实验结论的正确性取决于实验设计是否严密。理论上可采用的实验设计方法很多,如区组化设计、拉丁方设计、交叉设计等。不同实验设计各有优点,其要求的前置条件也不一样,如拉丁方设计精确性较高,可以在不增加实验单位的情况下,比随机单位组设计多设置一个单位组因素,减少实验误差,而且分析起来更简便,但这种方法要求横行和直列单位组因素与实验因素间不存在交互作用。虽然实验设计方法很多,但使用得比较多的还是单因素或双因素实验,实验效率低的同时,也使有些本应在同一实验中联合考察的因素被人为分在几个实验进行,导致实验结论出现偏差。进行畜牧实验设计时,应根据实验的要求,综合考虑不同实验设计方法的优劣,选择适当的实验设计方法减少实验误差。严格控制过程采用各种技术措施来控制和减少处理因素外的其他因素对实验结果的影响,接受同一实验处置的个体应给予相同的条件,如放在同一圈、或条件(温度、笼具材料和垫料、照明间隔、同笼动物数量等)完全相同的畜舍内饲养。并且供饲动物由同一人饲养,前后两种实验处置之间要留出间歇期。控制和排除外来因素干扰,如饲料突然改变、极端天气、疾病侵袭等。实验数据由专人详细记录并随时备份,如有意外事项随时上报,以便及时进行处置。

本文作者:蒲万君工作单位:四川省阿坝州中等职业技术学校

动物实验设计范文篇6

众所周知,科研工作者在进行医药方面的科学研究之前,需要制定完善的统计研究设计方案,那么什么样的设计方案才称得上是完善的呢?

完善的设计方案需具备六个条件

一般来说,应具备以下条件:人力、物力和时间满足设计要求;实验设计的“三要素”和“四原则”均符合专业和统计学要求;重要的实验因素和观测指标没有遗漏,并做了合理安排;重要的非实验因素(包括可能产生的各种偏性)都得到了很有效的预防和控制;研究过程中可能出现的各种情况都已考虑在内,并有相应的对策和严格的质量控抗对操作方法、实验数据的收集、整理、分析等均有一套规范的规定和正确的方法。而其中准确把握统计研究设计的“三要素和四原则”,无疑是其设计方案科学严谨的象征。

实验设计的“三要素”

实验设计三要素应着重考虑:

一、受试对象的种类问题。这里面包含以下几种情形:l、一般医学科研——常用动物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象;2、新药的临床前试验——一般用动物作为受试对象;3.新药的临床试验阶段——一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期,在1期临床试验阶段,通常用健康志愿者作为受试对象;而在其他各期临床试验阶段,常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患者,应有严格的规定。

二、实验因素。实验研究的目的不同,对实验的要求也不同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多,就必须结合专业知识,对众多的因素做全面分析,必要时做一些预实验,区分哪些是重要的实验因素,哪些是重要的非重要的实验因素,以便选用合适的实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集,实验次数就会增多,许多相邻的水平对结果的影响十分接近,不仅不利于研究目的的实现,而且将会浪费人力、物力和时间;反之,该因素的不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来,易于得出错误的结论。在缺乏经验的前提下,应进行必要的预实验或借助他人的经验,选取较为合适的若干个水平。所谓质量因素,就是因素水平的取值是定性的,如药物的种类、处理方法的种类等。应结合实际情况和具体条件,选取质最因素的水平,千万不能不顾客观条件而盲目选取。

三、实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志,它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观(如读取病理切片或X片上所获得的结果)或主观指标(如给某些定性实验结果人为打分或赋值),一定要事先规定读取数值的严格标准,必要时还应进行统一的技术培训。

实验设计的“四原则”

实验设计四原则的实施主要包括:

一、随机原则的实施:即运用“随机数字表”实现随机化;运用”随机排列表”实现随机化;运用’计算机产生伪随机数”实现随机化。

二、对照原则的实施:空白对照组的设立——此种对照一般用干动物实验中,在临床上只适用于慢性病的对比研究中,而且必须慎用;相互对照组的设立——有时要考察的某因素不能取零水平,如考察某化学实验中反应温度对实验结果影响,此时,各实验组分别人不同的温度条件下做实验,各组在实验中起到了相互对照的作用;标准对照组的设立——为了比较某新药的疗效,往往以当前社会上被公认的、疗效比较好且比较稳定的同类药物作为标准对照;实验对照组的设立——当某些处理本身夹杂着重要的非处理因素时,还需设立仅含该非处理因素的实验组为实验对照组;历史或中外对照组的设立一一这种对照形式应慎用,其对比的结果仅供参考,不能作为推理的依据;多种对照形式同时并存。

三、重复原则的实施:所谓重复原则,就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。

动物实验设计范文篇7

关键词:医学功能学科实验;医学实验教学;动物伦理;动物福利;实验动物

实验教学是中国高等医学教育的重要内容,是培育具备创新思维和实践能力的高层次医药人才的关键环节[1]。医学功能学科实验是将生理学、病理生理学和药理学等学科实验内容有机融合成的综合性实验体系,是医学实验教育体系的重要组成[2-3]。医学功能学科实验通过动物实验来帮助学生掌握机体生理功能、疾病发生机制、药物作用及其规律,以及掌握基本操作方法和提升手术操作技能,实验动物是其必不可少的研究对象[2]。功能学科实验教学中,部分学生对实验动物缺乏关爱、实验操作野蛮粗暴、甚至还存在非必要伤害实验动物等不规范行为,与实验动物伦理严重不符。本文就如何在医学功能学科实验中融入实验动物伦理教育,激发学生尊重关爱实验动物、提升学生医学人文素养进行思考和探究。

1实验动物伦理教育的内涵和要求

英国动物学家WilliamRussell和微生物学家RexBurch在20世纪50年代提出了科学研究3R原则,即替代(replacement)、减少(reduction)和优化(refinement),得到生物医学领域研究者广泛认同[4]。1989年Fraser又丰富了实验动物福利与伦理的内涵,认为其本质为动物福利与人类利益的平衡[5]。实验动物伦理是人类从道德层面衡量实验动物的内在价值和地位,是人类对待实验动物以及动物实验研究应遵循的社会道德标准和原则理论[6]。实验动物伦理既是人道主义的要求,也是科学研究的需要,既关系着科研人员和科学事业在公众中的形象,也深刻影响公众对科学研究和科研成果的认可度和接纳度。在实验教学和科学研究中,动物实验有时无可替代,实验动物难免经受痛苦,我们应尽可能将实验动物的痛苦降到最低,并让实验动物价值最大发挥。部分学生坚持动物权利,反对甚至抵制动物实验,严格意义上这属于极端保护主义,不同于动物福利。动物福利本质上是倡导尊重实验动物,善待动物和敬畏生命[7],并规定实验动物应享有不受饥渴、生活舒适、不受痛苦伤害和疾病、表达天性、生活无恐惧和悲伤感等五项基本福利。通过加强实验动物福利伦理审查和监管的法制化、标准化教育,厘清动物实验与实验动物伦理的关系,辩证理性对待实验动物和保障动物福利,引导学生遵守法纪和技术标准,树立科研底线思维,严格按照实验动物伦理的要求开展动物实验,恪守科技伦理规范要求,帮助学生牢固树立善待、敬畏生命与关心关爱患者的意识。

