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PK/PD基本概念
PK和PD是药理学的两个重要组成部分。PK是机体对药物的作用,其内容为药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄;而PD则是药物对机体的作用,其内容为药物剂量对药效的影响,以及药物对临床疾病的效果。
过去PK与PD被认为是两门分离的学科,如果要了解、评价、判断药代动力学、药效学对药物临床疗效的影响时,用PK与PD分开考虑获得的信息显然并不全面,只有当了解了被测浓度和药效或不良反应之间的关系时,PK研究才有意义;同样,PD研究也只考虑了浓度效应关系,未考虑效应室中药物浓度随时间变化的过程。而PK/PD结合模型能描述和预测一定剂量方案下药物的效应时间过程,科学地揭示药物剂量、相应时间与机体的效应关系。目前随着对药物效应时间过程进一步了解,PK/PD的研究已成为现代抗菌药物治疗学的研究热点。
抗菌药物的PK/PD参数
在抗感染治疗时,能否获得预期的结果有赖于药物一人体一致病菌三要素,亦与确定给药方案密切相关,而PK与PD又是决定三要素相互关系的重要依据。最新抗菌药物PK/PD参数的研究,对不同类抗菌药物的合理给药方案具有很好的指导意义。这些参数主要有药动学参数、药效学参数及PK/PD结合参数。
药动学参数①血浆半衰期(t1/2):指药物的血浆浓度下降一半所需的时间。②表观分布容积(Vd):在假设药物均匀分布于各组织,其浓度与血液中相同的条件下,药物分布所需用的容积。③清除率(CL):指单位时间内整个机体或某消除器官能消除相当于多少毫升血中所含的药物,即单位时间消除的药物的表观分布容积。④血药浓度一时间曲线下面积(AUC,简称曲线下面积):给药后以血药浓度为纵坐标,时间为横坐标绘成曲线,坐标轴和这条曲线之间所围成的面积,对于同一种药物可用它比较吸收到体内药物的总量。⑤药峰时间(ttmax):指药物在吸收过程中出现最大血药浓度的时间。⑥药峰浓度(Ctmax):指药物吸收过程中的最大浓度。
药效学参数 ①MIC和MBC:反映的是抗菌药在体外的抗菌活性或抗菌潜能,两者值比较接近时说明该药可能为杀菌剂,但不能反映抗菌药在体内抗菌活性的时间过程。②抗生素后效应(PAE):PAE的大小反映抗生素作用后细菌再生长延迟相的长短,亦反映抗菌药作用于细菌后的持续抑制作用,故而又称持续效应。
常用的PK/PD结合参数t>MIC:指给药后,血药浓度>MIC的持续时间。将该抗菌药物对某特定细菌的MIC值迭加到血药浓度-时间曲线图上,高于最低抑菌浓度所对应的时间,通常以占一个给药区间的百分比来表达。主要用于预测时间依赖性抗生素类(如β-内酰胺类、糖肽类、大环内酯类、克林霉素和唑烷酮类)的疗效。属于这一类的药物,随着抗生素浓度的增加,其抗菌效果无或很少增强。最适宜的浓度多数为病原菌MIC的2~4倍。
在医学研究领域,领域内专家、学者通常基于定性的研究方法,在大量阅读文献的基础上,依据其研究经验及积累主观性地识别某领域或学科的研究热点,形成综述类文献或报告,以供借鉴。2003年,肖培根院士[2]撰文指出:21世纪,基因技术与中药新药创制、信息技术与中药的发展、中药的可持续发展、中药现代化及国际化将成为领域内热点研究方向;2014年,李秀才[3]指出,抗肿瘤血管生成为中医治疗肿瘤的热点研究方向之一,并总结了抗肿瘤血管生成的动物类中药、植物类中药、中药复方及其有效成分;2011年,Guan等[4]论述了质量控制、指纹图谱、多组分定性、定量研究等与中药研究相关的热点问题;2014年,旺建伟等[5]总结了中医药动物模型的研究思路、造模方法,指出中医药动物模型的评价将趋于客观化、标准化、规范化,更多的病证结合动物模型将得到完善。此类文献对我国医学研究具有一定的推介作用,但此类研究多为前瞻性研究,需要文献著者具备敏锐的洞察力及较高的学术造诣,主观性较强。
近年来,部分学者借助文献计量学领域的理论及方法,从定量的角度识别医药卫生及其相关学科的研究热点,并以可视化的方式呈现。高雪等[6]基于1995—2010年WOS数据库中有关蛋白质组学的文献信息,得出质谱技术为蛋白质鉴定的核心技术以及蛋白质翻译、修饰和相互作用为国际研究热点之一的结论。张明华等[7]基于1986—2009年WOS数据库中认知神经科学领域的文献信息,识别出PET技术为认知神经科学研究的重要工具,以前额叶皮质、大脑、活化为主的神经科学以及以记忆、注意力为主的认知科学为该领域的研究热点。赵蓉英等[8]以WebofKnowledge为数据源揭示出中医的基础理论研究、中西医结合研究、基因技术在新药研制方面的应用为国际中医研究的热点研究领域。黄卓泳等[9]以1990—2009年WOS数据库中中医药类研究论文为研究对象,发现1990—1999年中医药的药理作用研究为中医药领域研究重点,2000—2009年侧重于中药作用的物质基础研究。沈建通等[10]以Medline和CNKI数据库中循证医学相关文献的mesh主题词及关键词为研究对象,基于共词分析法、PFNET算法及可视化技术发现国内外循证医学领域的7个研究主题。
综合以上学者所展开的研究,可以发现:(1)信息可视化分析方法已用于识别医药卫生领域内相关学科及领域的研究热点,但多局限于单一学科或单一研究方向,较少涉及我国中医学学科交叉研究领域;(2)在数据来源上,此类研究大多依赖于国外数据库生产商所提供的信息,此类数据在数据采集过程中对学者的检索技巧、领域知识及英语水平均提出了较高的要求,无法同时保证查全率及查准率。究其原因是国内专门的医学引文数据库较少,部分数据库仅提供引文查询功能[11],无法全面揭示我国中医学学科交叉领域研究热点。因此,笔者所在研究团队以《北京大学中文核心要目总览(2011版)》所收录的248种医药卫生类核心期刊作为初始数据采集样本,创建专门的引文索引数据库——中文医药科学引文索引数据库(ChineseMedicineSciencesCitationIndex,以下简称CMSCI)。目前该数据库中包含2004—2012年来源文献855669篇,参考文献8079116条,作者信息3549674条,数据量较大。
1数据来源及研究方法
1.1数据来源
揭示我国中医学学科交叉领域研究热点为本文的核心目标,因此识别中医学学科交叉文献为本文的首要问题。依据现有的期刊目录能较为直观地界定文献所属学科,诸多学者[12-14]以此作为分类标准展开研究,但诸如大学学报类期刊通常刊载多个学科论文,难以归入某个特定的研究领域,因此笔者拟从描述文献分类信息的中图分类号入手,发现我国中医学学科交叉文献。《中国图书资料分类法(第4版)》[15]中,医药卫生类学科分类号以英文字母“R”开头,我国中医学学科分类号以“R2”开头,据此笔者规定:文献分类号中至少包含2个医药卫生类中图分类号且其中至少有1个为我国中医学学科分类号的文献为中医学学科交叉文献。需要特别说明的是医药卫生类中,“R-0一般理论”“R-1现状与发展”“R-3医学研究方法”3类文献综合性较强、难以归为某个特定的学科,为最大限度保证分析的客观性与准确性,笔者剔除了该部分数据,最终于CMSCI数据库中获得2004—2012年中医学学科交叉领域文献13259篇,并收集文献关键词字段,得到2004—2012年中医学学科交叉研究领域内未经形式归并、语义识别的初始关键词81626个,拟据此识别我国中医学学科交叉研究领域研究热点。
1.2研究方法
信息可视化分析方法为本文的主要研究方法,知识图谱为信息可视化的主要表达方式之一。近年来信息可视化领域的专家逐渐重视可视化工具的开发及应用,主要有CiteSpace、Ucinet、VosViewer、Bibexcel、SPSS[16]等,其中CiteSpace软件为一种多元、分时、动态的复杂网络分析工具,所绘制的科学引文网络图谱能够展示某个学科最新的前沿领域及其演化进程[17],因此笔者借助该软件绘制中医学学科交叉研究领域关键词共现知识图谱,以识别领域内研究热点。
学科或领域研究热点往往与时间高度相关,因此笔者将2004—2012年9年度的中医学学科交叉文献数据以时间片段等分为3个时间片段,分年度识别中医学学科交叉研究领域的研究热点,以期揭示中医学学科交叉研究领域的发展脉络。此外,CiteSpace软件仅识别从WebofKnowledge中下载的文献格式[16],因此笔者借助VisualStudio2005以C#为编程语言,自编程序“CMSCI_TO_CITESPACE”以完成CMSCI数据库中数据格式的转化。我国中医学学科交叉领域研究热点识别过程见图1。
