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1计算机辅助教学的发展简况
CAI最早起源于美国、西欧,1958年IBM公司开发了第一个计算机辅助教学系统。美国已推出的著名CAI系统有:LOGO系统、PLATO教学系统[1]。四十多年来,CAI为教育发展现代化起到了推波助澜的作用。现在,越来越多的CAI软件已成为商品在市场上出售,内容包括:从幼儿教育到高等教育,从普通教育到专业教育。在医学方面,因特网上有大量的医学教学软件可供医学教学与医学科研使用,如解剖教学软件、心脏病多媒体教学软件、内科教学软件[2]。在畜牧兽医方面,美国与德国的“兽医外科技术教学、自学软件”,“计算机多媒体在奶牛繁殖、疾病防治方面教学网络的建设”均取得很大的进展,成功地应用到了教学、技能培训中[3,4]。比利时研究人员开发的“猪病预警系统”,具有听音辨病的“活化功能”,计算机对咳嗽等声音的辨音图正确率达92%[5]。Veltmandeng(1984)设计出了家禽系列教学软件,内容包括家禽管理、品质控制、疾病防疫等;Delaware的解剖学和生理学教学软件,Georgia的教学软件家禽管理经济学(1990)等均取得了很好的教学效果。在国内,由于CAI的研究起步较晚,基础较差,但经过广大科技工作者的刻苦努力已取得了一定进展,在我国的一些高等农业院校,如:内蒙古畜牧学院、南京农业大学、河北农业大学、河北职业技术师范学院等畜牧兽医专业,均把CAI的研究作为下个世纪发展高等农业教育的方向,内蒙古农牧大学研制的动物病理学计算机辅助教学软件,采用标本、画面、图像、动画、视频真实地反映了动物的基本病理过程、系统器官疾病以及传染病和寄生虫病的病理特征,是病理学教学中增强教学内容的直观性,解决学生因缺乏感性知识而学习困难的有力工具,并可缩短教学时间、提高教学效果、改善教学环境,是教学方法和教学模式的一次飞跃[6]。苏清浦运用现代数值与计算机计量医学研制出《禽病诊断专家系统》和《猪病诊断专家系统》达到远程诊断与教学使用[7]。总之,这些软件的开发和利用为培养学生的各种技能提供了有利条件。
2畜牧兽医专业特点与CAI
畜牧兽医专业课程中重要的一部分属于形态学科,直观性强,大多数通过直观性、形象性来获取专业知识,如:解剖学、组织与胚胎学、病理解剖学、寄生虫学、微生物学、传染病学、临床诊断与卫生检验学等。
2.1目前畜牧兽医专业教学形式的优点和不足
对于多数院校的教学有如下几种形式:(1)利用黑板、挂图、实物标本的讲授,具有灵活性,但由于课时限制,使之不能多次重复或面面俱到。这对于畜牧兽医专业的一些技能操作的规范性、熟练性无疑是一个阻碍。(2)利用幻灯和投影教学,虽能将教学内容生动、形象、直观地显示在学生面前,但缺乏动感。(3)电视教学表现力强,形象生动,不受时空限制,扩大了教学规模和范围,获得了广泛应用,但缺点是具有一过性、强制性,不能直接进行交流与反馈。
2.2CAI在提高教学效果方面的优势
与以往的电化教学手段相比,CAI是交互的双向教学方式,与教师的一般课堂教学模式相比,计算机可针对不同程度的学生提供具有按学生特点进行因材施教的个别化学习方式。与一般教师相比,计算机是一个客观的没有感情的教师,因而对待学生不厌其烦,能激发学生的学习兴趣,可使学生减少学习压力,增加学习动力。
2.3畜牧兽医多媒体CAI课件的开发
CAI的核心问题是课件,一个高质量的软件才能把CAI教学系统的巨大作用发挥出来。开发人员最好由专业教师根据教学规律,将教学理论、教学设计方法与先进的软件开发技术相结合,才能开发出满足教学目的、具备科学性,而且能更好的吸引学生,激发学习兴趣,人机界面友好,使用方便、可靠的软件,这就要求教师有一定的计算机软件应用知识,当然有计算机专业人员和电教人员协作会作出更好的应用软件。目前应用于多媒体制作工具包括:Pow-erpoint,VisualbasicToolBook,Action,Director,Au-thorware,方正奥斯(FounderAuthorToo98),洪图多媒体编著系统,摩天和银河多媒体编著系统等,而配合CAI开发的工具软件有AdobePhotoshop、Cool3D、3DMAX、3Dstudio、CoreldRAW8、XARA3D等[8]。
3计算机辅助教学的应用前景
计算机辅助教学具有交互性,使人与媒体的关系由被动型转变为主动型,学习者就能够完全有效地控制媒体的运行,学习的主动性大大提高,改变了以往媒体的顺序贮存、播放的缺点。随着多媒体技术的不断发展,CAI软件广泛地采用了动画、影像、音响等多媒体形式,集语言、文字、图像、声音、动画、视频图像于一体,具有电视机、录像机、幻灯、音响等传统媒体的功能,使用方便,效果更好。正在开发的畜牧兽医CAI软件的推广应用将适合未来农业教育发展的大趋势,成为现代教学的主要特征之一。在职业教育、业余教育、终身教育、远程教育、远程网络诊断系统中,CAI将会日益拓展广阔的发展空间。预计到下一个世纪初,我国的CAI研究与开发将使我国的农业高等教育上一个新台阶,也可以缩短与国外CAI教育研究的差距。
参考文献:
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[5]新华通讯社主办参考消息,1999年11月3日第七版.
[6]郝先谱,林曦,裴喜春,等.动物病理学计算机辅助教学软件[J].动物医学进展,1999,20(3):11~12.
[7]苏清浦.兽医临床诊断数字系统的设计与应用[J].计算机与农业,1999,3,32~34.
继续医学教育是继毕业后医学教育之后,以学习新理论、新知识、新技术、新方法为主的一种终生教育。继续医学教育不同于正规的医学院校教医学教育,其教育对象完成毕业后医学教育培训或具有中级以上(含中级)专业技术职务从事卫生技术工作的人员。突飞猛进的科学技术导致医学理论知识和技术方法层出不穷,单纯的学校教育已不能满足现代医学的需要,因此,继续教育必不可少[1]。继续医学教育已成为时代命题[2]。医学继续教育应当适应医疗卫生发展,以学习医学科学新理论、新技术和方法为主要内容。其内容非常广泛,包括本专业的和与本专业的相关内容。由于医学技术本身是一个不断发展、不断完善的过程,而从事医疗工作的医疗技术人员也是从理论到实践,再从实践到理论,不断循环、逐步提升的过程,因此继续医学教育坚持理论联系实际,按需施教,讲求实效的原则,根据学习对象、学习条件、学习内容等具体情况的不同,采用培训班、进修班、研修班、学术讲座、学术会议、业务考察、自学等灵活多样的形式和方式组织实施。
为探讨现代教育技术在继续医学教育的地位和作用,运用现代教育技术提高继续医学教育的效率,本文对现代教育技术和继续医学教育的概念、目的、方法等进行归纳总结来说明现代教育技术对医学继续教育的意义,同时针对继续医学教育现状、存在的问题、解决对策作一探讨。现代教育技术是继续医学教育的方式、资源,为继续医学教育构造各种教学环境,在提高医务人员综合素质,增强医院的综合实力方面具有很重要的意义。现代教育技术是继续医学教育未来的发展方向。
现代教育技术概述
现代教育技术是以现代教育理论为指导,以计算机为核心的信息技术在教育教学领域中的应用。信息技术在教育领域的广泛应用,必将导致教学内容、方法和教学模式的根本改变,并最终导致教学观念、教学理论乃至整个教育体制的变革。现代教育技术强调以学生为中心,教师作为学习的组织者、指导者、帮助者和促进者,为学习过程创建必要的学习情境,使学生在相互协作中充分发挥自己的主动性、积极性和创造性,从而主动参与到学习过程中,真正实现学习的目的。显然,在现代教育中,学生完全是学习的主体,强调的不仅是对知识的记忆,同时更重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的能力,完全改变了传统模式学生的被动地位[4]。
现代教育技术在医学继续教育的作用和地位
现代教育技术较好的解决了医学继续教育内容广泛、专业对象多、教育层次多等矛盾,为医学继续教育提供了可靠的手段和技术保证。实践证明,现代教育技术对医学继续教育的发展,起到很大的促进作用[5]。现代教育技术作为医学继续教育的一种工具,它不仅可以形象生动的再现人体的各种生命现象和记录疾病发生发展的变化,正确示范各种医疗操作,还能同时通过网络,能够积极开展远程会诊、远程急救、远程影像医学及远程病例讨论等活动。现代教育兼顾知识与能力,不再片面强调对知识的记忆,因此,在这种基于“学”的环境系统中,现代教育技术能够提供多样化的学习资源,而且互联网本身就是巨大的教学资源库。PubMed、WebSite、中国期刊全文数据库等都是医疗技术人员常常运用的医学资源,可以通过它们,随时了解国内外的最新的重要医疗信息[6]。医学教育技术中的远程医学技术和网络技术,可使教学信息不受时间和地域的限制,远距离传播,供大面积使用,大大缩短了医疗技术推广的时间,加速了医疗技术的发展。多媒体技术为个人的自主学习提供便利条件。基于计算机仿真技术的虚拟现实技术,使以前只有在动物和患者身上实现的医学技术操作演示和体会练习,在计算机虚拟手术台上完成,较好的解决了手术教学演练这一难题。现代教育技术引入现代教学,直观生动、信息量大、教学效率高、综合能力强、教学内容规范、节约资源是它的优点。但是也不能完全抛弃传统教学方法。只有正确处理好二者的关系,扬长避短,才能取得更好的教学效果。因此,相信计算机多媒体技术、网络技术、远程医学等在医学继续教育中的应用,是医学继续教育未来的发展方向。只有充分发挥教育技术的作用,使教学资源得到最大范围的共享,才能医学继续教育获得更好的效果。
继续医学教育现状、存在问题、解决对策