2功能学科实验融入实验动物伦理教育的必要性

2.1提升医学人文素养,强化生命伦理意识

实验动物是疾病研究的重要对象和模型,为医学事业发展做出了重大贡献和巨大牺牲。作为动物实验的受益者,人类应当敬畏生命、尊重实验动物、保障动物基本福利。通过实验动物获取知识和锻炼技能,医学生们逐步成长为医疗服务的主力军,他们的伦理观和生命观不仅会影响对实验动物的态度,还会影响今后医疗服务的态度。研究显示,部分学生实验动物伦理观念欠缺,对实验动物福利缺乏正确认知,甚至可能给实验动物造成非必要的痛苦和伤害,违背了实验动物伦理的基本原则[8],生命观和医学人文精神亟待加强。医学功能学科实验融入动物伦理教育,既有利于学生同情心和仁慈心的培养,又能提升道德观和伦理观,做到善待动物、尊重生命、敬畏生命。

2.2保障实验动物福利,保证结果科学可靠

动物福利与动物心理和生理健康密切相关,对实验结果的准确性和可靠性有影响[9]。保障实验动物福利,就要保证实验动物身心健康、生活舒适、没有痛苦和疾病。实验动物一旦紧张、恐惧或应激,实验结果可能不可靠甚至错误。实验结果不理想,实验动物的价值和意义未充分发挥,甚至还需重复实验而造成额外的浪费和牺牲。只有保障实验动物福利,才可以获取科学、准确、可靠实验结果。通过科技伦理理念的融入,可帮助同学树立科技伦理的意识,为今后开展实验动物相关科学研究奠定基础。

2.3强化严谨规范操作,提升实验操作技能

医学实验教学是提升医学专业技能重要路径之一。不熟练、不规范的实验操作会造成实验动物不必要的惊恐、疼痛甚至损伤。麻醉药的种类、用量、使用方式及麻醉深度的不恰当,会引起实验动物疼痛、血压升高、心率加快。激惹动物、暴力抓取、在实验动物面前处死同类动物、处死过程不干脆不果断、未完全处死的动物扔进尸体暂存冰箱等都属于不规范的行为,应严格摒弃。实验动物饲养、运输和暂存等环节的环境不清洁、温度不适宜、食物和饮水不恰当、垫料不舒适清洁等因素,也可能造成实验动物不必要的惊恐或应激,违背了动物福利的原则和要求。应严谨规范操作,提升操作技能,保障动物福利。

2.4实验动物用量较大,价值意义利用不够

据统计,2015年全球用于科学研究的实验动物数量达到1.921亿只[10],我国实验动物使用数量持续增长。医学功能学科实验使用的实验动物种类繁多,数量较大。然而,其中有些是简单重复性的验证操作,一定程度上造成实验动物不必要的浪费,还有些实验动物仅仅开展了很小的局部实验,可洗脱后再次利用。诸如此类,实验动物价值未得到充分挖掘和利用,可遵循实验动物伦理原则优化教学内容设计来减少实验动物用量。教学内容的设置未严格遵循实验动物福利“3R”原则,存在滥用实验动物和重复动物实验的现象[11]。医学功能学科实验中融入动物伦理教育,强化医学生人文素养和生命观教育,有助于学生形成正确的生命观和动物伦理意识,对培养有理想、有温度的高素质医学专业人才具有重要的意义。

3医学功能学科实验中融入动物伦理教育的思考与探索

我校医学功能学科实验课程开设多项动物实验,涉及家兔、小鼠、豚鼠、牛蛙等实验动物,每年家兔用量近2000只,小鼠超过1000只。医学功能学科实验中,学生总体能遵守动物伦理的规范和要求,但偶尔也有学生存在不理解动物福利内涵和违反实验动物福利的行为,有必要进一步强化和完善实验动物福利的法制化、标准化等相关教育。

3.1建章立制规范流程,强化意识严格管理

为加强实验动物的管理工作,保证实验动物质量,适应科学研究、经济建设和社会发展的需要,国家非常重视实验动物相关法律建设,制定了系列动物保护相关法律法规。1988年科技部颁布了《实验动物管理条例》并于2011年、2013年和2017年三次修订[12],2006年科技部颁布《关于善待实验动物的指导性意见》[13]和《估价科技计划实施中科研不端行为处理办法(试行)》[14],2018年出台了《实验动物福利伦理审查指南》(GB/T35892-2018)国家标准[15],此外,我国还先后颁布了《动物检疫管理办法》、《陆生野生动物保护实施条例》、《水生野生动物保护实施条例》和《国内贸易部饲料管理办法》等系列法律法规。各地也结合本地实际出台了系列管理办法,1987年上海市人民政府颁布了《上海市实验动物管理办法》[16],2019年上海市科学技术委员会印发了《上海市实验动物许可证管理办法》[17]。另外,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会了国家标准《实验动物福利通则》(标准号:GB/T42011-2022),并于2022年12月30日开始实施[18]。根据国家实验动物保护的相关法规,结合实际情况,学校制定了实验动物相关的管理办法,例如《复旦大学动物实验伦理审查流程》、《复旦大学基础医学院实验动物申请书》、《复旦大学实验室安全管理暂行办法》等相关制度,从实验动物伦理审查、实验动物申请和使用等不同角度规范实验动物使用的要求和流程,建立健全动物福利监督管理的架构和制度,尤其强化伦理审查的独立性和规范性,以切实保障实验动物福利伦理。

3.2课程融入动物伦理,系统阐述内涵要义

功能学科实验总论部分设置实验动物伦理和福利相关内容,通过动物福利伦理审查和监管相关制度、流程和要求的讲解,构建法制化、标准化的意识,牢固树立底线思维。通过融入实验动物伦理案例、不规范行为以及实验动物伦理审查流程和意义等具体内容,讲解《实验动物管理条例》等动物保护相关法规以及3R原则等动物福利伦理相关内涵要求,帮助学生树立科学合理、规范人道的实验动物伦理、动物福利及动物使用观念,启迪思考生命的价值和实验动物的意义,厚植科技伦理的意识,在实验操作中培养医学人文精神,提高职业伦理素养。

