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1、农林高校食品质量与安全专业开设实验动物学课程教学改革的探索 张道宏【摘 要】分析了专业现状及实验动物学教学中存在的问题,就合理设置课程开设时间、调整实验学时、增加背景知识、消除学生心理障碍及完善考核方式几个方面进行了探讨,简要论述了食品质量与安全专业开设实验动物学课程的教学改革,以适应食品质量与安全专业对人才培养的需求.【期刊名称】安徽农业科学【年(卷),期】2014(000)024【总页数】4 页(P8419-8421,8430)【关键词】食品质量与安全;实验动物学;现状与问题;教学改革【作 者】张道宏【作者单位】西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100【正文语种】中 文【
2、中图分类】S-01;G642.0 西北农林科技大学地处中华农耕文明发祥地、国家级农业高新技术产业示范区陕西杨凌，现为教育部直属全国重点大学，国家“985 工程”和“211 工程”重点建设高校。1984 年学校成立食品科学与工程学院，学院现设有食品科学与工程、食品质量与安全两个本科专业。其中，食品质量与安全专业于 2001 年由教育部批准作为编外目录专业率先在该校设立，2002 年食品质量与安全专业正式成为教育部批准的高校本科专业3。食品质量与安全专业(Food Quality and Safety)是以生命科学和食品科学为基础，研究食品的营养、安全与健康的关系，食品营养的保障和食品安全卫生质量
3、管理的学科，既是食品科学与预防医学的重要组成部分，也是连接食品与预防医学的重要桥梁，旨在通过对食品生产、加工的管理和控制，保证食品的营养品质和质量卫生，提高人体健康水平1。同时，食品质量与安全专业也是一门实践性很强的应用型、跨学科专业2，开设了食品微生物学、食品安全与检验、食品分析、食品毒理学、食品感官检验、仪器分析、食品质量管理、动植物检验检疫、食品免疫学、食品卫生微生物检验技术、食品标准与法规等具有专业特色的课程。专业涉及化学工程、生物学、食品科学、现代分析科学、管理学、农学、病理与生理学、预防医学、环境科学、动物科学、标准化与法律法规等各领域 3。西北农林科技大学食品质量与安全专业旨在培
4、养适应经济、科技、社会发展需要，德智体美全面发展和个性健康、和谐统一的，富有科学创新精神和国际视野的，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的食品质量与安全方面的应用型人才。实验动物学作为食品质量与安全专业的一门综合性与实用性很强的专业选修课，对其中一些课程的学习以及专业知识结构搭建都具有基础性作用，对本专业学生以后的继续深造、实验设计等方面起着重要指导作用。但是，自实验动物学课程在本专业开设以来，很多方面的不足逐渐暴露出来，亟需进行教学改革，使其更适合食品质量与安全专业的特点。1 食品质量与安全专业开设实验动物学课程的现状与问题分析 1.1 学习实验动物学的必要性 近年来实验动物学作为一门学科，
5、因其发展速度快、应用范围广而备受重视，涉及农学、医学、药学、化工、食品、军事等各个学科领域。具体到食品领域，实验动物学是学好食品质量与安全专业一些特色课程的基础。1.1.1 食品毒理学。食品毒理学的最终目的就是从毒理学的角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒性作用机理，检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围，从而确保人类的健康，但实际上难以实现在人体的研究。由于动物，特别是哺乳动物和人体在解剖、生理和生化代谢过程方面有很多相似之处，因此，食品毒理学主要是借助于动物模型模拟引起人体中毒的各种条件，观察实验动物的毒性反应，再外推到人。1.1.2 食品免疫学。免疫学的发展与实
6、验动物科学兴起有密切关系。免疫学的研究包括从预防感染到区别机体自身或非自身的基本生物现象都有研究，一般多选用实验动物作对象，而且免疫学上的大量知识是通过动物实验获得的。特别是各种近交系和突变系动物、无菌动物、悉生动物及无特定病原体动物的培育，为免疫学研究提供了重要手段，大大促进了免疫学的发展。而且为了研究免疫反应的原理以及发病机理的本质，单从人体内进行研究是非常困难的，应主要在动物模型上进行研究，才能克服上述困难，取得更多真正能解决根本问题的突变性研究成果。另外，其他课程，如动植物检验检疫学、食品微生物学等都会涉及一些动物学的知识，因此，为了使学生能更好地掌握本专业的一些课程，尤其是食品毒理学
