實驗動物學概念范文
時間:2023-12-19 17:49:40
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關鍵詞:五年制高職;數學教學改革;任務驅動教學法
目前職業院校招收的五年制高職學生,大部分是中考成績一般或較差的學生,他們大多數學基礎薄弱。現行的五年制高職數學教材基本上都依照高中數學簡縮版+高職數學的思路,以數學體系的嚴謹性和完整性為依據編寫,沒有太強的針對性。課堂教學也以課堂上教師講授知識點與例題,然后學生做練習的模式為主進行,學生普遍κ學學習興趣不高,甚至看到數學猶如驚弓之鳥,望而生畏,學習參與率低,學習效果不佳,教師也為上課無人呼應、唱獨角戲、教學效果差而叫苦不迭。
筆者認為出現上述問題的根本原因來自于以下矛盾:數學知識體系有其自身連續性的特點,環環相扣,前面一環扣不好就會影響后續環節的學習,然而五年制高職教育面臨的學生恰恰初中數學基礎薄弱,甚至小學數學功底也不扎實,若還是依照高中數學+高職數學的思路來,就會出現初中數學基礎差導致高中數學難以學好,高中數學學不好進一步導致高職數學也難以學好的結果,這樣只能一步步將他們隔離在層層數學大門之外。以往學習數學失敗的體驗已經挫傷了他們學習的積極性甚至扼殺了他們的好奇心,這樣做只會進一步打擊他們學習的積極性,從而在數學的知識殿堂前望而卻步,失去了對數學進一步學習與探討的動力。
德國著名教育學家斯普朗格曾說過:“教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創造力量誘導出來,將生命感、價值感喚醒。”教育的本質是引導和喚醒,沒有必要囿于數學體系的完整性和現有的教學內容與模式,于是我們針對五年制高職學生的特點,大刀闊斧地對課程進行了一系列變革,變革的思路以任務驅動教學法為指導,主要包括以下內容:
首先是教學理念的變革。教師以提高五年制高職學生的學習興趣為出發點,讓學生在探究問題、解決問題過程中體會成功的快樂與喜悅,一掃他們以往在考試中失利的陰霾。瑞典兒童文學家林格倫曾說:“如果學校不能在課堂中給予學生更多成功的體驗,他們會以既在學校內也在學校外都完全拒絕學習而告終。”不以生僻的理論讓學生退避三舍,以貼近實際貼近應用的任務為驅動,激發學生探究的欲望,對學生的進步予以及時的發現與肯定,把每個學生學習數學的激情激發出來。
其次是統一梳理協調現有的五年制高職數學體系,開發針對性更強的五年制高職數學教材。教材以一個個來源于實際生活或生產實踐的任務構成,任務由易到難,由簡到繁,少而精,能提綱挈領,任務的完成基本能涵蓋所有高職學生必需的基本知識點,根據需要或學生的探究情況可以有所擴充。教材完全打亂原有高中+大學的數學模式,不拘于數學體系的完備性,完全根據任務的需要將知識點整合起來。
再次是教學手段實現多樣化,切實提高學生學習的參與度,而教師在教學過程中以提出任務,引導評價為主。數學教學引入數學實驗室,讓學生在學中做,做中研,研中學。例如在涉及要計算極限、不定積分等任務時利用Matlab軟件來輔助完成,讓學生從繁雜的解題技巧的學習中解脫出來;引導學生利用Matlab軟件的繪圖功能直觀準確地演示函數圖形;在涉及平面解析幾何知識點時,引導學生利用幾何畫板軟件設計動畫,在互動中更形象更深刻地理解知識點。為充分發揮學生學習的主動性,調動學生學習的積極性,指導學生分成學習小組,分工協作探究解決給定的任務,通過查閱資料、討論辯論、匯報演示、互相評價等形式,讓學生自主學習掌握,在探究中提高學習興趣。
最后是全面改革教學評價機制。我們構建了五年制學生的數學學業評價體系,根據各小組任務解決的情況和學生在解決每個任務過程中的貢獻進行綜合評價,實行學生內部評價與教師外部評價結合,評價他們的查閱文獻能力、學習以及綜合應用知識能力、解決問題能力、團隊協作能力、實際操作能力、演示匯報能力等,全面綜合立體地反映學生學習的過程和結果,促進學生綜合素質的提高。
我院的五年制高職數學課程經過幾年的任務驅動教學改革實踐后,在教學思路、內容、方法及評價機制等方面都得到了很大改善,教師改變了以往單調僵化的教學模式,學生從中享受到了學習的樂趣與成功的喜悅,學習數學的熱情也被充分調動起來,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]周立偉.淺談中高職貫通國際商務專業數學學科的教材開發[J].課程教育研究,2016(3).
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關鍵詞:實驗動物學;創新性教學;教學理念;教學方法
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0150-02
科技發展的日新月異,使得實驗動物學在科學研究和相關產業發展中的支撐與促進作用不斷加強,實驗動物科學的重要性在于:一方面它是醫學、生物學研究的重要手段和支撐條件,直接影響著許多生物學、醫學研究課題的確立、實施和結果的可靠性;另一方面,它的提高和發展又把許多領域課題的研究引入新的境地,其發展水平的高低也是衡量一所醫學院校教學、科研水平的重要標志之一[1]。本文就南通大學實驗動物中心為了提高教學質量,培養理論知識豐富、實踐動手能力和創新意識強的實驗動物專業人才,對教學內容及教學方法等方面進行的創新性改革總結如下。
一、更新教學理念,體現創新思想
創新教育理念從根本上包含以下三個方面:即以人為本的教育觀念、促進學生全面發展的質量觀念及培養創新人才的教育價值觀念。要樹立創新教育理念,必須徹底轉變傳統的“三中心”(課堂、書本、教師)教學觀念,將創新教育的思想滲透在教學中。學生在校時間近80%是在課堂教學中渡過的,自然而然,課堂教學就成為實施創新教育的主渠道。那么,如何在實驗動物學課堂教學中實施創新教育呢?
