中药药理学综合性、创新性实验课程的开设
2020-09-16秦臻刘霞
秦臻,刘霞
海军军医大学药学系 (上海 200433)
1 中药药理学实验课程现状
中药药理学(Pharmacology of Traditional Chinese Medicine,PTCM)是研究中药和机体相互作用及作用规律的一门学科。其以中医药基本理论为指导,以中药功效主治为基础,是中药学专业的核心课程[1]。
中药药理学实验是中药药理学教学中重要的一环,是理论教学内容的重要补充和扩展,是学生探索中药药理学知识的主要方法和手段,有助于学生巩固对相关知识的掌握,有助于锻炼学生实践能力和实验技能,有助于提升学生创新思维能力和严谨的科研精神,是培养高素质中医药人才的重要途径[2]。
受实验平台和传统教学观念等影响,国内中药药理学实验教学多是学生根据实验讲义,按部就班地完成既定实验操作。学生事先知道实验结果,实验报告模板化、形式化。这种教学模式虽然有助于加深理论知识的理解,但忽视了对学生科研素质和创新能力的培养。此外,国内中药药理学实验课程多是进行中药验证性研究的药理学实验,只是将药理学实验课程的研究对象改换成了中药。但与西药药理学相比,中药成分的复杂性、药理作用的多样性等特点,导致了中药药理学实验方法广泛、涉及内容多、实验周期较长,不能机械地采用验证性药理实验的教学方式。
国内现有部分中药药理学实验教材[3-5]对提高学生基本实验素养具有重要的意义,可为学生未来从事中药科学研究打下坚实的基础。但现有教材很多内容是药理学甚至基础医学实验通用的知识点,尤其是实验动物和常用仪器的基本常识等;教材的实验内容和方法跟不上现代科学技术发展的步伐,教材中涉及的部分仪器设备已更新换代,且与学校现有的仪器条件不符;教材编排的体例还是采用西医西药体系,没有按照中医药的体系构建。甚至有的教材直接采取与西药药理学实验教材合编的形式[5]。
本文探索适应现代化人才培养目标的中药药理学实验教学新模式,并大力倡导在中医药基础理论的指导下开展中药药理学研究。只有结合中医药特色,才能充分启发学生理解中药药理学的精髓;只有开展综合性创新性实验教学,才能弥补传统教学模式的不足,开设寓教于乐的中药药理学实验课程。
2 实验教学流程的优化
2.1 自编中药药理学实验教材(电子书包)
结合本校平台实际和教学要求,教研室自编并完善中药药理学实验教材,鼓励以学生为主导的综合创新性实验,将教师的科研成果、新思路与方法引入实验教学内容。教材的内容聚焦中药药理最新前沿进展,并与中药基本理论精选综合,合理分类编排。此外,遴选本校现有仪器设备可供保障的、与军事医学密切相关的实验。
自编教材按中医药体系构建,按功效主治分类编排,结合军事医学特色,将实验分为祛风湿药实验、止血药实验、活血化瘀药实验、补虚药实验、中药安全性实验等。此种分类编排方式充分体现中药药理学研究性与实验性的结合,避免了药理学实验体系的简单重复。
本教研室前期牵头制作《药理学》国家医学电子书包,具有跨媒体、跨终端、跨平台三重属性,既是一个用于自学的药理学学习平台,更是一个新型的数字化教材客户端。该电子教材已在北京大学等高校和医院广泛应用。实验课程如有电子教材将更便捷、高效。如条件允许,教研室将进一步制作中药药理学实验课程的电子书包,以生动、鲜活、形象的“全媒体”形式,恰如其分地表达出中药药理学实验教学内容。
2.2 注重学科研思路与方法培训
教师准备2课时的中药药理研究思路课程,包括如何查阅中药学文献,中药药理科研设计的基本原则与方法,动物模型制备、中药剂量范围摸索、检测指标选择、统计分析方法选取及研究报告撰写等,并结合教师自身中药药理科研课题展示,使学生基本掌握中药药理研究思路,能够独立设计实验方案。“科研反哺教学”,就是要引进中药药理学科前沿,将中药药理实验教学与科研课题结合起来,系统地培养学生中医药科研素养[6]。
2.3 小组合作学习(TBL)
TBL学习是指由学生分成若干学习小组,共同完成学习任务,有助于增强学生学习兴趣和自主性,提高教学效果,培养团队协作精神。教师提出探究性实验的选题方向、实验设计的具体目标与要求,但对实验方案、基本操作不做介绍,启发学生在充分查阅中英文文献基础上,分工合作、以小组(5- 6人)为单位独立设计实验方案,依据选题方向确定研究对象、整体研究思路及技术路线,评估实验的研究意义及开展的可行性,然后完成实验设计。TBL学习实验方案设计步骤要求学生课下自主进行,不占课时。