3.3优化实验内容设置,减少用量减轻痛苦

3R原则不否定动物实验的必要性,最大程度尊重实验动物,是解决动物实验伦理冲突的可行方案。功能学科实验可按3R原则,统筹优化实验项目,科学设计实验内容,注重各实验项目的衔接,尽可能减少实验动物用量、提高利用效率、规避不必要的痛苦、焦虑和伤害[7]。半数致死量LD50测定实验,按照实验室为单位来分组设计实验,既满足LD50实验数据统计分析的要求,又极大减少实验动物用量。心律失常和离体肠实验都是以豚鼠为研究对象,将两个实验并行安排,用心律失常后的豚鼠提供离体肠实验的肠段,减少豚鼠用量。运用图片、视频、微课、虚拟仿真实验等多媒体辅助教学手段,讲解动物实验设计与优化的基本思路、原则和方法,帮助学生更好理解并将动物福利与伦理有机融入[19]。

3.4有效融合现代技术,合理替代实验动物

融合现代技术,用低知觉、无知觉的材料代替知觉生物,或用低等动物代替高等动物,可有效减少知觉生物、高等动物使用量[20]。动物替代常见方法有:(1)体外替代技术,目前最主要的动物实验替代方法;(2)低等物种替代高等物种,如昆虫替代脊椎动物;(3)免疫学技术,如酶联免疫分析等;(4)物理化学方法,如荧光素酶生物发光技术观察动物体内肿瘤进展。(5)虚拟仿真技术,模拟动物的生理活动和疾病模型[20-21]。计算机模拟技术、信息技术、3D细胞模型、类器官等技术都可减少实验动物用量,保障实验结果准确性。与动物实验相比,替代技术实验条件易控制、重复性好,还可减少动物使用,规避伦理问题。虽然,实验动物替代可一定程度减少动物用量,但不能完全避免动物使用,替代不是不用,而是优化和减少,提高实验动物福利。

3.5规范实验流程环节,提升实践操作技能

规范功能学科实验的课前预习、预实验、实验操作和善后处理等全过程,有机融入动物伦理,提升实践操作技能。(1)实验课前,通过在线课程、微课、虚拟仿真系统等网络资源预习实验内容,理解实验原理、方法、操作技能和要点,以更好操作和应对实验中各种情况。(2)预实验既可提高实验成功率,又为动物处理、试剂浓度、给药方式等提供参考。(3)功能学科实验总论后设置了手术操作训练和仪器设备使用两次操作训练,锻炼和提升实验动手能力和操作技能,提高实验成功率,减少实验失败和实验动物浪费。(4)规范、科学实验动物善后处理,强化规范操作和技能提升,家兔、大鼠、豚鼠等实验动物注射或者吸入安乐死药物,小鼠、乳鼠等小动物采用深度麻醉状态下颈椎脱臼法,实验动物均会无痛苦地快速死亡。

3.6强化教师示范引领,规范动物伦理实践

将动物伦理知识和内涵有机融入到课程教学全环节。教师严谨认真的态度、深入细致的讲解、科学规范的操作,以及对实验动物的关爱方法和技术手段,明显减轻实验动物的恐惧和痛苦,还充分展现实验动物伦理的理念和内涵。教师通过示教引领具体阐述动物伦理的方式方法,规范动物伦理的操作实践,以潜移默化、润物无声的方式影响学生,引导学生自觉关心关爱实验动物、敬畏尊重生命。

3.7加强动物伦理宣传,营造善待动物氛围

定期组织实验动物福利和伦理相关活动,包括讲座、征文、竞赛等,以公众号、视频号、宣传栏、校园横幅等方式加大宣传,在实验室内张贴动物福利与伦理宣传单,营造浓厚的尊重、善待实验动物的氛围。校园内树立实验动物纪念碑,每年4月24日世界实验动物日这周举办系列实验动物相关活动,4月24日当天举行隆重的实验动物日纪念活动,组织学生参加,向牺牲的实验动物默哀和敬献鲜花,祭奠为人类健康事业无私奉献的实验动物,在学生心中根植尊重生命、善待实验动物的种子。

4展望

尊重和善待动物是人类文明的体现和必然要求,善待实验动物、保障动物福利,也是医学生的基本要求和必备素养。将实验动物伦理教育有机融入到功能学科实验课程,把实验动物法制化、标准化管理与医学人文、立德树人有机结合,通过潜移默化、润物无声的方式,将敬畏生命、关爱生命的生命观教育厚植于心,引导学生遵守法纪和技术标准、严格落实实验动物伦理和动物福利的内涵和要求。通过构建法制化、标准化的意识,牢固树立科研底线思维,恪守科技伦理规范和要求,科学规矩地开展科学研究。医学功能学科实验融入动物伦理教育,既强化了医学生善待敬畏生命与关心关爱患者的温度、情怀教育,又为未来的医学科技人才厚植了法制化、标准化底线思维理念和科技伦理意识。

参考文献

[1]李利生,童学红,梁雪,等.动物福利背景下两栖类动物机能实验的改进[J].继续医学教育,2020,34(7):63-64.

[2]刘行海,买文丽,刘红,等.微课在医学机能学实验教学中的应用[J].四川生理科学杂志,2017,39(3):160-161.

[3]饶玉良,严钰锋.课程思政在医学功能学科实验“缺氧”教学中的探讨[J].医学教育研究与实践,2021,29(4):593-597.

[4]张琼,郭果毅,刘婷,等.药理学教学中动物实验伦理教育的思考[J].智慧健康,2019,5(2):39-40,48.

[5]FraserAF.福利和福祉[J].兽医记录,1989,125(12):332-333.

[6]黄术兵.中西实验动物伦理和福利发展比较研究[J].医学与哲学,2020,41(17):33-38.

[7]郇长超,陈鹏翔,郭停停,等.动物福利在动物传染病实验教学中的思考[J].教育教学论坛,2020,495(49):382-384.

[8]饶木艳,杨岳颖,周俊俊,等.医学生对动物福利认知的调查与思考[J].卫生职业教育,2022,40(1):137-139.

[9]高晴,戚晓红,袁艺标.医学实验教学中动物伦理观教育的思考[J].教育教学论坛,2020,466(20):13-14.

[10]魏欣,徐维平.替代动物的实验伦理规范研究进展[J].生物学杂志,2022,39(3):1-5.

[11]丁煌,黄姗姗,刘慧萍,等.实验动物伦理教育对医学生医学素养形成的影响研究[J].中华医学教育探索杂志,2021,20(2):157-159.

[12]国家科学技术委员会.实验动物管理条例[EB/OL].[2017-03-01].

[13]中华人民共和国科学技术部.关于善待实验动物的指导性意见[EB/OL].

[14]中华人民共和国科学技术部.国家科技计划实施中科研不端行为处理办法(试行)[EB/OL].

[15]国家标准化管理委员会.实验动物福利伦理审查指南[EB/OL].

