新形勢下藥用植物學實驗教學的改革與思考

□劉雙青 劉梅芳

藥用植物學是運用植物學的知識與方法來研究具有醫療保健作用的植物，包括其形態組織、生理功能、分類鑒定、資源開發和合理利用等內容的一門學科[1～2]。藥用植物學實驗是銜接理論課，通過實際操作，使學生能準確識別常見藥用植物，能準確描述藥用植物各器官特征及內部構造特征，能將待鑒定藥用植物分類到科，為相關學科的學習奠定基礎，是屬于重要的專業基礎課。

根據高校藥用植物學實驗的教學現狀，結合近幾年的不斷思考和嘗試，談談新形勢下，有效利用碎片化時間，對藥用植物學實驗教學和考核進行系列改革和探索，著重加強對學生實踐和創新能力的培養，提高藥用植物學教學質量，培養優秀的藥學專業人才。

一、藥用植物學實驗教學存在的主要問題

傳統的藥用植物學實驗教學主要模式是實驗老師準備好試劑、工具、儀器以及新鮮材料和藥材、藥材粉末，永久制片，教師通過多媒體課件的形式，講授實驗目的、實驗內容和方法，學生通過徒手切片、臨時制片(橫切、縱切、粉末)，按照實驗步驟和教材內容，顯微觀察辨識目標特征，繪圖完成實驗報告，實驗報告的形式主要是繪制顯微圖，標示其各部分結構特征名稱。教學過程中就發現大多數學生聽課時，對課堂提問反應不積極，按部就班完成實驗任務，互動少，也較少討論提問，學習的興趣不高、主動性不夠。上交的實驗報告容易雷同，形式單一，不能真實反映教學效果。綜合多年的課堂教學，針對實際問題提出以下改善措施，以期教學相長，提高教學質量。

二、現有條件下對藥用植物學實驗教學進行改革與探索

(一)利用碎片化時間，結合課堂實際操作，落實顯微鏡規范操作技術。高校藥用植物學實驗是入學第一學年第二學期開課，實驗教學的重要內容是通過實踐，結合顯微觀察，認知植物形態，植物細胞、組織、器官的形態解剖結構等[3]。課堂上使用的主要儀器是生物顯微鏡，每次課都要長時間使用顯微鏡。但是在學習藥用植物學實驗課程之前大多數學生沒有使用過顯微鏡，只有少數學生高中生物學課程中用過，忘的也所剩無幾了。因此，藥用植物學第一次課都必須介紹生物顯微鏡的使用，講解顯微鏡的結構，演示顯微鏡觀察制片。但是顯微鏡觀察涉及的細節眾多，同學們一人一臺顯微鏡，操作時理解水平差異，遇到的具體問題也不盡相同。比如在尋找目標聚焦時，有的同學會錯把雜物、纖維、氣泡等當做對象；有的同學會想當然地認為放大倍數越大，就能看的越清楚，在觀察細胞后含物半夏針晶時，像使用低倍鏡一樣使用油鏡；有的同學制片時滴加水合氯醛過多就直接觀察，導致物鏡鏡頭浸沒在液體中還不自知，既妨礙觀察也損壞了儀器，諸如此類細節問題，教師在課堂有限的時間，無法及時一一指正。這樣僅利用課堂時間，學生難以熟練掌握顯微鏡的規范操作技術，甚至在課程結束后還沒有形成規范的操作習慣，也導致了顯微鏡的物鏡鏡頭損壞率過高。學生學習的過程中也因為找不到顯微對象的目標特征，興趣不高，容易氣餒，達不到既定的教學效果。為此，我們利用收集的課堂照片，課堂小視頻，并先后制作了教學視頻“光學顯微鏡的使用與維護”和在線課程“光學顯微鏡在線學習與通關自測”等，采用多種形式和方法來落實顯微鏡的規范操作。

在教學的過程中，我們有意識地收集有代表性的照片、視頻，如不同形式的氣泡照片，沒有細胞特征的多種雜物照片，取藥材粉末過少或過多的照片，沒有加蓋玻片或者加多片蓋玻片的照片等；我們拍攝了如何制作水合氯醛裝片、如何徒手切片樟樹葉、如何調節光線觀察淀粉粒層紋和臍點等。這些圖片和視頻有的是老師操作的，有的是同學自己操作拍攝的，用于課前或課中學習，素材來源于身邊，容易引起學生共鳴、也能針對性解決實際問題。同時，結合線上教學的要求，生物學實驗室制作完成了教學視頻“光學顯微鏡的使用與維護”和在線課程“光學顯微鏡在線學習與通關自測”。藥用植物學實驗以此為契機，充分利用線上教學資源，引導學生利用碎片化時間，通過視頻、文字、圖片、游戲闖關等形式，模擬仿真，交匯互動，了解顯微鏡的結構與使用、染色技術、制片技術。在線課程包括“邊走邊學”、“闖關練習”、“超越自我”三部分，這樣經過學習后，再通過游戲闖關的形式練習，正確的操作可以通關，錯誤操作重新返回練習，直到過關方可繼續，最后在超越自我進入考試，達到要求方可準入實驗室上課，不合要求者系統會自動打回學習界面重新學習。學生通過線上課前學習，對顯微鏡有了一定的了解和掌握，每個學生有備而來，帶著對顯微鏡的知識儲備走進實驗室，學習興趣濃厚，有利于操作時規范使用顯微鏡，減少了不必要的儀器損壞，節約了設備維修費用。顯微鏡線上建課以來，與傳統的教學模式有機融合，系統在線課程訪問量達到25,000人次。這樣既節約了顯微鏡的課堂學習時間，又提高了顯微鏡的使用效率，教師可以更多時間指導學生繪制詳圖，規范標識，練習徒手切片、臨時制片技術等，提高了課堂教學效果。

