中藥炮制學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)的探索與實踐

劉舒凌 曾春暉 周改蓮 楊海玲 林青華

[摘 要] 設(shè)計性實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的重要途徑。闡述了廣西中醫(yī)藥大學(xué)中藥炮制學(xué)實驗中設(shè)計性實驗的具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實施效果及體會。通過開設(shè)4個設(shè)計性實驗選題，選題立足于不同炮制工藝、方法對中藥飲片質(zhì)量的影響，由學(xué)生根據(jù)選題提出研究問題、設(shè)計實驗方案、自行制備炮制品開展實驗、解決問題。結(jié)果表明，此次設(shè)計性實驗取得了較好的教學(xué)效果。通過實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的實踐能力和綜合技能，增強學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感。

[關(guān)鍵詞] 中藥炮制學(xué);設(shè)計性實驗;實驗教學(xué)

[基金項目] 2019年度廣西中醫(yī)藥大學(xué)校級教育教學(xué)改革與研究項目“中藥炮制學(xué)實驗中綜合設(shè)計性實驗教學(xué)改革的研究與實踐”（2019A041）;2019年度廣西中醫(yī)藥大學(xué)校級教育教學(xué)改革與研究重點項目“‘雙一流學(xué)科背景下中藥學(xué)專業(yè)‘中藥炮制學(xué)課程建設(shè)的研究與實踐”（2019A026）

[作者簡介] 劉舒凌（1982—），女，廣西桂林人，博士，廣西中醫(yī)藥大學(xué)教學(xué)實驗實訓(xùn)中心副教授，主要從事中藥炮制研究;曾春暉（1974—），女，廣西欽州人，博士，廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院教授（通信作者），主要從事中藥炮制原理研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）36-0125-04? ? [收稿日期] 2021-02-02

隨著社會的發(fā)展，科研能力已成為高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)，科研思維的形成更是科研能力的重要基礎(chǔ)[1]。中藥炮制學(xué)是理論和實踐并重的學(xué)科，其實驗教學(xué)是中藥炮制學(xué)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。目前，中藥炮制學(xué)實驗教學(xué)項目多以驗證性實驗為主，綜合性實驗為輔，設(shè)計性實驗開展較少。在實驗教學(xué)上，雖然驗證性和綜合性實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生理解、掌握理論教學(xué)內(nèi)容，卻不利于培養(yǎng)科研思維和創(chuàng)新意識[2]。近年來，設(shè)計性實驗在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力方面的作用得到了越來越多的關(guān)注。特別是在醫(yī)藥高等院校，設(shè)計性實驗的開設(shè)和研究是推進實驗教學(xué)改革，促進創(chuàng)新型和綜合型中藥學(xué)人才的培養(yǎng)的重要內(nèi)容。面對設(shè)計性實驗教學(xué)改革的迫切要求，本教學(xué)團隊對我校中藥學(xué)專業(yè)大三學(xué)生實施了中藥炮制設(shè)計性實驗教學(xué)改革的探索。自實施以來，取得了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)將具體內(nèi)容介紹如下。

一、開設(shè)中藥炮制學(xué)設(shè)計性實驗的必要性

設(shè)計性實驗是指教師給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，以學(xué)生為主體，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗方法和實驗儀器、擬定實驗步驟，加以實施并對實驗結(jié)果進行分析處理的實驗[3]。雖然設(shè)計性實驗花費時間較多，學(xué)生往往會面對方案屢次修改、實驗過程曲折的歷練，但這是培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究工作能力，特別是創(chuàng)新能力所必須的。中藥炮制學(xué)是綜合性的應(yīng)用學(xué)科，與其他中藥學(xué)類二級學(xué)科有著密切的聯(lián)系，在實驗內(nèi)容上適合開展設(shè)計性實驗項目。中藥炮制學(xué)實驗開設(shè)在中藥學(xué)本科三年級下學(xué)期，前期學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了中藥學(xué)、分析化學(xué)、中藥化學(xué)、藥理學(xué)等基礎(chǔ)和專業(yè)課程，具備了一定的專業(yè)素養(yǎng)和實驗技能，在專業(yè)能力上適合開展設(shè)計性實驗項目。通過對中藥炮制學(xué)實驗內(nèi)容進行綜合和深化，開展設(shè)計性實驗，將有利于學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)，促進知識運用與創(chuàng)新等多方面能力。