首先,教師需要更新教學理念、轉變角色行為,從知識的傳授者轉變為學生學習的組織者、引導者和合作者。其次,實驗動物學本身是一門綜合性新興學科,隨著生命科學技術的飛速發展而不斷產生新技術,不斷出現開拓性、前沿性和應用性較強的知識,這些知識信息量大、內容豐富、涉及學科廣泛,如實驗動物的居住涉及建造學,空調送風系統涉及到電子信息學,動物的飲水飲食涉及營養學等。這就要求教師必須樹立終身學習的觀念,更加關注本學科最新的科研動態、進展,吸納最新科研成果,把握專業知識的前沿。或通過自身的學習、或通過進修、或通過實踐環節完善知識結構和專業技能。只有這樣,教師在課程教學時,才會有最新的視角、最充實的內容,讓學生感到學有所得,大大提高課堂的創新性效果。
二、整合教學內容,豐富教學方法
實驗動物學學科特點在于專業性強、應用性強,但系統性較差,理論課的教學往往比較枯燥和晦澀。因此,我們對教學內容進行了整合修訂,對實驗動物學傳統理論進行了必要的刪減及壓縮,圍繞學習目標巧妙地激發學生的學習興趣,產生興趣和疑問,并最終在教師的引導下解惑。
我們開設本課程的專業學生在其他基礎課如生理學、病理學、細胞生物學等課程中,都已經使用到部分實驗動物。但我們的調查表明,這些學生對實驗動物理解并不是很透徹,對實驗動物及動物實驗在生物醫學研究中的地位和作用認識不足,認為“實驗大、小鼠必須在屏障環境中飼養,操作很不方便,費用也大,不就是用個老鼠做實驗,需要那么復雜嗎?”我們在教學中將這樣的問題留給學生去思考,歸納分析實驗動物使用清潔級或SPF級的必要性,配合多媒體課件展現不同等級實驗動物對于飼料、墊料、生活環境等的差別,最后再總結實驗動物微生物等級分類。通過這樣的方式,將一系列教學內容聯系在一起。學生均反映這種教學方法使“教條化”的理論變得生動,貼合實際,易于接受。“動物實驗很殘忍,是不是應該終止動物實驗?”“終止動物實驗醫學發展會不會停滯不前?”對此開展一個實驗動物倫理專題,通過實例論證動物實驗的重要性、動物實驗和動物福利的辯證關系,或者讓同學分為正、反方,分別查閱相關資料,利用課堂進行辯論,這樣不僅在教學過程中體現了動物倫理道德教育,還激發了學生主動學習的熱情,提高了學生分析問題、解決問題的能力。
在合理整合教學內容的同時,針對不同的教學內容還需使用多樣化的教學方法。如實驗動物環境控制這一部分,涉及空調溫濕度調節系統、通風凈化系統、消毒隔離系統,錄像監控系統以及屏障系統中的人員流動、物品流動、動物流動等知識。純粹在課堂上講解理論知識既抽象又枯燥。我們根據教學目的采取“實踐教學法”,組織學生對屏障設施、普通設施、隔離設施進行實地觀察,并在老師的指導下親身體驗整個環節,取得了非常好的教學效果。教材建設總帶有一定的滯后性和局限性,難以反映當代科技發展的現狀。在基因敲除動物、轉基因動物、生物反應器,胚胎移植、ENU誘變技術等前沿知識學習過程中,我們單純以傳統的講授方式,學生會覺得既抽象又離我們的現實生活很遙遠。在教學過程中,我們以引導學生對本章節相關內容進行文獻檢索和查詢,慢慢過渡到由學生自主閱讀醫學、生物學發展史中與實驗動物相關的具有里程碑意義的經典文獻或最新文獻的方式,真正把學生帶到實驗動物學發展的前沿,加強對學習本學科意義的認識,了解課本中學不到的知識、概念和最新進展。
三、轉變實驗教學模式,注重實踐能力培養
諾貝爾物理獎得主美籍華人朱棣文曾一針見血指出:中國學生學習非常刻苦,書面成績優秀,但動手能力差,創新精神明顯不足。傳統的實驗動物學實驗教學模式多采用注入式,大部分實驗是遵循傳統的教師實驗前準備、講解操作步驟并進行示范、學生實驗、形成實驗報告的模式。因此學生僅需機械性、按部就班地“依樣畫葫蘆”進行模仿,不需主動思維和創新。這樣的教學方式限制了學生的思維空間,難以培養學生的創新能力。實驗動物科學是基礎醫學與臨床醫學之間的橋梁學科,是一門實踐性很強的學科,為學生提供從事生命科學研究領域不可或缺的有關實驗動物和動物實驗的基本理論知識和基本技能[2],需要學生不斷動手操作積累經驗。在教學過程中,我們發現有的學生出于恐懼心理或覺得動物實驗很殘忍,只是在旁邊觀察同組另外同學的操作,自己卻不動手;甚至還有學生聽完老師講解不做實驗就開始急于寫實驗報告了。而對于一些大動物,只能在老師和幾個學生的操作下完成,大部分同學只能是旁觀者,只記下實驗數據,這完全是實驗的“大鍋飯”,學生做這種實驗自然無趣。機械、呆板、不夠貼近真實過程的實驗教學就不能與理論教學很好地結合互動,限制了學生創造力、想象力的發揮。通過對學校的辦學定位、本科生教學目標、畢業生就業方向等問題的系統性分析,我們在教學過程中采取以下措施。
1.針對基礎驗證型實驗進行“示范式教學”,如大、小鼠、豚鼠、兔、犬等常用實驗動物的抓取、固定、雌雄鑒別、編號標記、常用給藥及取血方法等,鼓勵學生參與到整個實踐教學過程中。不僅應該強調讓學生熟練掌握這些技術的操作要點,更應該注重學生對實驗原理、適用范圍、影響因素等的理解,增強學生的“觸覺”、“視覺”,真正做到舉一反三,學以致用。此部分實驗內容不僅要考慮到其經典性,更應注重科學的設計和周密的組織,在實驗開始階段有針對性地進行專門訓練。只有這樣,學生才會有扎實的實驗基礎,對今后綜合設計實驗及研究創新型實驗的完成起到事半功倍的作用,有利于學生創新性思維的逐步形成。