动物实验设计范文篇8

关键词医学功能学科实验;医学实验教学;动物伦理;动物福利;实验动物

实验教学是中国高等医学教育的重要内容,是培育具备创新思维和实践能力的高层次医药人才的关键环节[1]。医学功能学科实验是将生理学、病理生理学和药理学等学科实验内容有机融合成的综合性实验体系,是医学实验教育体系的重要组成[2-3]。医学功能学科实验通过动物实验来帮助学生掌握机体生理功能、疾病发生机制、药物作用及其规律,以及掌握基本操作方法和提升手术操作技能,实验动物是其必不可少的研究对象[2]。功能学科实验教学中,部分学生对实验动物缺乏关爱、实验操作野蛮粗暴、甚至还存在非必要伤害实验动物等不规范行为,与实验动物伦理严重不符。本文就如何在医学功能学科实验中融入实验动物伦理教育,激发学生尊重关爱实验动物、提升学生医学人文素养进行思考和探究。

1实验动物伦理教育的内涵和要求

英国动物学家WilliamRussell和微生物学家RexBurch在20世纪50年代提出了科学研究3R原则,即替代(replacement)、减少(reduction)和优化(refinement),得到生物医学领域研究者广泛认同[4]。1989年Fraser又丰富了实验动物福利与伦理的内涵,认为其本质为动物福利与人类利益的平衡[5]。实验动物伦理是人类从道德层面衡量实验动物的内在价值和地位,是人类对待实验动物以及动物实验研究应遵循的社会道德标准和原则理论[6]。实验动物伦理既是人道主义的要求,也是科学研究的需要,既关系着科研人员和科学事业在公众中的形象,也深刻影响公众对科学研究和科研成果的认可度和接纳度。在实验教学和科学研究中,动物实验有时无可替代,实验动物难免经受痛苦,我们应尽可能将实验动物的痛苦降到最低,并让实验动物价值最大发挥。部分学生坚持动物权利,反对甚至抵制动物实验,严格意义上这属于极端保护主义,不同于动物福利。动物福利本质上是倡导尊重实验动物,善待动物和敬畏生命[7],并规定实验动物应享有不受饥渴、生活舒适、不受痛苦伤害和疾病、表达天性、生活无恐惧和悲伤感等五项基本福利。通过加强实验动物福利伦理审查和监管的法制化、标准化教育,厘清动物实验与实验动物伦理的关系,辩证理性对待实验动物和保障动物福利,引导学生遵守法纪和技术标准,树立科研底线思维,严格按照实验动物伦理的要求开展动物实验,恪守科技伦理规范要求,帮助学生牢固树立善待、敬畏生命与关心关爱患者的意识。

2功能学科实验融入实验动物伦理教育的必要性

2.1提升医学人文素养,强化生命伦理意识

实验动物是疾病研究的重要对象和模型,为医学事业发展做出了重大贡献和巨大牺牲。作为动物实验的受益者,人类应当敬畏生命、尊重实验动物、保障动物基本福利。通过实验动物获取知识和锻炼技能,医学生们逐步成长为医疗服务的主力军,他们的伦理观和生命观不仅会影响对实验动物的态度,还会影响今后医疗服务的态度。研究显示,部分学生实验动物伦理观念欠缺,对实验动物福利缺乏正确认知,甚至可能给实验动物造成非必要的痛苦和伤害,违背了实验动物伦理的基本原则[8],生命观和医学人文精神亟待加强。医学功能学科实验融入动物伦理教育,既有利于学生同情心和仁慈心的培养,又能提升道德观和伦理观,做到善待动物、尊重生命、敬畏生命。

2.2保障实验动物福利,保证结果科学可靠

动物福利与动物心理和生理健康密切相关,对实验结果的准确性和可靠性有影响[9]。保障实验动物福利,就要保证实验动物身心健康、生活舒适、没有痛苦和疾病。实验动物一旦紧张、恐惧或应激,实验结果可能不可靠甚至错误。实验结果不理想,实验动物的价值和意义未充分发挥,甚至还需重复实验而造成额外的浪费和牺牲。只有保障实验动物福利,才可以获取科学、准确、可靠实验结果。通过科技伦理理念的融入,可帮助同学树立科技伦理的意识,为今后开展实验动物相关科学研究奠定基础。

2.3强化严谨规范操作,提升实验操作技能

医学实验教学是提升医学专业技能重要路径之一。不熟练、不规范的实验操作会造成实验动物不必要的惊恐、疼痛甚至损伤。麻醉药的种类、用量、使用方式及麻醉深度的不恰当,会引起实验动物疼痛、血压升高、心率加快。激惹动物、暴力抓取、在实验动物面前处死同类动物、处死过程不干脆不果断、未完全处死的动物扔进尸体暂存冰箱等都属于不规范的行为,应严格摒弃。实验动物饲养、运输和暂存等环节的环境不清洁、温度不适宜、食物和饮水不恰当、垫料不舒适清洁等因素,也可能造成实验动物不必要的惊恐或应激,违背了动物福利的原则和要求。应严谨规范操作,提升操作技能,保障动物福利。

2.4实验动物用量较大,价值意义利用不够

据统计,2015年全球用于科学研究的实验动物数量达到1.921亿只[10],我国实验动物使用数量持续增长。医学功能学科实验使用的实验动物种类繁多,数量较大。然而,其中有些是简单重复性的验证操作,一定程度上造成实验动物不必要的浪费,还有些实验动物仅仅开展了很小的局部实验,可洗脱后再次利用。诸如此类,实验动物价值未得到充分挖掘和利用,可遵循实验动物伦理原则优化教学内容设计来减少实验动物用量。教学内容的设置未严格遵循实验动物福利“3R”原则,存在滥用实验动物和重复动物实验的现象[11]。医学功能学科实验中融入动物伦理教育,强化医学生人文素养和生命观教育,有助于学生形成正确的生命观和动物伦理意识,对培养有理想、有温度的高素质医学专业人才具有重要的意义。

3医学功能学科实验中融入动物伦理教育的思考与探索

我校医学功能学科实验课程开设多项动物实验,涉及家兔、小鼠、豚鼠、牛蛙等实验动物,每年家兔用量近2000只,小鼠超过1000只。医学功能学科实验中,学生总体能遵守动物伦理的规范和要求,但偶尔也有学生存在不理解动物福利内涵和违反实验动物福利的行为,有必要进一步强化和完善实验动物福利的法制化、标准化等相关教育。

3.1建章立制规范流程,强化意识严格管理

为加强实验动物的管理工作,保证实验动物质量,适应科学研究、经济建设和社会发展的需要,国家非常重视实验动物相关法律建设,制定了系列动物保护相关法律法规。1988年科技部颁布了《实验动物管理条例》并于2011年、2013年和2017年三次修订[12],2006年科技部颁布《关于善待实验动物的指导性意见》[13]和《估价科技计划实施中科研不端行为处理办法(试行)》[14],2018年出台了《实验动物福利伦理审查指南》(GB/T35892-2018)国家标准[15],此外,我国还先后颁布了《动物检疫管理办法》、《陆生野生动物保护实施条例》、《水生野生动物保护实施条例》和《国内贸易部饲料管理办法》等系列法律法规。各地也结合本地实际出台了系列管理办法,1987年上海市人民政府颁布了《上海市实验动物管理办法》[16],2019年上海市科学技术委员会印发了《上海市实验动物许可证管理办法》[17]。另外,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会了国家标准《实验动物福利通则》(标准号:GB/T42011-2022),并于2022年12月30日开始实施[18]。根据国家实验动物保护的相关法规,结合实际情况,学校制定了实验动物相关的管理办法,例如《复旦大学动物实验伦理审查流程》、《复旦大学基础医学院实验动物申请书》、《复旦大学实验室安全管理暂行办法》等相关制度,从实验动物伦理审查、实验动物申请和使用等不同角度规范实验动物使用的要求和流程,建立健全动物福利监督管理的架构和制度,尤其强化伦理审查的独立性和规范性,以切实保障实验动物福利伦理。

