有人说这门课

“手累、眼累、心累”

但同学上完都说

干货超多 收获满满

这也是兰大第一门实验类慕课

这门课

线上与线下结合

还有虚拟仿真实验

国内高校顶尖实验设备

这就是兰大一门buff叠满的实验课——

动物生理学实验

先后获批

国家级线上线下混合式一流课程

甘肃省线上线下混合式一流课程

甘肃省虚拟仿真一流课程

获奖证书 图源：兰州大学

教学团队简介

教学团队 图源：兰州大学

课程负责人：董守良

董守良，博士、教授、博士生导师，国家级和省级一流课程负责人，省级教学团队骨干。主讲动物生理学、动物生理学实验和计算机辅助药物设计等本科课程。省级课程思政示范专业——生物科学专业负责人，主持省部级、校级重点、双语课程等多项教学改革项目。2024年获得甘肃省高等学校教学创新大赛二等奖，2023年获兰州大学教学成果奖二等奖和兰州大学隆基教学奖骨干奖。已发表教改论文、科研论文90多篇，授权6件国家发明专利，成果转化2项，参与获得甘肃省科技进步奖二等奖2项、三等奖1项，甘肃省医学奖二等奖1项，主持国家自然科学基金、企业协作课题等多项。

课程团队成员：常民教授、唐晓龙副教授、马明实验师

别开“生”面的动物生理学实验

兰州大学动物生理学（含实验课程）开始于上世纪五十年代。先后在杨浪明教授、刘积高教授、李仁德教授、陈强教授和董守良教授的带领及教学团队的共同努力下，不断改革与探索，教学质量一直保持着较高水准。

动物生理学是沟通宏观与微观的桥梁，涉及宏观的机体、系统、器官、组织以及微观的细胞与分子及其作用机制。而动物生理学实验在整个生物学课程体系中是一门别开“生”面的课程。

动物生理学实验是整个生物学课程体系中是唯一使用活的动物整体或者活的组织器官作为研究对象的实验课程。实验动物或组织器官的意外死亡或失活、仪器设备的错误使用以及软件的误操作都可能导致实验的失败。娴熟的动物手术技术、仪器装置的熟练使用以及软件正确操作等，是实验成功的不二法门。

实验中 图源：兰州大学

对同学们来说，迈入实验的第一关就是直面对活体动物进行手术的恐惧心理。生命科学学院2021级强基班的罗泽熠同学就谈到了自己的学习经历：“这门课程是大一动物实验学课之后我们又一次接触到动物实验。上课的时候除了好奇和激动，更多的是紧张和害怕。特别是大鼠的实验，感觉实验结束后手和脚都是一直抖不停的。”

其次是实验动物本身存在个体差异，血管及神经等结构的走向与理论介绍的并不完全相同。不熟练的手术操作可能导致手术创面与目标器官相去甚远，而盲目的操作可能导致神经、血管损伤，甚至是动物死亡、实验失败；种种难关，都需要操作者冷静仔细处理。实验成功的背后，是胆大心细、处乱不惊，是老师们说的“惟手熟尔”。

动物生理学实验课程采用小班授课模式，基础实验单人单组，综合性实验两人一组，充分锻炼同学们的动手能力和团队协作能力。上课时，三位老师同时现场指导，确保每位学生在实验过程中能够得到及时的帮助和积极的反馈。课程团队通过线上结合线下，将实验课的教学从课堂上延伸到课堂外，激发同学们的学习热情，提高教学效果。

2021级生物强基班的李佳琪同学说道：“在实验过程中，三位老师总会及时提供建议和帮助。在我们举手示意之时，老师总会及时赶来耐心解答我们的疑问，指导或直接帮助我们解决问题。有一次实验，我们剪开实验兔子气管准备插管时，发现兔子呼吸短而急促。正在我们不知所措时，常老师及时为我们清理了兔子气管中的血液与粘液，让我们能成功插管。可以说，动物生理实验的成功，离不开董守良、常民、马明与唐晓龙四位老师的耐心指导与帮助。”

2021级强基班的罗泽熠同学更是言明老师的帮助是他的“定海神针”：“实验过程中老师们给了我很大的自信和帮助。他们会一直在我们旁边及时肯定和表扬，纠正错误的实验操作，并在必要的时候给予我们帮助，确保实验的顺利进行，感觉有老师就会很安心，会暂时忘记害怕，专注于实验。”

兰大第一门实验类慕课

为了降低实验的学习难度，提升同学们的学习兴趣，教学团队于2016年在学校的支持下立项建设了慕课，是兰州大学第一门实验类慕课、第一门能够线上开展的实验课程。基于慕课，课程团队逐渐采用线上线下混合模式教学，翻转课堂等方式，以学生为中心，充分发挥学生的主观能动性。2021级生物学强基班的李佳琪同学谈到：“动物生理学实验课采用课前学生预习实验，课上老师提问、答疑、指导三位一体开展。课前预习我们不仅可以阅读课本，更有慕课可以看。动物生理实验的老师提前准备了慕课视频让我们预习实验课内容，视频生动有趣，要点俱全，简洁明了。”

