發(fā)布時間：2019-12-23所屬分類：醫(yī)學論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘要】 高等教育要重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高學生的人文素質(zhì)和科學素養(yǎng)。我們以成果導向教育理念( outcome-based education，OBE) 為指導，以實驗動物科研項目為抓手，在大學生創(chuàng)新訓練項目中制定預(yù)期學習產(chǎn)出，突出能力培養(yǎng)，
【摘要】 高等教育要重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高學生的人文素質(zhì)和科學素養(yǎng)。我們以成果導向教育理念( outcome-based education，OBE) 為指導，以實驗動物科研項目為抓手，在大學生創(chuàng)新訓練項目中制定預(yù)期學習產(chǎn)出，突出能力培養(yǎng)，在項目實施中強化學生學習的主體地位。實踐結(jié)果表明，學生自主學習能力、創(chuàng)新和實踐能力獲得了提升; 學生科研思路、科研設(shè)計得到系統(tǒng)提高; 學生實驗動物福利觀念得到了加強; 學生在標準化實驗動物的選擇、實驗操作技術(shù)的標準化等方面有了素質(zhì)養(yǎng)成; 對實驗動物和動物實驗理論知識和關(guān)鍵技術(shù)等方面具有正確的認識和科學的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 成果導向教育理念; 實驗動物; 創(chuàng)新能力; 動物福利
高等教育深化改革的目標重點是要重視培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學生的人文素養(yǎng)和科學素質(zhì)[1]。因此，如何培養(yǎng)大學生的綜合素質(zhì)特別是創(chuàng)新能力，已成為我國高等教育工作者所面臨的一個重要研究課題。在實驗動物學教學方面，盡管在理論及實驗課程中進行了一些教學改革，取得了一定的成效[2 - 4]，但學生較多、一對多的批量指導模式并不能滿足學生創(chuàng)新意識、綜合實踐能力培養(yǎng)的需求。近年來，我們從我校實際情況出發(fā)，以成果導向教育理念( outcomebased education，OBE) 為指導，以實驗動物科研項目為重要抓手，突出學生主動學習的主體地位，通過本科生導師引領(lǐng)，對學生進行針對性指導，取得了良好成效，學生在實驗動物的實踐能力及素質(zhì)養(yǎng)成方面更是受益匪淺。
1 OBE 理念內(nèi)涵
OBE 理念是 1994 年美國學者 Spady 提出的一種以學生學習產(chǎn)出為導向的先進教育模式，該模式密切圍繞學生需要獲得的能力組織、實施和評估教學。學生的能力產(chǎn)出為整個教學過程的重點，成果導向即產(chǎn)出導向[5 - 6]。傳統(tǒng)教學模式以教師為主導、以知識體系為導向、“重教輕學”、“重知輕行”， OBE 則突出學生的主體地位，學生是主動的學習者，為自己的學習負責。遵循“以學定教”的原則，即以學生知識、能力和素質(zhì)需求為目標確定教學內(nèi)容、教學設(shè)計、教學過程和教學評價等，注重學生創(chuàng)新、實踐等能力的培養(yǎng)[7]。作為美國、英國、澳大利亞等國家教育改革的主流理念，OBE 對高素質(zhì)的人才培養(yǎng)具有十分重要的作用，但在我國尚沒有得到重視和推廣，這方面的研究尤其是與之相關(guān)的實證性研究并不多見。
2 OBE 理念下實驗動物科研項目在大學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)中的實踐
2. 1 預(yù)期學習成果的確定
本實驗室導師承擔著國家級、省部級科研項目，課題的主要研究對象為實驗動物，如裸鼠、轉(zhuǎn)基因小鼠和基因敲除小鼠等。參與的學生主要來自臨床醫(yī)學專業(yè)、藥學專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)，大多缺乏必要的實驗動物學相關(guān)知識和基本的操作技能。而 OBE 理念強調(diào)的學習成果包括: 學生應(yīng)掌握的理論知識和實驗技能，自我學習的能力、提出問題、分析問題、解決問題的能力等[8]。基于此，我們調(diào)研了學生的學習需求( 訪談形式) 、科研工作者的素質(zhì)要求以及專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)培養(yǎng)方案，凸顯本科生導師的實驗動物科研項目的特色，密切理論與實踐的內(nèi)在聯(lián)系，而有針對性地將學生在實驗動物方面的實踐及素質(zhì)養(yǎng)成確定為項目學習產(chǎn)出，拓展學生的知識體系和培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。預(yù)期學習成果明確后，我們會在項目實施前展示給學生，讓學生明確自己的任務(wù)和目標，激發(fā)學生學習興趣和內(nèi)在動力。
