动物生理实验教学改革（兰州大学）.ppt

动物生理实验教学改革思考与实践 兰州大学生物学实验教学中心　 陈　强 二○○七年十二月 一、生理学是宏观生物学与微观生物学之间的桥梁 动物生理学的任务就是研究构成高等动物（人体）各个系统的器官和细胞的正常活动过程，特别是各个器官、细胞功能表现的内部机制，不同细胞器官之间的相互联系和相互作用，并阐明动物作为一个整体，其部分的功能是如何互相协调、互相制约，从而能在复杂多变的环境中维持正常的生命活动。 二、开设生理学实验课的必要性 　与生物学专业其它基础课实验课相比较，动物生理学实验有以下显著特点： 　唯一一门涉及生物电的实验课，而生物电是神经科学的基础，也是当前研究非常活跃的一个领域。 　唯一一门主要以活体动物或其器官组织以及人体为实验对象的实验课，对活体动物实验技能的培养有不可替代的地位。 　以动物的机能为实验内容，各部分机能之间互相联系，一个实验可涉及动物体所有系统，综合性强。 三、生理学实验课的发展与现状 生理学是一门古老的学科 生理学实验技术在不断发展 仪器设备的发展对实验教学的促进作用： 如电生理实验中的肌梭放电实验、减压神经放电、微电极记录心肌动作电位实验、兔大脑诱发电位实验等成功成功率几乎可达100% 生物学类与医学类专业的生理学实验应有所不同，应更突出理科的特点，努力培养学生的创新能力 四、我中心动物生理实验课的教学 动物生理实验，36学时，生物科学专业指选，主要培养基本实验技能 动物生理大实验，54学时，修过动物生理实验的学生任选，选择有一定难度的综合性强实验项目 与动物生理有关科研训练项目 动物生理实验　36学时 生理学实验方法和常用仪器使用 坐骨神经—腓肠肌标本制备 骨骼肌单收缩的分析 骨骼肌收缩的总和与强直收缩 温度对蟾蜍神经传导速度的影响 血红蛋白含量测定 蛙类心搏过程的观察与描记 蛙类心室的期外收缩与代偿间歇 离子和药物对蛙类离体心脏收缩活动的影响 家兔动脉血压的神经、体液调节和影响因素 人体动脉血压的测定及影响因素 例如：以下三个实验共用3学时　 骨骼肌单收缩的分析 骨骼肌收缩的总和与强直收缩 温度对神经干动作电位传导速度的影响 动物生理大实验　54学时 动物慢性实验的基本操作技术（无菌操作手术技术） 大鼠高血压模型的复制（肾动脉狭窄法，含无创血压测定） 切除甲状腺对大鼠代谢率的影响 电损毁摄食中枢或饱食中枢对大鼠摄食和体重的影响（脑立体定位） 悬浮电极法记录蟾蜍心肌动作电位（玻璃微电极） 豚鼠耳蜗微音器电位的特点 减压神经放电与动脉血压的关系 不同药物对小鼠学习记忆的影响（水迷宫法或跳台法） 不同药物对小鼠痛阈的影响（热甩尾法或热板法） 与动物生理有关的科研训练项目（创新性实验） 黄酮类物质对阿尔海默模型小鼠学习记忆的影响 不同音乐对小鼠抗疲劳能力的影响 白杨素对小鼠痛阈的影响 五、实验教学方法的探索 1. 避免仪器自动化提高带来的负面效应 1. 常用生理仪器的原理和使用方法 BL-420E生物机能实验系统 集放大(模拟和程控放大)、刺激输出、波形显示、数据处理、打印等功能与一体。由硬件和软件两部分组成。 信号放大 生物信号本身可能是电信号，也可能是非电信号，后者可经换能器转换成电信号。这些信号一般都比较弱，还需要经过放大器进行放大才能被记录或显示出来，并进行各种处理。 弱的电信号首先由模拟电路放大，然后需经 A/D转换，才能由计算机进行处理，也可以继续进行放大。 A/D转换 计算机接受和处理的信号是数字式的，因此需将模拟信号转换成数字信号。其原理是，电信号被一只开关管所近年控制，每开一次，比较器就把该时刻的信号进行一次比较，再由译码电路译成数字量。由于开关管的速度很快，译码电路的速度也很高。所以一条连续的模拟信号被分成若干数字量后基本保持了原来的信息。信号被转换成数字量之后，就可以由计算机读取这个数值，并在程序的指挥下进行实时处理。 放大器的参数 放大倍数(增益) 时间常数(低切、低通滤波) 滤波(高切、高通滤波) 信噪比 失真 放大器的参数 时间常数：DC，5s, 1s, 0.1s, 0.01s 0.001s 滤波：3,30,100,300,1k,3.3k,10kHz,OFF 刺 激 生理实验中采用的刺激主要是电刺激，刺激波形一般为矩形波(方波)。 刺 激 双刺激： 强度1，波宽1 强度2，波宽2，波间隔 串刺激：强度，波宽，频率，串长 连续(复)刺激：强度，波宽，频率 2. 实验过程和结果分析紧扣生理学理论知识 　知其然还要知其所以然 3. 加强定量实验和定量分析 如施加药物时应计算终浓度，实验结果进行对比分析等 4. 制作或改制一些小型仪器或装置 六、教材建设 双刺激 串刺激 连续刺激 * 宏观生物学 个体 种群 群落 生态系统 微观生物学 分