目前继续医学教育较前虽取得了一定的发展,但也存在较多问题,如:集中培训项目内容层次偏低,跟不上医学发展的步伐,有些质量不高,不能很好地反映科学新进展、新理论、新知识、新技术;在教学目标上,对培养创新精神,全面提高能力和素质重视不够,有的科室领导对继续医学教育工作认识不足,不重视继续医学教育工作的实施,有的直接不安排本科室人员外出进修或参加学术学习班,以致科室技术停滞不前;部分卫生技术人员根本没有继续医学教育意识,更不清楚开展继续医学教育的目的、意义和重要性,只是为了片面追求学分,这些想法或做法违背了继续医学教育的初衷和目的,更阻碍了继续医学教育事业健康稳定地发展;有的培训由于费时费力,培训时间与科室工作相冲突,有些占据了医学人员的休息时间,导致培训效果达不到预期目的。这些问题的存在,影响了继续医学教育的开展。目前培训方式大多采用订阅固定期刊或集中培训,内容大多比较滞后,知识量少,影响了卫生技术人员的参与积极性。而现代医学教育技术通过因特网、数据库、图书馆网、计算机辅助教学软件等方式进行实时交互的远程教育,不受人数、时间限制的优点,卫生技术人员可以自己掌握学习进度,自由选择符合工作需要的学习内容,不受时间、地点的限制,自主地学习,不仅解决了医院自身师资力量外出学习导致的科室人员不足的问题,同时还解决了相当多的在职在岗人员如护理专业、青年医师等人员因种种原因无法离职离岗学习的难题。因此,今后的继续医学教育重点应重视向计算机网络教育方面发展,通过网络视频点播、光盘自学等教育方式,解决在职卫生技术人员工作繁忙、工作时间不固定的矛盾。强化现代教育技术在医学继续教育中的重要作用,为不断提高医学继续教育质量提供更好、更高的平台,扎实做好医学继续教育工作,落实医学继续教育目标,不断提高服务质量,提高医院综合实力,更好地为群众健康服务。
参考文献
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1.1预警和叠测工作离不开护理人羹
为了及时发现灾难事件发生的苗头,在灾难发生后能够迅速做出反应,及时应对,有效控制危机局势。必须建立预警监测和快速反应的专门机构。预警和监测系统建设是目前完善灾难管理体系的一个重要方面【2】。护理人员作为临床一线工作人员,有机会在第一时间接触受灾人员,责无旁贷应做好灾难事件的早期报告和监测工作,在有关部门做出反应之前,根据具体情况采取相应的预防控制措施。
1.2护理人羹是开展灾难事件相关知识宣传赦1|的主力
灾难事件一般具有突发性,容易引起社会的不安和人民群众一定程度的恐慌。护理人员作为医学救援临时机构管理的重要成员。应是卫生宣传教育的主要人力资源,开展从制定卫生宣传计划到实施宣传计划等一系列工作。通过宣传教育,使公众掌握个人防护的基本技能,了解预防控制灾难事件造成的疾病和健康问题的有关知识,能够正确理解和应对灾难事件。
1.3护理人羹参与伤高曩的预枪分诊
灾难往往造成大批伤病员,无论是在灾难现场还是在医院,救治工作都非常紧迫,而救治力量又十分有限,因此,第一个紧迫的任务就是要做好伤病员的预检分诊工作01。通过预检分诊区分出轻重缓急、救治的先后次序,从而使有生命危险的伤病员当场得到紧急救治,较危重的伤病员得到优先救治,使一般伤病员得到妥善处理。预检分诊要求在几分钟内完成,因此。必须由有经验的医生、护士承担此项工作,护士主要协助医生检伤,负责做好记录并指挥担架员运送伤病员进入临时指定的救治室或医院病区。
1.4实纯对伤病灵的护理救治
灾难事故的现场医学救援包括赴伤病员集中点、难民营的巡诊医疗,大量的伤病员病情一般明朗,急需进行各种创伤急救护理操作,包括软组织损伤、烧伤的清创处理、保持呼吸道通畅等大量的急救护理操作。由于灾难现场环境复杂、污染机会多,护理人员在实施各项操作的过程中,要做好个人防护,如戴好帽子、口罩、手套,尽量不直接接触未经消毒的物品;行动时穿救援服及高筒靴,防止毒虫、动物咬伤。
1.5组担伤病灵的转运、灾民的撤离
伤病员经过现场以及灾区医疗站的急救、治疗之后,大部分需要转送到后续医疗机构,实施更完善的治疗。在转运过程中,护理人员主要承担转运途中伤员的病情观察、保障伤员的安全、测量伤员的生命体征,为重伤员、生命体征异常的伤员留置套管针,建立静脉通路等工作。护理人员还要负责组织灾民从受灾地区暂时转移到安全地区,并做好撤离途中的环境卫生工作,降低危险,确保人员的健康、安全。
1.6开展灾后的心理护理
灾难涉及很多人,包括不同性别和年龄的人群,受害者不仅需要立即的手术及药物治疗,同时遭受了极大的心理创伤,随着人们对生理和心理康复需求的日益提高,灾难受害者的心理治疗过程可能更为复杂。尤其是一些特殊人群如老弱病残需要更多的关注。护士的心理支持显得尤为重要。护士应针对灾民出现的精神症状,除了根据医嘱给予药物治疗外。主要进行心理疏导,减轻受害者紧张和恐惧的程度,帮助他们精神康复,重新开始正常的生活。
2灾难医学护理教育的措施
2.1囊学形式
2.1.1对护生实施规范事件应对初期医护人员的应对不及、防治不力,在一定程度上是专业知识局限性的反映,也暴露了我国目前医学教育内容尚不够完善。提高我国灾难医学救援整体水平的最根本措施就是对医学生、护生实施规范化培训,在高等医学院校专业中设立与灾难医学有关的必修课和选修课。将预防医学、危重监护医学、社会医学等学科作为各个层次各个专业的必修课,在此基础上开设一定的选修课,使护生了解灾难医学的基本思想、主要内容以及灾难救援工作的任务和方式,为将来开展灾难医疗救援工作打下基础。
2.1.2对在岗开展继续教育培训目前国内绝大多数医学院校尚未开设灾难医学课程,因此,绝大多数在岗的医务人员没有接受过灾难医学的培训,特别是护理人员,缺乏现场救护的基本技能,有必要对在岗护士开展继续教育培训,特别是对现场维持、恢复生命的基本抢救技能,即心肺复苏的训练。形式上可以采取脱产或半脱产的方式。或利用现代化手段开展远程教育培训,对教学效果要进行统一评估,组织接受培训者参加中国医师协会这一行业协会的专业委员会考试,考核合格者颁发证书,即具有开展救护的资格。
2.1.3定期组织模拟演练医疗机构应定期组织常规灾难事件卫生救援的模拟演练,根据紧急预案的内容组织实施,包括车辆调度、救护、心肺复苏表演、急救知识、自救互救技术等。在职护士每年参加23次模拟演练,通过演练,一方面提高了护士应对灾难事件的心理承受能力、逻辑思维能力和人际交往能力;另一方面可以提高各部门的协调能力,使医护人员熟悉各种工作程序,明确各自的工作内容,提高护理部门的管理能力以及整个队伍的快速反应能力。
2.2主要囊学内容
灾难医学护理教育的课程体系目前尚未建立,由于灾难医学在现场救护方面与军事医学有相似之处,课程的开设可以借鉴军事医学课程。目前军队开设的军事医学课程主要包括野战内科学、野战外科学、军队卫生学、防原医学、防化医学、军队流行病学、军事心理学、卫生勤务学等。因此,从灾难医学救援的特征来看,灾难医学护理教育的主要内容应包括:(1)灾难医学系统组织的基本原理;(2)各种灾难尤其是核、化、生灾难的处理原则;(3)各项急救的基本技术,包括止血、包扎、骨折固定、抗休克、人工呼吸、心肺复苏、解毒等急救技术;(4)伤员检伤分类,包括现场分类、收容分类、后送转院分类和医疗分类等;(5)伤员后送与转院,包括后送的时机和条件、后送的要求、后送的组织、后送的体制、后送的方式和转院到达后的交接等;(6)灾区传染病的预防和处理,包括各种灾难传染病的种类、传染病流行的特点和预防控制传染病的方法等;(7)灾后的心理护理,包括灾难引起心理障碍的表现特点和护理的措施等;(8)灾难医学护理管理,包括医疗队的组织、灾区医疗站(临时医院)的编组与展开、救治机构的部署、药材物资的保障等。从教学内容来看,其课程至少涉及临床医学、预防医学、危重监护医学、社会学、管理学、灾害学、伦理学、法学、心理学、公共卫生等。
2.3灾难医学护理囊1r量待解决的问置
两专业的四个教学班经过相应教学学时学习,改革班的课前提问回答正确率、实验报告评分、实验考核成绩均高于传统教学班。其中,动科专业改革班的实验报告评分高于传统教学班(P<0.01),但两个专业的改革班实验考核成绩与传统教学班差异不显著(P>0.05),见表2。课程综合评定成绩改革班均高于传统班,但差异不显著(P>0.05)。从表3可看出,动科专业改革班的不及格率(60分)低于传统班,优秀分数段(80-100分)的人数比例高于传统班;动医专业改革教学班成教2班在良好分数段(70-79分)、优秀分数段(80-100分)的比例均高于传统教学班成教1班。
二、分析与讨论
本研究中,改革教学班在实验课前提问、实验报告、实验考核、课程综合成绩均优于传统教学班,可能归因于改革教学模式强调学生的自主性学习。课前依托教师提供的网络教学资源进行自主性学习,改革班的学生获得较传统教学班学生更多的优势。首先,实验自学CAI课件实现了鼠标在图片上任意移动即刻出现该处结构名称或鼠标指示图片旁的文字时图片中相应的结构变色两种动态标示,增强了学生对切片的认识与分析能力、对组织结构的判断与确认能力。其次,屏幕录像本身就是教师对实验课堂讲解的再现,使学生在课前已明确每次实验的任务目标,在实验时有的放矢,这较传统教学班学生通常在课堂边看实验指导边实验更加有学习效率。第三,学生的课前自主学习是一种网络教学的基本模式,具有网络平台的独特优势。网络平台给学习者可充分发挥学习者的主体作用,实现了单纯传统教学无法具备的资源共享与优势互补,成为学习者自主式、交互式、协作式学习和个性化、创造性学习的理想平台[3]。课中的自主学习最大优势在于因取消教师的课堂讲授平均每次增加实验时间30-40分钟,学生观察切片更充分,分析思考更透彻,实验操作更规范,操作效果更佳。如开设的血液涂片制作与观察综合性实验中,传统教学班的学生要听教师讲原理与过程,要看教师操作示范,再自己制作涂片,最后再观察各种血液有形成分。全过程在2学时(80分钟)内完成,难度极大。其次,课堂上充分体现学生的主体地位,根据建构主义学习理论的观点,学生是自主学习活动的积极参与者,是知识的主动建构者[4]。改革班学生的学习热情、思维活力、实践能力、创新能力均高于传统教学班学生。课后实验室定时开放与网络在线答疑是自主学习的完善与补充。实验室的开放,为学生提供自主学习、探究式学习和个性发展的空间,有利于培养学生的创新思维和实践能力[5]。
关键词:翻转课堂;教学模式;生理学;实验教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0276-02
一、翻转课堂教学模式的提出
社会的日益发展和医学新目标的建立明确了医学教育改革的方向,即医学教育要从“以学科为基础”逐渐向“以问题、体系为基础”进行转变。为了适应时展对创新型人才的需要,高等医学院校的学生不仅要学习医学的科学知识,还要掌握学习方法,培养学生自主学习的能力。学习的过程一般包括两个阶段,即传授知识和内化知识[1]。传统教学过程通常采用“教―学”,即“教师讲授―学生接受”的模式,这种方式下学生一般处于被动接受的状态,不利于其自我学习能力的提高,进而影响毕业后的继续教育和知识更新能力,因此,传统教学模式的改革势在必行。
翻转课堂(The Flipped Classroom)教学模式是由萨尔曼・可汗(SalmanKhan)在2011年的TED(Technology Entertainment Design)大会上提出的一种全新的教学方式。在翻转课堂的教学模式下,学生在课前通过观看教学视频、浏览教学大纲、自学相关教学内容等自行完成知识的传授过程;课堂上教师则灵活采用布置作业、分组讨论、重点难点辅导等多种形式充分完成知识的内化过程[2],因此翻转课堂实质上是在教学过程中翻转了知识传授和知识内化的顺序,是一种“学―教”的新型教学模式。