3.2课程融入动物伦理,系统阐述内涵要义

功能学科实验总论部分设置实验动物伦理和福利相关内容,通过动物福利伦理审查和监管相关制度、流程和要求的讲解,构建法制化、标准化的意识,牢固树立底线思维。通过融入实验动物伦理案例、不规范行为以及实验动物伦理审查流程和意义等具体内容,讲解《实验动物管理条例》等动物保护相关法规以及3R原则等动物福利伦理相关内涵要求,帮助学生树立科学合理、规范人道的实验动物伦理、动物福利及动物使用观念,启迪思考生命的价值和实验动物的意义,厚植科技伦理的意识,在实验操作中培养医学人文精神,提高职业伦理素养。3.3优化实验内容设置,减少用量减轻痛苦3R原则不否定动物实验的必要性,最大程度尊重实验动物,是解决动物实验伦理冲突的可行方案。功能学科实验可按3R原则,统筹优化实验项目,科学设计实验内容,注重各实验项目的衔接,尽可能减少实验动物用量、提高利用效率、规避不必要的痛苦、焦虑和伤害[7]。半数致死量LD50测定实验,按照实验室为单位来分组设计实验,既满足LD50实验数据统计分析的要求,又极大减少实验动物用量。心律失常和离体肠实验都是以豚鼠为研究对象,将两个实验并行安排,用心律失常后的豚鼠提供离体肠实验的肠段,减少豚鼠用量。运用图片、视频、微课、虚拟仿真实验等多媒体辅助教学手段,讲解动物实验设计与优化的基本思路、原则和方法,帮助学生更好理解并将动物福利与伦理有机融入[19]。

3.4有效融合现代技术,合理替代实验动物

融合现代技术,用低知觉、无知觉的材料代替知觉生物,或用低等动物代替高等动物,可有效减少知觉生物、高等动物使用量[20]。动物替代常见方法有:(1)体外替代技术,目前最主要的动物实验替代方法;(2)低等物种替代高等物种,如昆虫替代脊椎动物;(3)免疫学技术,如酶联免疫分析等;(4)物理化学方法,如荧光素酶生物发光技术观察动物体内肿瘤进展。(5)虚拟仿真技术,模拟动物的生理活动和疾病模型[20-21]。计算机模拟技术、信息技术、3D细胞模型、类器官等技术都可减少实验动物用量,保障实验结果准确性。与动物实验相比,替代技术实验条件易控制、重复性好,还可减少动物使用,规避伦理问题。虽然,实验动物替代可一定程度减少动物用量,但不能完全避免动物使用,替代不是不用,而是优化和减少,提高实验动物福利。

3.5规范实验流程环节,提升实践操作技能

规范功能学科实验的课前预习、预实验、实验操作和善后处理等全过程,有机融入动物伦理,提升实践操作技能。(1)实验课前,通过在线课程、微课、虚拟仿真系统等网络资源预习实验内容,理解实验原理、方法、操作技能和要点,以更好操作和应对实验中各种情况。(2)预实验既可提高实验成功率,又为动物处理、试剂浓度、给药方式等提供参考。(3)功能学科实验总论后设置了手术操作训练和仪器设备使用两次操作训练,锻炼和提升实验动手能力和操作技能,提高实验成功率,减少实验失败和实验动物浪费。(4)规范、科学实验动物善后处理,强化规范操作和技能提升,家兔、大鼠、豚鼠等实验动物注射或者吸入安乐死药物,小鼠、乳鼠等小动物采用深度麻醉状态下颈椎脱臼法,实验动物均会无痛苦地快速死亡。

3.6强化教师示范引领,规范动物伦理实践

将动物伦理知识和内涵有机融入到课程教学全环节。教师严谨认真的态度、深入细致的讲解、科学规范的操作,以及对实验动物的关爱方法和技术手段,明显减轻实验动物的恐惧和痛苦,还充分展现实验动物伦理的理念和内涵。教师通过示教引领具体阐述动物伦理的方式方法,规范动物伦理的操作实践,以潜移默化、润物无声的方式影响学生,引导学生自觉关心关爱实验动物、敬畏尊重生命。

3.7加强动物伦理宣传,营造善待动物氛围

定期组织实验动物福利和伦理相关活动,包括讲座、征文、竞赛等,以公众号、视频号、宣传栏、校园横幅等方式加大宣传,在实验室内张贴动物福利与伦理宣传单,营造浓厚的尊重、善待实验动物的氛围。校园内树立实验动物纪念碑,每年4月24日世界实验动物日这周举办系列实验动物相关活动,4月24日当天举行隆重的实验动物日纪念活动,组织学生参加,向牺牲的实验动物默哀和敬献鲜花,祭奠为人类健康事业无私奉献的实验动物,在学生心中根植尊重生命、善待实验动物的种子。

4展望

尊重和善待动物是人类文明的体现和必然要求,善待实验动物、保障动物福利,也是医学生的基本要求和必备素养。将实验动物伦理教育有机融入到功能学科实验课程,把实验动物法制化、标准化管理与医学人文、立德树人有机结合,通过潜移默化、润物无声的方式,将敬畏生命、关爱生命的生命观教育厚植于心,引导学生遵守法纪和技术标准、严格落实实验动物伦理和动物福利的内涵和要求。通过构建法制化、标准化的意识,牢固树立科研底线思维,恪守科技伦理规范和要求,科学规矩地开展科学研究。医学功能学科实验融入动物伦理教育,既强化了医学生善待敬畏生命与关心关爱患者的温度、情怀教育,又为未来的医学科技人才厚植了法制化、标准化底线思维理念和科技伦理意识。

参考文献

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动物实验设计范文篇9

关键词:高校;医学检验技术;实验教学;职业道德

高职医学护理检验专业的教学任务,就是为国家的医疗卫生组织和医学实验室培养能够胜任医学检验和医学护理等相关医学专业岗位的优秀专业人才。尤其随着新课程教育改革的施行,高职检验专业更加注重对医学检验理论基础的教育,专业实践检验技能的训练,为提高高职检验专业实验教学的质量奠定基础。但是受当前教育状况影响,高校医学检验技术专业实验教学中还存在一些问题,需要引起教育工作者的思考和探索。