2中医学学科交叉研究热点可视化分析
关键词通常由发文作者依据文章主要内容自行标注形成,旨在高度概括文献的主要内容,但同时存在着(1)关键词意义一致,但表达方式不一致,如“高效液相色谱法”同时存在着“HPLC法”“hplc”“色谱”“高效液相”“HPLC法测试浓度”等。(2)关键词含义相近或相似而表达方式不一致,如“胃癌”会被同时标注为“胃肿瘤”等,因此笔者对关键词展开了数据清洗工作,主要包括含义相同或者相似关键词的归并以及无实际分析意义关键词的剔除2个步骤,以保证数据分析结果的可靠性。
2.12004—2006年中医学学科领域研究热点分析
为揭示2004—2006年中医学学科交叉研究领域的研究热点,采集此时间片段内经过初步清洗的关键词数据,导入CiteSpaceIII软件中,进行如下设置:(1)以文献关键词字段作为分析节点;(2)2004—2006年3年数据作为一个时间切片;(3)选取PFNETs[18-19]为减枝算法;(4)采用阈值插值组合(thresholdinterpolation)控制知识图谱中节点及连线数量(在识别其他时间片段研究热点的过程中,只修改时间切片字段,若无特殊说明,初始设置与此类似,下文将不再赘述)。
需要说明的是设定阈值插值组合生成知识图谱的过程需要经过大量实验,以得到聚类效果较好的知识图谱,笔者通过大量实验,最终发现设定阈值插值组合(c,cc,ccv)分别设定为(1,1,1)、(1,1,1)、(15,1,5)聚类效果较好,所形成的知识图谱见图2。
综合分析图2及表1,可以看出“药物鉴定”“高效液相色谱法”“中医药疗法”“动物模型”“细胞周期”5个关键词词频较高,构成2004—2006年中医学学科交叉领域主要研究方向,进一步解读图2归纳其研究主要集中于以下几类主题。
2.1.1中药质量鉴定与化学成分研究(#C1)中药化学成分研究是中药现代化研究的基础,使用鉴别能力强、准确率高且快速的技术手段对中药化学成分的快速鉴定具有重要作用。采用高效液相色谱法、反相高效液相色谱法以及薄层色谱法3类方法依据回收率、相对标准偏差对药物质量及药物化学成分进行鉴定,表明2004—2006年高效液相色谱法、反相高效液相色谱法以及薄层色谱法为中药化学成分研究的重要手段。
2.1.2中药抗肿瘤机制及其效应成分研究(#C2)聚类#C2中姜黄素[21]、小檗碱[22]、苦参碱[23]3种物质为中药有效成分,均与“细胞周期”联系紧密,原因为其抗肿瘤作用与调控细胞周期、影响细胞增殖有关。同样,黄芪因其主要提取物黄酮可诱导细胞凋亡,故与“细胞周期”共现次数较多。此外,bcl-2基因作为近年来研究肿瘤细胞凋亡的热门原癌基因,在聚类#C2中也与“细胞周期”共现次数较高。
2.1.3动物模型实验方法研究(#C3)聚类#C3中关键词“动物模型”与“脑缺血”“骨质疏松”共现,表明2004—2006年中医学学科交叉研究领域对脑缺血动物模型及骨质疏松症动物模型的造模方法较为关注,此2种疾病动物模型的建立对发挥中医药治疗的优势有重要意义。电针疗法为近年中医针灸学中较为新兴的疗法,该方法用针刺入腧穴以微量电流波刺激穴位,进而达到治疗疾病的目的,在聚类#C3中关键词“动物模型”与“电针”直接相连,表明在2004—2006年运用动物模型来研究电针治疗疾病的效应机制为其领域内研究方向之一,该研究方向的形成同样表明中医学学科交叉研究领域注重利用现代医学研究手段与传统医学治疗方法相结合。
2.1.4高脂血症及糖尿病的中医药疗法研究(#C4)高脂血症与糖尿病都是常见而多发的代谢性疾病,是引发心脑血管疾病的重要危险因素。随着饮食结构的改变及饮酒量的上升,二者患病率也在逐年增加。其与“中医药疗法”共现,表明中医药疗法对代谢性疾病的治疗有一定的疗效。中药复方可通过多靶点、多途径来调节脂代谢,改善血液流变学,防治高脂血症及糖尿病[24]。
2.1.5中药黄酮类化合物的分离、提取、鉴别及不同中药炮制方法对其的影响(#C5)该聚类的形成侧面表明黄酮类化合物为中医药学学科交叉研究领域的研究热点。
2.22007—2009年中医学学科领域研究热点分析
某个学科或研究领域发展的过程中,研究热点要么针对于历史问题进行理论、方法、技术上的深入研究,寻找学科或领域内的新增长点,要么针对新的科学问题展开新的研究,对研究热点及其关注程度往往会发生不同程度的变化。
为识别2007—2009年中医学学科交叉文献研究热点,并将其与2004—2006年研究热点进行对比分析,笔者将该时间片段内经过数据筛选后的关键词集合导入CiteSpaceIII软件。通过多次实验模拟,最终确定阈值组合为(1,1,1,)、(1,1,1)、(19,1,5),所得到的79个关键词节点、68条关键词连接线形成的关键词共现知识图谱聚类效果较好,见图3。为揭示图3中的主要内容及重点信息,笔者统计了2007—2009年词频位于前15位的关键词的词频、中心度值,见表2。
较2004—2006年,此时间段关键词共现知识图谱中较多节点拥有较高中心度值、网络结构较为复杂、连通度较高,表明中医学学科交叉研究领域逐步具有了共同研究方向,研究理论方法不断成熟。
结合图3及表2,对比2004—2006年关键词共现知识图谱,可知:中药质量鉴定与化学成分研究(#C1)、中医药抗肿瘤机制及其效应成分研究(#C2)、动物模型实验方法研究(#C3)、高血糖症及糖尿病的中医药疗法研究(#C4)同样为2007—2009年中医学学科交叉研究领域的研究重点,但图3各聚类网络结构复杂度均有所增加,表明各研究方向的广度有所扩展。
此外,与2004—2006年相比,2007—2009年中医学学科交叉研究领域形成了新的重点研究方向:(1)聚类#C5中,关键词“中西医结合治疗”与“心力衰竭”直接相连,表明中西医结合治疗心力衰竭构成中医学学科交叉研究领域内重点研究方向。笔者通过查询CMSCI数据库原始文献发现,中西医结合疗法在防治心力衰竭具有较好的疗效,医者可依据患者心力衰竭症状选择合适的治疗策略[25]。(2)药品不良反应是指合格药品在正常用法用量下出现的与用药目的无关的或意外的有害反应。随着中药新品种、新剂型的不断开发,中药引起的药物不良反应和药源性疾病也呈增加趋势[26],在聚类#C6中表现为“中医药”与“不良反应”直接相连,表明我国中医药学科交叉领域对中医药使用过程中的不良反应较为注重,成为领域内另一个研究方向。
2.32010—2012年中医学学科领域研究热点分析
为识别2010—2012年中医学学科交叉领域研究热点,以期为领域内研究者确定研究方向提供思考,笔者同样借助CiteSpaceIII软件识别该时间段领域内研究热点,经过初始设置、多次模拟,最终确定阈值插值组合为(1,1,1)、(1,1,1)、(8,1,7),得到76个关键词节点,69条关键词连线,所形成聚类效果较好的知识图谱见图4。
与前2个时间片段类似,笔者对关键词的基本信息进行了相关统计,得到词频位于前15位的关键词词频及其中心度,见表3。
图42010—2012年中医学学科交叉领域关键词共现及聚类知识图谱Fig.4KnowledgemappingofhighfrequencykeywordsininterdisciplinaryfieldofChinesemedicineduring2010—2012
图42010—2012年中医学学科交叉领域关键词共现及聚类知识图谱Fig.4KnowledgemappingofhighfrequencykeywordsininterdisciplinaryfieldofChinesemedicineduring2010—2012下载原图
表32010—2012年中医学学科交叉领域高频关键词基本信息统计Table3StatisticsofhighfrequencykeywordsininterdisciplinaryfieldofChinesemedicineduring2010—2012下载原表
表32010—2012年中医学学科交叉领域高频关键词基本信息统计Table3StatisticsofhighfrequencykeywordsininterdisciplinaryfieldofChinesemedicineduring2010—2012