二、传统生理学实验教学存在的不足
生理学是一门相当重要的医学基础课程,生理学实验课则是高等医学院校中生理学教学活动的重要组成部分,是对生理学理论课的重要补充。开展实验课一方面能验证理论知识,加深对理论教学内容的理解;另一方面能培养学生动手实验、观察分析和解决问题的能力,为医学生以后走上科研或临床岗位打下坚实的基础。目前我校开设的生理学实验多以验证性动物实验为主,如影响尿液生成的因素、呼吸的运动调节等。在实验课课堂上,学生要在有限的时间内复习相关背景知识,观看实验操作视频以及教师规范操作示教,然后完成相关动物实验操作和实验项目观察记录等,导致每一项教学过程都很匆忙,教学效果不尽如人意。此外,学生往往更关注实验动物操作过程,并不重视相关理论知识的掌握,因而导致其操作具有一定的盲目性,失误率反而提高。针对上述问题,我校在生理学实验课中选择了部分教学内容尝试了翻转课堂教学模式。
三、翻转课堂模式在生理学实验教学中的尝试
首先,教师根据生理学实验课教学内容分别编写了教师版、学生版的相关理论知识和操作流程学习要点。实验相关理论知识和操作流程的讲解均不在课堂进行,改由学生课外自学,课堂上仅留30分钟对自学内容进行讨论,其余时间全部用来进行实验操作。教师提前一周将实验内容和实验操作视频发给学生,要求学生通过自学掌握相关理论知识和操作要点以及注意事项,并以PPT的形式展示出来[3]。学生在自学过程中如有疑惑,可以通过生理学教学网站或电子邮件的方式与教师进行交流。实验课堂上,前30分钟是教师与学生的交流时间。学生以小组为单位,讲述学习成果,提出问题。教师根据学生的学习情况,再反馈问题给学生,引导学生深入思考或补充讲解。实验结束后留有10―20分钟的时间,针对学生的实验操作情况和实验结果进行总结分析,将具体的教学效果反映出来。在此种教学模式下,无论是学生在课前观看教学视频掌握背景知识还是在课堂上师生面对面地互动交流都是以学生为中心开展的,学生可以自主掌控自己观看教学视频的进度,在学习背景知识时可以重点针对自己的薄弱环节,提出自己的问题想法与教师或同伴交流从而获得了学习上的主动权[4]。在课堂上学生有充足的时间进行实验操作,同时对相应背景知识的理解,操作步骤的熟悉,也使得学生对成功完成实验很有信心,教学质量得到很大提高。课堂上的学习成果(PPT)展示环节一方面提高了学生学习的自觉性,同时也锻炼了学生的表达交流能力。
四、应用翻转教学模式的成效和不足
在进行完翻转课堂的教学活动后,我们依托网上教学评估系统,对学生进行了有关“传统教学模式”和“翻转课堂模式”教学效果的问卷调查,旨在了解学生对翻转课堂教学模式的满意度以及对课程实施的认可度。结果表示,大多数学生认为该教学模式很好地调动了自身的自主学习意识,极大加强了学生和教师之间的沟通互动,提高了学习积极性。然而,我们也发现在生理学实验课教学中实施翻转课堂教学模式也存在一些问题。例如,学生通常只会学习教师课前的教学视频和文档资料,不会自觉主动地去查找扩展资源,因此对提高学生自主收集信息和处理信息的能力帮助不大。本校开设的生理学实验课采取分组教学,一般3―4人为一个小组,每班有8个小组。在实际教学过程中,教师在有限的精力和时间内,无法兼顾所有小组成员的学习状况,尤其是有些课程内容烦琐或者实验操作较难时无法及时有效地解决所有问题,从而部分限制了翻转课堂的有效实施。另外,学生的课前自学是翻转课堂的第一阶段,也是相当重要的阶段。医学生的课程繁多是众所周知的事情,是否有足够的课余时间保证自我学习的效果是值得我们思考的问题。也有个别学生反映小组中有的成员态度懒散,不积极参与,直接影响了组内其他成员的学习积极性,目前很难考核每位学生的课前自学效果。
五、结语
高等医学院教育中的实验课教学是对理论课教学的必要和有益补充。正确有效的实验课教学模式有助于在有限的课堂时间内加速学生对所学知识的内化过程,提高学生的动脑思考和动手操作能力,有利于学生全面素质的培养。对于在生理学实验课教学中开展翻转课堂的教学模式,我们还处在摸索阶段,有关如何实施才能更好发挥它的优势,化解它的劣势,哪些教学内容适合使用这种新的模式,需要构建哪些以及如何构建有利于这一新型模式实施的平台,等等一系列问题还需要我们做更多的探索工作。我们希望利用翻转课堂教学模式能更好地挖掘教师和学生双方的潜在能力,全面提升教学质量,这需要我们在教学实践中不断进行尝试,并做进一步的研究和探索。
参考文献:
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两年前,为了《海归创业中关村》一书的撰稿,我访问了曹立宏。那次,我几乎调动了所有的智慧来理解他的研究领域。一个北大数学系79级的毕业生,居然“不务正业”,对人类的大脑神经网络产生了浓厚的兴趣。当有机会赴美深造时,曹立宏毅然选择了进入弗吉尼亚医学院攻读医学博士。他的研究课题可以用如下语言来描述:“人的智慧是从哪里来的?”“人类大脑神经网络的活动可以通过计算机技术模拟和再现吗?”规范一点说,曹立宏从事的是仿生智能研究。他的研究当时引起了美国卫生总署的高度重视,给予优厚待遇,再三挽留。可是曹立宏却随着留学生归国大潮,最终选择了到中关村创业。
曹立宏创建了北京智科通技术有限公司, 主要从事研发智能科技、实现动态多媒体在电信通讯中的应用, 如实时智能化的大型网络游戏、远程教育、虚拟世界、数字娱乐、电信增值服务内容等。很快,青年一族就发现了曹立宏的与众不同,他的手机动画游戏,居然是有仿生智能的卡通主角,可以和“主人”之间进行互动。北京奥运会组委会,了解到了这个科学“怪才”的能力,把开发“实时动态虚拟人物运动系统及其应用”的重点研发任务交给了他,并给予110万元的无偿科研经费。曹立宏的技术有多么神奇?我再来给你描述一下:假如中国人登月成功,采用曹立宏的技术,理论上可以把电视主持人的现场直播搬上月球。当然不是派真人上去,而是通过仿生智能技术,再造一个与主持人一模一样的三维立体影像,而这个影像具有仿生智能,能够在主持人不可能到达的地点和真人一样地进行现场直播!
2007年,曹立宏又做了一件让我感到吃惊的事情。
曹立宏把世界第一的语言学习远程网络教育软件“Rosetta World”(中文译名:如师通)引进了中国。
一个关于大脑记忆的研究结果催生了一个杰出的教育软件
在弗吉尼亚医学院,曹立宏有几个并非同行的好朋友。当年,他们都是满脑子充满幻想的毛头小伙子,经常聚集在曹立宏的家里云山雾罩地神侃。其中一个叫迈克,是一个犹太人,极其聪明,幻想着有一天可以开发出一个热门的软件,从此衣食无忧。
有一天,曹立宏偶然向迈克谈起他的一项研究,那是一项关于人类记忆强度的研究。曹立宏的理论,用中文难以准确地描述。大概意思是“多模式刺激对动物记忆强度成几何级增加”。比如幼儿在学习语言时,外界的视觉、听觉、味觉等多重刺激反复作用于语言中枢,使儿童在短期内显现出对语言学习的超常能力,乃至于在不知不觉中,突然有一天就会开口说话。
曹立宏自己也没有想到,自己的一个关于记忆的研究结论,竟然对迈克的人生起到了重大的影响。
迈克利用计算机多媒体技术,经过多年刻苦努力,终于成功地开发出一个包含了世界上主要的30种语言的教育软件――如师通。在这个教育软件里,麦克把语言学习的过程变成互动式的,以精美的摄影图片和影像技术,再现了伴随语言具体情境原发的外界刺激源,把介词、时态巧妙地融合在生动具体的场景里,再现了一个类似于儿童语言能力萌发阶段的大的环境,把枯燥的语言学习过程,变成了一个生动和有趣的交互刺激的过程。这个软件还把先进的计算机拼写错误识别、声纹语音对照、学习效果评判有机结合,把语言的复杂程度阶梯配置,成为了一个适合各种人群需求的一流的语言学习软件。
美国国家宇航局(NASA)把这个软件作为完成空中对接任务而对宇航员进行俄语训练的教材,接着,俄国人也马上“东施效颦”;美国政府部门官员也把它作为学习外语必修课程;世界排名500强企业的执行官们,也纷纷通过这个软件学习外语,以适应跨国经营的需要。短短十几年,如师通风靡全球,成功进入几十个国家的教育软件市场,成为世界第一的语言学习软件。去年,如师通的销售额超过了一亿美元。
几年前,麦克和伙伴成功地引入风险投资,可以说是功成名就。现在,麦克作为公司的资深顾问,忙着穿梭于世界各地,开拓新的市场。
让语言学习在母语环境中轻松进行
曹博士认为,随着全球性的现代化进程不断扩展和蔓延,社会生活的多元化产生了对于语言学习需求的多元化。过去沿袭久远单一的语言教育模式,越来越显现其陈旧、呆板、体系庞大和不合时宜。应试学习、死记硬背让许多聪明的孩子、成人对外语学习失去了兴趣,更多的人学过就忘,浪费了大量宝贵的时间。快捷、快乐、高效地学习外语是所有人的梦想,也一定是一种趋势。不仅如此,经济全球化的步伐,也催动对于语言学习需求的短期热点和多样性。这种需求不一定是学院式的、阶梯性的和专业化的,也不一定是以翻译家、同声传译口语专家为终极目标的,而是作为基本的、纯正的一般交际工具而成为一种流行趋势和新的社会时尚。
比如,随着中国经济的不断向好,国际上近些年形成了“汉语热”;不少跨国企业争相抢滩中国市场,设立分支机构、研发机构,数量不断增加的洋雇员们对于汉语学习趋之若鹜;不少国外的年轻人,对于到经济持续增长的发展中国家就业有了新的认识,争先学习目标国家的语言;中国企业谋求跨国经营,推动语言学习的热潮;军队建设的现代化和国际化,政府援外工程的增多,参与国际组织的多种国际行动,奥运会的主办志愿者队伍的建立,服务行业的国际化(比如出租汽车、宾馆饭店、餐饮娱乐服务业),这些都形成了一个对于语言学习务实和高效模式的需求环境。把语言的交际功能提升到了首位。
