新形势下药用植物学实验教学的改革与思考

□刘双青 刘梅芳

药用植物学是运用植物学的知识与方法来研究具有医疗保健作用的植物，包括其形态组织、生理功能、分类鉴定、资源开发和合理利用等内容的一门学科[1～2]。药用植物学实验是衔接理论课，通过实际操作，使学生能准确识别常见药用植物，能准确描述药用植物各器官特征及内部构造特征，能将待鉴定药用植物分类到科，为相关学科的学习奠定基础，是属于重要的专业基础课。

根据高校药用植物学实验的教学现状，结合近几年的不断思考和尝试，谈谈新形势下，有效利用碎片化时间，对药用植物学实验教学和考核进行系列改革和探索，着重加强对学生实践和创新能力的培养，提高药用植物学教学质量，培养优秀的药学专业人才。

一、药用植物学实验教学存在的主要问题

传统的药用植物学实验教学主要模式是实验老师准备好试剂、工具、仪器以及新鲜材料和药材、药材粉末，永久制片，教师通过多媒体课件的形式，讲授实验目的、实验内容和方法，学生通过徒手切片、临时制片(横切、纵切、粉末)，按照实验步骤和教材内容，显微观察辨识目标特征，绘图完成实验报告，实验报告的形式主要是绘制显微图，标示其各部分结构特征名称。教学过程中就发现大多数学生听课时，对课堂提问反应不积极，按部就班完成实验任务，互动少，也较少讨论提问，学习的兴趣不高、主动性不够。上交的实验报告容易雷同，形式单一，不能真实反映教学效果。综合多年的课堂教学，针对实际问题提出以下改善措施，以期教学相长，提高教学质量。

二、现有条件下对药用植物学实验教学进行改革与探索

(一)利用碎片化时间，结合课堂实际操作，落实显微镜规范操作技术。高校药用植物学实验是入学第一学年第二学期开课，实验教学的重要内容是通过实践，结合显微观察，认知植物形态，植物细胞、组织、器官的形态解剖结构等[3]。课堂上使用的主要仪器是生物显微镜，每次课都要长时间使用显微镜。但是在学习药用植物学实验课程之前大多数学生没有使用过显微镜，只有少数学生高中生物学课程中用过，忘的也所剩无几了。因此，药用植物学第一次课都必须介绍生物显微镜的使用，讲解显微镜的结构，演示显微镜观察制片。但是显微镜观察涉及的细节众多，同学们一人一台显微镜，操作时理解水平差异，遇到的具体问题也不尽相同。比如在寻找目标聚焦时，有的同学会错把杂物、纤维、气泡等当做对象；有的同学会想当然地认为放大倍数越大，就能看的越清楚，在观察细胞后含物半夏针晶时，像使用低倍镜一样使用油镜；有的同学制片时滴加水合氯醛过多就直接观察，导致物镜镜头浸没在液体中还不自知，既妨碍观察也损坏了仪器，诸如此类细节问题，教师在课堂有限的时间，无法及时一一指正。这样仅利用课堂时间，学生难以熟练掌握显微镜的规范操作技术，甚至在课程结束后还没有形成规范的操作习惯，也导致了显微镜的物镜镜头损坏率过高。学生学习的过程中也因为找不到显微对象的目标特征，兴趣不高，容易气馁，达不到既定的教学效果。为此，我们利用收集的课堂照片，课堂小视频，并先后制作了教学视频“光学显微镜的使用与维护”和在线课程“光学显微镜在线学习与通关自测”等，采用多种形式和方法来落实显微镜的规范操作。

在教学的过程中，我们有意识地收集有代表性的照片、视频，如不同形式的气泡照片，没有细胞特征的多种杂物照片，取药材粉末过少或过多的照片，没有加盖玻片或者加多片盖玻片的照片等；我们拍摄了如何制作水合氯醛装片、如何徒手切片樟树叶、如何调节光线观察淀粉粒层纹和脐点等。这些图片和视频有的是老师操作的，有的是同学自己操作拍摄的，用于课前或课中学习，素材来源于身边，容易引起学生共鸣、也能针对性解决实际问题。同时，结合线上教学的要求，生物学实验室制作完成了教学视频“光学显微镜的使用与维护”和在线课程“光学显微镜在线学习与通关自测”。药用植物学实验以此为契机，充分利用线上教学资源，引导学生利用碎片化时间，通过视频、文字、图片、游戏闯关等形式，模拟仿真，交汇互动，了解显微镜的结构与使用、染色技术、制片技术。在线课程包括“边走边学”、“闯关练习”、“超越自我”三部分，这样经过学习后，再通过游戏闯关的形式练习，正确的操作可以通关，错误操作重新返回练习，直到过关方可继续，最后在超越自我进入考试，达到要求方可准入实验室上课，不合要求者系统会自动打回学习界面重新学习。学生通过线上课前学习，对显微镜有了一定的了解和掌握，每个学生有备而来，带着对显微镜的知识储备走进实验室，学习兴趣浓厚，有利于操作时规范使用显微镜，减少了不必要的仪器损坏，节约了设备维修费用。显微镜线上建课以来，与传统的教学模式有机融合，系统在线课程访问量达到25,000人次。这样既节约了显微镜的课堂学习时间，又提高了显微镜的使用效率，教师可以更多时间指导学生绘制详图，规范标识，练习徒手切片、临时制片技术等，提高了课堂教学效果。