由图4及表3,与2007—2009年对比发现,高效液相色谱法、细胞周期、药物鉴定、中医药疗法、动物模型仍然为2010—2012年高频关键词,中药质量鉴定与化学成分研究(#C1)、中药抗肿瘤机制及其效应成分研究(#C2)、动物模型实验方法研究(#C3)三大研究方向延续性较好。
糖尿病的中医药治疗构成2004—2006年以及2007—2009年的主要研究方向之一,聚类#C4中,关键词“糖尿病”未与“中医药疗法”直接相连且位于不同聚类中,但其与中药“三七”直接相连,同样从属于糖尿病的中医药治疗,可视为2010—2012年我国中医学学科交叉研究领域的主要研究方向之一,侧面表明中医学学科交叉研究领域内采用中医药疗法治疗糖尿病,在研究程度上得到了进一步深入。
图4中,关键词“caspase-3”首次出现于关键词共现知识图谱中,与“细胞周期”直接相连,通过查证发现caspase-3是细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶,与细胞周期关系紧密,该共现关系的出现表明2010—2012年我国中医学学科交叉研究领域关于中医药作用细胞周期研究的进一步深入。此外,聚类#C2中,关键词“细胞周期”与“抗肿瘤”直接相连,且二者均为高频关键词,进一步研究现有文献,笔者发现国内已有相关研究发现姜黄素、大黄、苦参碱能够对某些肿瘤细胞的增殖产生影响,可能是其抗肿瘤作用的效应途径。综上,中药作用于肿瘤细胞周期,进而诱发细胞凋亡,影响其增殖为近年来我国中医学学科交叉领域的研究热点。
3结语
本文以《北京大学中文核心要目总览(2011版)》所列之248种我国医药卫生领域内中文核心期刊文献数据为基础数据,基于《中图分类号(第4版)》识别我国中医学学科与医药卫生领域内其他学科之间的交叉文献,借助CiteSpaceIII可视化软件对其关键词展开共现、聚类分析,最终以3年为时间片分年度揭示2004—2012年我国中医学学科交叉研究领域研究热点,得出以下结论:(1)2004—2012年,中药质量鉴定与化学成分研究、动物模型实验验方法研究、中药抗肿瘤机制及其效应成分研究以及高血脂症与糖尿病的中医药疗法研究一直为我国中医学学科交叉研究领域的研究热点,此类研究方向的形成说明在我国中医学学科交叉研究领域,中医学与药学的学科交叉为领域内学者学科交叉行为的主要表现,所形成的四大研究方向延续性较好,不同时间片段研究重点有所侧重。(2)2004—2012年,高效液相色谱法、反高效液相色谱法、薄层色谱法3种实验方法成为我国中医学学科交叉研究领域方法中的重要手段,进一步表明在学科交叉研究领域内,我国中医学与药学学科交叉得到了广泛关注,中药质量鉴定与化学成分研究为该领域内研究热点。(3)2004—2012年,中医药疗法、中西医结合疗法构成学科交叉研究领域内的重点治疗方法。传统中医治疗在既有临床疗效的基础上,运用现代科学技术探讨治疗某些中医优势疾病,如中医药抗肿瘤、中医药防治高脂血症及糖尿病、电针治疗疾病的效应机制等。
关键词:高职教育;嵌入式培养模式;校企合作;动物医学专业;实践研究
高职院校的主要办学目的就是培养应用型人才,培养出能够较快上岗、具有基础工作技能的人才,企业则是人才的需求者和技术的拥有者。因此,企业和高职院校之间存在着一种依赖关系,二者有契合点。“嵌入式”校企合作就是要学校和企业寻找到这种契合点,通过校企合作的形式,把各自的需要都嵌入对方,形成企业需求和学校需求的结合。这就使校企合作不再是学校一方唱独角戏,而是双方都共同参与到人才培养、人才供给、技术消费过程中来。学校和企业各有其优势,他们不仅要利用和发挥好自身的优势,同时还要以对方的优势为依托,在相互的嵌入和帮助下实现各自的需求。目前,辽宁省有动物医学专业的高职院校共有8所,虽然部分高职院校也进行了校企合作,但大多数都是浅层次、松散合作,即学校教学和企业需求没有切入点。传统的培养模式存在理论知识滞后、理论与实践脱节、学生学习缺乏目的性等缺点,也远远不能满足行业的需要。尽管学生毕业后也能被企业招聘就业,但大多数学生很快就被企业淘汰。因此,形成了学生就业难,企业却苦于招不到合适人才的矛盾局面。这种局面的出现不仅造成了企业用人成本的提高,也造成了社会资源的浪费。笔者以锦州医科大学高职学院动物医学专业2012级学生为研究对象,引入省内外多家企业用人单位,寻找企业和学校之间的“嵌入点”,围绕“嵌入点”构建“嵌入式”校企合作的人才培养模式。
1目前动物医学相关专业校企合作的现状
2012年《国家教育事业“十二五”发展规划》着重强调职业教育要“大力推行校企合作、工学结合、顶岗实习人才培养模式,创新职业教育人才培养体制”[1]。现在已有多所院校动物医学专业开展校企联合的培养模式,江苏畜牧兽医职业技术学院方向红等[2]在动物医学专业学生毕业设计阶段通过校企联合培养模式,有效地改善了学生对毕业设计的态度,提高了学生的技能水平,并得到了社会、企业、学生等各方面的认同和赞扬。上海农林职业技术学院的赵熠群等[3]通过岗前培训、工学结合和顶岗实习等方法对动物医学专业学生进行校企联合培养,有效地提高了学生人际沟通的知识和能力、适应岗位的能力、主动学习的能力和组织协调能力。广东海洋大学农学院动物医学系马驿等[4]、江苏畜牧兽医职业技术学院的徐晓琴等[5]也有相关报道。由此可见,校企合作已经成为高职院校发展最主要的动力之一,也是高职院校可持续发展有效的助推器;但是实际上目前多数高职院校动物医学专业的校企合作均停留在表面上、形式上的松散合作,缺乏深度合作。校企合作的方式主要是招聘或者安排学生到企业实习,很少或根本不涉及到专业、课程和教师队伍建设,实习期满后学生和企业双向选择录用,很难达到学生、学校和企业间在真正意义上“三赢”的办学效果。
2“嵌入式”校企合作人才培养模式的构建
2.1企业库的建立将每年来本院招聘的饲料、兽药、养殖场、宠物医院企业进行分类筛选,选择12家有意向的企业作为进行校企联合培养的合作对象,其中饲料企业4家、兽药企业4家、规模化养殖场2家、宠物医院2家。随着校企合作的不断加深及推广实践,丰富了企业库的资源。2.2校企合作培养班的成立通过与学生的座谈并调查,最终选择了一家较多学生有意向的企业作为合作对象,学生通过自愿的方式进行报名,在充分考虑了企业、学生和学校三方利益的前提下,学院与A公司签署了校企合作培养人才的协议。在协议中明确了三方各自的权利和义务,对学生的行业发展规划、就业岗位、劳动保障、福利待遇以及校企联合培养机制等均有详细的说明。笔者以锦州医科大学高职学院2012级畜牧兽医专业学生为研究对象,根据学生的意愿及企业需求,最终确定20人参加校企合作班。2.3校企合作班培养方案的设计根据学生学制、学生的培养目标及培养方案分成三个阶段。第一阶段(第一学年):基础理论知识学习阶段。在该阶段中,请企业专家利用双休日时间,到学校给学生进行3~5次专业思想教育课程,使学生对本行业有初步认识,树立牢固的专业理念。同时利用双休日和寒暑假期安排学生到企业去参观学习,了解企业发展规划、生产流程、管理制度、专业技能及企业文化等,使学生能熟悉动物生产及动物疫病防控的基本知识和技能,明确就业的方向,提高学生学习兴趣,为将来就业奠定扎实的基础。第二阶段(第二学年的上半年):专业理论知识学习阶段。本阶段主要利用寒暑假时间安排学生到企业中去,由企业的专业技术人员指导学生进行技术岗位的实践实习,让学生能够掌握动物生产及疫病防控技术,使学生能够有效地将学校学到的专业知识与临床实践相结合,并可以将实践中的问题带到学校以促进专业理论知识的学习。第三阶段(第二学年的下半年和第三学年):专业技能实践。第一步(第二学年的下半年)在完成所有专业课程的同时开设综合实训课程,使学生能通过实践教学把学过的独立的专业基础课程及专业课程融合在一起,集成为动物生产及动物疫病防制技术,做到理论与实践的初步结合。第二步(第三学年的上半年),学生在企业导师的指导下轮岗实习,熟悉掌握整个生产流程、疫病防治技术,使学生将学习的理论知识能够真正地应用到生产实践中去,为下一步顶岗实习打好基础。第三步(第三学年的下半年),学生顶岗实习。学生在企业的工作岗位上独立顶岗实习,在企业教师和学校教师的共同指导下,相对独立地完成生产的各个环节。顶岗实习结束后,即可根据学生和企业的意向签订就业协议,顺利完成学校与企业之间的“无缝”对接。
3“嵌入式”校企合作培养模式的具体实施步骤