2.針對綜合設計型實驗進行“開放式教學”,通過實驗項目的實施,使得學生主動地獲取信息、查閱文獻、搜集資料、做好實驗記錄、分析實驗結果,并將實驗結果通過小論文的方式總結出來,成為自己的知識,變被動學習為主動學習。同時,學生通過對文獻資料的篩選、思考,尋找研究的創新點,設計出有效可行的設計方案,并將自己的設想及時與同學、老師進行交流,變主動學習為創造性學習。
3.針對研究創新型實驗進行“自主式教學”,借助本中心江蘇省開放性動物實驗中心及南通市動物實驗公共服務技術平臺等有利條件,為學生搭建參與創新型實驗的平臺。針對部分學有余力的學生,支持其參與課外科研訓練,使學生能根據自己的實際情況(個人興趣、發展方向、今后從事專業等),選擇合適的實驗內容和時間主動學習。一方面提高學生科研能力,另一方面又可“反哺”教師科研,促進教師申報各級各類相關課題。
以上綜述了本教研室近年來實驗動物學教學改革創新的具體內容與取得的效果,供同行評議、參考。在以后的教學活動中,我們將不斷完善理論知識和創新實驗技能,發揮好醫學實驗動物學支撐醫學、生命科學研究的學科職能,使學生深入領會實驗動物學在生命科學、醫學研究中的地位與作用,培養更多具有較高動手能力、適應社會需求的專業人才。當然,我們的探索還處于初步階段,通過什么途徑、方式、策略進一步完善實驗動物學創新教育內容和體系,更好地培養學生的創新思維模式、加強學生的創新意識、提高其創新能力,還有待實驗動物科學教育者們不斷的探索和努力。
參考文獻:
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【關鍵詞】中藥藥理;動物模型;病癥
中藥的藥理研究從20年代初,陳克恢開始麻黃研究[1]以來,研究方法逐步完善,研究領域日益擴大,研究水平不斷提高,形成了自己的學科體系,這就是中藥藥理學。其中一個重要標志,就是中藥藥理動物模型的研究和應用。中藥藥理動物模型是中藥藥理學獨具一格的研究方法,它使中藥藥理學從中藥和藥理學脫胎而出,形成了獨特的學科體系。因此,有必要對中藥藥理動物模型進行整理、探索為進一步指導中藥藥理學發展、豐富實驗動物學的內容起作用。故本文較系統地論述了中藥藥理動物模型的概念、分類、現狀和作用,探討了中藥藥理動物模型的發展趨勢。
1 中藥藥理動物模型的概念
中藥藥理動物模型是指根據中醫藥基本理論,為進行中藥藥理研究而對人類疾病原型的某些特征進行模擬復制,創造出的具有人類病證表現的動物實驗對象及相關材料, 包括人類疾病動物模型、人類證候動物模型、人類病證動物模型三部分的內容,它既是實驗動物學的范疇,又是中藥藥理實驗方法學的核心。
2 中藥藥理動物模型的分類及現狀
中藥藥理動物模型的研究歷經幾十年的發展,已研制出百余種證型,其造模方法大致可歸納為以下三類:
2.1 依據中西醫結合病因學說塑造動物模型:又稱為中藥藥理病證動物模型[2]、病因病理結合型模型[3]
這類模型的造模方法是既運用了中醫的發病學說, 又考慮了西醫的致病原理, 將現代醫學的人類疾病動物模型與中醫證候動物模型嫁接,建立病證結合動物模型。如高脂性疾病血瘀證動物模型、失血性貧血血虛證動物模型、感染性休克厥脫證動物模型等,把現代醫學的辨病論治與中醫學的辨證論治結合起來,中西匯通[4]。這方面的工作急待開展,以深化中藥藥理模型的研究,糾正證候動物模型難于深化、不好應用的不足。
2.2 采用西醫病因病理復制動物模型
又稱為中藥藥理疾病動物模型[2]、病理型模型[3],其可分為自發性的和誘發性的。自發性疾病動物模型是指實驗動物未經任何有意識的人工處理,在自然情況下,發生染色體畸變、基因突變,并通過定向培育而保留下來的疾病模型,如無胸腺裸鼠、重癥肌無力小鼠、青光眼兔、高血壓大鼠、肥胖癥小鼠等;誘發性疾病動物模型是研究者通過使用物理、化學、生物等因素作用于動物,造成動物組織、器官或全身一定的損害,出現某些人類疾病的功能、代謝或形態結構方面的改變。如發熱動物模型、四氧嘧啶糖尿病(消渴)動物模型、肥胖癥動物模型等,此類模型目前應用最為廣泛。
2.3 模擬中醫傳統病因建立動物模型
又稱為中藥藥理證候動物模型[2]、病因型模型[3],自20世紀60 年代鄺安堃建立第一個“陽虛”動物模型[5]以來,已用200 多種方法,復制建立了腎虛證、脾虛證、肺虛證、心虛證、血瘀證、血虛證、肝郁證、寒證、熱證、痹證、里實證、厥脫證、溫阻證、溫病等證候動物模型。中藥藥理證候動物模型是指在中醫藥理論指導下,在動物身上復制的中醫藥證候,是中藥藥理動物模型獨具一格的有別于人類疾病動物模型的方法。而中藥藥理證候動物模型的研究還遠遠不能滿足中藥藥理學發展的需要,急待增加研究投入,提高研究水平。
3 中藥藥理動物模型的作用
3.1 中藥藥理動物模型是中藥藥理學的基石
中藥藥理學是以中醫藥理論為指導,用現代科學方法研究中藥對機體的作用和作用機理以及體內過程,從而闡明其防治疾病原理的學科。它包括中藥藥性藥理、中藥實驗藥理、中藥臨床藥理3部分的內容,而中藥藥理動物模型在中藥藥性藥理、中藥實驗藥理、中藥臨床藥理的研究中均發揮著重要作用。
3.2 中藥藥理動物模型是實驗動物學發展的新領域
中醫以系統——綜合醫學模式為特征,堅持功能主義的原則和視角來研究人體。在中醫藥理論指導下對中藥藥理動物模型生物學性的認識,將彌補現代以形態結構為原則進行研究的不足,建立新的指導標準體系,豐富實驗動物生理學,實驗動物醫學和比較醫學的內容。而中藥藥理動物模型的研制與增加,又將豐富實驗動物病理學和動物實驗技術的內容,對實驗動物疾病的病理過程和實驗操作,技術進行重新認識,故中藥藥理動物模型的建立與深入研究,將成為實驗動物學發展的新領域。