7、和食品免疫学，构建合理的知识结构，提高综合素质，有必要在食品质量与安全专业开设实验动物学课程。1.2 实验动物学课程教学中存在的问题 1.2.1 课程开设时间不合理。实验动物学课程在第 5 学期开设，滞后于需要以实验动物学知识为基础的食品毒理学和食品免疫学两门课程。也就是说，学生在学习食品毒理学和食品免疫学时还不具备实验动物学的基础知识，导致学生不能很好地理解、掌握里面的内容。同时学生相关基础知识贫乏，也增加了教师的课程讲述难度，老师累、学生也累，不能达到很好的教学效果。1.2.2 实验学时太少，学生动手能力得不到充分锻炼。由于食品质量与安全专业的学生今后要有一部分会从事食品毒理学或免疫学的研
8、究，难免要与动物实验打交道，而掌握动物实验技能是确保实验质量的重要前提之一。目前西北农林科技大学食品质量与安全专业的实验动物学总学时为 33 学时，其中理论学时 24，实验学时 9，实验课学时偏少。因实验学时有限，在实际教学过程中多数安排较成熟简单的实验，学生缺乏主动思考的过程，在实验数量上，也仅能安排一两个实验，学生接触到的实验动物种类、动物实验技术太少。1.2.3 背景知识缺乏，学习兴趣不高。食品质量与安全专业的学生首次接触动物学知识，缺乏生理学、解剖学等相关的医学背景知识训练和实践经验，并且对实验动物的感性认识相对较少，所以当讲授到解剖结构图或组织切片图，提到一些动物学术语时，学生感到茫
9、然、困惑，认为课程内容枯燥乏味，难以掌握和理解，缺乏学习兴趣。有相当一部分人将实验动物学简单理解为拿动物做实验，这门学科和食品专业，特别是和食品安全这个严肃的问题关系不大，选修实验动物学仅仅是为了拿学分，根本不是以自己的兴趣为出发点，加之很多知识听不懂，越听不懂越不听，形成一种恶性循环。1.2.4 心理障碍。由于食品质量与安全专业的学生以女生居多，男生较少，比如西北农林科技大学食品质量与安全专业2011 级的 4 个选修班级中男女生总数的比例为 33/76。在理论课程和实验课程的讲授中都会有学生表现出一些心理障碍，比如理论课观看一些实验动物的处死、解剖等的视频时，部分女生比较胆小，课堂上会出现
10、惊叫或不敢抬头看的现象，严重的直接离开课堂。更严重的心理障碍出现在实验课堂中。实验动物学的实验课教学部分是以动物为实验对象的，是学生在教师的指导下，运用相应的器械、设备和实验仪器，对实验动物学理论知识及具体动物研究内容加以验证的学习过程4。在实验课上，学生，尤其是女生往往呈现出不同的心理状态，有些学生还表现出心理障碍和严重的生理反应。比如给动物采血时见血晕倒，看到动物的腹腔内容物时呕吐等，这些心理障碍严重影响了学生对相关知识的掌握。学生表现出的心理障碍主要有以下几种。(1)恐惧心理。出现恐惧心理的主要原因是害怕被动物咬伤，从而不能独立完成动物的抓取、保定。出现这种心理的一种可能是这些学生通过打
11、听，得知上一届学生中发生过被实验动物，比如小鼠咬伤的事件，使其在未接触实验动物之前就已经心存顾忌;另一种可能是教师在动物实验之前会反复叮嘱学生要规范操作，以免被实验动物咬伤，这种善意的提醒让一部分学生曲解为实验动物很容易咬伤人，或者对自己的操作不自信，害怕被咬伤。具有这种心理的学生对动物实验心存畏惧、不敢自己动手接触动物，通常进行小组实验时只在旁边观察，或者偷偷溜走。(2)内疚、怜悯心理。食品质量与安全专业的学生之前没有接触过动物实验，考虑到他们的心理接受能力，一般在动物实验时都安排较简单、动物承受痛苦较小的实验，但是一些学生，尤其是女生还是会因怜悯动物而伤心。比如小鼠的摘眼球采血时，有的学生
12、看到实验动物痛苦会哭泣。小鼠颈椎脱臼致死时脊髓断裂，小鼠瞬间死亡，可以减少小鼠死亡时的痛苦，属于一种小鼠的安乐死术，但是学生由于操作不当，导致小鼠尾巴撕裂或小鼠不停抽搐，此时学生会出现内疚、怜悯心理。(3)厌恶嫌弃心理。有些学生认为实验动物脏，尤其是在抓取、保定时由于实验者对实验动物造成了一些刺激，引起了实验动物尿液、粪便的排出，便让他们对亲自动手接触动物极其排斥4。1.2.5 课程考核方式不合理。西北农林科技大学食品科技与工程学院近几年实验动物学课程成绩由理论和实验考核两部分组成，实验成绩占总成绩 30%，期末笔试成绩占总成绩 70%。目前存在两方面的问题，一是实验成绩主要是根据学生上交的实