一、高校医学检验技术专业实验教学中存在的问题

(一)实验教学方法枯燥单一,学生应付了事

医学检验技术专业的实验课以手动操作为主,每门课程的实验安排较繁重。就目前来看,学生们往往把完成实验作为主要目的,在每次实验开始之前,对本次的实验内容是一知半解。由于大部分实验操作耗时较长,课堂时间又有限,实验指导教师只能简单快速地给学生讲解一下实验的主要内容和注意事项。很多学生实验课前没有做好预习工作,课上就会感到枯燥乏味,听起来一头雾水。急匆匆地开展实验,教师讲一步,学生做一步,被动参与其中,往往造成实验操作不规范,实验过程漏洞百出,实验结果不理想等现象,更谈不上在实验过程中提升学生实验技能和职业素养。再加上本专业的特殊性,实验教学需要配合使用大量仪器设备、一次性耗材和较贵的检测试剂。学校对专业投入的预算有限,实验室并不能将所需仪器设备配备齐全,只有加样枪、离心机、恒温水浴箱、细菌培养箱、高压灭菌锅等满足日常最基本实验教学要求的仪器设备。而理论课上反复强调,临床实操中必需涉及的大型设备,教师只能“画大饼”,学生空有理论知识而没有实际接触和动手的机会,只能停留在浅表的认识里。

(二)没有良好的实验室习惯和安全意识

在实验课教学中,学生往往没有经过相关的实验室安全知识培训,对实验室的安全概念知之甚少。而实验室用到的大多是较精密的仪器设备、非常多的化学药品和实验试剂,一旦发生安全事故,后果不堪设想。部分学生对与实验室有关的事情漠不关心,缺乏相应的责任心,而教师在实验过程中忙于给不同学生进行指导操作,应接不暇,未被教师顾及的学生在私下嬉笑打闹,随意走动。与病原微生物有关的实验不注意无菌操作,对待医院带过来的致病性标本和菌株或者未经教师同意,私自将废弃液体倒入下水道,实验过程中产生的针头、棉签、手套、血液等医疗垃圾未进行分类,随意处理。

(三)动物实验缺乏伦理道德素养

动物实验是医学院实验课上较常用的实验手段,它们为人类的医学事业发展做出了巨大的贡献和牺牲,据统计,在诺贝尔生理学或医学奖的获得者中,约有70%都在其实验研究过程中使用了动物。医学检验专业的实验课也不例外,最常用的实验动物就是白鼠。在给白鼠做药物注射时,首先要将其颈椎脱臼处死,很多医学生在操作过程中不明白动物实验的真实意义,对操作充满恐惧和反感,尖叫吵闹,实验态度不端正。更有甚者丝毫不顾及实验动物的感受,对实验动物拍照取乐,嬉笑打闹,更增加了实验动物的痛苦。

(四)职业道德素养有待加强

医学专业课程繁重,时间紧,任务重,需要掌握的知识范围很广,要记要背的知识点也非常多,这就导致了很多医学生对思政课和人文素质课关注不够,兴趣不高。很多医学生只重视考试成绩,忽略职业道德,缺乏责任心、使命感和职业神圣感。在校期间上课不主动、不自觉,沉迷于手机;考试时临时抱佛脚,实验课敷衍了事,迟到早退更是常有的事。伴随着人类社会文明的发展与进步,现代医学模式也出现了转换,变得多元化,这样的转换使得人们对生命的健康质量有了更高的期待和追求,从而对医护人员的医疗服务条件和职业道德素养都有了更深层的要求。

二、高校医学检验技术专业中实验教学的实践运用

(一)将思政教育融入实验前的预习环节

首先,实验指导教师可将每次的实验课进行精妙设计,将重要的知识点、实验原理、步骤、注意事项等巧妙地和各种小视频结合在一起。课前发给学生观看,让学生更直接地理解实验的具体内容、实验仪器的操作方法,有目的性地让学生进行课前预习。其次,在重点讲解时,可理论联系实际,多加入一些临床经典案例,还可引导学生了解和认识行业科学家的科研故事,学习科学家钻研刻苦的精神,使学生对所学专业的发展史有更深的了解,也增强了对本专业的兴趣。在实验操作之前,可让学生自行组队进行预习实验,组员之间互相监督,互相提醒,严格控制实验的每一步操作。取得实验结果后,组员之间相互讨论,对实验进行讲解和评价,做到人人参与,既锻炼了每个人,又培养了团队意识。

(二)落实实验室安全知识教育,教会学生遵守实验室规范

近几年,教育部印发了许多有关实验室安全控制的文件、条例及法规政策。我们应深刻吸取各类事故的教训,警钟长鸣,强化实验室各类安全,规范学生行为,确保实验室安全。医学检验作为实操性很强的专业,经常需要使用到强酸、强碱、强腐蚀性等有毒有害的化学品以及各类致病性病原微生物,存在非常大的安全隐患。首先,实验教师应以身作则,要求学生的同时也要严格要求自己,进入实验室后要按照实验室的制度来做事,态度严谨认真,切勿嬉笑打闹。其次,实验过程中尽量保持安静,坐在自己的位置上完成实验,未经教师允许不得私自操作实验室的仪器设备,仪器设备出现报警或者故障等情况,应及时报告教师,严禁擅自处理,养成良好的实验室习惯。最后,实验教师应定期对学生开展实验室安全教育,向学生展示具有警示和教育意义的实验室安全事故案例,警醒学生,提高认识,防患于未然,减少或杜绝事故的发生。学生在实验室里能够遵守规章制度,尊重实验室,将来才能够尊重自己的工作岗位。

(三)加强学生管理,提升学生实验素养,遵守伦理道德

医学是生命的科学,是用生命为代价换取来的医学规律,任何人尤其是医学生应该对这些实验动物抱以尊敬的态度。首先,在开展动物实验之前,可以让这些动物的生存环境丰富化。以小白鼠为例,实验前安排学生轮流对饲养动物的环境进行卫生清扫,给小白鼠提供专用饲料、活动滚轮、咀嚼棒,满足它们啃咬磨牙的需要。其次,在实验操作开始前,组织学生进行动物操作培训,例如抓取、注射等技巧,确保实验过程中,学生能够熟练操作,在实验课程中适时地对学生进行动物伦理教育,实验结束后尽可能采取最人性化的方法处理动物。最后行默哀礼,并将这一操作列为日常实验教学课程的规定动作,促使医学生珍惜生命,善待生命,对生命价值有新的认知。