近些年来,无论是汉语教学还是外语教学,对市场环境的发展和变化,都做出了相应的改进和变革。汉语教学遍地开花,模式多种多样,从语言学校到私人教师,再到网络通讯工具帮助下的一对一教学,造就着一个巨大的市场。外语教学从单一的学院式正规教学,到新东方、华尔街英语等多种形式的强化训练、模拟语言环境教学的日益受追捧,营造了一个初步多元、初步繁荣的语言教学市场。作为一种市场环境下的探索,语言教学行业里的群雄并起,三分天下的局面,也依然存在着诸多制约和产业成熟度带来的自身弱点。像汉语教学市场里的规模参差不齐,规范程度迥然有异,对学生多种需求难以一一满足,制约着这个看似巨大的产业久久不能形成产业规模。长期的单打独斗,造成教育规范度和教学效果的硬伤。外语教学虽然形成了产业规模,教学模式和教学效果都得到了社会广泛的认可。但是,在因人施教的灵活度、价格、时间的可支配性、适应人群的广泛性上,还大有文章可做。比如说,现代服务业的语言培训需求,奥运志愿者的语言培训需求、不同阶段的在校生以及不同社会群体的培训需求,还远远没有达到量身制作的个性化阶段。特别是中国外语教学中根深蒂固的汉语化倾向,还远远没有消除。我们学习外语,不论是在学校还是各种培训机构,都不可避免地、或多或少地借助汉语语义和结构来实现对外语的比较认知和延伸学习。因此,我们大多数人学习到的外语,是一种需要通过汉语转换思维而实现的“准”外语。这也是许多人在外语学习上遇到的常规困难的最基本的成因。由此带来多重语言转换造成的反应速度滞后,望文生义和死记硬背带来的蹩脚的“中国式”外语,听说读写的脱节,“哑巴”英语群落的形成,使外语学习在很大程度上沦落为“阅读”式外语。许多人在下了很大功夫,经历了多次、长时间的学习过程以后,依然是学而不通的“半吊子”。
曹博士以自己的亲身经历为例,去美国以前,他参加了一个英语强化训练班。外教强迫他在学习期间不能使用自己的母语――汉语。这个训练使曹博士有幸绕过了汉语转换的陈旧学习模式。当曹博士在医学院听课学习时,也强制自己通过语境来理解和学习新的语言和专业知识。最终证明,“简单的”学习方法,是最有效的学习方法。
曹博士说,科学研究表明,语言学习的效率和大脑结构有直接的联系。语言功能区在左半脑,母语储存在一个特定和统一的区域。所以,我们在说话和表达时,能够根据当时发生的情景快速提取相应的语言,直接准确地表达我们的真实意思。这个反应过程的速度是没办法察觉的。而通过中文转换方式学习到的外语,则被另外储存在大脑的另一个区域,而且必须通过母语系统进行破译和解码,反应速度大大降低,错误频发。这就是理论上在国内通过了相当高级外语水平测试的学生,往往到了国外不敢说话和不会说话的原因。外国人学习汉语,瓶颈也在这里。就好像计算机,从一个硬盘轨道里提取数据,速度肯定快;但是从两个硬盘轨道甚至多个硬盘轨道里同时提取数据,不仅造成速度下降,而且还会造成存储系统的冲突,引发错误。
通常语言学习被认为的最恰当的时机,是在幼儿阶段。近十年来对于人类大脑的科学研究,却提出了更进一步的观点。外语学习最困难的,通常表现为记忆困难和空间认识、时态精准的把握以及介词的使用。什么能够帮助人们克服这些困难,显然是与母语学习相同的语言环境。曹博士依据自己多年的研究,提出了一个大胆的设想,人类在学习语言时,并非只有儿童阶段具备超凡的学习能力。通过模仿母语环境的学习方法,通过持续不断的反复的情景刺激,其他年龄阶段的人在学习语言时也可以收到非凡的效果。
实践是检验理论的最好标准。“如师通”在全球其他国家的巨大成功,充分展示了其快捷、快乐、高效地学习外语的特点,让曹博士看到了这个语言学习软件的巨大魅力。迈克把曹博士视为最好的朋友和最理想的合作伙伴,二话不说,跟着曹博士来到中国。
在北大实验附小,孩子们对这个软件表现出近乎疯狂的兴趣,争先恐后上机体验语言学习的全新。甚至其中有一个孩子,还因为短期体验这个学习软件进入了市级儿童英语大赛,取得了理想的成绩。在和孩子们的交谈中,曹博士和迈克确认了使用这个学习软件,孩子们不必再像以往一样,通过中文去理解外文。这表明,“如师通”成功地解决了语言学习最大的瓶颈。在一些外企,“如师通”也受到洋雇员和本土雇员的追捧,他们认为,“如师通”是学习汉语和第二外语最好的选择,让语言学习在母语环境中轻松地进行,无论如何是一件务实和有效的方法。
曹博士已经在自己的公司里设立了“如师通”远程教育事业部(),准备在最短的时间里,把这个优秀的学习软件推向全国市场:让每个中国人都能拥有自己的“外教”――如师通。
奥运商机:“如师通”的市场推广潜力巨大
2008临近,全世界的目光都投向了北京。
中国经济的持续看好和日益国际化,给“如师通”创造了一个巨大的市场机会。全球最好的投资市场,一定会成为语言学习最大的市场。“如师通”所提供的教育模式,是一种高效和务实的模式,可以最大限度地满足作为纯正的、母语化的一般交际工具学习目标需求。
北京日益国际化,中国日益国际化。奥运会的举办越发催动着中国和国际接轨的步伐。语言学习,已经成为一种生存竞争的现实的需要。中国由于特殊的历史进程,殖民地统治只是集中在几个大城市,语系的多元化程度根基不够。加之“”的反文化,反西化的影响,全民语言学习以适应国际化需要任重道远。比如软件行业,从劳动力的语言素质方面,我们被印度抢去了先机。改革开放28年了,这个历史的欠账,应该补上了。
正因为如此,“如师通”进入中国才显得正当其时。曹博士对“如师通”的巨大市场潜力充满信心、充满期待。一个全新的母语化的语言学习软件,一个充满生动的互动过程的语言学习软件,能不能掀起一个新的语言学习的热潮?对此,我们充满期待。
“如师通”在过去十年的时间里,在全世界几十个国家取得的成功,是一种无形的说服力。它既适合少年儿童“寓教于乐”,也适合需要短期迅速提高外语能力的工作人群,不同的年龄阶段,都可以通过“如师通”快捷、有效地在外语学习中入门,也可以长期坚持,随着课程的深入直到完全掌握。有没有外语基础都随时随地可以学,各种不同程度的学习者可以选择学,各行各业的学习者可以有针对性地学,短期出国工作的可以“临阵磨枪”地学。适应人群之广,效果之直接,使得“如师通”与其他语言学习方法迥然有异。以至于不少中年人在了解了“如师通”以后感慨:我们当年学外语时,怎么没有这个好东西!
奥运会临近,机关单位、出租司机、服务业从业者和志愿者们,再也不用为说不出纯正外语而发愁了;外企里的洋雇员、本土雇员也不用再为汉语学习和第二外语学习而舍近求远了;政府机构、军队、抱有不同目的的外语学习者也从此多了一个语言学习的最佳选择。而中国的语言教育的百花园里,也出现了一个国际流行的、务实高效的新的模式。
摘要:综合大学《中药学》课程在保证核心内容教学的基础上,应重视补充和拓展一些课外内容,如中国传统文化中的中医药元素、中药品名变迁和中医药典籍记述和歌诀等,为进一步提高学生的专业素养和教学质量。
关键词:综合大学;《中药学》课程;教学内容;补充
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0210-02
近年来,国家重视中医药事业和中医药人才培养,在加强中医药院校学科建设的同时,也在部分综合性大学、农林类大学和师范大学设置中药学专业,促进学科交叉融合,推动中药现代化[1]。笔者所在西北大学为陕西省省属综合大学,于1999年在原药用植物专业基础上成立中药学专业,隶属生命科学学院,是学校唯一的医学类学科。作为综合大学的中药学专业,强调现代生物和化学方法在中药学教学和科研中的应用,无论是师资背景、科研方向,还是学术环境、课程设置,均表现为化学、生物学较为突出而中医药理论相对薄弱的态势。笔者承担《中药学》课程的教学任务,根据本校中药学专业的培养目标和特色,在核心内容的教学方面提出深入讲解总论、注重药味功用对比以及紧密结合现代研究实践等教学指导思想[2]。经过多年的课堂教学,笔者深感综合大学《中药学》课程还应重视补充和拓展一些课本之外的内容,如中国传统文化中的中医药元素、中药品名变迁和中医药典籍记述和歌诀等,有助于加深学生对所学中药性能主治的记忆和掌握,激发学生的学习兴趣,进而达到提高学生的专业素养,提升教学质量目的。
一、中国传统文化中的中医药元素
主席说过,中医药是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙[3]。中医学是在中国传统文化的土壤上产生和发展的,吸取了中华民族传统文化的特色和精华,与中华传统文化的关系是树木与土壤的关系。深入理解中医药知识,离不开文化的引导[4]。因此,适当介绍传统文化中的中医药元素,树立重视中医药传统文化的意识,有利于学生对中医药理论的学习和掌握。
先秦时代普遍认为五月五日是个不吉祥的日子,这一时期毒蛇、蚊虫等有害动物开始繁衍,容易流行瘟疫,于是形成“躲午”习俗,后来以讹传讹,遂成“端午”[5]。为应对自然变化,人们采取了一系列措施,屋内用苍术、白芷等燃烧烟熏,屋外门边悬挂菖蒲叶片、艾叶等,身体用菖蒲叶片、艾叶、桃叶等混合煎水洗浴,佩戴苍术、白芷等组成的香囊等,用以杀虫灭毒、避邪驱瘟。通过端午节来历的讲解,不仅使学生了解中医药与传统文化的密切关系,而且对苍术、白芷、艾叶和菖蒲等中药的药性和应用有了初步而直观的印象。成语“韦编三绝”,古人用来形容读书刻苦,都把串联竹简的牛皮绳磨断了,“韦”就是熟的皮革,而中药“石韦”的名称正是根据“韦”的含义,结合其“曼生石上,其叶如革”的生长环境和植物特征命名[6]。如此,学生就能记住为什么不能把“石韦”写成“石苇”。“杏林”常作为中医界的代称,民间有“虎守杏林”图流传,在讲解中药“杏仁”性能功效的同时,介绍东汉末年东吴医家董奉在庐山的实践活动,使学生懂得这个典故所体现的天道、人道和医道的结合和统一,感悟古代医家“医者仁心”的高尚情怀和品德[7]。
二、中药品名的变迁
中药的有效性来源于古人的临床实践,查阅医药学古籍和专业著作是中医药研究的重要环节。某些中药品名在历代医药文献中发生了变化,《中药学》课堂教学中需要讲清楚这些药物品名的变迁。例如,唐代以前认为“木香”颜色越深、含树脂越多,质量就越好,文献所载“青木香”实际为优质的“木香”,唐代又出现马兜铃的根作为“木香”的代用品,称为“土青木香”,至明代《本草蒙筌》把“土”字去掉,马兜铃的根即为现代药用的“青木香”,与来源于菊科的“木香”不同。宋代以前所称“通草”为木通科的“木通”,宋代以后所称之“通草”为现代所用的“通草”,即通脱木的茎髓。
为了与《中国药典》收载中药品名一致,《中药学》教材及其学术著作多按照药典收载的中药品名编写[8],这对于学生未来从事中药专业相关工作、自觉遵守药典标准有实际意义。但是药典是指导当前中药生产、加工、流通等领域活动的法规,根据需要对多来源药材进行了分开罗列、命名,或改变了某些中药的传统名称。例如,为了确保中药制剂质量一致、均一,遵循一物一名原则[9],《中国药典》(2015年版)中萆Z分列为绵萆Z和粉萆Z[10]。因此,《中药学》教学中补充、厘清一些中药品名的来龙去脉很有必要。
《中国药典》所列“豆蔻”,古代本草记述为“白豆蔻”,而古代本草中的“豆蔻”为药典所载“草豆蔻”;中医治疗肠痈经典方剂“红藤煎”,方中药味“红藤”为木通科植物大血藤的干燥藤茎,《中国药典》称为“大血藤”;《中国药典》收载“葛根”为豆科植物野葛的根,而中医传统所用“葛根”的来源为豆科甘葛藤或野葛的根,包含了药典中另外一个品种“粉葛”。再如,为了保护野生动物,“犀角”这味中药已禁止使用,《中药学》教材中用“水牛角”代替[8],但笔者认为仍然应该全面介绍该药,既有利于“犀角地黄汤”等经典方剂的学习,也为挖掘“犀角”的科学价值提供可能。