3.1构建“嵌入式”校企合作培养模式通过对相关企业和往届毕业学生进行调研了解到,企业对专业人才的需求和学生在就业过程中遇到的问题,经过反复论证,寻找企业与学校教学的“嵌入点”,根据行业需求,引入企业管理机制,构建“嵌入式”校企合作培养模式,明确培养目标,使高职院校动物医学专业培养出的人才在符合国家教育标准的同时,更能满足行业需求,做到学校教育与企业之间的顺利过渡,避免重复教育的浪费。3.2构建“嵌入式”校企合作培养模式的实践1)企业的筛选及合作协议的签署。选择行业内有影响、有实力、生产规范的企业作为合作对象。相互意愿达成后签署合作协议,在协议中明确学校、学生、企业应该承担的责任和义务,并对学生顶岗实习的工资标准作说明。2)由学校和企业共同确定培养方案,制订教学计划、设置课程体系及编写教材等。按照培养计划由学校承担基础理论和基本技能的学习,由企业提供相关行业最新信息、发展动态,同时对学生生产实践学习和操作能力进行培养。在整个培养过程中应达到学校与企业的共融,即学校把学生送到企业去,把企业的技术人员请进学校来;企业也可以把学校教师请进企业解决生产问题,把企业员工送到学校培训。3)学校和企业共同管理学生。第一阶段学生在校期间由学校管理;第二阶段学生在企业期间主要由学校管理,企业进行辅助管理;第三阶段主要是企业管理,企业负责给学生提供食宿,学校协助管理。4)学生毕业考核和企业录用相结合。学生毕业前对其专业知识和专业技能进行考核,既要满足学校的培养标准,又要满足企业的用人要求。企业对考核合格的学生根据合作协议录用,实现了学生从学校到企业的顺利就业。
4“嵌入式”校企合作培养模式的效果评价
参加校企合作班的20名学生,除2名学生升本外,通过问卷调查、访谈、电话回访等方式对剩余18名学生一年内就业情况进行追踪调查,通过对职业道德、专业知识、实践技能、工作态度、创新能力和组织协调合作能力等方面的调查,用人单位普遍认为该班毕业学生各方面表现很好,详见表1.5小结校企深度合作是高职院校培养高素质、强技能应用型人才的有效途径。“嵌入式”校企合作培养模式是本校动物医学专业创新型培养模式的一种尝试,虽然收到了良好的效果,但也存在着很多不足,例如校企合作班目前还缺乏成熟的管理制度;学校“双师型”教师短缺;校内教学管理制度和校外教学评价体系之间存在着差距,等等。这些问题也需要在该种培养模式的推广应用过程中进一步完善。
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1转化医学的概念
转化医学是近l0年来国际生命科学界的一大热点,于1996年由国际知名医学杂志《Lancet)首次提出。目的是将基础科研成果快速转向临床应用,在基础研究与患者的诊疗之间,特别是与临床试验建立桥梁联系,更有效地将基础研究发现应用于临床疾病的预防和诊疗,并以临床疾病的问题指导基础研究的走向…。对于临床医生而言,把握转化医学的本质,就是要注重从临床中发现问题,为基础研究提供研究方向和目标,并将实验研究成果应用于临床诊治当中,解决临床问题,切实为临床服务。
2科研选题应源于临床
科学问题的提出必须且只有来自于人体,才能真正体现科学研究的价值。麻醉学科研领域中,习惯的做法是在老鼠、兔子或狗身上展开基础研究。但是必须意识到,基于实验室在非人体水平发现的某种现象提出假说,这些假说通常并不能推及人体,约3/4的基础研究甚至没有进入临床前实验就被弃之一旁。惟有基于临床发现所提出的假说和研究模式,才能最大程度地反映人体的真实状况]。广大临床麻醉医生需要认真思考如何将临床现象凝练成具体的科学问题,通过系统的实验室研究获得其规律性,转化为指导临床麻醉工作的知识并能经得起大样本的临床评价。基于这种思想的指导,近年来科研选题的方向,都是尽可能从临床麻醉工作中来寻找。比如说,在临床工作遇到了很多创伤失血性休克需行手术治疗的患者。心、肺是这些患者缺血后损伤的首次打击器官。临床麻醉广泛使用的物会对这些器官产生怎样的影响呢?针对这些疑问选题,以静脉异丙酚为干预,选择其临床相关浓度范围,在动物身上开展药物对靶器官缺氧一复氧影响的研究。结果发现:异丙酚后处理,能显著减轻大鼠心肌细胞缺氧一复氧损伤;异丙酚预处理,能显著减轻缺氧II型肺泡上皮细胞凋亡,提高细胞存活率。并推测这种保护作用的相关靶基因及胞内信号转导途径,相关研究结果先后于2010年和2011年发表在Euro—peanJournalofAnesthesiology和Injury杂志。在此基础上,制定研究方案,观察常规使用的静脉物异丙酚,对创伤失血性休克拟行手术患者缺血器官的影响及可能机制。如果动物实验的结果能够在临床麻醉患者身上得到印证,那么对于科研工作无疑是一个重要的肯定和鼓励。毕竟,开展的所有医学科学研究最终服务的个体是人,只有成功实现基础实验和临床试验的对接,完成研究成果的转化,才能真正体现科研工作的价值。
3科研成果应用于临床
近年来,进行了大量的动物实验,研究高位脊髓损伤后神经中枢、心脏、肺、大血管、外周神经等部位的自主神经功能障碍,从中筛选出从外周到中枢的一条异常神经反射弧。研究课题《平战时脊髓损伤后心血管功能可塑性的研究》获得了2007年军队科技进步二等奖。以该研究成果指导临床高位脊髓损伤患者的麻醉管理,术中无1例患者出现恶性自主高反射。内皮干细胞的研究是目前医学界研究的热点,已经证实内皮干细胞在细胞炎症反应和自身免疫应答的调控方面发挥了重要作用。科室的研究生也在该方面进行了一系列动物实验,发现应用内皮干细胞移植,可明显减轻大鼠内毒素所致急性肺损伤,研究论文今年已被国际麻醉学顶尖杂志《Anesthesiolo—g)r》接收。由于内皮干细胞移植已进入临床实践,下一步就是要联合医院、大学、科研机构、医药公司和生物器械公司等部门和机构,将该研究成果逐步推向临床。但由于临床研究的复杂性,涉及适应证、医BasicMedicalEducation,Jan.2012,Vo1.14No.1学伦理、药物或治疗方法的安全性评价等,实验室的结果转化成为经过临床验证有效、能够在l临床推广应用的成果将会是一个较长的探索过程。
期刊定位是把期刊服务宗旨、发展层次、目标市场放在适当的地位并对其发展前景做出的客观评价[4]。把握期刊方向,准确定位是期刊发展的基础,只有做到准确定位才能得以顺利发展。随着政策的出台,期刊改革势在必行,期刊也应与时俱进,顺势期刊的发展方向,根据市场的需要,不断调整办刊思路,经营策略,找到适合自身期刊特点的定位模式。第一,期刊名称定位,期刊名称期刊的一顶帽子,一个品牌,一个标志,学术类期刊要有学术类期刊的品牌,准确定位期刊名称,一看名字就知道是学术类期刊。例如《中国草地》更名为《中国草地学报》,《中国兽医科技》更名为《中国兽医科学》,两刊更名后,期刊学术氛围明显增强,稿件质量也有明显提升,期刊影响因子显著提高。第二,期刊内容定位,根据市场需求和行业内的学术前沿的科技成果,找准期刊的内容定位,同时明确学术类期刊的办刊宗旨和办刊方向。
2突出办刊特色
出版家邹韬奋先生曾经说过:“没有个性和特色的刊物,生存已成问题,发展更没有希望了。”期刊特色,是就期刊内在和外在的独特之处而言的,是期刊自身具有的、区别于其他同类刊物的内容特点、编辑技巧、版式设计等个性的综合反映[5]。突出学术期刊的办刊特色,才能更好地抓住读者,吸引优质稿源,才能立足于市场。畜牧兽医学术类期刊应依托主办单位强势学科的优势,利用主办单位专家云集的优势,打造学术类期刊特色。例如,《动物营养学报》以研究动物营养学为特色,开设了猪营养、家禽营养、反刍动物营养、分子营养等特色栏目,现已成为最具影响力的动物营养学术类刊物。《畜牧兽医学报》是报道中国畜牧兽医行业最具创新性、突破性及代表学科发展前沿的重大科研成果为特色。《中国畜牧兽医》以报道中外畜牧兽医研究最新进展与动态,传播中外畜牧业最先进的实用技术为特色,并开设了国外畜牧科技、流行病防治等特色栏目,内容形式多样、满足不同层次读者的需求[6]。期刊有了自己的特色才有读者的聚焦,受到读者的认可和欢迎,才能保持期刊持续发展。