(四)加强学生职业道德教育

医学检验专业的学生将来从事的工作岗位有着特殊的重要性,所经手的每一份标本,签出的每一份结果报告单都决定着临床医生对病人疾病的诊断方向,关乎病人的生命健康。所以在学校里,学生要养成良好的实验操作习惯,谨小慎微,认真地对待每一次实验。除了要重视医学生专业知识和操作能力的培养,学校须对学生进行积极向上的引导,培养他们的医德素养,提升他们的道德情操,使其从医时能够爱岗敬业、心怀仁心、尊重患者,形成病人至上的职业理念。高校实验课教师应积极提升自身的思想政治理论水平、教学能力,在实验课的教学中注重知识、技能的培养。可多组织学生到医院进行见习,请检验科室有经验的工作人员为学生讲解医院常用的仪器设备和临床典型病例,引导学生尝试性地进行一些简单的操作,理论联系实际,才能更好地理解课本上学到的知识。充分利用好课内课外时间,寻找学生的兴趣切入点,传授专业知识和指导实践操作的同时,对学生进行职业道德、操守、素养教育,真正做到教书育人、立德树人。

(五)优化预习环节,促进启发教学

教师在医学实验课程开始前,就要对学生预习的积极性进行激发,但在重视理论、忽视实验的传统思维影响下,预习效果的最大化并不容易。若教师仅仅将对学生的预习指导集中在口头上,则难以取得预期的预习效果。为此教师可在上一次课程结束后,明确布置下一节课内容,并让学生提交预习评估报告的方式,促进预习过程的制度化执行。这一过程中教师应注重内容的启发性,以生活中的常见事例为引导,以医学检验学科的实践内容为讲解契机,为学生开阔眼界,引导其进一步加强内容预习。对于学生预习报告的完成质量,教师应当将其纳入课程考核的范围中。教师应对教学方法进行变革,可将原本的实验课教师优先讲解过程转化为学生讲解在前,教师针对学生讲解中暴露的一般性不足,随后进行补充的形式。还可让学习积极性较强、准备较为充分的学生,在讲台上以教师的讲课方式为参照,阐述学生自身掌握的实验基本内容、基本原理、基本步骤、实验目的、预期实验结果等。并由教师针对学生表述中可能存在的不足,辅以实验进行指明校正。以此建立起理论实践参照的师生互动体系,促进学生积极性的增强,也使教师的课程指导更富有针对性。

(六)注重实验设计,建立学习体系

安全与环保是医学检验实验中应恪守的底线,也是实验设计、实验实施应确保的前提条件。实验过程中应坚持做到以人为本,促进师生各方环保意识的整体增强,为此校方应对有关实验室原则进行明确,确保实验教学内容的绿色环保,校方应对毒性较大、污染较大的实验项目进行删除。尽量在可重复性、广泛性、普遍性原则下进行医学实验设计,减少条件较为苛刻、浪费较为严重,或对医学伦理构成挑战的实验。校方应明确,医学实验的整体设计、分布应首先遵从“勤”这一原则,在确保学生实验意识、实验技法得到充分锻炼后,再以针对性的实验进行应用式培训,而不应为了实验而实验,或为了彰显教学水平,而忽视了学生能力培养的必然过程。这要求校方对医学检验实验的设计应持审慎态度,需从学生职业发展的整体角度进行医学检验实验的设计工作。以便让学生在进行医学课程的同时,能建立起理论实践相结合、学习验证相交融的医学学习体系。医学检验实验的进行应建立在学生已经理论通透,并对实验各节点予以充分了解的前提下。预则立,不预则废,医学实验作为学生从事医学工作的前期准备,而医学又是最为匹配“人命关天”四字的学科,因此校方应从学生的大学时代起,便培养起其对医学工作的充分重视。而医学实验,则是培养学生这一能力的良好载体。这需要校方在进行教学设计时,对实验资源予以更进一步的重视,并要求学生在进行实验前,以多次理论分析、过程模拟,论证实验过程中可能暴露的问题,并在实验开始前,即应了解实验过程的各项细节与内容、各大主要注意事项、实验结束后实验器材处理、实验数据的分析处理方式等要素进行明确。这不应是个别优秀学生的个人经验,而应将这份“实验体系”,扩展到每个学生中。校方应让医学检验专业学生充分意识到一件事,实验课程的最大工作量并不在实验过程本身,而是在实验前期的准备了解、实验后期的反思校正、实验课下的自我充实,实验课上的内容进行,仅仅是这一体系的表现环节。而课上课下对医学伦理的尊重、对医学道德的践行、对医学教学的了解,则是作为医学专业学生,实现自我发展的根本。而对于在结束实验课程后,仍旧有余力及兴趣接触更为广阔医学领域的学生,校方应为其提供进一步扩大认知、开阔眼界的平台。可为其参与教师的科研课题提供通道,也可在校方指导下,以开设课外兴趣小组及开设实验选修课的形式,对其学习需求进行满足。

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动物实验设计范文篇10

【关键词】实验动物学中医药院校教学改革

实验动物学是一门研究实验动物及动物实验的综合性新兴学科,它融合了生物学、医学、兽医学、遗传学等诸多学科的知识,具有很强的综合性和交叉性,同时它的发展又推动了基础医学、临床医学、预防医学和中医药学的发展,对科学研究尤其是生命科学研究起着越来越重要的作用,因而受到了相关部门的高度重视,也逐步步入了高等医学院校的课堂,是中医药院校多数专业研究生必修的一门基础课,也是部分中医、中药、药学、生物工程、中西医结合专业本科生的选修课程[1]。我院在研究生和本科生中开设这门课程也有近十年的历史,这对于我院普及实验动物学的有关知识和提高学生的动手能力起到了一定的推动作用。但由于教师队伍的不专业(多为实验动物中心的工作人员或病理、生理教研室的教师),加之教学大纲及教学内容的不统一、考核办法的过时以及该课程是选修课的缘故,使得教学效果不好,流于形式化,达不到预期的目的,对学生动手能力的培养也就无从谈起[2]。为此,笔者在实验动物教学实践中大胆进行教学改革,更新教学观念,改革教学模式,改进教学方法与考试考核办法,在我院中西医结合专业研究生及中医、中药、药学等本科班教学中取得了较好的效果。

1更新教育观念,确立了理论与实践并重的指导思想

在以前的实验动物学教学过程中,我们基本上以讲授实验动物学的基本理论为主,忽视了实验操作和动手能力的培养,学完后即进行理论考试,与当时开设这门课程主要为提高学生综合素质和科研能力的初衷不符。因为实验动物学是一门实践性较强的学科,单纯讲授理论对于以往很少接触实验动物的学生来说,往往非常抽象,效果也不好。因此,在实验动物学教学过程中,有必要更新教学观念,确立以理论与实践并重的指导思想,改过去的以理论学习为主为现在的以理论与实践相结合为重点,改过去仅重视课堂学习为现在还重视实践操作,采用更加行之有效的教学方法逐步提高实验动物学的教学水平和教学质量,为学生进入实验室和走上社会工作岗位打下良好的基础。在具体实施过程中,要紧紧围绕提高学生动手能力为目的这个中心,制订切实可行的教学计划,适当减少理论课时数,增加实验课时数,使实验课时占到总课时的40%左右。同时丰富教学内容,使实验教学不单纯停留在实验动物的捉拿、保定、麻醉、采血、给药等基本操作上,而是把科学设计实验、选择合适动物复制中医证候动物模型进行相关的中医药实验等综合项目放在学生的实验课上,确保学生动手能力的提高。

