“生药学实验”教学资源建设和创新性教学探索

作者: 王颖 罗明和 徐婷

[摘 要] “生药学实验”课程是药学专业重要的专业基础课程。在多年的教学实践中利用生药学知识,建立了校园药用植物名录、小型药材库、显微鉴别图像库等教学资源。在实验课程实践中采用小组竞赛、互动分享、归纳对比等创新性教学方法,优化了学生“生药学实验”课程的体验感,激发了学生自主学习和探究学习的热情。在常规的四大鉴定方法的基础上,与毕业设计相结合,开设了创新性、综合性生药质量评价内容,教学和科研形成了良性的支撑和互动。

[关键词] 生药学实验;教学资源;创新性教学

[基金项目] 2023年度重庆理工大学本科教育教学改革研究项目“思政指导的微生物药物学教学改革”(2023YB141)

[作者简介] 王 颖(1977—),女,北京人,硕士,重庆理工大学药学与生物工程学院实验师,主要从事药用植物学与生药学研究;罗明和(1984—),男,湖南郴州人,博士,重庆理工大学药学与生物工程学院讲师,主要从事天然药物与生物合成研究;徐 婷(1990—),女,浙江仙居人,博士,重庆理工大学药学与生物工程学院讲师,主要从事药用植物微生物研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)01-0089-04 [收稿日期] 2023-11-15

生药学实验的主要内容是使学生掌握生药的基源、性状、显微及理化鉴别方法,掌握生药质量标准的主要内容及生药质量控制方法,有效评价生药的质量问题,并能熟练识别60种以上的常用生药。生药学实验是生药学理论课程的重要组成部分,学生能通过实验课将理论与实际联系起来,从而掌握生药鉴定的常规方法,加深对常用药材、重点药材的认识与理解,加强识药的能力,提高分析和解决问题的能力,是培养学生严谨的科学态度和良好的科研作风必不可少的教学环节[1]。

生药学教材涉及生药品种约200种,生药学实验教学大纲要求学生熟练识别60种以上,内容涉及本草学、植物学、动物学、化学、药理学和中医学等学科知识与现代科学技术,在有限的课时情况下,对学生的学习提出了更高的要求。传统的生药学实验以验证性实验为主,对学生以后的学习、生活帮助不大。笔者在多年的教学实践中发现利用生药学知识建立直观性的教学资源非常重要,也做了大量资源调查、收集图片和资源建设工作,以提升学生学习的主动性和直观感知性。利用生药学知识和生活联系紧密的特点,多次尝试分享互动式教学,建立学生和生药之间的紧密联系。另外,鉴于生药学知识丰富而相近药材极易混淆的特点,开展归纳对比教学,取得了不错的教学效果。随着科技进步和对人才培养要求的提高,在常规的四大鉴定方法的基础上,开设创新性、综合性生药质量评价内容是课程改革的潮流和方向,这方面笔者与时间要求更长的毕业设计结合,完成了不少科研课题,也积累了药材案例的展示内容。

一、教学资源的建设

(一)建立校园药用植物名录,将校园的药用植物作为标本库,让学生从植物科属入手,了解药用植物的形态特征

生药的基源鉴别是生药鉴别中的基础环节,也是生药品种的保证。但理工科学生学习生药学时没有前期的药用植物学基础,对生药基源的认识只局限于生药理论课简要的文字和图片,对近百种生药基源鉴定的形态内容感到陌生,对专业名词术语感觉迷茫而无头绪。校园药用植物的调查可为学生补上植物分类的知识,让学生建立自然分类联系,为生药的基源鉴定打下基础。在调查中,教师指导学生从植物分类特征上观察不同药用植物的根、茎、叶、花、果实等器官,重点认识、辨别入药部分的器官特征[2],并对重点的科属特征进行多次提示,如唇形科的植物叶对生、茎四棱、花冠唇形、四个小坚果,校园常见的有留兰香、紫苏、荔枝草、风轮菜等。对校园中相近的两种药用植物(山珠南星和半夏)进行对比观察,两者形态相似,功能相同,山珠南星在云南普遍作半夏用,同时给学生再次讲解地方标准和国家药典标准的问题。通过多年的实地调查,笔者对本校的药用植物种类有了较清晰地认识,建立了校园药用植物名录,发现校园本地适生的常见药用植物种类近百种,如海金沙、银杏、天门冬、白茅、半夏、黄花蒿、野菊花、醴肠、鱼腥草、桑、枇杷、洋槐、金银花、半边莲等。将一些主要的药用植物科属,如百合科、菊科、唇形科、蔷薇科、蓼科等,作为学生毕业设计选题,指导学生做更细致的分类调查研究。同时,笔者编写了实验指导手册,学生通过实验手册的图片到实物观察,形成了直观具体的药用植物形象。这种全新的现场教学模式从视觉上以生动的形式激发了学生的兴趣,能够全面调动学生的感知能力,达到直观、生动、形象的教学效果[3]。在调查过程中,学生锻炼了体魄,感觉重新体会到“神农尝百草”的意境,感受到李时珍历时近30年写出《本草纲目》之艰辛,意识到中药资源是我国珍贵的宝藏,从而树立作为医药人为国奉献的家国情怀。