教学模式 图源：兰州大学

线上线下混合式教学模式能充分利用学生的碎片时间，为学生提供了个性化学习的平台和机会。以问题驱动学生在完成在线学习任务后参与课程内容的线上讨论；老师不但在线上解答同学们的疑惑，还在线下课堂上组织同学们对线上没有解决的问题展开进一步研讨。翻转课堂的形式能让学生充分掌握每次实验的实验背景、实验原理及实验流程，让每一位同学在开始实验前做到胸有成竹。

除了线上课程，动物生理实验课程还配备虚拟仿真实验。虚拟实验集趣味性和知识性融为一体，通过人机交互学习实验流程和关键环节，学生能够对实验中可能出现的错误和挑战性步骤有更深刻的认识。老师鼓励学生以结果为导向，优化实验操作各个环节，激发同学们积极思考，引导同学们发展出个性化的实验流程。

教学模式 图源：兰州大学

全国一流的实验教学设备

动物生理学实验课的显著特点是“变化”。同样的动物，不同的实验目的，实验操作、流程和仪器设备迥然不同。团队老师谈到，“对初学者来说如何正确使用实验仪器也是一个挑战。”

2022年底，在学校和学院的支持下动物生理实验室采购了一批先进的教学实验设备。老师谈到这是目前动物生理学实验课教学中最好的仪器设备，“我们现在使用的这套实验设备是国内顶尖高校水平”。

生理学实验最核心的设备是生理仪，兰大目前使用的是成都泰盟的BL-422I信息化集成化信号采集与处理系统。该系统以信息化、集成化为设计原则，整合了多种功能，可以精确测量动物的多种指标，例如血压，压力，肌肉张力，呼吸等，还可以记录细胞放电等非常微观的现象。这套设备集信号记录器、信号放大器、电刺激器等于一体，集合电脑、实验台、呼吸机、手术台等于一身，极大地便利了实验教学的开展。通过这些设备教学团队能够为学生提供一个高效且易于操作的实验环境，从而提升教学效果和质量。

BL-422I信息化集成化信号采集与处理系统 图源：兰州大学

外实验室还配备了脑立体定位仪、小动物麻醉机、微量注射泵、脑片灌流系统、水迷宫系统、十字高架迷宫、旷场实验箱、位置偏爱实验箱、强迫游泳系统、转棒仪、脑片灌流系统等仪器设备。这些设备为开展电生理实验、行为学实验、药理学实验等实验提供了支持，这些实验能够有效提升学生科研能力，培养学生的科研思维，为拔尖创新型人才的培养奠定坚实基础。

实验设备 图源：兰州大学

马明老师提到，回顾实验室在过去二十余年的发展历程，实验室的仪器设备经历了翻天覆地的变化。早期，由于仪器设备的精度较低，且数量有限，我们能够开展的实验项目受到了极大的限制。然而，随着科技的迅猛发展，我们见证了从二道仪到信息化集成化生理机能实验系统的转变，这些设备在智能化、信息化以及精确性方面均实现了显著的飞跃。这些进步不仅提升了实验的效率，还确保了实验数据的准确性与可靠性，为教学和科研工作提供了坚实的基础。希望同学们珍惜并充分利用当前先进的实验条件，发挥自己的聪明才智，为国家的科技进步和社会发展贡献自己的力量。

“我们一直都在不断进行改革和实践”

为了保证教学质量，教学团队会定期进行集体备课活动，包括对上学期课程的总结，讨论课程的优化和改进、汇总生理学方向的最新实验方法等。在课程开展前，教学团队会进行细致的备课，调整教学PPT，并进行预实验。以蛙心灌流实验为例，该实验要求学生将蛙的心脏离体并保持其活性，心脏插管过程对学生们来说颇具挑战性。若心脏标本制备失败，则整个实验将无法进行。为此，马明老师会提前进行预实验，总结关键的实验技巧，并在实验前向学生们传授这些技巧，以提高他们的实验成功率。通过充分的教学准备，团队为同学们提供了更加丰富、高效的学习体验，为他们在科学研究领域的进一步发展筑基铺路。

教学中，课程团队不断地改进和开发新的实验内容，确保每年的实验中都有部分实验内容的更新，使同学们能够在掌握基础知识的同时，也能够接触到最新的科研动态。团队教师也不断将各自课题组中成熟的科研项目融入教学之中。例如，董守良老师的实验室专注于镇痛药物的研究，而常民老师实验室则致力于抗焦虑抑郁药物的实验研究。而相关的科研方法已经成功的转化成教学实验项目，不仅是学生宝贵的学习材料，而且能够激发学生的学术兴趣，并延伸到创新创业项目中去。通过动物生理学专业知识的学习，培养客观理性的思维特质和探索创新的价值取向。