科技期刊核心竞争力最终就是人才竞争[7]。因此,学术类期刊的发展离不开长远的人才战略,要建立人才核心骨干和优秀团队,同时还要注重专业人才的培养,专业人才梯队的建设。拥有一流的人才才是期刊可持续发展的最基本的保障[8]。第一,学术类期刊必须依靠专业的执行主编,执行主编的专业水平、专业能力决定期刊的专业水平和高度。主编能够把握行业焦点热点、策划优秀选题、吸收优秀稿件等先决条件,只有这样才能让期刊发展更快,影响因子更高,竞争力更强。例如《畜牧兽医学报》、《动物营养学报》、《草业学报》等都是畜牧兽医行业内知名的专家、教授担任主编,现已是行业内最具影响力的期刊。第二,高效的编辑队伍,畜牧兽医学术类期刊编辑必须要求有丰富的专业知识、有很强的计算机水平和良好的道德素质,这样才能有效的提高期刊文章质量、提高期刊核心竞争力。《畜牧兽医学报》所有编辑都是畜牧兽医专业毕业的硕士、博士研究生,有效的提高《畜牧兽医学报》的发展速度,显著地提升了期刊的竞争力。
4不断提高期刊稿件的学术水平
学术类期刊的稿件学术水平的高低,直接影响到学术类期刊的被引频次、影响因子和学术地位。加强选题策划,通过主动组稿约稿,扩大优质稿源。同时要及时跟上国内的研究进展,争取国内优秀稿件不投向国外,还要鼓励国内和国外作者合著论文,提高作者的国际化程度,从而提高期刊的国际知名度和影响力。《畜牧兽医学报》、《中国畜牧兽医》一直遵循办刊宗旨,致力于提高稿件质量,吸引优秀稿源。第一,时时关注科研进展,主动与专家约稿,保持稿件时效性。第二,优秀稿件开通绿色通道,快速审稿、快速编辑、快速刊登,缩短刊发周期。第三,提升服务质量,定期给作者提供行业信息动态、科研进展,同时开展各种学术交流活动。
5组建国际化审稿专家库
学术类期刊的审稿专家是保证稿件质量的学术性、创新性、科学性的关键因素,因此,学术类期刊应该组建一支高效、公正、高水平专家审稿人队伍,实施编委负责制,真正从源头上遴选优秀稿源。国外优秀期刊普遍实行资源国际化政策,包括作者、编委、审稿专家的国际化[9],例如《自然》拥有数千人的国际网络审稿专家,《科学》有1/3的审稿人来自世界各地[10]。因此,有重点的聘请国际专家加入审稿专家库是学术类期刊融入全球化的发展趋势。《畜牧兽医学报》现已聘请一名外审专家进行文章的把关,通过外审专家审稿大大提高了学术期刊的论文质量,为期刊向国际化发展提供了有力的保障。
6适时创办英文刊,提高期刊国际化水平
根据《中国科协科技期刊发展报告(2012)》显示,2011年底中国科协拥有科技期刊1050种,其中中文刊971种,英文刊仅有79种,约占期刊总数7.52%。第一,先办特色英文增刊,扩大国际交流。《畜牧兽医学报》2009—2011年连续3年自筹经费每年出版1期英文版增刊,通过作者与相关国外学者专家进行交流,大大提升了国际影响力。第二,适时创办英文刊,提高期刊国际化水平。由于研究评价中的不良导向,国内优秀科研成果大量流向国外科技期刊发表,从而导致国内外期刊在稿源上存在着不公平的竞争环境。同时国际出版集团扎堆在中国挑选优秀期刊加入其集团,掠夺优秀稿源。为了提升国内科研成果交流的国际化,适时创办英文版期刊。这不仅符合时代潮流,同时也符合国家扶持英文刊的政策导向。
7建立中英文网络化平台,提高国际检索率
随着网络化的普及,科技期刊逐步开始建立了自己的网站,据统计中国科协所属的期刊中有49.9%的期刊建立了期刊网站[11]。中国科学技术信息研究所收录1868种期刊中已有59.2%建立了自己的期刊网站[12]。学术类期刊应积极建立网络化平台、出版网络期刊,提高网络信息的利用率[13],逐步向网络化、智能化、数字化和多样化发展。学术类期刊的网络化平台包括稿件采编系统、稿件远程处理系统、网刊系统和管理系统,方便了作者在线投稿、查稿和稿件沟通,提高了专家审稿效率,提升了期刊编辑网络化办公能力,实现了从文章投稿—专家审稿—编辑加工—排版出刊全过程的无纸化操作。建立中英文网站,有利于提升国际化的宣传平台,有利于国际检索机构检索,有利于提高期刊网络信息的利用率。《畜牧兽医学报》、《中国畜牧兽医》全面开展了中英文网络平台建设,中文网站实现了全文免费上网、免费下载、信息等功能。英文网站了英文版文章题目、文章摘要和文字关键词,建立了期刊网络版,包括网络文字信息和广告信息,实行印刷版与网络版的信息群辐射效应[14]。大大提高了文章的显示率,提升了学术类期刊的品牌和竞争力[15],扩大了学术类期刊的国际影响力。
8结语
省招生考试管理中心公布了我省2012年普通高校专升本选拔考试录取最低控制分数线,我省2012年普通高校专升本选拔考试评卷登分统计工作已圆满结束。经省招委批准,按考生成绩与计划数1:1的比例,划定了各专业录取最低控制分数线。录取工作将于7月8日进行。
社会体育、体育教育、音乐学、音乐学(音乐治疗方向)、舞蹈编导、汉语言文学(播音主持方向)在文化课最低控制线上,根据考生志愿和专业测试成绩分段(5分一段)从高到低投档,由学校择优录取。社会体育、体育教育专业测试成绩80分以上的考生,文化课成绩可增加20分投档。安全工程(民爆公共安全管理方向)和法学(侦查方向)两专业录取时,要求考生面试、政审合格;英语专业录取时,要求口语合格。
各专业最低控制分数线为,非师范类:安全工程(民爆公共安全管理方向)177分;社会体育185分;法学342分;舞蹈编导85;法学(侦查方向)222分;会计学367分;采矿工程325分;金融学374分;测绘工程219分;财务管理333分;电气工程及其自动化381分;市场营销298分;机械设计制造及其自动化327分;国际经济与贸易264分;过程装备与控制工程335分;护理学209分;计算机科学与技术328分;口腔医学352分;热能与动力工程358分;临床医学311分;土木工程345分;药学373分;动物医学173分;医学检验260分;农林经济管理222分;医学影像学315分;园林260分;针灸推拿学394分;园艺256分;中西医临床医学301分;旅游管理346分;中药学370分;化学工程与工艺349分;中医学355分;应用化学114分;美术学117分;编辑出版学318分;艺术设计288分;广播电视编导312分;音乐学185分;汉语言文学(播音主持方向)220分;音乐学(音乐治疗方向)145分;汉语言文学(文秘方向)302分;英语396分。
师范类:汉语言文学338分;思想政治教育347分;化学373分;体育教育220分;计算机科学与技术381分;物理学399分;教育技术学278分;小学教育320;美术学268分;学前教育307分;数学与应用数学391分;音乐学195分;生物科学234分;英语407分。
Laboratory Animal Science
Tan Xiangwen; Xu Jinhua;Wang Zongbao; Wu Duansheng
Liu Xin;Yao Feng
(①Department of Laboratory Animal Science,University of South China,Hengyang 421001,China;
②School of Pharmacy and Life Science,University of South China,Hengyang 421001,China)
摘要: 实验动物学对生命科学发展具有重要支撑和促进作用。在实验动物学教学中,对教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了改革和探索,激发学生对科研的兴趣,着力培养本科生的科研能力,取得了较好的效果。
Abstract: Laboratory animal science has become an important effect of support and promotion in life sciences development. In the teaching process of laboratory animal science, a series of teaching reforms have been performed and explored. The reforms deal with several aspects, such as teaching content, teaching measures, and examination manners. The basic approach was to excite students' research interest, focus on training undergraduate students' scientific research capability. A good effect of teaching reforms has been obtained.