三、中医药典籍记述和歌诀
中华民族历史悠久、文化灿烂,尤其是浩如烟海的诗词歌赋让中华大地无愧“文明古国”的美誉。这种文学素养同样在中医药典籍中有所体现,一些医药记述和歌诀文笔优美、言简意赅,对于学习和掌握中药性味功效有很好的辅助作用。
现代中药学“相须”的定义为“性能功效相类似的药物配合应用,可以增强原有疗效”,结合《本草纲目》的表述“同类不相离”,可以加深对“相须”定义的理解。更有《本草正义》论述“麻黄若不与桂枝并行,其不专主散寒发汗也”,举例说明了麻黄、桂枝配伍在发汗解表方面“同类不可离”的“相须”关系。《本草纲目》记述香附为“气病之总司,女科之主帅”,形象展现香附擅长于疏肝理气、调经,治疗肝郁气滞、月经不调等病证的特征;“香薷乃夏月解表之药,如冬月之麻黄”,揭示了香薷善发汗解表散寒,兼有利尿之功,颇似“麻黄”,且能化湿和中,宜于夏季外感风寒、内伤湿邪病证。《本草经读》谓附子“回阳救逆第一品药”,强调了附子治疗亡阳证的重要地位。“一味丹参,功同四物”语出《妇人明理论》,以养血调经方剂四物汤为比喻,突出了丹参善调经水、为妇科调经常用药的特征。《药性赋》言“车前子止泻利小便兮,尤能明目”,概括了车前子利尿通淋、渗湿止泻、清肝明目的功效和特长;“泽泻利水通淋而补阴不足”,扼要说明泽泻是利水渗湿药物,又提示利水药可能会伤阴。这些本草记载和歌诀生动活泼、朗朗上口,容易记忆,常能在使用时脱口而出,应该纳入到教学体系中加以介绍。
新世纪,中药的内涵更加丰富,中药应当是药物、中医理论、传统文化、历史积累和现代研究等的集合[11]。综合大学中药学专业与中医药大学不同,缺少中医学学科支撑,中医药学传统文化熏陶和基本理论积淀较少,学生容易将中药学专业混同于“天然药物”专业。因此,在《中药学》课程讲授中,围绕核心教学内容,适当拓展与之相关的传统论述和背景,溯本清源,加深学生对中药学内容的理解和掌握,并引导、培养学生的中医药思维,更好地服务于中医药学事业发展。
参考文献:
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[10]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].一部.北京:中国医药科技出版社,2015.
1.1实验动物科学的概念
实验动物科学(Laboratory Animal Sciences)是以实验动物资源研究、质量控制和利用实验动物进行科学实验的一门综合性学科。在《学科分类与代码标准》(GB/T13745-1992)中,与实验动物科学有关的学科分别是“实验动物学”、“医学实验动物学”、“比较病理学”等,分别归属于动物学和基础医学等。实验动物科学诞生于20世纪50年代初期,现在已发展成为一门独立的、综合性的基础科学,它是融合生物学、动物学、兽医学和医学等科学,并引用了其它自然科学的成就发展起来的。因此这门科学是综合性的,它所涉及到的知识面很广泛,不仅要以生物学、医学、药学、兽医学、畜牧学等为对象,以遗传学、育种学、病理学、生理学、营养学、微生物学等为基础,还要引用机械工程学、环境卫生学、建筑学等科学,对实验动物和动物实验方法进行开发和研究。简言之,实验动物科学是以生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。
1.2实验动物科学的研究内容
实验动物学(laboratory animal science)是以实验动物为主要研究对象,并将培育的实验动物应用于生命科学等研究领域的一门综合性基础学科。概括地讲,实验动物学包括了实验动物繁育和实验动物应用两部分内容。前者主要围绕实验动物种质培育和保存、生物学特性、生活环境、饲养繁殖与管理、质量控制、野生动物及家畜禽的实验动物化等开展有关研究,使实验动物品种、品系不断增加,质量不断提高,最终达到规范化和标准化的要求。后者主要以各学科的研究目的为目标,研究实验动物的选择、动物实验的设计、试验方法与技术、动物模型的制造、影响动物实验结果各因素的控制以及在试验中实验动物反应的观察和结果外延分析等,以保证科研教学活动中动物实验的质量。实验动物学研究范畴包括实验动物生物学、实验动物环境生态学、实验动物遗传学、实验动物营养学、实验动物微生物学和寄生虫学、实验动物医学、比较医学、动物实验技术、实验动物福利、动物实验伦理学、动物实验替代方法学等内容。随着实验动物科学的发展,实验动物科学与生命科学、医学、药学、制药工业、化学工业、航空航天、环境保护、生物安全、生态保护等许多学科和行业结合越来越密切,已经起到举足轻重的支撑作用。
1.3实验动物科学的地位与作用
实验动物是“活的精密仪器和试剂”,是生命科学、医学和药学等诸多领域的科技支撑条件,是四大科技支撑条件中最不可控的条件。随着我国改革开放和世界经济科技一体化进程的推进,设备、试剂、信息已不是科学研究的制约因素,而实验动物已成为生命科学、医学、药学等领域影响研究课题的确立和研究成果水平高低的最重要因素。实验动物科学的发展直接将许多领域的研究引入新的境地。近交系动物的培育为遗传学研究、育种学研究和免疫学等研究开辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷动物的成功培育对于器官移植、组织细胞移植、肿瘤学研究、免疫学研究起到了巨大的推动作用。基因工程动物使功能基因组学研究迅速发展,生物反应器和人工改造动物成为可能,为比较医学提供了研究基础,也成为揭示生命科学本质和了解病理机制的重要途径。
1.3.1实验动物科学是生命科学进步的基石
实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分,不仅是生命科学研究的支撑,也是生命科学研究的前沿,生命科学的进步离不开实验动物科学的发展。实验动物科学已经融入到许多前沿科学中,例如,利用基因工程动物进行功能基因组研究;研究新药的靶基因、靶器官、作用机理和毒性作用,通过转基因技术研制现代医药工业的生物反应器等,通过病原微生物的感染动物模型,研究传播途径、传播规律,研究发病机制,研究预防、治疗措施,药物疫苗的创制与开发等。
1.3.2实验动物科学对于人类健康和医药学的进步起着关键性作用
随着社会的进步和生活水平的提高,作为医药学研究不可替代的重要支撑,尤其是与医学的进一步融合,比较医学和转化医学的发展和崛起,实验动物科学对于生命基本规律和机理的阐明,对于人类疾病的发病机理、治疗、药物研发所起的作用越来越不可或缺。
1.3.3普及实验动物科学知识
实验动物科技已成为保障现代科学实验研究的重要支撑条件。所以,普及实验动物科学知识,宣传我国实验动物科技成就,管理法制化、质量标准化、技术规范化行业特色,以及实验动物伦理、福利和替代研究进展,引导公众科学认识实验动物和动物实验,感受先进科学技术带给人类的福祉。支持和促进实验动物学发展,营造和谐、创新、可持续发展的社会环境。
总之,实验动物科学作为现代科学技术的重要组成部分,是衡量一个国家、地区或单位科学研究水平的重要标志,也与人们的生活和健康息息相关、紧密相连。实验动物科学的发展不仅仅是科学家的责任与义务,也是政府和全社会的责任与义务。
2 实验动物学科特点、发展动态、发展模式
2.1实验动物学科特点
实验动物是一种遗传限定动物,是根据科学研究需要在实验室条件下有目的、有计划地进行人工驯养、繁殖和科学培育获得的动物。实验动物来源于野生动物、经济动物、观赏动物,又不同于野生动物、经济动物、观赏动物等“实验用动物”,它既具有野生动物的共性,同时又有生物学特性明确、遗传背景清楚、表型均一、对刺激敏感性和反应性一致的特点。这些自身特点有利于仅用于少量动物就能获得精确、可靠的动物实验结果,并具有良好的可重复性,因而广泛用于生物学、医学及药学科研与教学。
实验动物能复制多种疾病的模型。由于人类各种疾病的发生、发展十分复杂。要揭示疾病发生、发展的规律,不可能完全在人身上进行,以人为实验对象在道义上和法学上往往受到种种限制。人类的疾病均可利用现代医学实验技术通过实验动物复制和模拟出相应的人类疾病的动物模型,用实验动物模拟人类疾病过程,观察药物及其他各种因素对生物体机能、形态及遗传学的影响,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。
实验动物作为生命科学研究的基础和重要支撑条件,它的重要性随着生命科学的飞速发展愈来愈得到充分的体现。可以说实验动物科技发展水平在某些领域的研究中,已经成为关键性的制约因素。实验动物科学的发展和水平的提高不断地将生命科学研究推向更高的层次,同时,生命科学的发展也给实验动物科学的发展提出了新的更高的要求,为实验动物科学的发展创造出更为广泛的发展空间。在一定意义上,实验动物科学的发展水平,代表着一个国家或地区生命科学的发展水平。
2.2国内外实验动物学科发展动态
2.2.1发达国家实验动物学科发展动态
世界上一些发达国家,如美、英、德、法、澳、日等国,对实物动物高度重视,均已实现实验动物生产的标准化、社会化和商品化。他们有完整的组织管理机构,其管理已纳入法制化管理轨道。目前,国际实验动物界共同关心的问题是围绕对动物福利的关注和满足科学研究对高质量的实验动物的需求两个方面。各国也相继制定了各种有关的法律法规。对实验动物的饲养管理与使用提出一系列规范化要求。
发达国家以美、欧、日本为代表,实验动物科学的发展经历了几十年的积累,已经形成了相对完善的学科体系,在科学研究、资源建设、技术平台建设、科学管理等方面都得到了全面发展。基本现状是:常用实验动物及相关产品的生产供应商品化、社会化,标准化质量管理行业化,实验动物保种和新资源开发政府资助的公益化,科学研究资助力度加大化,动物实验技术规范化。尤其在科学研究、保种育种和新资源开发方面,政府投入力度非常大,有利地促进了生命科学研究的发展,取得了丰硕成果。
2.2.2国内实验动物学科发展动态
为加快我国实验动物学科的发展,1988年,我国颁布《实验动物管理条例》,在此之后陆续颁布了10条配套法规,规范了实验动物管理、许可证制度、种质中心、质量检测网络和动物福利等方面。各省、市、自治区也结合各自实际情况制定了相应的管理法规和规章制度。已经形成了具有我国特色的实验动物法制化、规范化管理体制。