(二)增加綜合研究性實驗，培養學生的創新能力。藥用植物學實驗教學是在實驗室內完成，主要內容有顯微鏡使用、植物細胞形態與后含物觀察，植物六大組織觀察，根、莖、葉外形與顯微結構觀察及繁殖器官的觀察、植物檢索表的使用。主要是通過實物教學、臨時制片以及購買的永久制片來完成。學生根據教師講解，按照實驗講義上的步驟操作，實驗過程也不愛動腦筋想想為什么要這么做，要怎樣做才能更好地完成實驗[4]。結果就是實驗課堂上學生態度敷衍、疑問少，實驗報告不準確、容易抄襲，學生對觀察目標沒有真正掌握，比如植物器官的顯微觀察中，單子葉與雙子葉植物、草質莖與木質莖、初生結構與次生結構容易混淆，也沒有理解維管組織與植物形態、植物生長發育之間的聯系。最終達不到藥用植物學實驗教學的目標。針對這一現狀，在傳統的驗證學實驗教學的基礎上，我們嘗試在課堂內外引入綜合研究性實驗。由教師根據實驗室條件，結合校園及周邊植物類型，給出大致的實驗方向，提出部分實驗選題供參考，讓學生自擬題目，以小組為單位制定實驗方案，模仿實驗指導書寫出實驗原理、實驗方法、實驗試劑和具體操作步驟等，再與教師討論修改，落實可行性。制定實驗實施計劃，盡量在實驗課堂上完成，不能完成的要在實驗課后及時跟進。最后各實驗小組對實驗結果進行交流和評價[5]。例如，我們設計了紫葳科植物凌霄根莖葉的綜合研究性實驗，校園民族藥用植物凌霄，實地采集時，與周邊的植物紫藤、迎春花相區別，觀察凌霄植物形態，理解單葉復葉，觀察其莖上著生氣生根，數小葉數目，描述葉序、葉形、葉緣，測量葉長葉寬、葉軸長、小葉柄長，計數葉側脈對數，感受葉片質地、表面性質等。葉片表皮觀察細胞器結構，氣孔的軸式類型，葉表面附屬物如毛茸，表皮、皮層(柵欄組織、海綿組織)、維管組織。葉、莖、根橫切的顯微構造，并理解他們之間的聯系與區別。觀察薄壁組織、保護組織、厚壁組織、輸導組織等。

由于目前還沒有成熟的凌霄植物講義指導，同學們是邊查邊學，摸索著做實驗，這個過程比較慢卻很有趣，有枯燥的重復、克服困難的艱難也有收獲的喜悅。比如凌霄植物中纖維特別多，有約3～4種不同結構特征，以及纖維分散特點，分布位置等需要同學自己總結，纖維長度需要重復幾十次測量等；凌霄中木栓組織典型，容易識別，具緣紋孔導管數量多，方便觀察也清晰可辨，補充了實驗指導上其他藥材的不足；凌霄根莖葉橫切面結構也與其他藥材進行對比學習，并詳盡記錄。這樣通過一種植物的系統研究，自己動手動腦，印象深刻，不僅掌握了藥用植物學實驗的基本知識，也清楚了藥用植物的基本研究方法，培養了學生的思考探究能力。

(三)改革考核方式，培養學生的綜合能力。改革之前，我校藥用植物學實驗的期末考核部分是選擇5種藥用植物，編制植物分類檢索表，大部分同學的實驗結果類似，無法反映出知識的掌握與否。改革之后，實驗成績由期末考試成績(30%)和過程考核成績(70%)組成，過程考核由平時實驗過程(70分)，預習報告(15分)和考勤(15分)組成。期末考試內容包括未知藥材粉末中后含物、組織的識別，校園新鮮采集材料或者永久制片的根、莖、葉，教師按要求抽查考核，重點考察鏡下結構識別能力。改革后更注重學生的過程考核，課前預習了，在課堂上目標明確，操作起來也有的放矢，效率更高。我們也適時設置了一些鼓勵措施，如獲得清晰的目標照片，我們會及時分享到班級群、投影到教室屏幕，作為素材收集，如有同學切片薄而均勻、制片技術好，我們會錄小視頻示范，若實驗完成速度快、結構理解準確，或者繪圖特征典型、標注正確等，都會隨時登記，作為過程考核的加分項。學生得到肯定后，都會高興地更加認真做實驗，也帶動周圍同學一起學習。改革后考核既考查操作的技術能力，又考查學生理解應用能力[6]，學習和考試互相促進。考試改革之后，發現學生在平時的課堂上學習主動性增加了，提問答疑明顯增多，課堂氣氛更加活躍。

三、結語

綜上所述，高校近幾年藥用植物學實驗教學改革過程中，借助教學照片、視頻和在線課程，利用課外碎片化時間，狠抓顯微鏡操作技術落實；結合校園植物，課堂內外增加了綜合探究性實驗，進行考核方式改革，以考促學，多方式多途徑提高學生學習的積極性和主動性，發揮學生的主體作用，培養學生的實踐創新能力，為其進一步學習和深造奠定基礎。從學生調查收集的教學效果反饋信息來看，教學成效顯著。