13、验报告的撰写情况来打分，不能客观、公正地反映学生掌握动物实验技术的真实情况。如动物实验时，为了使所有学生都能锻炼自己的动手能力，老师对小组的每一位学生都有分工，每位学生负责将自己的部分做好，大家才能共同完成一个实验，但是有的学生由于上面提到的心理障碍等因素，没有亲自进行老师规定的实验操作，而由其他同学帮忙完成，那么过后交上来的实验报告就不能真实反映该学生掌握动物实验技术的情况。二是有部分学生对动物实验很感兴趣，也能自己动手完成所有操作，而且由于兴趣使然，对实验技术掌握得也很好，但是由于实验动物本身的个体差异或环境等其他客观因素造成实验结果不是很理想，这时如果还是仅凭实验报告来打分的话就有失公正
14、。三是由于笔试成绩占总成绩 70%，而实验成绩仅占总成绩的 30%，导致很多学生，尤其是不想拿高分的学生不重视实验成绩，把精力全部放在理论的死记硬背上，忽视了实验技能的训练。2 实验动物学课程的教学改革内容 2.1 合理安排课程开设时间 实验动物学课程应在食品毒理学和食品免疫学两门课程之前开设，因为这时候学生已学习了实验动物学的相关基础知识，具有一定的理论知识，但尚未接触实际检验过程，对于如何应用动物实验技术研究食品中含有的外源化学物质对食用者的毒性作用机理，检验和评价食品的安全性;使用近交系和突变系动物、无菌动物、悉生动物及无特定病原体动物的培育研究免疫学的知识，学生具有较强的求知欲，这时再
15、开设食品毒理学和食品免疫学两门课程，能够满足学生的求知欲。这样的安排不但能使学生更好、更轻松地理解和吸收课程中的相关知识，也能降低教师的授课难度，达到较好的教学效果。2.2 针对课程学习中存在的问题，提出具体教改方法 对于相关基础知识欠缺，课程学习难度大，学生缺乏学习兴趣和课堂趣味性等课程学习中存在的问题，提出以下建议。2.2.1 提前学习基础知识，降低课程学习难度。建议在开设实验动物学之前提前设一门“基础动物学概论”，包括动物解剖学、动物生理学等课程的重点内容，配合若干有代表性的实验5。在此基础上再细致学习实验动物学知识，这样老师易讲，学生易学，学习效果好。2.2.2 进行课前动员，增加课程
16、趣味性。在进行实验动物学课程的课堂讲授之前，先组织学生参观实验动物中心。参观时首先观看实验动物中心的宣传片，然后进入实验动物中心进行实地参观，通过工作人员的科普性的介绍，让大家了解实验动物的概念、特点、用途，技术服务对象，以及小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬等不同品种的实验动物饲养与管理要求。参观动物生产区、动物实验区，在居住区让学生按照实验人员的工作流程走一遍，了解并亲身体验实验动物的环境设施。参观让抽象枯燥的实验动物知识变得生动有趣，从而增加课程的趣味性。参观也会激发学生对实验动物学知识的期待心理和学习的热情。2.2.3 正确引导，培养学习兴趣。在学生对实验动物学有感性认识之后，在课堂上通过正确引
17、导，使学生明白食品质量与安全专业培养的学生不仅仅要学会食品营养的保障和食品安全卫生的质量管理学科，还要掌握食品安全性的评价方法。而进行食品安全性的评价，就必须了解实验动物学的知识，掌握动物实验的技术。2.3 增加实验学时量，使学生的动手能力得到充分锻炼 实验动物学学科内容主要包括实验动物和动物实验两部分，教学内容包括理论课和实验课两部分，两部分内容同样重要。在学时设置上，理论课和实验课应各占一半。原设计理论学时基本合理，能够依据教学大纲完成主要的课程内容讲授，但是实验学时偏少，往往学生还没有克服心理障碍，实验就已经结束了，使学生在接触其他课程，如食品毒理学时抵触心理依然存在，不能起到实验动物学
18、的基础课程作用。所以实验动物学课程中的动物实验显得非常重要，这就要增加动物实验的学时量，在这个基础上，不断调整和改进实验内容，通过多个实验课的锻炼，使学生慢慢接受动物实验，提高动物实验技能，这对其他课程的学习以及他们今后的毕业实验设计、实践工作、科研工作相当有好处。2.4 做好实验课前准备工作，减轻学生的思想负担 针对动物实验时学生所表现出来的各种心理障碍，进行以下实验课前准备工作，减轻学生的思想负担，争取做到人人动手的效果。考虑到相当一部分学生是第一次接触活体动物实验，为确保动物实验的安全顺利进行，实验课前组织学生观看相关实验录像，预习即将开展的实验内容，通过录像让学生对动物实验有个初步直观