二、設(shè)計性實驗項目內(nèi)容的選取

我校中藥炮制學(xué)實驗的總學(xué)時為40學(xué)時，其中8學(xué)時為設(shè)計性實驗。通過參考其他中醫(yī)藥高等院校的開設(shè)經(jīng)驗[4-6]，以及結(jié)合我?，F(xiàn)有的實驗教學(xué)條件，擬開設(shè)四個設(shè)計性實驗選題，見表1。四個選題均立足于不同炮制工藝、方法對中藥飲片質(zhì)量的影響。每個選題的實驗設(shè)計沒有固定的模式，鼓勵學(xué)生在炮制工藝的設(shè)計上能立足現(xiàn)實，開拓創(chuàng)新。比如，在“黨參不同切制規(guī)格對浸出物含量的影響”選題中，啟發(fā)學(xué)生先調(diào)研藥材市場上的黨參飲片有哪些規(guī)格，立足實際情況開展切制規(guī)格的設(shè)計;在“炒制程度對種子藥浸出物含量及色彩色差變化的影響”中，鼓勵學(xué)生探索炮制程度—浸出物含量—色彩色差變化的相關(guān)性;在“炮制程度（或炮制方法）對王不留行爆花程度及浸出物含量的影響”選題中，鼓勵學(xué)生不局限于炮制程度（爆花品、“僵子”），更要開拓思維，探尋不同炮制方法的研究，尋找王不留行清炒爆花的可優(yōu)化或可替代方法;在“不同炮制方法對中藥飲片揮發(fā)油含量的影響”中，鼓勵學(xué)生查閱文獻，進行古今炮制方法的對比，或開展調(diào)研，進行藥典法和地方特色炮制方法的對比。四個選題雖小，但能引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)散思維、見微知著，在小的實驗設(shè)計中初步探索炮制原理。

三、設(shè)計性實驗的實施

設(shè)計性實驗的實施參照“自制、自驗、自解”[7]的教學(xué)模式，即由學(xué)生根據(jù)選題提出研究問題、設(shè)計實驗方案、自行制備炮制品開展實驗、解決問題，實施模式見圖1。具體實施過程如下。

1.教師引導(dǎo)、學(xué)生選題。將每個實驗室的學(xué)生20人分成4個小組，每組5人。在實驗前三周發(fā)布設(shè)計性實驗選題，指導(dǎo)教師首先介紹實驗項目內(nèi)容要求、實驗室現(xiàn)有設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗選題和設(shè)計，鼓勵學(xué)生開拓思維、集思廣益。各實驗小組自由選擇課題，各小組的課題不得重復(fù)。

2.學(xué)生提出問題、設(shè)計方案。課題選定后，小組先查閱文獻或調(diào)研，提出研究的科學(xué)問題，撰寫實驗方案初稿。實驗方案需根據(jù)科學(xué)合理的原則，實驗?zāi)康囊鞔_、測定方法應(yīng)科學(xué)合理、使用儀器設(shè)備可行。除了實驗方案外，還要求學(xué)生設(shè)計實驗記錄的表格，需要記錄的數(shù)據(jù)要求在表格中呈現(xiàn)，以幫助學(xué)生在實驗前理清思路。提交方案初稿后，各小組分別與指導(dǎo)教師交流討論，指導(dǎo)教師對實驗方案的科學(xué)性、創(chuàng)新性、可行性提出建議，引導(dǎo)學(xué)生對方案進行優(yōu)化和改進。經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過后，形成最終的實驗方案。

3.實驗準(zhǔn)備。在實驗正式開始前一周，實驗室管理人員開放實驗室，學(xué)生利用課余時間提前領(lǐng)取所需的實驗物品，并做實驗前準(zhǔn)備，如清洗、烘干玻璃容器，蒸發(fā)皿恒重等。