3.3 中藥藥理動物模型是中醫藥現代化的突破口
中醫藥的學術發展相當緩慢,其原因就是缺乏實驗研究體系,缺乏與現代自然科學的溝通與融合,忽視基礎理論的研究,未建立起自己的科研規范,指標體系和方法論,致使其理論研究對實踐缺乏推動作用,與世界醫學缺乏共同語言,而中藥藥理動物模型就是在中醫藥理論指導下,應用現代科學方法以實驗動物器官、組織、細胞為研究對象,建立的具有人類病證表現的實驗模型,彌補了中醫藥研究的不足,成為中醫藥理論與現代科學的中介部分。故中醫藥藥理動物模型的研究與發展必將促進中醫藥的現代化。
3.4 中藥藥理動物模型是中藥新藥有效性評價的工具
中藥新藥有效性評價,可用正常動物觀察藥物對生理狀態下各種生理、生化、形態等方面的影響,以判斷新藥的療效。但生理狀態與病理狀態有本質的區別,對藥物的反應常有質的不同。有些藥物對正常動物無藥效作用,而對中藥藥理動物模型則有治療作用,如清熱藥對發熱動物有降溫作用,而對正常動物體溫則無影響,因此僅用正常動物不能全面準確地評價新藥有效性,必須選用中藥藥理動物模型,觀察新藥,對病理狀態的影響,才能更準確地評價其有效性。故中藥藥理動物模型是中藥新藥有效性評價的工具。
4 中藥藥理動物模型研究的發展趨勢
中藥藥理動物模型研究近年來其應用范圍日趨廣泛,今后將在中醫藥基礎研究方面發揮更大的作用。除新藥藥理研究之外,純基礎研究能更完美地體現動物模型的優勢和特點,反映中醫藥理論現代化的本質要求。因此,可望成為其主要發展方向,要實現這一點,必須在以下兩方面取得進展:
4.1 重建開放的中醫藥理論體系以融貫新知
中醫藥理論體系有明顯的超穩定性,使中醫藥基礎理論研究的許多成果在融入這一體系時遇到障礙。動物模型研究的許多發現,已從多個方面,如病、證概念,證、病關系,不同證候鑒別,同一證候內進一步分型,證候重新分類,治療反證的意義,中醫方劑、中藥的功用主治規律性等方面提出現有中醫藥理論體系難以容納的內容[8]。因此,很有必要以實證性方法重建開放的中醫藥理論體系。
4.2 相對獨立于臨床以充分完善自我
基礎研究有其自身內在的發展規律,必須相對地獨立于臨床進行發展才能真正完善中醫藥基礎科學,并更好地促進臨床發展。
【參考文獻】
[1]陳克恢. Schmidt T. Pharmacol Expt Therap[J]. 1924,24(5):B339.
[2]彭成.試論中藥藥理動物模型[J].中藥藥理與臨床,1999,15(5):47-49.
[3]傅益群,呂健.動物模型與中醫證候關系釋義[J].中醫藥學刊,2004,22(9): 1665-1666.
[4]曾茂貴,鄭沁鈊.中藥藥理研究中證候動物模型的選擇和(下轉第267頁)(上接第228頁)應用[J].福建中醫藥, 2007,38(3):60-62.
[5]鄺安堃,吳裕欣,丁霆,等.某些助陽藥對于大劑量皮質激素所致耗竭現象的影響[J].中華內科雜志,1963,11(2):113.
篇4
在本科免疫學實驗教學中,凝集反應、沉淀反應、補體參與的免疫反應、免疫標記技術、細胞免疫功能測定等實驗是經典實驗,也是醫學生必修實驗。由于課時數的限制,以往實驗教學模式是技術人員將一些耗時長的實驗環節事先完成,學生按照課本指示完成其中一些操作。結果導致學生難以理解各個孤立的實驗項目之間的有機聯系以及實際意義,難以掌握實驗的基本操作技能,也缺乏繼續學習的興趣和積極性。為了改變這些弊端,我們以醫學免疫學基本理論和基本技能為主線,將傳統的實驗內容設計為一個系統的整體性研究項目,包括了從抗原制備動物免疫、免疫血清采集和分離、抗體效價測定和功能分析、免疫酶標記技術測定等一系列實驗項目。根據實驗教學的指導思想及目的,本項目設置了兩大主體實驗,“綿羊紅細胞抗血清(溶血素)的制備及效價觀察”和“牛血清白蛋白抗血清的制備及效價觀察”。前者是顆粒性抗原,后者是可溶性抗原,制備的抗血清檢測方法均不同。這兩大實驗從脫纖維綿羊紅細胞的制備和牛血清白蛋白抗原濃度、免疫佐劑的配制,免疫程序、途徑的設計,抗原劑量、動物注射次數的掌握、免疫時間間隔的確定,家兔心臟采血,抗體的提取,直至運用直接凝集法、電泳檢測技術、雙向擴散實驗等檢測相應抗體效價等一系列實驗活動,將以往單個獨立的實驗貫穿起來,組成一個大實驗,基本知識和基本技能訓練融于項目之中,增強了學生動手能力,促進大學生科技創新活動展開。
2實驗教學模式改革
為了改變由實驗指導老師“抱著走”的傳統教學方法,我們在本次實驗改革別注重對學生自主學習能力的培養。實驗開始前,將實驗課件掛在教研室的網站供學生提前預習,學生們利用課余時間到圖書館查閱相關資料并設計實驗方案。根據不同的抗原、免疫途徑和劑量,有意識地將每班分成三個實驗小組,從兩種免疫抗原———顆粒型抗原和可溶性抗原入手,使學生在進入實驗時就必須搞清楚這兩種抗原的概念,促使學生不得不翻閱書本和查閱資料。在弄懂了實驗原理和方法的基礎上,學生自己設計方案,在帶教老師的指導下,著手實施實驗步驟,分析實驗中出現的問題,以確保學生在實驗時能夠全面理解免疫概念、方法、效應機制等問題。本實驗免疫的抗血清由于動物機體的差異,免疫的抗血清效價均不同,每一組的抗血清檢測結果均未知,這就避免了同學之間抄襲實驗報告的情況。