2. 2 項目實踐
在 OBE 的教育理念指導下，依托實驗動物相關(guān)的科研項目，我們強化學生主動學習與實踐的中心地位，將實驗動物學相關(guān)知識網(wǎng)站，以及涉及實驗動物基本操作的視頻網(wǎng)站提供給學生，讓學生自學。學生還要主動查閱課題相關(guān)資料、設(shè)計動物實驗、動手實踐。學生如有疑問可直接與同學、導師交流討論。整個實踐過程，導師只是給予學生針對性、個性化地必要指導。
3 OBE 理念下實驗動物相關(guān)的科研項目實施效果
既往在對本科生進行科研訓練指導過程中，發(fā)現(xiàn)學生被動地聽從老師的指揮，缺乏獨立思考，影響了學習積極性和學習效果。而將 OBE 理念引入實驗動物相關(guān)的科研項目的訓練后，學生自主學習能力、創(chuàng)新和實踐能力獲得了提升; 學生科研思路、科研設(shè)計得到系統(tǒng)提高; 尤其在實驗動物方面更是得到了深入學習和提高。
3. 1 充分理解實驗動物福利，培養(yǎng)學生人文素質(zhì)
實驗動物福利教育作為提高學生人文素質(zhì)的重要途徑，能培養(yǎng)學生尊重生命、仁慈博愛的道德情懷。我們以實驗動物相關(guān)的科研項目為教育契機，在 OBE 教育理念指導下，引導學生自主學習《實驗動物福利與法規(guī)》和《實驗動物福利倫理審查指南》，并定期開展實驗動物福利倫理審查培訓，增強了學生對實驗動物福利倫理的理解。通過項目實踐，學生能充分認識到實驗動物福利倫理的重要性。尤其在實驗動物的飼養(yǎng)管理、運輸過程管理、實驗設(shè)計、實驗過程及實驗結(jié)束后動物安樂死處理等諸多方面。善待動物不單單是人道主義的需要，也是科學研究的需要。福利的核心是充分保障動物的健康、快樂及舒適自然，得到的研究結(jié)果才能可靠和真實�？蒲腥藛T的專業(yè)能力、研究方法、技術(shù)操作的選擇及熟練程度等因素均會直接或間接影響實驗動物的精神和生理反應(yīng)，從而影響到實驗結(jié)果的準確性、可靠性及可重復性。在實驗過程中科學地對待動物的福利倫理問題，不僅影響到科研人員在社會中的形象和地位，也會影響著社會對科學研究的認可程度。從對動物人道關(guān)懷方面出發(fā)，實驗動物在人類生命健康、醫(yī)學事業(yè)等方面做出了無私的奉獻，就應(yīng)該享受一定的福利，應(yīng)該得到善待。在研究成果投稿時如違背動物福利倫理，可能會被拒稿甚至在發(fā)表后會撤稿處理。如，2011 年 7 月，Raj 等[9] 發(fā)表 在《Nature》雜 志 題 為《Selective killing of cancer cells by a small molecule targeting the stress response to ROS》的論文，該論文使用一種小分子的蓽茇酰胺( piperlongumine) 選擇性殺死小鼠體內(nèi)的癌細胞。論文發(fā)表后，因該研究中部分小鼠體內(nèi)的腫瘤體積超出允許的最大直徑 1. 5 cm，違反了動物福利相關(guān)要求于 2015 年 10 月撤銷了論文中的相關(guān)數(shù)據(jù)，論文作者發(fā)表道歉聲明，雜志社聲明涉及動物實驗的論文需作者列出實驗動物管理和使用委員會所允許的最大腫瘤尺寸，并聲明這一尺寸不能在試驗期間被超過[10]。該論文研究人員就是嚴重違反了動物福利而遭到部分數(shù)據(jù)撤銷，隨著腫瘤的生長，腫瘤越大，給動物造成的傷害越大，動物出現(xiàn)的應(yīng)急反應(yīng)就越大，精神上和肉體上均會產(chǎn)生嚴重的痛苦和不適，對動物的活動及心理就會造成嚴重影響，不能真實反應(yīng)實驗數(shù)據(jù)。2018 年 7 月，該論文最終因原始數(shù)據(jù)問題被《Nature》撤稿[11]。因此，在實驗設(shè)計、實驗過程中時要充分考慮荷瘤對動物帶來的痛苦。通過典型實例學習、討論和分析，引導學生對實驗動物福利的重視并強化訓練。