2丰富教学内容和改革教学方法,探索适合本学科特点的新的教学模式

实验动物学的主要内容包括如何培养出高质量的符合各种实验要求的实验动物以及如何利用这些符合要求的实验动物合理地设计、开展动物实验并获得准确可靠的实验结果。对于中医药院校的毕业生,他们未来大多是实验动物的使用者。因此,对如何培养标准的实验动物的内容可略讲,而对如何利用实验动物进行科学实验的内容要详讲。在教学内容的选择上根据学生的具体情况要有所侧重。对研究生来说,重点要讲授实验动物的选择和应用、动物模型的复制技术、影响动物实验效果的因素及其控制、相关的动物实验方法、最新的法规和动物实验的进展,增加学生实验动手的机会,提高实验课程的深度和难度;对本科生来说,重点要提高学生的学习兴趣,着重讲述实验动物学的新技术、新进展(转基因技术、克隆技术、基因敲除技术)、实验动物的一般操作技术等。坚持以基础知识为根本,侧重相关知识、前沿知识的原则,通过对实验动物学知识的学习,使学生对实验动物的教学内容和方法,对其历史、现状、前沿等方面的知识有整体的了解。在教学过程中根据不同的教学内容采用不同的教学方法。除传统的教学方法以外,还采用演示法、参观法、实验法等[3],以提高教学效果。

2.1演示法实验动物学的内容十分丰富,在信息化的今天,实验动物学课堂教学就不能再停留在单纯的黑板加粉笔上,而应该充分利用现代化的教学辅助手段,不然的话会造成教师努力讲,学生认真听,但收效不大的现象,为此,教师在讲授这门课程时,不能一味地采用讲授、描述等传统方法帮助学生理解和记忆,还应灵活运用各种现代化的教学辅助手段,如投影、幻灯、多媒体课件等,把要讲的内容形象化,视、听并用,以增强学生的感性认识,同时又有助于调动学生的学习积极性。如介绍实验小鼠的常用品种、品系时,可以将KM小鼠、DBA小鼠、C57BL/6小鼠、615小鼠的图片通过多媒体展示出来,并结合图片介绍它们的生物学特性及在生物医学中的应用,使学生能形象、直观地理解和记忆,加深对不同品种、品系小鼠的认识,改变过去认为实验小鼠就只有单纯白色,而没有黑色、野生色、灰色等的错误观念;再如介绍该学科较前沿的转基因和克隆技术时,也可以通过多媒体向学生展示嵌合体小鼠、绿色荧光小鼠、移植技术使身上能长出人耳朵的裸鼠及动物无性繁殖(即克隆)的动物,激发学生学习本课程的兴趣。

2.2参观法实验动物的环境控制是实验动物学一个十分重要的内容,但在讲授屏障环境时,涉及到屏障环境的温、湿度调节系统、通风净化系统、消毒隔离系统以及屏障环境系统内要做到人流、物流、动物流“三流”分开时,在课堂上讲,教师往往难以讲清楚,学生也难以听懂。如能根据教学目的,组织学生到实地参观并讲解,那么效果将十分好。屏障系统除感染性实验室以外,一般多为正压,学生通过实地参观进入实验室时开启每一扇门迎面吹来的气流就可以切身感受到屏障环境内不同区域存在着的压差;通过实地参观,可以更好地理解屏障环境要进行人、物及动物分流的重要性,了解消毒隔离系统的操作规程。为今后走上工作岗位,进入实验室工作掌握第一手感性资料。

2.3实验法在实验动物学的实验教学中,教师应尽量以学生为主体,自己仅充当指导与协作者,让学生多动手、动脑,以激发学生的兴趣,培养其知难而进的勇气。让其独立完成实验的各个步骤,从而提高学生学习这门课程的积极性和动手能力。对于诸如捉拿、保定、麻醉、采血、给药等基本操作技术,在进行示范之后,要让学生亲手操作,对于学生因将动物抓得太紧引起动物窒息死亡和灌胃灌到气管里导致动物死亡等的错误操作要及时予以纠正;对于不同动物为何要采取某种采血和给药的方式。如小鼠采血为什么多采用尾静脉和摘眼球采血而不用心脏采血,主要原因是因为动物小,心率太快,无法进行心脏采血,让学生在实践中找答案。这样在教师指导下,既能让学生熟练掌握实验技术,培养实际操作技能,又能对一些实验方法有更深的了解。

当然,实验动物学教学除了以上方法以外,还可以采用讨论或问题式教学方法。倡导以教师为主导、学生为主体、形式多样、生动活泼的师生双向交流、教学相长的教学模式,积极营造“平等、和谐、求知、创新”的课堂教学氛围,充分调动教与学的积极性[4]。如对某抗肿瘤药物的实验研究可以同学生一起讨论为什么要选择这种动物(如裸鼠)而不选择别的动物,同时还可以对造模接种的部位、给药的方式及药效的评价等进行探讨,让学生对抗肿瘤实验研究从实验设计开始到实验结束全过程有一个全面的认识,为全面提高学生素质打下坚实的基础。

3加强考试考核改革,培养“高分高能型”的科技人才

多年来,在我国人才培养中经常会出现学习成绩很好,毕业后工作能力一般的所谓“高分低能型”人才现象,造成这种“高分低能”现象的主要原因是考试考核重理论轻实践、重分数轻能力的结果。对于实验动物学教学同样存在这种情况,学生通过该课程的学习是否对实验动物学的基本知识有比较系统的了解,能否应用实验动物学的基本知识去分析和解决问题,能否熟练地开展有关动物实验,能否对动物实验的各个环节进行严格的控制和科学的处理,既能反映学生“学”的效果,也能反映教师“教”的水平。以前多是通过理论考试,根据学生的分数来评定学生“学”的效果和教师“教”的水平。不可否认,这样的评价方法有一定的科学性、合理性和可操作性,但对像实验动物学这样一门实践性较强的学科就有一定的局限性。为了避免出现“高分低能”现象,培养“高分高能”人才,在本学科的教学改革过程中,加强了考核办法的改革,对理论考试的基本概念部分可通过问答、思考、判断题等形式考查;对综合应用部分可提出某个科研设想,由学生自行设计,并根据其设计方案评分,同时加强实践基本操作考核,将实验成绩单列,并将实践动手能力考核成绩提高到该门课程总成绩的40%。综合评定学生的学习效果。

尽管在实验动物学教学改革方面做了一些工作,但仍存在许多亟待探索和解决的课题,如本课程内容及相关基础课(生理、病理、药理实验课)合并的改革;编写全国中医药院校统一的教科书;建立专业化的实验动物学教学队伍;开设教师进修培训基地,加强实验动物学科建设等。我们期望中医药实验动物教学工作能够得到教育行政管理部门及广大实验动物科技工作者的高度关注。

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