19、的认识7。同时通过有效的心理疏导，说明所用实验动物的微生物等级不存在人畜共患病病原体等，以解除学生的顾虑和恐惧心理，反复强调实验操作时的动作要领，说明防止发生危险的方法和道理4，避免发生被动物咬伤等危险。并在初次实验时通过使用体积较小、性情温顺的实验动物，和难度适中的实验操作步骤，使学生完成害怕适应接受掌握的心理调适过程。针对动物实验时学生存在内疚、怜悯心理以致不能很好完成实验的问题，在学生进行动物实验操作之前，首先让学生明确实验动物是专门培养用来实验的，很多食源性化学物质的毒性作用评价、机理研究往往不能直接用人做实验，因此不得不借助于实验动物作为人的“替身”。每只实验动物都有自己的使命，为科
20、学发展、人类生存和健康服务能使这些动物的生命价值得到最大的体现，与其内疚、怜悯，不如丰富自己的理论知识，提高自己的实验技能，通过优化实验设计、减少动物的使用数量、寻找替代动物实验的方法等来给实验动物谋取更多的福利。针对学生的嫌恶心理，先行开展伦理道德教育，让他们充分认识到实验动物是人类的“替难者”，是生命科学发展的先驱和基石，是人类健康的阶梯。在各项科学研究和产品鉴定过程中，实验动物为了人类和其他动物的福利和健康而牺牲4，学生应该树立正确的实验动物观，尊重和爱惜实验动物，人道地使用实验动物。2.5 完善实验动物学课程教学的考核方式 目前西北农林科技大学食品科学与工程学院的实验动物学考核存在的主
21、要问题是:理论考试和实验技术考核比例及实验技术考核方式不合适。为了督促学生更好地掌握实验动物学的理论知识，确保每个学生都掌握基本的动物实验技能，使实验动物学为其他后续课程的开设起到基础和支撑作用，完善实验动物学课程教学的考核方式非常有必要。为此，建议降低理论考试在总成绩中的比例，提高实验技术考核比例，如将两者的比例由原来的 73 改为 64，甚至是 55。另外，改变实验技术考核方式，建议实验技术考核包括两个方面，除对学生的平时出勤情况、实验报告完成情况等进行考核之外，增加实际操作考核。即实验教学完成后，对重点实验项目进行抽签考核，包括实验方案设计和具体实验操作，实验操作考核具体内容由抽签方式决
22、定，重点考核基本操作6，如实验动物的抓握保定、标记、性别判定、注射(皮下注射、肌肉注射、腹腔注射等)、给药、采血(心脏、尾静脉、耳缘、眼眶等)、麻醉、安死术等技术。以学生的实验操作是否规范、准确，能在规定时间内完成主要操作内容为打分的依据，并且操作考试最好是教师和学生采取一对一的形式进行，这样做也便于利用最后一次机会发现并纠正学生所存在的问题7。3 结语 实验动物学作为一门实践性很强的选修课在西北农林科技大学食品质量与安全专业开设，对一些课程的顺利开展以及培养学生的实践能力、科研创新能力均具有重要的意义。但是由于实验动物学在食品专业开设的时间不长，在师资力量、教研室的硬件建设、教学方式和内容上
23、还存在很多问题。笔者对目前实验动物学教学中存在的一些问题进行了阐述，提出了一些具体的改革办法，但是随着课程开设时间的延长，一些新的问题还会暴露出来，需要在今后的教学实践中进一步深化教学内容的改革，使之越来越符合食品质量与安全专业对人才培养的需求。相信该研究中提出的教改内容最终会在学生以后的学习、研究、实际运用中体现出来，而且随着院领导对实验动物学课程设置重视程度的不断提高，实验动物和动物实验在食品毒理学评价等研究中发挥的作用将会越来越大。参考文献 1肖香，董英，徐斌，等.食品质量与安全专业中食品工艺学课程的实践改革J.农产品加工(学刊)，2013，32(10):87-88.2谢主兰，雷晓凌，黄
24、和，等.食品质量与安全专业“绿色实验教学模式”的探索与实践J.广东化工，2013，40(4):131-132.3胡坤，高永清，方少瑛，等.我校食品质量与安全专业建设的几点思考J.广东药学院学报，2007，23(4):445-457.4岳敏，袁进，吴清洪，等.八年制医学生实验动物教学中的心理障碍分析及对策J.中国比较医学杂志，2012，22(3):74-75.5高雪丽，顾志刚，郑世民，等.食品安检专业开设动物病理学课程的改革与探索J.东北农业大学学报:社会科学版，2007，5(4):67-68.6管敏强，陈锡文，李安乐.实验动物学课程教学改革的探索J.畜牧与饲料科学，2013，34(3):26-27.7吴清洪，顾为望，张嘉宁，等.加强动物实验教学，提高学生动手能力J.山西医科大学学报:基础医学教育版，2005，7(3):302-303.