4.實驗實施。在實驗課中，學(xué)生按照實驗方案開展實驗。在實驗過程中要求學(xué)生自主進行實驗操作，獨立思考、分析、解決實驗中的問題，認(rèn)真觀察和記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。指導(dǎo)教師隨堂答疑并給予必要的指導(dǎo)，記錄學(xué)生的操作規(guī)范性、實驗參與程度等作為實驗過程的評分依據(jù)。

5.實驗匯報。實驗結(jié)束后一周，學(xué)生按照科研論文的格式撰寫實驗報告，并且要求每個小組制作PPT，由一名組員按照實驗?zāi)康暮鸵饬x、實驗方法、實驗結(jié)果、討論分析進行展示匯報。匯報后，除指導(dǎo)教師提問外，還要求其他小組對匯報小組提1～2個問題，在活躍課堂氣氛的同時可以促進科研思維的碰撞和交流。全組匯報結(jié)束后，指導(dǎo)教師進行實驗總結(jié)，除了充分肯定學(xué)生根據(jù)選題將自己想法付諸實踐外，也對實驗中存在的問題、實驗效果進行評價。

6.考核及評價。設(shè)計性實驗成績的評定以百分制計算，根據(jù)實驗方案設(shè)計（30%）、實驗過程和參與程度（40%）、論文撰寫和PPT匯報（30%）綜合評定成績。

四、教學(xué)效果調(diào)查

實驗結(jié)束后，運用調(diào)查問卷對2017級中藥學(xué)本科專業(yè)學(xué)生的實施效果開展調(diào)查。調(diào)查問卷選取了實驗效果評價、科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用、對實驗任課教師評價、實驗室管理等多個方面進行調(diào)查，要求調(diào)查對象根據(jù)自己的實際情況進行填寫。調(diào)查問卷發(fā)出107分，回收107份，回收率100%。實驗教學(xué)效果調(diào)查見表2。

五、教學(xué)效果評價

1.科研思維、意識的促進。此次設(shè)計性實驗?zāi)Ｊ?，由教師給出選題方向，學(xué)生提出研究問題、設(shè)計方案并加以實踐。由于沒有現(xiàn)成的實驗指導(dǎo)書，要求學(xué)生必須依靠自己的智慧，根據(jù)所學(xué)知識和參考資料，提煉出具有特色的研究問題，制定相應(yīng)的研究方案。在實驗中教師起到啟發(fā)、引導(dǎo)、監(jiān)督的作用，學(xué)生的主觀能動性得到了充分發(fā)揮。在課程總結(jié)時發(fā)現(xiàn)，相同選題方向的各個小組提出的研究問題、設(shè)計的實驗方案都有所不同。調(diào)查結(jié)果表明，82.2%的學(xué)生對實驗的教學(xué)效果感到滿意，93.5%的學(xué)生認(rèn)為通過實驗?zāi)芘囵B(yǎng)科研思維和創(chuàng)新能力，說明學(xué)生對本次實驗效果的反應(yīng)普遍較好，達到了預(yù)期的教學(xué)效果。值得一提的是，有幾位學(xué)生在實驗后，以此次設(shè)計的內(nèi)容為基礎(chǔ)，擬進一步申報學(xué)生科研課題并作為畢業(yè)論文。說明此次實驗有利于幫助學(xué)生培養(yǎng)科研思路，鍛煉創(chuàng)新意識，在后期教學(xué)能形成良性循環(huán)，達到了教學(xué)改革的目的。

2.綜合能力的提升。在此次實驗中，查閱文獻、設(shè)計方案、實驗操作、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫、PPT制作和答辯的各個環(huán)節(jié)都需要學(xué)生自己統(tǒng)籌安排。在實驗中遇到的困難、發(fā)現(xiàn)的問題都需要學(xué)生主動思考。比如，在不同炮制品的揮發(fā)油提取過程中，有學(xué)生就揮發(fā)油提取器的油水分離不佳現(xiàn)象提出了疑問以及給出了很好的建議。調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生認(rèn)為此次設(shè)計性實驗的促進作用主要體現(xiàn)在實驗技能提高（81.4%）、實驗設(shè)計能力提高（81.3%）和論文撰寫能力提高（61.7%）。說明在此次實驗對學(xué)生的綜合能力有積極促進作用，學(xué)生的實踐動手能力、獨立思考、團隊合作意識、寫作能力都得到了提升。