3. 2 充分認識標準化實驗動物選擇的重要性
科學研究的實驗結(jié)果要具有很好的重復性，實驗動物的遺傳穩(wěn)定性、一致性直接影響到實驗結(jié)果的重復性。因此，實驗動物飼養(yǎng)及管理的標準化一直是實驗動物工作者追求和研究的目標。通過項目實踐，學生充分認識到要盡量選用經(jīng)遺傳學、微生物學、營養(yǎng)學、環(huán)境衛(wèi)生學的控制而培育的標準化實驗動物，才能排除因?qū)嶒瀯游飻y帶細菌、病毒、寄生蟲等微生物和潛在疾病對實驗結(jié)果的影響; 同時排除因?qū)嶒瀯游镫s交造成的遺傳上不穩(wěn)定、個體差異大、反應(yīng)不一致等對實驗結(jié)果造成的影響。其次，動物的性別、年齡、體重、生理、體質(zhì)狀況、環(huán)境因素( 溫度、濕度、光照、噪聲、氣流次數(shù)、換氣次數(shù)、氨濃度、潔凈度等) 、動物營養(yǎng)、動物照料等因素都會影響到實驗結(jié)果及其結(jié)果的重復性。
3. 3 充分認識熟練的動物實驗操作技術(shù)的重要性
動物實驗操作技術(shù)已成為醫(yī)學、生物學等專業(yè)不可或缺的技術(shù)手段。通過項目實踐，學生充分認識到根據(jù)不同的研究目的，動物實驗技術(shù)多種多樣，但基本操作技術(shù)比較一致，操作技術(shù)的使用及熟練程度直接影響實驗結(jié)果的穩(wěn)定性，尤其是在藥代動力學、生物等效性、毒理學評價等方面。隨著精準醫(yī)療的發(fā)展，對實驗動物的精準技術(shù)尤其是精準給藥也越來越受到重視，如門靜脈給藥、舌下給藥、睪丸給藥等可直接將藥物注射到位，避免因其它途徑給藥帶來的藥物吸收、藥效損失等影響。熟練的操作技術(shù)也會對實驗結(jié)果帶來不可估量的影響，如手術(shù)操作時間的長短影響動物的應(yīng)急反應(yīng)、手術(shù)部位選擇影響動物的術(shù)后恢復、手術(shù)無菌控制影響動物的炎癥反應(yīng)等，這些都會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，有必要訓練學生的動物實驗操作技術(shù)，使學生能熟練掌握，同時盡可能形成標準化并制定標 準操作程序( standard operation procedure， SOP) ，使實驗操作技術(shù)不因?qū)W生個體操作差異對實驗結(jié)果帶來影響。
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正是通過 OBE 理念下實驗動物相關(guān)科研項目的訓練，我們指導的學生獲得以上三個充分認識，所以能夠在飼養(yǎng)管理和使用實驗動物過程中，以實驗動物福利思想為指導，為實驗動物提供清潔、舒適的生活環(huán)境，提供充足、健康的飲水和食物，自覺采取保障動物福利的有效措施，使實驗動物免遭不必要的饑渴、不適、驚恐、傷害、折磨、疾病和疼痛，保證動物能夠?qū)崿F(xiàn)自然行為; 能根據(jù)自身課題需要，慎重選擇合適的標準化實驗動物; 能嚴格要求自己，按 SOP 進行規(guī)范訓練，熟練掌握動物實驗操作技術(shù)。這些良好素質(zhì)的培養(yǎng)和實踐能力的訓練，使得學生在設(shè)計或進行動物實驗時更加規(guī)范，獲得的實驗結(jié)果更加真實、可靠，實驗結(jié)果的一致性得到提高。因此，教學改革后，近 5 年在本實驗室訓練的學生有 26 人爭取到國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目，有 20 人考入國內(nèi)知名大學或研究所，如北京協(xié)和醫(yī)學院、北京大學、浙江大學、中國科學院生化與細胞所等讀研，有 5 人在山東省大學生生物科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲獎。
4 結(jié)語
我們以 OBE 理念為指導，以實驗動物相關(guān)的科研項目訓練為抓手，引導學生確立自己的學習目標，突出學習的主體地位，學生的創(chuàng)新能力、綜合實踐能力得到了培養(yǎng)和提升; 學生科研思路、科研設(shè)計得到系統(tǒng)提高; 學生實驗動物福利觀念得到了加強; 學生在標準化實驗動物的選擇、實驗操作技術(shù)的標準化等方面有了素質(zhì)養(yǎng)成; 對實驗動物和動物實驗理論知識和關(guān)鍵技術(shù)等方面具有正確的認識和科學的應(yīng)用。我們的實施成效顯示，OBE 理念指導下以科研項目促進本科人才培養(yǎng)質(zhì)量，這種教學改革方式值得進一步推廣和應(yīng)用。