为保障实验动物质量,国家资助基本建成了包括啃齿类、实验犬、兔、禽类、小型猪和实验灵长类的国家动物种子中心和种植资源基地网络。成立了国家省市两级实验动物质量检测体系。已经形成低等级小动物使用量不断减少,SPF级、基因工程动物和疾病动物模型使用量不断增加的局面。调查发现,我国实验动物生产量已达到1900万只的规模,使用量也高达1600万只,高于欧盟25国的总和――1210万只,成为实验动物生产和使用大国。国内机构从原来单一的生产逐步向多元化发展,最直接地参与动物实验服务和拓展业务转向其他相关产品和业务。
2.2.3福建省实验动物学科发展动态
我省实验动物科技工作起步较早,在1993年就提出并实施省实验动物公共实验室建设计划。近年来,福建省科技厅先后资助建立了4个实验动物科技平台。动物实验服务体系基本建立。我省在实验动物工作在法制化管理、质量控制、资源建设和人才教育与培训等诸多方面开展了卓有成效的工作,实验动物科学学科体系基本建立。
(1)实验动物管理体系现状。1988年颁布的《实验动物管理条例》明确规定,国家科委主管全国实验动物工作,省、自治区、直辖市科技管理部门主管本地区的实验动物工作,国务院各有关部门负责管理本部门的实验动物工作。按照职能分工,福建省科技厅主管全省实验动物工作,负责制定实验动物科技发展规划,印制、发放和管理实验动物许可证,以科技项目经费支持实验动物科学研究。1991年成立的福建省实验动物管理委员会(以下简称“省动管会”)由省科技厅等有关政府职能部门领导及专家组成,省动管会主要是宏观上对实验动物科技领域依法实施科学管理的执行机构。近年来,我省强化了实验动物法制化管理,调整了省实验动物管理委员会成员,颁发了《福建省实验动物许可证验收细则(修订)》、印发《福建省实验动物许可证管理办法》等文件,已经建立了较为完善的组织机构管理体系、政策法规体系和质量保障体系。
(2)构建了实验动物技术服务平台。近5年来,省科技厅采取“科学规划、统筹协调、激励共享、分期实施、滚动支持”的方式,累计资助1 500万元,先后建立了福建医科大学鼠类动物实验技术服务平台、福建中医药大学兔类动物实验技术服务平台、福建省人口与计划生育科研所非人灵长类实验动物技术服务平台和厦门大学转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用技术服务平台。
(3)实行实验动物许可证制度及从业人员岗位资格认可证制度。实验动物许可证经审核合格由省科技厅发放认定,从业人员岗位资格认可证经培训考核合格由省实验动物管理委员会办公室发放认定,“十一五”期间,累计培训学员1 000余人次,有效提升从业人员素质。实验动物设施内环境指标检测报告由省实验动物质量检测中心出具(该中心于1996年通过福建省技术监督局计量认证,2001年被国家科技部认证为省级实验动物环境检测机构)。
(4)实验动物设施建设和资源发展迅速。截至2012年6月,全省饲育、使用实验动物的单位近50家,其中有34家取得实验动物许可证,生产使用实验动物达10余个品种品系,2011年动物的使用量约12万只,生产量约4万只,其中实验大小鼠用量占85%。全省共有实验动物设施12000m2,通过许可证评审并能正常开展工作的屏障系统以上级别实验动物设施6000m2。其中,福建中医药大学清洁级及SPF级动物实验设施达2100m2;福建医科大学已建成并通过验收的实验动物设施3000多m2,特别是正在施工的1200m2的GLP实验大楼,将为我省新药临床前安全性评价创造了条件;福州总医院1800m2和厦门大学6000m2的实验动物中心大楼已经建成。近期拟提交验收。这些都将为我省实验动物的科研及实验工作打下坚实的基础。
(5)建立福建实验动物信息网。经过多年的努力,建立了福建实验动物信息网,实现全省实验动物信息资源的整合;并通过与中国实验动物信息网、福建科技信息网和实验动物许可证管理系统的链接,实现信息共享。目前,实验动物信息网调研收集整理了大量第一手宝贵的资料,可为用户提供信息浏览、产品搜索和信息等服务,信息量包括政策法规、国家标准、许可证专栏、学习园地、知识之窗等12个栏目,现有信息已达20000余条。
(6)充分发挥实验动物学会的作用。我省于1993年成立省级实验动物学会,业务主管部门为福建省科协。实验动物学会作为一个群众性的团体组织,充分发挥学会的专家团队作用,解决了我省专门从事实验动物科学高级专业技术人员不足的问题,极大地发挥学会在学术交流、科学普及、科技咨询等方面的作用。
(7)实验动物科学研究取得重要进展。据不完全统计,近5年我省实验动物科学获国家、省级科研项目(课题)12项,科研经费700万元,发表SCI论文10篇,核心期刊论文30余篇;其中,福建省科学技术厅和厦门大学联合创立的“福建省转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用技术服务平台”继之前在省内率先成功完成了多个转基因小鼠品系的创建之后,最近又成功构建了福建省首例基因敲除小鼠,该项目得到了国内外同行的广泛关注与认可。
2.3国内外实验动物学科发展模式
2.3.1发达国家实验动物学科发展模式
发达国家的实验动物在市场经济制约下,已经成为专业化商品,并形成了实验动物产业,这一产业以实验动物的生产供应为主体,同时也包括相关产品如饲料、垫料、笼具、仪器设备及工程设施的商品化、社会化和产业化。这种在市场竞争下所形成的商品化生产供应和社会化服务的发展模式适应市场经济发展,也是我们发展实验动物科技可以借鉴的模式之一。
在美国,生物科学课题投资的40%涉及实验动物,而60%的生物学科研课题需要实验动物,国家卫生署每年用于实验动物的经费是4亿美元,全美有1300个有关实验动物科技工作的生产与研究单位。美国NIH实验动物资源中心和杰克逊实验室,是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心,仅NIH实验动物资源中心就维持着250种近交系大小鼠。创立于40年代的美国查理士河公司的产品约占美国实验动物市场60%的份额,欧洲市场80%的份额。该公司在市场经济的竞争中,从一间车库开始,发展成为目前世界上最大规模的实验动物供应商,在18个国家和地区拥有独资和合资的分公司。
欧洲国家已建立全国性的、现代化的实验动物中心、研究中心及辅助用品的生产公司。而在上世纪50年代建立的英国实验动物中心和法国实验动物中心在70年代相继关闭,德国实验动物中心在经过严格审查后才得以保留。在欧洲产生这种局面的原因主要是由于这些机构的发展方向没能针对实验动物自身学科发展要求运转,偏离了对实验动物学科自身的研究,同时也偏离了市场经济的轨道,已经不再从事实验动物的研究。
日本于上世纪70年代起开始有计划地在各个国立研究机构和大学建立现代化的动物实验设施,并且很快实现实验动物的商品化、标准化。2000年5月建成的日本熊本大学动物资源开发研究中心保存有已育成的与人类疾病相近似的病理动物模型417种。在实验动物的生产、培育方面,日本在国际上占有明显优势。全国专门生产实验动物的公司有50多个,大小鼠每年使用数为1560万只,但40%的实验动物仍需要从美国进口。
2.3.2国内实验动物学科发展模式
经过20多年的努力,我国的实验动物科技工作取得长足的进步。目前我国大约有300多家有一定规模的实验动物生产单位,每年生产实验动物达1900万只,大小鼠品系50多个,其中SPF级动物产量占年产量的5%~8%,并逐年增加,在数量上基本满足科研需要。已经建立了国家啮齿类实验动物种子中心、国家实验动物质量检测中心和国家实验动物质量检测网络。各省市根据当地的具体情况,提出并建立适合实际的发展模式,已形成了地区性生产基地,开始向生产规模化、供应社会化方向发展。
(1)实验动物技术服务平台建设。近年来,国家和地方实验动物科技平台建设速度很快,已逐步形成一个有机整体。国家层面为加快实验动物标准化、规范化,全面提升我国实验动物整体水平,建立实验动物平台为全社会提供资源和技术服务支撑,初步建成的实验动物平台包括实验动物信息平台、实验动物遗传资源共享平台、实验动物种质资源的保存与共享平台、实验动物公共服务平台、灵长类GLP动物实验平台和比较医学技术共享平台。按照国家建立技术服务平台的要求,全国已有17个省(市、区)从本地实际需求出发立项建设实验动物平台,突出为本地产业和企业发展提供服务,突出为本地科技活动的中下游提供支撑,突出区域特色和优势。
(2)中外合资模式。上海西普尔一必凯实验动物有限公司成立于1989年10月,系上海市计划生育科学研究所与英国B&K环球有限公司合资的国内首家生产高质量实验动物的企业。主要从事大小鼠、犬、兔、猕猴等实验动物的繁育生产及全价颗粒饲料的生产,并向社会提供技术咨询服务。该公司每年向社会提供大小鼠达30万只和部分兔、犬、猴等标准化实验动物,并向国外出口,为探索中外合资模式发展我国实验动物产业积累了经验。
2.3.3福建省实验动物学科发展模式
《实验动物管理条例》颁布后,福建省科技厅于1 990年提出并实施实验动物重点实验室建设计划,通过重点实验室建设承担全省实验动物生产供应、检测和培训的发展模式,以期实现到2000年四大实验动物重点实验室联手建成能承担风险,有一定社会和经济效益、自负盈亏、全方位开放,全省性实验动物生产、供应、科研一体化的企业集团。该发展模式预期目标未能实现,但仍为我省实验动物事业的发展起到一定的作用。
为落实福建省“十一五”科技发展规划纲要,规范科技创新平台建设与管理,促进科技资源的合理配置与共享,为科技创新活动提供良好条件,福建省科技厅采用“科学规划、统筹协调、激励共享、分期实施、滚动支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠类、兔类、非人灵长类和转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用四个技术服务平台。通过法律地位确立、政策法规确定和管理办法制定三个要素的有机组合,推动资源整合,促进实验动物生产、使用和研究、开发的有机结合。实践证明,实验动物科学的发展离不开法规制定、政策引导、监督管理和财政的资金扶持和培育。
3 福建省实验动物学科发展趋势预测
3.1实验动物的管理走向法制化
实验动物管理的法制化是推进依法行政的需要。按照《许可法》的要求,完善实验动物的法制化才能为在我省范围内实施实验动物管理行政许可提供法律支撑,这是加强生物安全和社会安全的需要,也是现代科学技术发展的需要。通过实验动物的法制化可以有效促进实验动物产业化和生物技术产业发展。
3.2实验动物种质资源扩大和质量提高