关键词: 实验动物学 教学 本科生 科研能力
Key words: laboratory animal science;teaching;undergraduate student;scientific research ability
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)26-0202-02
0引言
随着科学技术的发展和社会对高素质人才的需求,高校学生作为国家人才精英的储备库,他们的科研、创新能力如何将对国家的整体实力产生重要的影响[1]。《高等教育法》把具有从事本专业“研究工作的初步能力”作为本科生培养的学业标准重要目标之一[2]。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)明确指出,高等教育要“支持学生参与科学研究”。在校本科学生参加科研活动不仅有利于其创新能力的培养,而且是使其专业知识得以活化的一个有效的途径[3]。科研能力是指属于各学科领域研究者共同具备的一种能力。其狭义是指从事具体科学研究工作的能力,主要包括创新能力、观察能力、实际操作技能等。随着社会进步及科学技水平的快速提高,人们对科研能力有了更广义的要求,即除了能从事具体的科学研究工作外,还包括组织管理能力、团结协调能力、文字和语言表达能力等要素[4]。实验动物学(Laboratory animal science)是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科,是随着医学、生物学的发展而兴起的一门融生物学、医学、畜牧兽医学等知识为一体的综合性新兴交叉学科,对生命科学的发展起着越来越重要的支撑和促进作用,直接影响着许多生物医学研究课题的确立、实施。人类基因组计划,基因结构与功能组学的研究等重要研究都离不开高质量实验动物的广泛应用。对于生物医学专业本科生而言,养成科学思维,掌握动物实验科学研究方法十分重要。作者长期从事实验动物学理论与实验课的教学工作,重视教学改革,就如何提高本科生的科研能力进行了探索与实践,取得了较好的效果。
1理论教学注重培养本科生的科研意识
理论教学是培养学生科研能力的重要途径。科研活动需要创新思维与创新方法,每一门课的教师都应当将创新的思想有意识地贯穿于教学过程始终,在自觉引导学生学习书本知识的同时,促使其善于发现问题、思考问题、解决问题,提出新思想、新观点。实验动物学虽然起步较晚,但已形成其独有的理论体系和学科特色,是一门应用性很强的学科。如何将这众多的教学内容在有限的时间里传授给学生,培养科研意识,是每一位实验动物学教师应该认真研究的重要课题。
1.1 编写合适的教材教材是科学知识的载体,也是培养人才的需要。实验动物学尚无全国通用统编教材,2001年我们组织了省内10余位实验动物科技人员,在原来内部教材《医学实验动物学》基础上,编写了《实验动物学》(2001年,湖南科技出版社)作为教材。该教材在查阅了国内外大量文献,博国内同类教材之长的基础上,根据作者自己多年来从事实验动物学的教学、科研经验,尽可能反映实验动物学最新研究进展,将有关科研成果融入到教材中去,为上好实验动物学课程、培养学生科研意识提供了良好基础。此后我们又编写了《实验动物学实验指导》(2004年,国防科技大学出版社)、《现代实验动物学技术》(2007年,化学工业出版社)等著作供学生参考使用。2008年,《实验动物学》被评为校级精品课程。
1.2 使用多媒体教学我们从2001年开始使用多媒体教学,目的是使教学过程更为灵活多样、丰富多彩,提高课堂教学效果和质量,便于学生对该课程内容的理解和掌握。尤其是图片、精心设计制作的动画演示,图文并茂,既反映了课程特点和知识点的要求,又充分的反映了学科的特点和趋势,使枯燥复杂的实验动物环境、实验动物饲养过程、动物科研实验变得简单易懂而且非常生动,如克隆绵羊一多莉的诞生,在PPT中插入视频演示,引起了学生强烈的兴趣。目前实验动物学理论教学全部使用多媒体教学手段,每个老师都制作了具有自己特点的教学课件,大家相互交流,取长补短,形成了相互学习、资源共享的良好风气并在实际使用中不断更新完善。多媒体教学使实验动物学理论教学更加生动和直观,在实践中取得了较好效果,受到了学生的欢迎。
1.3 讨论法教学,强化本科生科研意识现代生物医学研究对实验动物和动物实验都提出了更高要求,特别是实验动物标准化方面,提出了严格要求,以期取得好的实验结果。教学与科研是高校教师的重要工作职能。我们积极开展了实验动物学科学研究,形成了以糖尿病与动脉粥样硬化动物模型研究及水生实验动物育种及应用研究为主要方向的科研特色,同时我们参与实验动物生产与供应、动物实验管理、实验动物质量检测、环境质量检测、实验动物许可证年检等事宜,对实验动物与动物实验有着深刻的实践经验。在教学中,我们根据本科生科研意识不充分、科研兴趣不浓、科研能力不强的特点,结合经典的科研实例或围绕作者的科研方向、科研成果和最新研究进展,有意识提出科研问题,开展课堂讨论,强化互动性,在解答疑惑的过程中引导学生积极思考,激发学生对科研的兴趣,培养学生科研意识。
2实验教学着力提高本科生的实践动手能力,培养科研思维
实验教学是实现高质量人才培养目标的一个重要环节,它是对理论教学的验证、补充和拓展,具有直观性、实践性和探索性强的特点,在培养学生科学素养方面,具有理论课教学所无法替代的作用,能够培养、训练学生的操作能力和创新能力,锻炼学生的科研能力,可以为他们将来进入工作岗位或研究生阶段的深造奠定良好基础[5-6] 。实验动物学具有很强的实践性。近几年来,我们在实验课程教学中进行了一系列改革探索,使实验动物学实验的教学水平和效果都得到了很大程度的提高。
2.1 改革实验内容,增设综合性、设计性实验有些实验内容为验证性实验,操作过于简单,如常用实验动物的抓取与固定、雌雄性别鉴别、编号标记方法以及外科手术方法等,对学生缺乏吸引力,无法激发学生主动学习的积极性。为此,我们减少了验证性实验,增设了综合性实验:如人类疾病动物模型的制备,增设了设计性实验如红鲫遗传学标记方的法检测等,让学生自主设计实验方案。学生必须根据自己的实验目的查找资料,选择相应的材料,确定实验方法,得到最终实验结果并作出分析判断,从而突出了技能训练,将技能培养贯穿于整个学习中,使学生拓宽了知识面,调动了自主学习的兴趣和积极性,增加了动手机会,实践能力得到了提高,有利于学生科研能力的培养。同时,有些实验无法用实物或不便于用实物演示,或是场地、仪器的限制,我们增设了录像、多媒体课件等现代教育技术手段。SPF动物饲养操作,因是屏障环境,受场地限制,我们制作了光盘,通过观看光盘中教师的实验演示,使学生在很短的时间内,就可直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,增加了课时的有效性,培养了严谨的科学态度和科学思维方法。动物实验涉及动物伦理的问题。在实验中,我们要求学生善待动物,注重动物福利,在使用实验动物进行教学、科研、检定时必须符合“3R”原则,符合国家的法律、法规,从而使学生树立爱护实验动物的意识。
2.2 改革考核方式,培养实践能力考核是对学生一段时间内学习效果的检验,通过考核,能科学检验学生掌握实验动物学知识的水平,恰当衡量学生动物实验的动手能力,真正体现学生环境保护与善待动物的精神[7]。实验动物学为考查科目,少数学生平时上课不认真,实验课程不注重动手能力,最后考试的时候搞突击。为此,我们改一次闭卷考试定成绩为闭卷考试与实验成绩相结合的方式定成绩。实验成绩采用将平时实验成绩和实验操作考试成绩相结合的办法,各占50%。平时实验成绩可根据学生的实验态度、实验操作的规范性,实验结果、实验报告的完成情况综合评定。实验操作考核方面,以实验带教老师为主考,学生每2人一组,考核内容以动物实验基本操作为主,如常用实验动物的抓取、固定、麻醉,器械的使用等是否准确、规范化。这样不仅培养了学生的独立开展动物实验研究的能力,也培养了个人的团队合作精神。
2.3 加强实验室建设,以满足实验教学的需要加强实验室建设是提高实验教学质量的重要保证。我们积极争取学校、上级部门的资金投入,如中央财政支持地方高校发展专项资金―动物实验平台已获批准,将极大改善实验室条件,为大学生实施科研训练提供保证。为增强实验教学的效果和质量,我们还有计划送实验教学人员外出培训进修,以加强实验教学人员队伍建设,不断提高他们的业务素质。此外,加强实验室的科学管理,也是提高实验教学质量和水平的重要保障。
3推行本科生导师制,培养本科生科研能力
随着素质教育理念的确定,完全学分制的推行,如何培养大学生学会学习、学会做人、学会创新,即大学生能够根据未来经济社会的发展和科学技术的进步以及人才市场的需求,构建适应于时代需求的知识与能力结构是当前高等教育的核心课题。本科生导师制借鉴了研究生导师制的经验,是一项帮助本科大学生树立正确的人生观,督导学生学业,确保学生个性化发展的纵向管理体制。每名导师可带大约3―4名本科生。导师可以结合自己所授学科特点和科研方向,对学生进行学习策略和学习方法的指导,指导学生开展研究性学习,培养学生的自主学习能力,并可以指导所带学生的毕业论文。
3.1 直接参与科学研究在导师的指导下,由学生作为主持人申请科研项目,如大学生研究型学习与创新实验项目、大学生科研项目等。通过申请科研项目或参与导师的科研项目,全程参与科学研究,有利于提高大学生的创新精神,推动大学生科研能力的提升。无论哪种模式,学生在选题、查阅资料、设计研究方案和技术路线、经费预算、撰写课题研究报告等方面较大限度地发挥了主观能动性,增加学生动手动脑的机会,激发了他们独立思考和创新意识,同时也培养了他们的团队协作精神。