“連貫性模塊式”教學綜合運用病原生物學、免疫學、生物化學、分子生物學、實驗動物學等實驗技術和方法;采用課堂內外相結合,學生為主體、以組為單位的項目制教學模式。具體實施過程中學生以小組為單位,利用課余時間來完成部分實驗,學生對配制試劑、動物免疫、血清制備等過程都親自操作,掌握了實驗項目的整體性和連續性。開展本項目第2、3次實驗上課要連續,不能隔周,因為凝集反應中的綿羊紅血球要求新鮮配制,心臟抽取的溶血素要馬上測定效價,補體參與的免疫反應試驗要在第3次實驗課完成,第2次和第3次實驗課程安排時間要在同一天,分上下午完成,第4次實驗安排免疫酶標、金標記技術測定和細胞免疫功能測定,在第5次實驗開始前,學生繼續利用這段業余時間進行可溶性抗原的免疫工作來提高抗體效價。對流免疫電泳和雙向瓊脂擴散試驗則安排于最后階段的功能檢測實驗中。本實驗項目的每一個步驟都是學生自己安排,大大提高了學生繼續學習的興趣和積極性,培養了學生實踐能力和協同能力,增強其在今后工作中的責任心和使命感。
3實驗教學評價體系改革
本次改革的另一重點是對學生成績評定系統的改革。每個學生在完成項目教學后要求撰寫一份規范的研究小論文,成績評定采用百分制。評分標準包括:方案設計、實驗操作和習慣、團隊合作能力、數據記錄和分析、綜合分析和科學思辨能力等內容。學生通過實驗設計、實驗記錄、實驗報告、實驗討論、結果報告這一系列的項目實施鍛煉后,學習的主動性和積極性有明顯的提高。
篇5
中醫院校學生在本科學習階段接受的教育多是理論性的、傳授性的,真正走進實驗室完成科研項目的機會非常少,畢業實習的內容多是涉及臨床的,對實驗室的相關工作缺乏概念性的認識,到了研究生階段,只有涉及畢業課題的開展時才發現對科研實驗室知之甚少,對論文涉及的基本技術和儀器設備一無所知,僅有的一點經驗都是在本科階段的實驗課中獲得的。然而在本科階段,學生接觸的實驗內容多是驗證性的,步驟和涉及的儀器較簡單,而研究生階段的實驗是探索性的,通常需要借助于先進的儀器,結果也具有不確定性,如果缺乏相關的知識,就會舉步維艱,實驗結果雜亂無章。此外,醫學領域的科研常常涉及生物材料,如細菌、病毒、腫瘤細胞等,存在較大安全隱患,如果對這些實驗室安全知識一無所知,在進行實驗的過程中,無疑會對自身和他人造成巨大的傷害。但是由于多種因素的存在,目前在許多中醫院校研究生教育階段并沒有真正開設針對實驗室安全教育相關課程,取而代之的做法是對有需要進行實驗室研究的人員進行簡單的培訓,或者是“傳、幫、帶”,由自己的師兄師姐將實驗室相關技術傳授給師弟師妹,這種做法明顯是不可取的。
2中醫院校實驗室安全教育的改進措施
2.1開設實驗室教育的相關課程
針對研究生一年級的課程進行調整和補充,對部分專業,如中醫學、中藥學、藥理學等常常涉及實驗室研究的專業開設《實驗動物學與動物實驗技術》《細胞培養技術》《分子生物實驗技術》等課程,讓學生根據自己的需求和興趣選修相關的課程,儲備豐富的理論知識。
3.2嚴格實驗室的準入制度
新進實驗室的人員(包括研究生和本科生)在開始正式實驗之前必須經由專職人員進行相關的培訓,內容包括實驗室規章制度、儀器設備的使用維護、生物安全培訓、突發事件應急處理等內容,可采用授課和實際操作結合的方式,讓學生熟悉實驗室環境、了解儀器操作的步驟和注意事項,對接觸的化學藥品或生物材料充分了解,掌握正確的使用方法和處理方式。對培訓結果進行考核,考核合格的人員才能進入實驗室。
3.3加強實驗室廢棄物處理培訓
在學生實驗過程中,實驗室每天產生的大量的廢棄物,其種類繁多,主要可包括化學品、藥品、生物材料、耗材類等等,實驗室管理人員應針對如何妥善的處理這些廢棄物開展專項培訓,如化學品注意酸堿中和、混懸沉淀等處理;劇毒或致癌的化學試劑和藥品要分類棄置,不能直接排入環境中;生物材料如動物尸體、器官、血液標本須使用專用醫療廢棄物包裝袋,由專業的醫療垃圾處理機構進行處理,并對相關區域進行徹底的消毒;耗材類如注射器、一次性手套、口罩、吸頭、離心管等塑料制品應使用特制的耐高壓容器收集,定期由實驗室統一處理。但是在實際的工作中,我們發現在這個環節出問題的幾率最高,實際操作起來步驟煩瑣,學生亂丟亂放,不按照規定處理廢棄物的現象嚴重,需要老師及時發現并勸阻、教育。
3.4教育宣傳針對涉及全校的安全管理
注意事項,如安全用電、安全用水、防火防盜、滅火器的使用、火災應急處理、水管爆裂處理等可以通過定期舉行講座、校園多媒體播放教學片的方式來進行;對于近期頻發自然災害如地震、洪水等,學院應開展全校師生的自救演習,以保證學院師生的安全。
4結語
篇6
【關鍵詞】 熱處理 磁流體 抑瘤作用 血管內皮生長因子(VEGF) 凋亡
0 引言
近年來隨著納米材料與技術的發展,Jordan等[1]提出了“磁流體熱療”的概念。
目前磁流體熱處理對腫瘤生長的抑制作用,已有一些實驗證據支持,但其抑制腫瘤的分子機制和作用途徑,尚不清楚。本文觀察了磁熱處理對H22移植瘤生長的影響以及熱處理后不同時間腫瘤組織的血管內皮生長因子(VEGF)表達和凋亡狀況,對磁熱處理抑制腫瘤生長的機制進行初步探討。
1 材料與方法
1.1 動物及細胞
20g左右雄性Balb/c小鼠(SPF級)購自上海實驗動物中心。小鼠H22肝癌細胞株引自河北醫科大學實驗動物學部。
1.2 移植瘤模型的建立與處理