为了满足学生的高阶需求，教学团队为有能力、有兴趣的学生提供了开放性的自选实验项目，实现基础与高阶结合。开展这些实验，学生需要先查阅相关文献并提出科学问题；然后设计实验方案，与老师进行深入讨论修改，确保科学性和可行性，再实施实验操作。这种模式为学生提供了自主探索、自主实验的机会，即学生做主角，老师打配合。在学习任务繁重的情况下，仍有约五分之一的同学会进行自选实验，实验内容丰富多彩，和教学实验相映成趣。通过这种严谨又灵活的教学模式，学生的批判性思维、创新能力和独立研究能力都得到了不同程度的锻炼，培养了学生的实验技能，提高他们的科学素养，为未来的学术研究和职业生涯打下坚实的基础。

课程团队讨论 图源：兰州大学

实验采用形成性评价体系，涵盖线上与线下两个维度。线上包括学习视频、互动、提问、回答问题等，线下包括学生提问、回答、实验过程操作、团队配合情况、实验结果、实验后的清理工作、课后实验报告撰写等。对于那些选择参与自选实验项目的学生，则设有额外的加分机制，以鼓励学生的自主学习和创新实践。

课程团队还非常注重教材建设，目前采用的教材是自编教材，慕课上线后也成为主要的教材之一，《动物生理学实验数字课程》已经与高等教育出版社签订合同正在出版中。此外，《人体及动物生理学实验指导》的新形态教材正在编写中。这两本教材都得到了兰州大学精品自编教材项目的资助。

“这是一门让学生终身受益的实验课”

教学思政建设：

课程思政也是课程团队从未放松的一环。深入探讨众多生理学先驱的实验成果与生平事迹，了解他们在生理学、医学领域做出了卓越的贡献。通过学习他们的事迹，激励学生们培养严谨求实的科研态度、团结进取的团队精神以及精益求精的专业追求，是生理实验贯穿始终的精神内核。

生命教育 图源：兰州大学

生命教育在动物生理学实验教学中的地位不可替代。课程伊始，动物伦理学教育明确告知学生使用实验动物的规范，以及实验动物应享有的权利，强调在3R原则（替代、减少、优化）指导下，合理、人道地使用实验动物；让学生能够在实验操作中体现出对生命的尊重。在教学、科研实践中秉持伦理原则，这不仅是对实验动物的负责，也是对学生未来职业生涯的负责，是他们成为具有社会责任感的科研工作者的一步。

了解和认知自己的身体也是生理学实验切实的一面。课上老师会让同学们测试自己的血压、心率、视力视野等身体指标，促使同学们认知自己的身体，教导他们要积极运动，拥有健康体魄才能进行科研创新回馈社会。

科研引入教学：

在动物生理学实验课程的教学实践中，课程团队不断地改进和开题组中成熟的科研项抑郁药物的实验研究。而相关的科研方法已经成功的转化成教学实验项目，这些内容不仅为学生提供了宝贵的学习材料，而且能够激发学生的学术兴趣，并延伸到创新创业项目中去。通过动物生理学专业知识的学习，培养客观理性的思维特质和探索创新的价值取向。

“战线”很长的实验：

若问老师，这门课于学生而言最特别的是什么，老师笑着答道：“最特别的就是，我们的实验对象是活的，如果死了实验就结束。所以同学们必须胆大心细，胸有成竹。他们都说上这门课特别累，手累、眼累、心累。”

动物生理学实验耗时较长，通常要从早上八点半一直做到下午两点，既要做动物手术，又要注意动物生命维持，还要观测项目、采集数据。课上从头到尾不停的操作，课后还要清理实验设备和实验动物。慢性实验做完还需要给动物做伤口缝合，做好术后护理，短期饲养动物，“铲屎量”可谓巨大。虽然很累、“战线”很长，但是“学会了很多动物手术的基本技术，很多精细手术操作也掌握了。”2021级生物萃英班的郑紫月同学如是说。可见，动物生理学实验课最特别的是能全面锻炼同学们的能力。

学生课程成果展示：

实验报告：

实验报告 图源：兰州大学

学生感悟：

2021级生物萃英班的郑紫月同学表示：“做动物生理实验要做到胆大心细。太粗糙的操作会导致实验失败，但是投鼠忌器、矫枉过正也会耽误时间，影响实验结果。”

2021级生科院的罗泽熠同学表示：“这堂课让我深刻体会到理论与实践相结合的重要性，通过亲自操作各种生理实验仪器，如血压测定设备、呼吸测量设备等，我不仅掌握了基本的实验技能，还学会了如何运用科学思维来设计实验、收集数据和分析结果。实验过程中，我面临了精确操作的要求、动物福利的考虑以及数据分析的复杂性等挑战，这些经历锻炼了我的专注力、耐心以及伦理意识。通过与同学们的合作，我也提升了团队协作和沟通能力。这门课程让我对动物生理学的知识有了更深入的理解，尤其是在心血管、呼吸和神经系统等方面。我相信这些知识和技能将对我的未来学术和职业发展产生积极的影响。”

内容来源｜党委宣传部（融媒体中心）

生命科学学院

采访、文字丨郭梨鑫

图片丨受访者提供、郭梨鑫

配图设计丨彭倩 纪季青

编辑｜郭梨鑫

责编｜李晖

审核｜张北辰 肖坤 李晖