(二)建立小型的药材库

根据生药学教学要求建立小型药材库,并把相近和易混淆药材放在一起,制作简易知识卡片,包含药名、拉丁名、性状特征等信息,向上课的学生长期开放展示,组织学生多次参观学习。指导学生订阅公众号“中草药知识”“本草植物”等,推荐观看《本草中国》《滇南本草》等纪录片,让学生沉浸式感受本草文化和民族药文化,对一些药材的采收、炮制、加工等过程有切实的感受,提升学生的学习兴趣。实验课上分组展示根类、根茎类、茎木类和皮类、叶类、花类、果实类、种子类、全草类等药材,再辅以经验用语,如“蚯蚓头(防风)”“云锦纹(何首乌)”“菊花心(甘草、黄芪)”“朱砂点(苍术)”“铜墙铁骨(三七)”“鹦哥嘴(天麻)”等。经验术语用简洁易懂的语言,形象地描述了药材的重要特征,易学上口,降低了学生学习和记忆药材鉴别的枯燥感。经过多次熏陶和自己的“眼看、鼻闻、手摸、口尝”一一识药,学生很容易掌握60种生药的性状特征,真正在自己的头脑中建立了药材的图像。实验结束后,组织每名学生随机识别10种药材,巩固性状鉴别的知识,强化学生的识药能力,成绩计入实验成绩。利用课余时间组织学生到重庆中药大市场进行现场调研,使学生边看边学,进一步巩固药材的性状鉴别知识。

(三)建立显微鉴别的图片库

观看生药的显微结构对初次接触的学生来说是不小的挑战。在显微镜下,植物组织横切面和纵切面细胞众多,加上生药粉末的各种干扰,学生难以及时发现特定的显微特征[4]。为解决这个教学难题,笔者购买了常见药材的切片,将其拍成清晰的图片,结合往届学生制作效果比较好的图片,建立显微鉴别的图片库,并挑选重点的观察图片编进实验指导手册中,方便学生查找。实验课先讲基本结构组成,比如根的结构、茎的结构和叶的结构,再以主要显微鉴别特征为主线,制作粉末切片。在学生开始实验前展示粉末切片,比如一些生药重点观察草酸钙晶体:簇晶(大黄、人参)、针晶(半夏、山药)、方晶(甘草、黄柏)、砂晶(地骨皮)等;一些生药重点观察淀粉粒(山药、半夏、贝母、大黄、甘草);一些生药重点观察异形维管束(大黄、何首乌、商陆);一些生药重点观察菊糖(桔梗、党参);一些生药重点观察石细胞(黄连、黄芩)。实验过程中要求学生进行分组竞赛,根据结果的准确度、切片的清晰度结合所用时间进行评比,结果计入实验成绩。在竞争的氛围下,学生团结协作,合理分工,选取自己感兴趣的生药“显微寻宝”,在教师的指导下准确辨识常见生药的显微鉴别特征。评比结束后各小组交换观察,取长补短。显微鉴别是生药学实验的教学难点,建立显微鉴别的图片库使枯燥的知识明晰化、系统化,再辅以“显微寻宝”的趣味性小组竞赛,有效减轻了学生因为长时间观察显微镜的不适感,从被动观察实验结果到主动进行团结协作观察,从教师的“一对一”指导学习到小组间的探究学习,不仅使学生很好地掌握了常用生药的显微鉴别特征,还形成了同学间团结互助的学习模式。