Balb/c小鼠后腿根外側皮下接種H22肝癌細胞1×107/0.1ml,4d后隨機分為4組,每組8只。1組注射生理鹽水不加磁場;2組注射生理鹽水加磁場;3組注射磁流體不加磁場;4組注射磁流體加磁場。分別對小鼠移植瘤內及瘤周分5點注射0.2ml葡聚糖磁流體(含24.16mg磁性粒子,粒子平均直徑為15nm,自制)或等體積生理鹽水后,置于交變磁場中(納米超順磁熱療儀,自制,磁場強度55kHz,20kA/m),作用一次,10min。每組隨機抽取3只動物,用光纖溫度計(FTI10光信號處理器和FOTM醫用光纖溫度傳感器,FISO公司,加拿大)實時監測移植瘤中心部位的溫度,另3只監測直腸溫度。兩周后處死動物,稱瘤重,計算抑瘤率。
抑瘤率=(對照組瘤重 - 處理組瘤重)/對照組瘤重×100 %
另兩組動物如前法接種,分組,注射,分別瘤內注射0.2ml磁流體和等體積生理鹽水,在經磁場處理后1h、5h、24h、48h和336h處死,每次3只,以注射但未經磁場處理1h后的動物作為對照,檢測組織中的VEGF表達和凋亡情況。
1.3 組織學觀察
對腫瘤組織的石蠟切片做HE染色后,進行組織學觀察。
1.4 VEGF表達檢測
1.4.1 免疫組化法 對腫瘤組織的石蠟切片做免疫組化檢測。一抗為兔抗小鼠VEGF多抗(購自友誼中聯生物科技有限公司),二抗為生物素標記的羊抗兔IgG(購自華美生物工程公司)。以磷酸鹽生理鹽水緩沖液(PBS)代替一抗作為對照。
1.4.2 流式細胞分析 將腫瘤組織研過銅網,用PBS緩沖液制成細胞懸液,調細胞濃度為1×106/ml,加入兔抗小鼠VEGF抗體,作用1h,PBS洗3次,加入FITC羊抗兔IgG(購自華美生物公司)30min,PBS洗3次,過濾,上機檢測。(FACS Aria 流式細胞分析儀,BD公司,USA,激發光波長488nm),以PBS代替一抗作為對照。
1.5 凋亡檢測
1.5.1 原位凋亡檢測 對腫瘤組織的石蠟切片做原位凋亡檢測,TUNEL法(TUNEL試劑盒購自華美生物公司)。
1.5.2 流式細胞分析 腫瘤組織用PBS研過銅網制成細胞懸液,調細胞濃度為1×106/ml,加入碘化丙啶(PI)染色,過濾,上機檢測。
2 結果
2.1 磁熱處理對移植瘤生長的影響
磁流體加磁場組瘤內溫度可以達到46℃~48℃。磁熱處理后各組的瘤重,見表1。與3個對照組比較,磁流體加磁場組抑瘤率均大于30%,但只與鹽水組比較,差異有顯著性P
表1 經磁熱處理后各組的瘤重(略)
1. 注射生理鹽水;2. 注射生理鹽水加磁場;3. 注射磁流體;4. 注射磁流體加磁場(*P
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2.2 組織學檢測
瘤內注射后磁流體可以滲透到臨近的腫瘤組織中,但分布不是很均勻。磁流體本身沒有引起組織細胞壞死。比較磁熱處理1h和48h后的組織切片,可見,處理后隨時間推移,壞死的組織面積增大。與注射鹽水加磁場處理后48h時的組織相比,注射磁流體加磁場作用48h后,壞死的腫瘤組織面積大,且主要分布在磁流體周圍。各組腫瘤組織的HE染色結果,見圖1。
2.3 VEGF檢測
2.3.1 免疫組化法
檢測磁熱處理后,不同時間點移植瘤組織中的VEGF表達情況,可見,注射磁流體組與注射鹽水組表達強度差異并不顯著。磁熱處理24h后組織的VEGF表達,見圖2。
2.3.2 流式細胞分析
分別檢測磁熱處理1h、5h、24h、48h和336h后,鹽水加磁場和磁流體加磁場組腫瘤組織中VEGF的表達情況,結果見圖3。不同時間點間差異無顯著性。相同時間點,各處理組與對照組表達量比較,差別均無顯著性,與免疫組化的檢測結果一致。
圖3 流式細胞分析經磁場處理后腫瘤組織的VEGF表達情況(略)
2.4 凋亡檢測
2.4.1 原位凋亡檢測 磁熱處理后不同時間點,磁流體加磁場組與鹽水加磁場組和磁流體組比較,凋亡細胞數基本相近。磁熱處理后48 h組織的原位凋亡情況,見圖4。
2.4.2 流式細胞分析
分別檢測磁熱處理后1h、5h、24h、48h和336h鹽水加磁場和磁流體加磁場組腫瘤組織中的凋亡百分比,結果見圖5。
圖5 流式細胞分析經磁場處理后腫瘤組織的凋亡情況(略)
3 討論
熱療用于腫瘤治療已有悠久的歷史。本文結果也支持單次磁流體熱處理(46℃~48℃)可以抑制移植瘤的生長。從解剖和切片觀察可見,磁流體還不能均勻地滲透、分布到整個移植瘤內,因此熱處理組抑瘤的均一性較差,只與鹽水組比較有顯著差異,而與注射磁流體組和注射鹽水加磁場組的差異沒有顯著性,與Jordan等[1]的實驗結論一致。
Vertrees等[2]將正常人支氣管上皮細胞BEAS2B和其相應的惡性細胞BZRT33,分別在43℃處理180min。與正常細胞相比,處理7天后,惡性細胞存活率低,成瘤性差,凋亡比例增加。但是,關于熱處理是否導致腫瘤細胞凋亡目前也有不一致的看法。Nakahata等[3]對幾種正常二倍體細胞和腫瘤細胞做43℃、2h處理,發現隨熱處理后時間的延長,具有多個核仁的腫瘤細胞增多,雖然從核的形態看這些細胞像是凋亡細胞,但熱處理后4d內沒有檢測到DNA梯帶,原位凋亡檢測也未見凋亡信號。由此推測,熱處理引起的腫瘤細胞死亡不是由于凋亡而是與有絲分裂紊亂有關[3]。由本文結果可見,46℃~48℃處理兩周后,腫瘤組織的凋亡率與對照組相比差異并無顯著性。在熱處理后不同時間點檢測腫瘤組織的凋亡情況,與對照組比較差異均無顯著性。提示啟動凋亡不是細胞熱敏感性的必然反應,誘導凋亡并不是磁熱處理抑制移植瘤生長的主要原因。