我国自1997年开始,在实验动物种子资源的保存和利用方面投入大量的资金,设立了国家啮齿类实验动物种子中心和分中心,已经初步建立了种子网络体系。用于科研的实验动物种类,从啮齿类、兔、犬到实验非人灵长类动物不断扩大。实验动物使用总量下降,高质量实验动物使用量增加,实验动物品种、品系增加,用于科研方面的啮齿类普及清洁级,部分实验室将使用悉生动物和无菌动物。
3.3实验动物福利
动物实验替代方法的3R理论已被愈来愈多的科学家所接受,并在实际研究工作中得到了广泛的应用,对推动生命科学以及相关学科研究的发展起到了重要作用。探索能够达到相同目的或获得相同结果的动物实验替代方法是今后我省实验动物工作的发展趋势。
3.4实验动物标准化建设
实验动物标准化建设是实验动物科学发展的重点,质量管理是实验动物管理的核心。我国通过立法,实施实验动物的许可证制度和统一的国家技术标准,提高了实验动物的质量,保证了人员安全,也保护了动物福利,推动了实验动物学科的快速发展,但是,伴随着生命科学发展,实验动物标准化管理体系不健全等深层次的问题仍然存在,迫切需要加以系统研究和完善。
4 福建省实验动物学科面临的挑战
21世纪,科学技术的持续发展和世界经济一体化,对生命科学、医药研究提出了新的要求,为实验动物学的发展提出了挑战,当前我省实验动物体系存在品种资源短缺、创新能力不足、政策法规和质量标准体系不健全、保障体系薄弱、共享机制不完善等诸多问题。
4.1实验动物资源不能完全满足科学研究的需要
我省常用实验动物品种品系单一,规模偏小,有时需要从外省引进,实验动物资源不能完全满足科学研究的需要。
4.2实验动物标准化管理存在漏洞
实验动物法律法规体系不健全,个别单位存在有法不依、有标准不遵守现象。实验动物福利伦理认识程度低,缺乏实验动物福利伦理审查规范和机制。
4.3实验动物及其相关产品产业化、商品化、市场化程度低
符合质量要求的常用实验动物及相关产品的生产供应不足,缺少政府的扶持和资助,难以保持,更不能形成产业化局面。
4.4从业人员素质有待提高,高水平创新型人才匮乏
具有一定实验动物专业知识的技术人员,是保证实验动物科技工作质量的先决条件和基本保证。虽我省实验动物从业人员逐年增加,由于从业人员素质参差不齐和缺乏专业系统教育,省内符合第一任职要求的实验动物科技工作者少,高层次创新型人才匮乏,有必要集中省内优势技术力量和资源,建立健全系统而科学的教学体系和教学内容,从而提高实验动物从业人员的整体素质。
5 福建省实验动物科技面临的机遇
5.1时代机遇
随着比较医学和转化医学的发展和崛起,作为生命科学、医学研究不可替代的重要支撑的实验动物科学,对于人类疾病的发病机理、治疗、药物研发所起的作用越来越不可或缺。发达国家大型实验动物资源匮乏、动物实验成本高、动物保护主义运动影响以及动物福利和伦理学的要求,动物实验特别是大型实验动物临床前研究呈现出向中国、印度等发展中国家转移的显著趋势,为我国承接国际医药动物实验业务带来了机遇。
5.2政策机遇
目前,科技部正在努力打造科研基础平台,加强科研基础条件建设,以满足科技创新和社会经济发展的需要为宗旨,加强我国实验材料资源的收集、抢救、整理、整合、保存,根据实验材料的描述标准和规范,实现实验材料的数据化,建立E平台,实现实验材料资源的信息共享和实物共享。我国科技规划中提出:在“十一五”期间,建立以国家实验动物种质资源中心为核心、20~30个功能独特的实验动物种源单位共同形成的结构完整、功能齐全、技术先进并与国际接轨的中国实验动物种质资源网络平台。在保证实验动物质量和实验动物品种(系)与类型多样性的基础上,实现实验动物种质资源共享。这无疑是实验动物科学发展的强大推动力。
5.3产业机遇
医药生物技术产业的快速发展,为实验动物科学发展提供了机遇。在发达国家,人口、健康和医药卫生高新技术发展迅速,其产业规模和产值迅猛增长。我国生物技术的应用和发展取得显著成绩,国家“863”计划、科技“攻关”计划都将生物技术列入重点支持领域。而医药、生物技术日新月异,对实验动物科学发展提出了更高的要求。
6 福建省实验动物科学发展思路和目标
6.1发展思路
以提高我省生命科学研究和生物医药技术产业发展为目标,以实验动物技术服务平台建设为重点,大力推进实验动物资源整合和优化配置,加大实验动物科研及质量监控力度,完善法制建设,努力培育我省实验动物产业,走出既符合国情,又有福建特色的实验动物科技发展道路,为我省生命科学发展提供保障。
6.2发展目标
(1)到2015年,建立能生产并满足全省大动物和常用清洁级以上实验大小鼠需求量的供应体系。合格实验动物生产量达10万只,其中清洁级以上实验大小鼠8万只,普通级实验兔1万只,实验用猴和实验比格犬3000只。建成能满足我省生物医药产业发展需求的动物实验技术服务和信息服务平台,基本实现实验动物保种、繁殖、生产、供应与使用的标准化和社会化,为我省生命科学和生物医药发展提供有力的基础条件保障。
(2)实验动物质量保障体系基本建立。实验动物质量检测体系进一步完善,实验动物质量检测的快速诊断技术及其应急系统基本建立;基本形成实验动物检测、自检和抽检相结合的质量检测体系。
(3)实验动物科研水平显著提高。闽台实验动物科技创新暨转基因培育与研究技术服务合作基地的建立,转基因培育与研究共用技术、保种与生产能力进一步提升。到2015年底,基因工程小鼠达300种,开展转基因大鼠或转基因猪等转基因大动物的创建与研发;福建黄兔人工种群的生物净化暨实验动物化研究及应用取得实质性进展。
7 福建省实验动物科学发展的战略任务
7.1实验动物法制化管理体系的完善
法规制度体系建设。争取在2013年将《福建省实验动物管理办法》列入省政府立法计划项目,“十二五”期间完成省政府立法并实施;同时完善和修订相关管理制度并实施。
法制化管理体系的建设。充实和调整福建省实验动物专家组,真正发挥专家组在我省开展实验动物发展研究、为我省实验动物法制化管理和相关政策法规的制定等方面的指导和咨询作用。
建立管理信息系统。在现有的福建实验动物信息网页上增加实验动物学会活动窗口,加强实验动物信息网后台管理建立实验动物信息网的专业信息平台,加大实验动物科技宣传力度,使社会各方全面、准确地理解和执行国家实验动物管理条例。
实施应急反应体系。为控制实验动物疫病的发生和传播,保证实验动物质量及其动物实验结果的准确可靠,建立和完善与相关部门联动机制,制定和重大实验动物疫病控制应急预案,形成全省性的重大动物疫病控制应急体系,保证和促进实验动物持续健康发展。
7.2加强行政执法管理力度
在科技计划立项、成果管理活动中加强有关实验动物质量和动物实验条件的审核,强化监督管理,切实有效地发挥其职能。应用不合格实验动物或未取得实验动物使用许可证进行的科学实验、检定,其实验、检定结果无效,科研项目不予以立项。
加大实验动物质量管理力度,优化资源配置,完善省实验动物质量监督检测体系,建立实验动物质量抽查和报告制度。全面推行实验动物许可证制度,严禁未取得生产许可证或不合格的动物进入流通渠道。
加强本省行政区域内实验动物行政执法工作力度,建议设立实验动物质量监督员、实验动物信用管理、实验动物质量通报和信息公开制度,接受社会监督。
7.3健全实验动物质量保障体系
7.3.1规范实验动物质量检测管理。省实验动物质量检测中心必须进一步规范质检工作,加强实验动物监测与管理,严格执行许可证制度,开展实验动物质量检测新项目、新方法、新技术的研究。
7.3.2全面实施实验动物国家新标准。为保证对新版标准的贯彻实施,应开展实验动物国家新标准宣贯会,全新解读新版国家标准内容和标准编制中规范性技术要素的确定,推动实验动物质量的提高及动物实验技术的创新和发展,以满足实验与科研工作的需要。
7.3.3加强从业人员队伍建设。我省缺乏掌握实验动物科技管理技术的高端人才和复合型人才;从业人员的学历层次、专业化水平和整体素质有待提高。必须进一步加强从业人员队伍建设,努力提高从业人员的政治思想素质、职业道德水准和业务技能,建立技术力量雄厚、人才结构合理的创新团队,为我省实验动物科技发展提供强有力的人才支撑和智力支持。
7.4实验动物技术服务平台建设
7.4.1建立闽台实验动物科技创新暨转基因培育与研究技术服务合作基地。随着海峡两岸整体经济水平和科技能力的提升,生物技术领域和产业领域等也将逐步提出对转基因/基因剔除小鼠模型动物的需求。所以,开展转基因培育与研究共用技术、保种与生产,供应生命科学研究所需要的特种实验动物、以满足实验动物科技日新月异的发展需要。
7.4.2建立开放系统动物实验技术服务基地。随着经济发展和科技进步,省内对大动物实验的需求将逐年增加,所以,开展大动物(犬、猪、羊)动物实验技术服务、动物实验技术培训、实验动物共享数据库、实验动物设备设施共享、大动物调剂供应,以满足省内动物实验所需的大动物(犬、猪、羊)逐年上升的需求。
7.4.3建立福建实验动物科普、伦理和远程教育基地。通过该基地建设,提高实验动物管理工作质量和水平,维护动物福利,促进人与自然和谐发展,适应科学研究、经济建设和对外开放的需要。同时向公众开放陈列室和其他场地、设施,举办讲座和提供咨询。
7.4.4建立实验兔繁育及福建黄兔实验动物化研究技术服务基地。在省内使用量较大的单位建立生产常用实验兔基地,承担我省实验兔的生产、供应和满足福州市区实验兔调剂服务及周边实验兔的需求,以解决目前全省所使用的实验兔不达标的问题。同时,开展福建黄兔人工种群的生物净化暨实验动物化研究及应用,提升福建实验动物科技水平。
7.4.5加强常用动物和饲料的生产供应。充分利用鼠类技术服务平台现有条件和人才优势,在其生产清洁级实验大小鼠的基础上,通过加大扶持力度,形成年产超5万只清洁级以上实验大小鼠的生产能力。支持有条件的企业建立5万只以上规模的实验兔繁殖基地。依托有条件的单位建立标准化实验动物饲料的生产车间,年产各类实验动物饲料500吨,以满足科研、生产及部分教学工作的需要。
7.5实验动物信息服务平台建设
7.5.1数据信息服务平台建设。以国家科技基础数据平台为基础,开发福建实验动物专家数据库、相关联企事业单位数据库、实验动物品种品系资源数据库,整合信息资源;建立实验动物管理、科研、生产、使用或经营管理集成性网络服务平台,提供远程、互动、及时、高效的网络服务;根据服务对象的具体需求,开展查新、咨询、策划、信息、实验动物及其相关产品推介、交流合作等多方面的个性化信息服务。
7.5.2实验动物、饲料供需信息服务平台建设。建立市场调研系统,对实验动物进行分类市场调查,定期向相关服务群体提供行情报告;建立网络性的共性市场开发平台,接受供需双方的委托,对服务群体及服务需求进行市场调查分析,组织实验动物及其相关产品的供需信息。通过信息平台,协调解决实验动物来源和供应问题,合理引导和培育实验动物市场。