3.2 实施毕业论文毕业论文是本科教育的最后一个重要环节,其目的是通过毕业论文这一教学环节,培养学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能来分析和解决本专业某一实际问题的能力,使学生科研能力得到一次完整的综合训练。本科生在导师指导下,通过选题、开题、实验实施、数据分析、文献综述、论文写作等环节来提高综合运用知识的能力、分析和解决实际问题的能力,巩固、提高了学生所学的理论知识、实验方法和技能,科研能力和创新意识得到了培养。
4结语
在实验动物学教学中,教师应当将教学的重点由原来传统的单一知识传授型转移到以素质教育为主的教学上来,以科研促进教学,培养学生的科研能力。今后我们还要继续深化实验动物学教学改革,面向不同专业,调整教学内容,改革教学方法,将科研意识贯穿于教学全过程,促进实验动物和动物实验的标准化,促进生命科学研究的进步和发展,使实验动物学教学真正适应高等院校人才培养目标的需要。
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关键词:虚拟实验;机能实验学;教学改革;探索
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0061-02
医学是一门实践性极强的学科,医学机能实验教学是培养和提高学生基本操作技能和创新能力的重要环节。然而,随着我国高等教育体制改革的深入,传统机能实验教学模式的局限性日益显现,已成为制约机能实验教学发展的瓶颈。因此,探索机能实验学教学改革已成为高校医学实验改革的热点[1]。随着计算机技术的迅猛发展,把计算机技术的优秀成果与医学实验教学有机结合将成为医学实验教学改革的必然趋势,虚拟实验技术便是其中重要成果之一。虚拟实验室是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情景,供学生观察与操纵其中的对象,使他们获得体验或有所发现。为适应医学教育改革的需要,我校机能实验中心进行大胆的改革,强化机能模拟实验在机能实验教学中的地位,努力探索如何更好发挥计算机优势,提高机能实验学教学效果。
一、改革传统机能实验教学模式,积极探索机能虚拟实验教学新方式
医学机能学实验是一门将生理学、病理生理学与药理学实验三者有机结合在一起的综合性实验学科,是医学教育的重要组成部分。传统的实验教学占用并消耗大量的实验动物、器材、教学场地和师资力量。随着医学教育招生规模的扩大,出现了实验经费相对不足、教学资源相对缺乏等现实问题,造成“实验动物由大变小、数量逐渐减少,以及实验小组人数过多”等现象,以致学生动手操作的机会减少,这已成为我校制约机能学实验教学质量提升的瓶颈。目前,国外(特别是发达国家)的医学实验已经很少开展动物实验,我国的医学实验教学也应逐步与国际接轨,将逐步减少动物实验的数量,这也符合动物实验的3R原则。因而改革机能实验学传统教学方式(真实动物实验)已成为当今医学教育改革的热点问题。随着计算机、多媒体与网络技术的发展及普及,计算机模拟与仿真实验技术作为一门新兴的实验技术迅速崛起,在医学机能学实验中探索与应用计算机模拟实验教学的新方式势在必行。为了尽快解决这些制约机能实验教学的现实问题,我校对机能实验教学进行了积极、有效的探索。
二、虚拟实验教学的优点
虚拟实验室是通过多媒体计算机模拟仿真技术同仪器设备性能相结合在电脑屏幕上创造出模拟的仪器性能、实验条件和环境,以达到真实实验的效果。我校的医学机能虚拟实验室由资料室、准备室、模拟实验室、动物房和考场五个功能不同的“房间”组成。虚拟实验室为开设各种虚拟机能实验课程提供了全新的教学环境。模拟实验室与真实实验室类似,可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器设备,学生可以逐步点击相应的实验材料、实验动物和实验仪器以模拟实验操作过程,这是仿真实验室有别于传统实验教学课件的重要特征之一。通过对机能学实验计算机仿真实验教学的深入研究,发现计算机仿真实验在该学科教学中的有着以下独特优势。
1.有效缓解教学经费不足和资源短缺等问题。传统的机能实验教学占用并消耗大量的实验动物、器材、教学场地和师资力量。随着我国高等教育招生规模不断扩大,技术更新速度日益加快,传统的实验教学手段(即真实实验)由于受到教师资源、场地、仪器和设备的限制已经不能完全满足教学需要。近年来,国内外许多高等院校纷纷将虚拟实验室应用于机能学开放性实验教学中[2],以效缓解教学经费不足和资源短缺等问题。例如由于教育经费投入等因素限制,医学院校仪器设备的种类、数量以及实验动物不足成为制约高质量人才培养的瓶颈,而仿真实验室所用的虚拟软件与真实仪器设备具有成本低、可重复利用等优势;而且虚拟软件不存在仪器性能波动、设备耗损、药品试剂消耗和“三废”问题,较少的投入就能实现多人同时上机操作练习。因此,通过开设虚拟实验,有利于缓解医学院校实验教学资源相对紧张的状况。
2.虚拟实验利于规范学生的实验操作与培养学生严谨的实验态度。科学严谨的实验态度对培养医学积极主动地进行实验和动手操作意识起着至关重要的作用。在计算模拟实验中,实验室采取人机交互的方式实施实验,就像置身于真实的实验场景中,具有智能性、仿真性、形象性和趣味性,充分激发了学生学习的兴趣和积极性。医学机能实验学教学的对象主要是刚进入大学二年级的学生,他们对基础医学有了初步认识,还不能熟练运用相关知识进行病理分析。然而,他们又渴望将这些知识运用于临床实践,为了满足学生的需求,我们开展了一些与临床联系比较紧密的实验,例如:犬失血性休克微循环功能障碍与呼吸衰竭及复苏等实验,先进行模拟实验练习;然后通过教师示教及学生利用实验动物对模拟实验结果进行验证和观察。因此,虚拟实验可作为预研手段为真实动物实验奠定基础,这样既可节约大量教学成本,缩短实验周期,又可减少操作失误与提高实验成功率;同时增强了学生动手能力。通过自己动手验证模拟实验的结果,激发学生对实验的兴趣、规范学生的实验操作与培养学生严谨的实验态度。
3.虚拟实验教学有利于激发与培养医学生的创新意识。机能学虚拟实验具有很强的开放性,虚拟实验平台与真实实验平台类似。通过提供不同的模拟与仿真软件,学生可以充分发挥自身的想象力和创造力,自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器设备,选择实验动物;并且可以随时改变生理系统模型中的各种参数的取值范围,设计实验目的,观察实验过程,实现自己实验设想,以提高学生的动手能力、思维能力和实践能力。例如,当在动脉模型中设置低于正常值的血管弹性时,则构成了动脉硬化模型。这种通过改变心血管系统模型中的各种参数的取值范围,可仿真一系列心血管疾病模型。在这些病态模型上所进行的虚拟实验对研究相关的疾病发生机理以及防治方法有着重要意义。因此,计算机模拟与仿真实验能够使学生在获取新知识的同时,得到启发;在增强实践能力、动手能力的同时,培养了学生的创造力,提高了学生的创新能力,这是过去传统实验所无法比拟的[3]。
三、虚拟实验在机能实验教学中的局限性
虚拟实验室虽具备上述诸多优点,但虚拟实验在机能实验教学中也存在局限性:①虚拟实验中实验者通过计算机对实验对象进行模拟实验操作,由于受到真实场景的可再现性限制,有些机能学实验难以用虚拟实验替代真实实验中的各种实验操作,如糖皮质激素的药效学观察实验;②虚拟实验受到技术支撑方面限制,例如智能程度就是其中重要的制约因素之一,低智能度的虚拟实验往往脱离真实实验场景。③虚拟实验终究是虚拟的,不具备真实实验中的一些干扰因素等,因而在真实实验中通过对实验过程中出现的各种不确定因素的分析思考及排除等培养学生能力的情景,在虚拟实验中不可能完全包含。例如在真实的实验过程中,可能会出现动物麻醉后的死亡与动脉插管内血液的凝集等意外现象,这些在虚拟实验中不会出现,而这些现象可以培养学生分析和解决实际问题的能力,这些应急处置能力是医学生以后在工作岗位上最需要具备的素质之一。
四、虚拟实验与真实动物实验有机结合,努力提高教学质量
通过7年机能模拟实验教学探索,我校机能中心的模拟实验教学初见成效。尽管虚拟实验具有传统机能实验无可比拟的优势,但其不能完全替代真实实验,它只是对真实实验的一种延伸和强化。虚拟实验保障真实实验的实施以及教学的顺利进行重要手段,有利于培养学生的创新意识,也为机能学实验的开放性教学提供了新的途径。真实实验的主要目的是为了帮助学生验证课堂的基础理论知识和培养学生的基本操作技能。真实实验和虚拟实验都是机能学实验中的重要组成部分,二者相互结合,相互促进。因此,在医学机能实验教学改革的具体实践中要注意处理好“虚拟实验”和“真实实验”的关系。在实验条件允许情况下,尽量按照教学计划来开展真实实验,不能一味地强调虚拟实验而忽视真实实验,要“虚实”结合,既相互补充,又各有侧重,使二者更好地为机能学实验教学服务,以便取得更好的实验教学效果。
传统机能实验教学模式的局限性已成为机能实验教学发展的制约因素,虚拟实验将是传统机能实验学教学改革的方向,也是传统实验教学改革中重要组成部分。处于发展变化中的虚拟实验,随着计算机运用技术的不断进步,其在机能实验教学中有着广阔的应用前景。将计算机虚拟实验与真实实验有机结合,各取所长,达到优势互补,作为提高机能实验教学质量的重要手段。
参考文献:
[1]谢忠好,陈醒言,范小芳,龚永生,胡良冈.医学机能学教学虚拟实验的设计[J].温州医学院学报,2011,41(2):168-169.
[2]徐静,孙艺平,王冬梅.虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较[J].医学教育探索,2009,30(6):75-76.
[3]杨路,曹弟勇.机能学实验模块在医学生能力培养中的作用[J].临床合理用药,2013,6(1):177.