體外實驗證明,41℃處理90min,使HUVEC分泌的VEGF下降[4]。體內實驗也證明熱處理可以增加血管的通透性[5]。由此推測,熱處理可能通過抑制血管生成來抑制移植瘤的生長。但Eikesdal等[6]對荷神經膠質瘤大鼠腹腔注射30mg/kg血管生成抑制劑Batimastat,結果顯示Batimastat單獨或與熱療聯合使用均不能抑制腫瘤生長。我們分別檢測了熱處理后不同時間腫瘤組織的VEGF表達情況,與對照組相比均無顯著改變。VEGF是促進血管生成的特異性作用因子,提示,抗血管生成作用不是磁熱處理抑制移植瘤生長的主要原因。
Nikfarjam等[5]以CBA鼠的正常肝組織和結腸癌肝轉移組織做為研究對象,分別在熱處理(2W,50秒,100焦耳)后24h、48h、72h、120h和168h觀察組織的壞死、血管損傷和凋亡情況。結果表明,局部熱處理使得瘤組織血流量降低,血管通透性增高,會立即引起微血管損傷和組織壞死[5,7],并使凋亡水平增高[8]。熱處理結束后仍可見漸進性的組織和血管損傷增加,血管損傷早于組織損傷[5],而凋亡狀況比較穩定[8]。這個結果與我們觀察到的腫瘤組織中壞死的面積隨時間的延長有所增加的結果和凋亡比例隨時間變化的趨勢一致。由此推測,本文中磁熱處理后短暫的VEGF表達下降可能主要是因組織、血管的壞死引起的。磁流體熱處理抑制移植瘤生長的主要原因可能是導致組織壞死。
熱療抑制腫瘤的方法由來已久,但局部熱療引起組織損傷的確切機制或說是熱療抑制腫瘤生長的確切機制還尚無定論[7]。磁熱療的機制也如此。而且,體外實驗顯示,磁性粒子本身就可以抑制體外培養的人成纖維細胞增殖,降低細胞存活率[9],誘導Hep6肝癌細胞凋亡[10],使細胞裂解[11]。雖然從本文切片觀察,磁流體注射到移植瘤內后,未見磁性粒子進入細胞內;從抑瘤效果看,單獨注射磁流體組與注射鹽水組之間差異也沒有顯著性,但也不能完全排除,磁流體本身對移植瘤的生長也有一定的抑制作用。因此,磁性粒子對組織、細胞的影響還有待更長期、深入的觀察。磁流體熱處理抑制腫瘤生長的機制還有待進一步研究。
4 結論
單次磁流體熱處理(46℃~48℃)可以顯著抑制小鼠H22移植瘤的生長。誘導凋亡和抑制VEGF表達不是磁熱處理抑制移植瘤生長的主要原因。
【參考文獻】
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篇7
關鍵詞:動物福利;水產養殖;應用
1822年,第一部與動物福利相關的法案《禁止殘酷和不當對待牲畜法》在英國頒布,史上又稱《馬丁法案》[1]。自此,發達國家對動物福利問題日趨重視,制定、頒布了包括水生動物領域在內的多部動物福利法律。2004年,世界動物衛生組織(OIE)將水生動物福利內容寫入《水生動物衛生法典》中,強調保障水生動物福利是保證水產品安全的基本準則,并要求各成員要執行其中規定的最低動物福利標準。作為發展中國家,我國在動物福利方面,尤其是水生動物福利方面缺少相關宣傳;同時,由于缺少完善的法律法規體系,公眾的水生動物保護意識也相對薄弱,因此我國的水生動物福利情況與發達國家相比存在著很大差距。本文闡述了水生動物福利的定義、我國水生動物福利現狀以及水生動物福利的應用,通過對比國內外水生動物福利法律體系的差距,提出了改善我國養殖水生動物福利現狀的方法,對我國水生動物福利的立法。
1動物福利概述
1.1動物福利定義
1976年,英國動物學家Hughes[2]首次提出動物福利(Animalwelfare)的概念,出動物福利即指動物生活在適宜的居住環境,表現為身心健康、環境舒適、個體安全、行為正常、無不必要痛苦的狀態;1986年,有學者將動物福利定義為“指動物適應其環境的狀態”。目前,國際公認的動物福利標準為動物“五大自由”標準,即免受饑渴的自由,享有舒適生活的自由,免受痛苦、傷害和疾病威脅的自由,表達天性的自由,生活無恐懼感和悲傷感的自由。在水生動物方面,動物“五大自由”標準依然適用,即享有生理、心理、環境、衛生和行為方面的福利與自由。與野生水生動物的生長環境不同,人工養殖動物具有飼養密度大、環境條件單一等特點[3]。在養殖、捕撈和運輸過程中,技術落后、操作不規范、環境監管不力等因素致使水生動物生存環境惡劣,極易受到不必要的傷害,嚴重時會導致水產養殖病害頻發,威脅水生動物的健康。因此,在養殖過程中,有關專家逐步確立了一套水生動物健康評估體系,包括水生動物的生理狀態、生長率、死亡率、應激反應等福利指標[4]。
1.2OIE水生動物立法及實踐