3.不足之處。本次設(shè)計性實驗中，也發(fā)現(xiàn)了需要改進的不足之處：（1）優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計，提高設(shè)計難度。問卷調(diào)查表明，在實驗的難易程度上，79.4%的學(xué)生表示難易適中，而14.2%的學(xué)生表示容易，說明此次實驗的難度雖適合大部分學(xué)生，但對于一部分創(chuàng)新和實踐能力強的學(xué)生，無法滿足其科研探索的需求，因此，今后在實驗選題上和檢測指標(biāo)上可更多樣化，讓學(xué)生有更多的選擇和發(fā)揮空間。（2）做好學(xué)情分析，改進教學(xué)方法。在開展設(shè)計性實驗的難點上，學(xué)生反映的主要問題依次是：設(shè)計實驗方案（62.6%）、數(shù)據(jù)分析處理（56.1%）、查閱文獻資料（40.2%），表明對于已習(xí)慣了傳統(tǒng)驗證性實驗教學(xué)模式的學(xué)生來說，讓其獨立進行實驗設(shè)計和實施是有一些困難的。因此，需要教師改進教學(xué)方法和策略。比如，在設(shè)計前應(yīng)先向?qū)W生講解有關(guān)設(shè)計的方法、思路和原則，幫助學(xué)生打開思路，關(guān)鍵的地方多引導(dǎo)，以避免學(xué)生走太多彎路;在數(shù)據(jù)分析處理時，教師可采用討論式、案例式教學(xué)法對學(xué)生進行啟發(fā)和指導(dǎo)。（3）統(tǒng)籌安排時間，加強實驗室管理。在學(xué)時安排上，53.3%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)時緊湊，6.5%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)時偏少;在實驗設(shè)備器材的提供上，72.0%的學(xué)生認(rèn)為非常滿足需求，28.0%的學(xué)生認(rèn)為基本滿足。在實施過程中發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計性實驗耗時較長，以及各小組實驗方案的差異性，導(dǎo)致儀器設(shè)備需求量不同，容易造成各小組使用實驗室時間和儀器設(shè)備的沖突。因此，需要教師和實驗員對實驗統(tǒng)籌安排，延長實驗室開放的時間，協(xié)調(diào)實驗空間和實驗設(shè)備，以提高設(shè)計性實驗的效率。

六、結(jié)語

本次開設(shè)的設(shè)計性實驗項目是中藥炮制教學(xué)改革的一次嘗試。實踐證明，通過開展本次設(shè)計性實驗，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力，加強學(xué)生對各學(xué)科專業(yè)知識的融會貫通，提升實驗技能，提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感。下一步將基于現(xiàn)有的教學(xué)情況，進一步摸索和完善設(shè)計性實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，進一步促進中藥學(xué)學(xué)生獨立思維和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻

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Exploration and Practice of Design Experiment Teaching in The Processing of Chinese Materia

LIU Shu-linga， ZENG Chun-huib， ZHOU Gai-lianb， YANG Hai-lingb， LIN Qing-huab

（a. Teaching Experiment Training Center; b. School of Pharmacy， Guangxi University of Chinese Medicine， Nanning， Guangxi 530200， China）

Abstract： Designing experiment teaching is an important way to cultivate students practical ability and innovation consciousness. This paper expounds the teaching content， teaching mode， implementation effect and experience of the design experiment in the Processing of Chinese Materia experiment in our school. By offering four design experiment topics， the topics were based on the influence of different processing techniques and methods on? the quality of Chinese herbal medicine decoction pieces. Students proposed research questions according to the top- ics， designed experimental schemes， prepared processed products by themselves to carry out experiments and solve problems. The result showed that this designed experiment has achieved good teaching effect. Experiments can cultivate students scientific research thinking and innovation ability， improve students practical ability and comprehensive skills， and enhance students sense of professional identity.

Key words： Processing of Chinese Materia; design experiment; experimental teaching