二、创新性教学方法的探索

(一)分享式教学

分享式教学是一种新颖的教学理念,重视在教学过程中对学生进行鼓励和积极引导,让学生能积极进行自主探究和合作交流学习,把自己的认识和经历与他人进行分享,从而获得自我价值的认同。每味药材都有来源、植物形态、采制、产地、炮制加工、性状、显微特征、化学成分、理化鉴别、药理作用、功效等内容。而生药学实验主要包括基源鉴定、性状鉴别、显微鉴别和理化鉴别四部分,对其他内容提及较少[5]。在生药的性状鉴别实验结束前,教师鼓励学生分享自己或亲人使用生药的经历。每次分享都会有一些新的发现,比如有学生分享青蒿泡茶饮用可以去暑热,鲜用可以止血,还可以食用。重庆的酉阳正是青蒿的道地产区,当地人创造性地使用青蒿促进了青蒿产业的发展,为当地经济发展发挥了重要作用。有学生分享了自己亲眼所见的药材采制经历,比如枳壳,于七月采摘,切开后晒干,味极酸。学生通过分享熟悉的渝产特色生药情况,如石柱黄连、江津枳壳和枳实、垫江的丹皮、巫山的庙党与独活、城口的华细辛和牛膝、涪陵的川续断、綦江的乌梅等,再次与生药建立连接,激发了学生对中医药的热爱和建设自己家乡的决心。

(二)归纳对比

归纳法是指对具体、个别的事物进行综合分析,从而获得一般结论的方法。对比法则是通过对不同事物的比较,寻求其同中有异、异中有同的研究方法。综合运用归纳对比法,不仅可以将零散的、不成系统的知识系统化、理论化,还可以通过比较找出事物的相同点和不同点,把相近的事物区分开来[6]。生药品种的鉴别是本科阶段学生的一项核心技能,在实验学时非常有限的情况下,要求学生扎实地掌握多种生药的鉴别要点,就要在教学方法上进行创新,形成逻辑体系,提升学生的学习效果[7]。例如:对形态相近的生药进行对比鉴别,如人参和党参、甘草和黄芪、白术和苍术、薄荷和留兰香、西红花和红花、金银花和山银花、月季花和玫瑰花、五味子和南五味子、杏仁和桃仁、新疆枸杞和宁夏枸杞等;对生药特征进行归纳总结,使用“主要科属特征和药材列表”“植物类生药药用部位分类表”和“生药性状特征归纳表”等,对西红花和红花做一个简单的水试实验结果比对,对金银花和山银花做一个显微观察比对。归纳对比法是非常有效的教学方法,对于生药学这种知识量大且零散的课程及实验的教学非常适合。

(三)自主探究式教学

色谱技术、指纹图谱技术、DNA分子鉴定技术是科学的前沿,也是学科发展的方向。开展生药学开放性和创新性实验,采用多种实验技术,完成生药的质量评价实验是生药学实验改革的方向。学生需要选定自主实验,查阅大量资料,拟定实验方案,采用四大鉴定方法,同时增加薄层色谱、紫外光谱、HPLC等对不同产地的生药做质量评价研究。学生研究过的课题如“不同产地半边莲的生药学研究”“飞扬草的鉴定研究”“不同产地地锦草的生药学研究”等。教学实验不仅是教学场所,还是学习专业知识、培养实验能力和科学素质、促进全面发展的良好教学平台[8]。同时,更系统全面地掌握了生药学的技术手段,也能完成生药的质量评价任务,为后续的“天然药物化学”和“药理学”课程打下坚实的基础。同时,提升了高阶学习能力(包括提问能力、信息处理能力、知识整合能力、数字思维能力、药学思维与跨学科多元思维能力)[9],培养了综合解决问题的能力、实验动手能力和论文写作能力。

结语

生药学是一门实践性很强的学科,“生药学实验”课程是“生药学”课程的重要组成部分,在理工类药学专业的课程设置中属于专业基础课,具有课时偏少而内容广泛繁杂的特点。因为和现实生活联系紧密,学生的学习兴趣容易建立,但是学习的成就感不足,因此建立直观性的教学资源,使课程中枯燥的内容生动化,零散的知识系统化,抽象的内容具体化,优化学生学习的体验感,激发学生学习的兴趣和热情,提高学生的学习效果至关重要。在实验课程中灵活使用分享式教学、归纳对比式教学、案例式教学、分组讨论法等教学方法并结合信息化线上线下混合式教学手段,延展课程的深度和广度,有利于提升学生的自主性和探究性,使“生药学实验”课程获得良好的教学效果。生药学是一门快速发展的学科,随着人们健康意识的增强和对回归自然的渴望,对生药的品质、安全性、有效性评价都提出了更高的要求,生药学理论和实验教学模式要不断顺应时代的变化,吸收新的技术和方法,推动生药学实验教学不断创新。

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