OIE的《水生動物衛生法典》在水生動物的運輸、宰殺方面制定了具體的福利指導標準。1.2.1提前制定完整的運輸規劃和緊急應對措施。選擇合適的運輸車輛和運輸設備,預測運輸路線、天氣或海況,提前估測運輸時間,確定運輸過程中水生動物的管理方式,評估生物安全水平。指標包括運輸設備的清洗和消毒、安全換水位置、運輸水體的選擇和處理等。1.2.2對車輛和設備提前進行設計選擇和維修檢查。選擇適合水生動物品種、大小、重量和數量的車輛和集裝箱運輸,檢查車輛和集裝箱質量,防止直接或間接傷害水生動物健康。車輛或集裝箱內應有循環水和制氧設備;必要情況下在運輸途中進行水生動物健康檢查和記錄,建立水生動物庫存數量、基本信息、發病或死亡情況記錄的運輸日志;及時更換或保養水生動物相關設備,如漁網、抽水設備和捕撈設備,降低接觸傷害。1.2.3保證運輸途中水質嚴格符合標準。水質應符合水生動物需求。監測指標包括溶氧量、水體中CO2和NH3含量、pH、溫度和鹽度;長途運輸途中應開啟相關設備,監控并保持水質健康。1.2.4水生動物運輸前應做好充分準備。根據水生動物品種和生理周期決定飼料量,評估水生動物健康狀況,參照近期運輸情況和處理方式預測運輸方式。在水生動物表現出某種疾病的典型臨床癥狀或受到嚴重物理傷害、行為異常時不宜運輸;水生動物因應激反應而產生不良行為或生理狀態時不宜運輸;由于禁食而導致水生動物個體大小未達標不宜運輸。1.2.5對于特殊水生物種,應提前準備適合的運輸程序。參照水生動物行為和具體需要設置運輸程序;應當注意同一種運輸方式并不通用于所有種類的水生動物;處于某生命階段的水生動物需要采取一定措施,使其提前適應環境,如禁食、滲透適應性等。1.2.6設置運輸過程中的應急計劃,防止運輸過程中對水生動物健康的進一步傷害。對于突發事件,應記錄責任人員和采取的應急措施方案。1.2.7水生動物宰殺應遵循水生動物福利。對宰殺設備進行定期維護和性能測試,確保功能完好;按照規范操作宰殺設備;根據水生物種特點選擇適當的宰殺方式,如敲擊(鯉魚和鮭魚)、電擊(鯉魚,鰻魚和鮭魚);為應對水生動物死亡前可能出現的意識恢復,應做好必要的昏迷預案;宰殺前進行昏迷處理,減少昏迷后等待時間;水生動物昏迷的辨別標準為魚類鰓蓋喪失活動能力、視誘發反應喪失、前庭眼反射喪失等。
2我國水生動物福利發展現狀
我國傳統思想推崇“善待萬物”,即關愛和保護動物。但直到2003年,動物福利才真正走進我國公眾視線[5]。目前,我國的水生動物福利仍基本處于初期發展階段,相關法律法規不完善。隨著國際貿易往來愈加頻繁,動物福利貿易壁壘成為我國水產品出口貿易的阻礙[6]。
2.1動物福利法律制定現狀
目前,發達國家制定了一系列關于實驗動物、農場動物、娛樂動物、經濟動物、工作動物福利的法律法規,覆蓋面廣,條文詳細,可操作性強。相比之下,我國關于動物福利相關的法律法規極其匱乏。目前,我國主要頒布了《中華人民共和國野生動物保護法》(1988)、《中華人民共和國進出境動植物檢疫法》(1992)和《中華人民共和國動物防疫法》(1998)[10]。我國于1986年頒布的《中華人民共和國漁業法》和1993年頒布的《中華人民共和國水生野生動物保護實施條例》中,雖然有涉及水生動物福利的法律條文,但法律體系單薄,法律制度仍需完善[11],法律法規可操作性較發達國家相比差強人意[12]。當前,國家和社會對水生動物福利的關注度還有待提高,因此制定有關養殖水生動物福利的法律法規是一條艱難而又長遠的道路,需要社會各界給予更多的關注與努力。
2.2動物福利的國際貿易壁壘
自我國加入世界貿易組織(WTO)以來,水產品出口貿易量持續增長。2002年起,我國水產品出口額一直位于世界首位[10]。據海關統計,至2014年11月,我國水產品進出口總量為765.3萬噸,進出口總額達278.9億美元,同比分別增長3.1%和6.7%[11]。但與此同時,發達國家的動物福利相關立法日漸完善,國際貿易政策明令禁止進口在養殖、捕撈、運輸及宰殺等環節不符合動物福利法律規范的水產品[12]。由于我國動物福利意識薄弱,立法缺失,與國際標準尚有較大差距,因此動物福利壁壘必然會對我國水產品出口造成威脅。
3水生動物福利應用
3.1水生動物福利立法與宣傳
一是要提高水生動物福利的認識。將水生動物福利立法上升至國家層面,重視相關法律的立法工作。二是要廣泛搜集世界范圍內有關水生動物福利相關先進經驗和資料信息,依據國際標準,制定適合我國國情的水生動物福利法規和相關行業條例[10],并嚴格依照法律規范和監督水產養殖過程。三是要加強水生動物福利宣傳。政府的廣泛宣傳,有利于增強公眾的水生動物福利意識,有利于使社會逐步接受、認同并自覺維護動物福利。四是要扶植水產養殖龍頭企業,鼓勵養殖戶進行符合動物福利標準的規模化養殖[10]。這有利于水產養殖福利意識在養殖戶中廣泛推廣,有利于水產養殖福利法律法規的執行和監管。五是要借助媒體力量,加大對水生動物福利的宣傳力度。加強各地高校水生動物福利知識普及,增設相關動物福利課程[13]。
3.2水產養殖中良好動物福利的具體措施
3.2.1維護水生動物福利應創造良好的養殖環境。按照標準設置和監督適應水生動物的水深、pH、鹽度、溶氧量、重金屬含量等相關指標。對于水體指標異常和疾病暴發等特殊情況,及時、合理地采取科學防治措施,維護水生動物福利,盡量降低經濟損失。3.2.2應依據科學研究和法律法規,制定適合水生動物的科學養殖管理模式。養殖密度是影響水生動物死亡率、生長率、攝食情況以及應激反應的重要因素,合理的養殖密度可以最大程度地保證水生動物福利[14],降低因接觸造成的物理傷害、個體間的攻擊與脅迫、空間和餌料的爭搶、疾病和寄生蟲的傳播等情況的發生[11]。按照水生物種和生活史,配制健康安全的飼料,為水生動物提供足量的蛋白質和脂肪。通過合理的投喂方式和投喂量,有效降低飼料對養殖水體環境的污染,提高飼料利用率。3.2.3應采取預防為主的疾病綜合防治措施。對疑似發病的水生動物應及早診斷并采取適當防范措施。疾病暴發時,則應按照標準使用符合安全規范的疫苗或藥品,合理用藥,降低水生動物的藥物殘留和耐藥性。對死亡的水生動物應及時撈出并深埋,防止其與健康水生動物交叉感染[1]。
4小結