【关键词】
医学生;实验动物福利;教育
作者单位:510515南方医科大学实验动物中心
通讯作者:顾为望 E-mail:
1 实验动物福利的提出与发展
19世纪末,随着生物医学的发展和社会文明的进步,动物越来越多地用于生物医学研究的实验中,实验动物的福利成了人们关注的焦点。实验动物的福利就是在以科学研究为目的的实验动物的生产和使用中最大限度地保证动物健康、安乐、舒适,从而获得客观、科学、准确的科研数据[1]。
近几年实验动物福利问题受到了国际关注,2008年11月,欧洲实验动物科学协会联盟称,它希望更新法规以更好地保护整个欧洲的实验动物;2010年4月,新闻报道称,欧盟将实施动物实验新法规,新的欧盟条约中有条款提到,“联盟国应该给足动物应有的福利,因为动物是有感知的生物[2]。”
落实和贯彻实验动物福利已成为国际趋势,是社会文明和经济发展到一定阶段的必然产物,在未来建立一个国际通用的实验动物福利标准已成为共识。
2 我国实验动物福利的现状
中国实验动物科学的起步很晚,基础很差,但自80年代以来发展迅速,前国际实验动物科学委员会主席罗塞尔曾感慨道:“我亲眼看到中国的实验动物科技事业在不到十年的时间里,走完了西方国家半个世纪的路程。”尽管我国的实验动物科学突飞猛进,有关政策及标准不断完善,实验动物福利问题引起越来越多的重视,但在维护实验动物福利方面,我国与国外相比有很大的差距。
我国的实验动物福利只有相关的管理办法和部分条款,可操作性不强,缺乏明确具体的处罚规定,导致人们普遍漠视实验动物福利;在教学中,由于施教者动物福利意识的淡漠,并不会在涉及到动物实验的实际操作和演示中向学生传达有关维护动物福利的信息,而给学生造成实验动物只是一种资源和工具的印象:动物在清醒的状态下或未麻醉彻底就进行操作、实验结束后不给予人道处死使动物在巨大的痛苦中逐渐死亡、在垃圾堆中也时常会看到奄奄一息的实验动物,这些场面令人极为难受;只有少数实验性专业和研究生教学中开设实验动物学课程,导致医学生对实验动物福利缺乏认识,甚至毫无概念,在实际操作中不能切实维护实验动物福利,其中有些人甚至无视实验动物的痛苦,戏弄甚至伤害它们。目前情况,因为没有受到正规的实验动物福利教育,大部分医学生在设计实验和实际操作时根本不会顾及到实验动物的感受。
3 重视医学生实验动物福利教育的意义
3.1 培养术德兼备的合格人才的需要
“大医精诚”,“精”指专业熟练,“诚”指品德高尚。所谓“大医”,除了高超精湛的医术,还要仁慈博爱,悲天悯人。仁慈博爱方能做到“以天地之心为己心,视人之子犹己之子,勿以势利之心易之”,悲天悯人方能做到深切同情,感同身受,以人为本,尊重生命。医学生在学习阶段,生理、病理、毒理、解剖、外科手术等多门课程都要涉及实验动物,毕业后无论从事科研还是临床,依然离不开实验动物,如果对动物的痛苦和福利漠视,纵使可以“精术”,却很难“立德”,更难以确保对病患“一视同仁,贵义贱利”、“一心赴救,视病犹亲”、“廉洁淳良,不唯名利”、“宽厚仁和,倾诚无忌”,有“术”无“德”是教育的失败,更是社会的损失。
3.2 有助于医学生道德上的自我完善
残忍的对待实验动物会使人堕落。同情和怜悯是人性的组成部分,人类如果对动物残忍,就会钝化和减弱他们对动物的痛苦的恻隐之情,进而在与别人交往的过程中,弱化甚至泯灭自身可以助人的本性。对动物残忍实际上是“恃强凌弱”,长期如此,这种心理和行为会投射到人类内部,演变成强势个体虐待弱势个体,丧失良知、爱心和同情心。
3.3 提高医学生的思辨能力
加强医学生的实验动物福利教育,还有助于他们学会辩证地、科学地思考问题。动物福利和动物利用是对立统一的两个方面。提倡动物福利,不等于人类不能利用动物,不能做任何的动物实验,重要的是应该怎么合理、人道地利用动物,怎样科学地设计实验使实现研究目的所使用的实验动物数量降低到最少,怎样改善条件使饲养和使用过程中实验动物受到的损伤和痛苦最小,著名的“3R”原则就是在平衡科研欲求与动物痛苦的基础上产生的。
3.4 获得准确、真实、可靠的实验结果的需要
动物实验能够在医学科学研究中发挥重要作用,前提是必须选择符合标准的、健康的、遗传背景清楚的实验动物,同时还要排除各种干扰因素,消除不利影响。受污染、受虐待以及发育不良、营养欠佳的实验动物用于实验,其结果必然失去准确性、真实性和可靠性,甚至得出错误的结论。此外,实验实施之前,如果对动物进行温柔地抚慰,动物会显得比较平和、温顺,有的甚至能配合操作者进行实验;反之,如果操作者态度恶劣、动作野蛮粗暴,动物也会产生反抗情绪,有时动物会有意与人作对,拒不配合,实验很难继续进行,即使勉强进行下去,也得不到真实、准确的实验结果[3]。
3.5 发表学术文章的角度
为了保证实验结果的准确性和可重复性,以及符合一定的社会伦理原则,严谨的科学刊物在接受和发表涉及实验动物的文章时,都要求动物的来源、饲养和操作等遵循相应的法律、法规或条例[3],比如《CELL》的投稿规定,当实验动物是脊椎动物或更高级的动物时,在实验操作部分中要有明确的实验方案得到专门委员会认可的陈述;《NATURE》杂志对作者的要求与《CELL》的基本一致;《Biology of Reproduction》的投稿须知更详细,其中提及了美国三个部门对受试动物管理和爱护等方面的规章。因此,从发表学术文章的角度也应该加强医学院校学生的实验动物福利教育。
3.6 打破贸易壁垒的制约
目前中国的医药产业蓬勃发展,中国成为新药研发中心的必备因素都已具备[4],需要大量的医学生从事生物技术研究和承接生物医药合同外包服务,而药品的检定中实验动物的质量以及福利状况都会影响对外贸易。因此,我国加入WTO后,必须重视实验动物福利,加强医学生的实验动物福利教育,否则这将成为制约我国对外贸易的技术壁垒[5]。
3.7 人类有善待实验动物的责任
实验动物作为特殊的动物群体是生物医学研究不可缺少的基础和支撑条件,实验动物以及较早的普通动物对生命科学特别是医学的发展做出了巨大的贡献,从1901年到2006年总共106年的诺贝尔生理学或医学奖中,70年的获奖直接涉及25种动物,其中常规实验动物如小鼠、大鼠、兔、犬、豚鼠、地鼠、猫、猪、猴、鸡、蛙的使用频率是91次,非常规实验动物如鸟类、马、鱼、蛇、果蝇、蜜蜂、线虫等是27次。过去半个世纪的医学与兽医学的进步大于人类历史上的任何时期,假如没有进行涉及动物的实验工作,这种进步是不可能的[3]。
3.8 体现社会文明的进步
一个国家的国民对待动物的态度如何,是衡量一个社会文明程度的重要标志。人类是地球上最具智慧和潜能的生命,但人类也归属于动物大家庭,与其他动物共享这个星球,而没有“主宰”其他动物的权利。随着社会文明的进步,人类应当扩大关怀的范围,设身处地考虑动物的处境,善待动物,尤其应善待对人类有着巨大贡献的实验动物,尊重生命,尽量减少动物不必要的痛苦。爱因斯坦说:“我们的任务是一定要解放我们自己,这需要扩大我们同情的圈子,包容所有的生灵,拥抱美妙的大自然。”加强医学生的实验动物福利教育,是社会文明进步的需求。
4 如何加强医学生的实验动物福利教育
4.1 普遍开设实验动物学课程,加大实验动物福利教学比例
实验动物福利的内容作为实验动物学这门课程的重要组成部分,可以贯穿实验动物学的各个方面予以强调突出,生物学、医学、药学、护理学专业以及其他有关生命科学的在校生,包括专科生、本科生、研究生,都应把实验动物学和实验动物福利的内容作为必修的课程;各门学科的教学中凡涉及到动物实验部分,始终贯彻“3R”原则:即替代、减少、优化,将科学发展的需要与实验动物福利相结合,阐明如何科学合理地使用实验动物。
4.2 发挥教师的主导作用,加强实验动物福利教学
切实保障实验动物福利,要做到知行合一。这要求培训教师本身具有较高的素质,师资队伍比较稳定,身教胜于言教,首先教师要加强自身对动物福利内涵的认识,定期接受以实验动物福利规章制度、相关技术为主的培训,在实际的教学工作中以身作则,通过言传身教对学生产生影响,潜移默化中使动物福利的观念和意识深入人心;涉及到动物实验时,在实验的设计和实验动物的使用上做到最大程度的科学、合理并兼顾仁爱,同时依据自身条件并参照相关法规建立符合实际情况的、切实可行的实验动物福利制度,遵照执行。
4.3 定期开展讲座,广泛宣传教育
医学院校成立实验动物保护协会,定期宣讲实验动物福利理念,对本校教师和学生以及社会民众普及实验动物福利知识,举行祭奠实验动物的仪式等,以促进培养医学生、科研工作者和全体教职员工善待动物、尊重生命的观念,同时近一步敦促全社会推动实验动物福利事业的发展[6]。
综上,重视并保障实验动物福利是科学文明社会发展的必然结果,对医学生进行实验动物福利教育意义重大,无论是从高校培养高素质合格人才的角度,还是为了医学生自身的完善和发展,加强实验动物福利教育都势在必行,刻不容缓。
参 考 文 献
[1] 贺争鸣,李根平,李冠民,等.实验动物福利与动物实验科学.北京:科学出版社,2011:13.
[2] 王宁,王萧,王金林.基于动物福利的实验动物管理.第九届中国实验动物科学年会论文集,2010:522.
[3] 秦川.医学实验动物学.北京:人民卫生出版社,2008:152-153,13,8.
[4] 卢胜明,赵德明.中国实验动物产业化发展现状及方向研究. 实验动物科学,2008,25(4):33-44.