7.5.3实验动物从业人员远程培训和上岗考试平台。通过该平台的建设,将提供最优秀的实验动物科技培训资源,该平台只要有因特网的地方就可以接受培训和考试,不受时间、地点限制,同时结合从业人员水平层次的不同,提供个性化学习和课程答疑服务。该平台根据福建实验动物科学管理的工作要求,结合实验动物从业人员上岗管理实际,主要用于实验动物从业人员培训和上岗资格认证考试,到2015年底,使我省实验动物从业人员的持证上岗率达到95%以上。
8 福建省实验动物学科发展的战略对策
8.1加强法制化管理
贯彻国家有关实验动物法律、法规,建立和完善福建省实验动物科技管理的法规性文件,加大执法力度。加强各部门之间的协调,在省科技、教育、农业、医药卫生等行业坚决按实验动物许可证制度的要求,在科研立项、成果评价、、新药研究、行业验收与认证工作及安全性评价等工作中逐步实行实验动物一票否决制。
8.2加强实验动物从业人员培训
要采取切实有效的措施,稳定现有的实验动物从业人员队伍。采取多种形式,加强和规范实验动物技术人员的培训和考核,提高实验动物技术队伍的整体水平。为从事实验动物的管理人员提供学习机会,尤其是对单位法人或主管领导进行必要的实验动物法规和基本知识培训,促进科学管理。
8.3加大投资力度,统筹规划,合理布局
我省每年用于实验动物生产、新品种的培育及动物模型的研究经费十分有限,制约了实验动物学科的发展。应开辟资金渠道,通过地方匹配投资、争取国家财政经费和吸收社会资金等多种方式,加大实验动物的投入强度,逐步形成实验动物多元化投入格局。建议设立实验动物专项发展基金,纳入省级科技计划,以不断加大财政投入,为实验动物科研和实验动物学科发展中出现的问题提供坚实的资金支持。
8.4在省科技计划项目中报指南中增加实验动物科学研究内容
为进一步提升实验动物研究水平,加强和完善实验动物技术服务平台的功能,推进我省生命科学研究和生物医药产业的进一步发展,建议将实验动物科学研究内容列入省社会发展科技项目支持重点、软科学研究项目和省基金项目资助范围。
8.5建立确保平台良性运行的管理制度和运行机制
平台必须制定科学的管理制度,明确平台建设单位的权利和义务,制定相应的绩效考核和评价制度,采取优胜劣汰的动态管理方法。日常运行经费应通过开展各类创新服务和承担企业、政府委托的科技项目,以及当地政府支持和企业资助等途获得,通过平台良好的服务和管理,来获得平台自我发展的资金保障。
8.6重视学会的工作,支持学会开展工作
省实验动物学会是实验动物与动物实验人才集中的地方,学会要积极努力,将省内从事生命科学研究的专家组织起来,开展多学科的学术交流与培训活动,取长补短,共同促进实验动物队伍整体素质的提高;同时,还应加强彼此之间联系与协作,使实验动物事业更好地为生命科学研究服务。
8.7加强闽台间的学术交流,追踪国际发展趋势
通过近年的努力,我省的实验动物工作已取得长足的进步,从而为我省开展闽台间实验动物科技的交流创造了条件。我省应加大宣传力度,利用现有资源的优势,吸引更多的项目,包括高科技项目到我省进行实施,以利于追踪国际生命科学的发展趋势。
1开发生理学实验微课的目的
生理学实验操作性和理论性均较强,要求理论联系实际,实验验证理论。传统的生理学实验课堂为:教师通过PPT讲解实验操作步骤,强调注意事项学生动手操作,得出实验结果教师小结(讲解实验现象的产生机制或者布置作业)。对于教师来说,重复工作很多,而且教师一再强调,学生在操作时该犯的错误照犯。对于学生来说,他们缺乏主动性,上实验课目的性不强,对实验项目(即做什么)、实验操作流程(即怎么做)、实验结果的预测及分析(即为什么)不清楚,没有带着问题去思考,为了操作而操作,效果可想而知。为了弥补传统教学受时空限制的缺陷,将学习的自还给学生,让学生通过自主学习完成课前预习,明确实验目的,激发他们对生理学实验的兴趣和对生理学知识的求知欲,我们决定开发生理学实验微课。
2开发生理学实验微课的方法
2.1准备
制作微课的准备工作主要包括选题、教学文本设计和脚本编写三个方面。选题主要从实用性出发,选取我校生理学常规开展的实验项目,对实验内容进行精心编排,包括人体动脉血压的测量、家兔的耳缘静脉麻醉法等22个微课作品组成生理学实验微课系列。教学设计是微课的重点与难点,与教师专业知识与素养的积累与沉淀直接相关。实验微课并不是实验操作的简单实录,教师在设计微课时根据学生的特点,从学生的认知发展规律出发,设计合理的流程、课后思考和反馈。每个微课约5-10分钟,为避免内容单调、枯燥,采用案例引导式、问题启发式、循序渐进式等多种方式,适当增加趣味性内容,以吸引学生的注意力。例如“人体动脉血压的测量”微课中由一段繁忙的街头影像引出现代生活节奏导致高血压的发病率,提出问题“你会测量血压吗”,继而引出该如何正确测量血压。根据以往实验带教的经验,视频中插入学生在实验中的常见错误,帮助学生区分正确与错误的操作方法。脚本编写要求严格,讲究逻辑性、科学性和准确性。要求教师有较好的语言组织能力和对内容的整体把握。在拟好初稿的基础上,由教研室多名教师反复讨论,形成定稿。在后期的编辑和制作中还需不断的修改和完善。
2.2拍摄
为节约成本以及更好地把握视频进度和效果,微课的实验操作部分全部由教师使用智能手机、选取1-2个机位进行拍摄。在拍摄过程中,结合操作的实际情况,合理安排特写镜头,以突显该部分的重要性。
2.3PPT制作与录屏
制作与实验操作相对应的PPT课件,背景、字体、字号和颜色要搭配合适,简洁明了为宜。生理学实验常规使用到的BL-420生物机能实验系统的操作则采用屏幕录像专家进行录屏。该实验系统的操作是学生刚接触生理学实验的一个学习难点,录屏时注意把握好操作的顺序、进度、速度,以方便学生理解。
采用Camtasia2和会声会影进行编辑。结合动静态效果,在视频中穿插PPT、图片、文字,强调的部分用放大特写、加圈等形式突出,正确与错误进行对比显示。每个视频后面精心设计了思考题,让学生在观看微课后带着问题有针对性学习,以提升学生学习的求知欲,激发学生思维的积极性,同时也增加微课内容的覆盖面。视频编辑好后要配音,配音可分段进行,感觉效果不好的部分可删除重配。配音时尽量用标准普通话,注意语速、语调和语气,讲解通俗易懂,有趣味性。为了使实验微课适用于更多的学生,便于学生学习和对知识的理解,我们在视频中添加了中英文字幕。在观看视频的同时,中国学生可以学习英文,外国留学生也可以学习中文,可谓一箭双雕。为了增加听觉效果,实验微课还添加了背景音乐,以调节整体节奏,营造更好的学习气氛。最后加入片头和片尾,合成输出,将微课作品链接到学校网站上。片头显示标题和单位,片尾则显示参与录制人员、警语和相关的实验图片或短视频(例如,“影响血液凝固的因素”后面是实验后动物处理的短视频)。
3生理学实验微课的应用及其效果
生理学实验微课系列完成时,适逢我校2014级临床医学本科和口腔医学本科开展生理学实验课,于是我们在这两个专业开展教学改革:①学生课前在网上预习相关实验微课并复习理论知识,通过自学与思考,提出问题;②在课上进行小组测验(内容涵盖实验操作部分和相关理论知识),然后教师立即反馈测验结果和相关知识点;③根据学生提出的问题,教师答疑;④学生动手进行实验操作,得出实验结果;⑤教师小结,归纳总体情况、布置作业,或请学生讲解实验现象的产生机制,教师更正、补充。经过一个学期的应用,基本达到预期效果。应用效果主要从学生动手操作及实验结果、课堂测验结果、学生反馈三个方面考量。第一,实验操作及实验结果较令人满意。与往届学生相比,由于课前预习实验微课,2014级临床和口腔本科学生在操作过程中有目的性,做事认真、条理、规范,遇到问题同学之间相互讨论,形成了很好的实验课堂氛围,并能较好、较快完成实验项目,得到满意的实验结果。第二,实验课堂测验能很好督促学生自主学习(包括预习、观看实验微课和复习理论知识)。从学生答题结果来看,大多数学生观看实验微课时很细致,重视其中的一些注意事项或操作细节,而且能做到边观看边思考,结合理论知识预测实验结果,分析讨论实验现象的产生机制等。第三,课后开展问卷调查(参与学生共494名)。结果显示学生对新的实验授课形式评价较好,99%的学生认为实验微课对操作有帮助。认为课前用实验微课预习+课堂小组测验的授课形式对知识的掌握和理解有帮助的占92%,认为对培养自学能力、激发学习兴趣、提高动手操作能力、锻炼团队合作和沟通能力等有帮助的学生分为占93.3%、92.9%、97.6%、96.6%。至于“课前预习效率如何?”43.7%的学生认为“花了较多的时间,但收获也大”,12.8%认为“花了较多的时间,但收获不大”,25.7%认为“时间花得较少,但收获大”,17.8%认为“时间花得较少,但收获也不大”。
4反思
微课、慕课等信息化教育时代的到来,对教师职业产生了极大的冲击。生理学实验微课的开发与应用对教师和学生都产生了积极的影响。首先,微课开发能够促进教师自身素质的提高。微课制作需要以专业知识为基础,教师要充分考虑学生的实际情况、认知发展规律,对教学流程、课后思考与反馈等环节进行合理的设计。同时微课制作也是一门技术活,需要熟悉计算机技术,才能制作出形式新颖、画面精美清晰、具有吸引力的微课作品。这些都需要教师不断的学习、积累,提高自身的专业知识、计算机操作和信息传播技术等能力。其次,微课开发能够充分调动教师团队力量。微课,特别是系列微课,从设计到制作的方方面面,不是一个人就能完成的,需要充分调动团队力量,要注重微课的团队协作开发,提高微课建设水平与开发效率,避免教师个人单打独斗的低水平重复建设现象[3]。第三是问题导向、任务驱动能较好促进学生自主学习。在微课中设置思考题,引发学生积极思考,并衍生出新问题,在提出问题-分析问题-解决问题中使学生获得成就感,并提升学生分析问题与解决问题的能力。课前利用实验微课预习+课堂小组测验,用成绩来促使学生主动学习,增强学习的目的性。最后是要重视学生反馈,以进一步完善微课作品,改进不足。在课后问卷调查中发现,有少部分学生认为“花了较多时间,但收获不大”,这可能主要与由于微课的网络版本大小受到限制,导致上传的视频不够清晰,影响学生学习效果有关;还有就是我们提供的配套资源尚不够丰富,这些都有待于在今后的工作中改进和完善。
作者:辛敏 王勇 郭艳红 谭洁 黄文君 单位:桂林医学院生理学教研室
参考文献:
[1]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].中国电化教育,2011,222(10):61-65.