(二)增加综合研究性实验，培养学生的创新能力。药用植物学实验教学是在实验室内完成，主要内容有显微镜使用、植物细胞形态与后含物观察，植物六大组织观察，根、茎、叶外形与显微结构观察及繁殖器官的观察、植物检索表的使用。主要是通过实物教学、临时制片以及购买的永久制片来完成。学生根据教师讲解，按照实验讲义上的步骤操作，实验过程也不爱动脑筋想想为什么要这么做，要怎样做才能更好地完成实验[4]。结果就是实验课堂上学生态度敷衍、疑问少，实验报告不准确、容易抄袭，学生对观察目标没有真正掌握，比如植物器官的显微观察中，单子叶与双子叶植物、草质茎与木质茎、初生结构与次生结构容易混淆，也没有理解维管组织与植物形态、植物生长发育之间的联系。最终达不到药用植物学实验教学的目标。针对这一现状，在传统的验证学实验教学的基础上，我们尝试在课堂内外引入综合研究性实验。由教师根据实验室条件，结合校园及周边植物类型，给出大致的实验方向，提出部分实验选题供参考，让学生自拟题目，以小组为单位制定实验方案，模仿实验指导书写出实验原理、实验方法、实验试剂和具体操作步骤等，再与教师讨论修改，落实可行性。制定实验实施计划，尽量在实验课堂上完成，不能完成的要在实验课后及时跟进。最后各实验小组对实验结果进行交流和评价[5]。例如，我们设计了紫葳科植物凌霄根茎叶的综合研究性实验，校园民族药用植物凌霄，实地采集时，与周边的植物紫藤、迎春花相区别，观察凌霄植物形态，理解单叶复叶，观察其茎上着生气生根，数小叶数目，描述叶序、叶形、叶缘，测量叶长叶宽、叶轴长、小叶柄长，计数叶侧脉对数，感受叶片质地、表面性质等。叶片表皮观察细胞器结构，气孔的轴式类型，叶表面附属物如毛茸，表皮、皮层(栅栏组织、海绵组织)、维管组织。叶、茎、根横切的显微构造，并理解他们之间的联系与区别。观察薄壁组织、保护组织、厚壁组织、输导组织等。

由于目前还没有成熟的凌霄植物讲义指导，同学们是边查边学，摸索着做实验，这个过程比较慢却很有趣，有枯燥的重复、克服困难的艰难也有收获的喜悦。比如凌霄植物中纤维特别多，有约3～4种不同结构特征，以及纤维分散特点，分布位置等需要同学自己总结，纤维长度需要重复几十次测量等；凌霄中木栓组织典型，容易识别，具缘纹孔导管数量多，方便观察也清晰可辨，补充了实验指导上其他药材的不足；凌霄根茎叶横切面结构也与其他药材进行对比学习，并详尽记录。这样通过一种植物的系统研究，自己动手动脑，印象深刻，不仅掌握了药用植物学实验的基本知识，也清楚了药用植物的基本研究方法，培养了学生的思考探究能力。

(三)改革考核方式，培养学生的综合能力。改革之前，我校药用植物学实验的期末考核部分是选择5种药用植物，编制植物分类检索表，大部分同学的实验结果类似，无法反映出知识的掌握与否。改革之后，实验成绩由期末考试成绩(30%)和过程考核成绩(70%)组成，过程考核由平时实验过程(70分)，预习报告(15分)和考勤(15分)组成。期末考试内容包括未知药材粉末中后含物、组织的识别，校园新鲜采集材料或者永久制片的根、茎、叶，教师按要求抽查考核，重点考察镜下结构识别能力。改革后更注重学生的过程考核，课前预习了，在课堂上目标明确，操作起来也有的放矢，效率更高。我们也适时设置了一些鼓励措施，如获得清晰的目标照片，我们会及时分享到班级群、投影到教室屏幕，作为素材收集，如有同学切片薄而均匀、制片技术好，我们会录小视频示范，若实验完成速度快、结构理解准确，或者绘图特征典型、标注正确等，都会随时登记，作为过程考核的加分项。学生得到肯定后，都会高兴地更加认真做实验，也带动周围同学一起学习。改革后考核既考查操作的技术能力，又考查学生理解应用能力[6]，学习和考试互相促进。考试改革之后，发现学生在平时的课堂上学习主动性增加了，提问答疑明显增多，课堂气氛更加活跃。

三、结语

综上所述，高校近几年药用植物学实验教学改革过程中，借助教学照片、视频和在线课程，利用课外碎片化时间，狠抓显微镜操作技术落实；结合校园植物，课堂内外增加了综合探究性实验，进行考核方式改革，以考促学，多方式多途径提高学生学习的积极性和主动性，发挥学生的主体作用，培养学生的实践创新能力，为其进一步学习和深造奠定基础。从学生调查收集的教学效果反馈信息来看，教学成效显著。