2.4 翻转课堂
翻转课堂的优势在于从先教后学到先学后教,学生从被动学习到主动学习[7]。学生制作PPT,课堂上进行实验设计答辩,报告各自方案的实验设计和技术路线,着重分析实验指标的依据、意义和可行性。采用问题讨论形式,提倡相互提问,鼓励学生积极发表见解。最后,教师根据实验研究意义、创新性、科学性、可行性等进行综合评价,此答辩过程总计需要3课时。根据答辩情况,同时结合中药药理实验教学课时、教学经费及教学仪器条件等客观因素,遴选设计合理、具有新意且可行的方案,教师完善后组织实施。
2.5 实验预备
在实验预备过程中,教师指导学生根据实验方案参与实验的准备,涉及生药的炮制、饮片的煎煮、摸索给药剂量、配制药物浓度以及实验仪器的调试和实验动物的麻醉等。实验预备不计入课时数,鼓励人人参与、兴趣为先的原则,但要求每名学生至少要完成一次实验预备工作。
2.6 多媒体和网络技术教学方法的辅助应用
中药药理作用及机制复杂,传统的教学方法讲授的内容有限,难以解释清楚。教师可利用多媒体和网络技术进行实验的辅助教学,将理论知识点进行多层面、多角度地展示,有助于学生对知识的理解,同时拓宽学生视野。例如,教师把课件、数据库等教学内容以图片、音频、视频、3D多媒体立体动画等多种元素有机组合,配计划书、笔记、翻译、检索、录音、计算、云存储、电子白板等软件工具;再比如,教师可以借助微信小程序教学管理平台进行点名、共享实验视频、随堂小测验及发送通知等。同时,大数据时代丰富的中药网络学习资源,可通过网络进行交流互动,提高学生学习兴趣。
学生在观看实验示教视频和完成预习的基础上,独立完成基本实验内容。在实验过程中,学生可拍摄照片或视频,如小鼠扭体、游泳的视频等。教师指导学生完成较困难的操作,对学生汇报展示的实验结果进行点评,讲解实验数据处理和结果分析的相关知识点。实验结束后,鼓励学生上传实验照片、视频至教学管理平台,发表实验感想,在线讨论和解答。
2.7 BOPPPS教学模式
BOPPPS是一种教学设计方法,包含六个教学环节,即导言(Bridge-in)、目标(Outcome)、前测(Pre-test)、参与式学习(Participation)、后测(Post-test)和总结(Summary)[8]。以往的实验报告仅限于实验结果和结论,也就是后测(Post-test)和总结(Summary),忽视了其他环节。笔者倡导BOPPPS中六个教学环节在实验报告中均应有所体现。明确实验报告在中药药理实验教学中的重要地位。教师应摒弃以往千篇一律的模板化、形式化的实验报告书写。实验报告对应BOPPPS分为实验原理(Bridge-in)、实验目标(Outcome)、预习报告(Pre-test)、实验记录(Participation)、实验结果和结论(Post-test)、分析和总结(Summary)。其中,分析和总结实验结果是中药药理学探索性实验教学的核心与难点。教师要引导学生形成自己的想法和新意,避免出现雷同的实验结果和简单的结论。
2.8 开放式实验教学
实施开放式实验教学模式,充分利用实验室的技术平台和资源,鼓励学生选择感兴趣的内容,设计创新性实验,尤其是涉及内容多、实验周期较长、课堂时间难保证的实验,以培养学生的创新精神和科研探索能力[9]。对其中优秀项目推荐申报学校的“本科学生创新实践能力孵化基地”和“大学生创新实践活动”项目,参与全国大学生实验技能大赛和药苑论坛等。对积极参与中药药理学实验相关课题或竞赛、论坛的学生,无论是否获奖,均酌情给予实验课成绩加分奖励。
2.9 实验考核方式的改进
为了充分培养学生的综合性、创新性学习能力,同时强化团队意识、培养合作精神,考核方式为实验设计(含答辩情况)占30%,实验操作占40%,实验报告占20%,出勤占10%。实验设计考查学生查阅文献、设计实验的能力和答辩情况;实验操作考查学生实验技能和团队协作能力;实验报告考查学生对实验原理和流程的把握,实验数据的处理和对实验结果的分析;出勤是根据学生到课和有无迟到早退情况,反映学生上课态度。此外,设置其他加减分,对于积极申报和参与中药药理学实验相关课题或竞赛、论坛的学生,酌情加分;对损坏实验设备、扰乱教学秩序的,酌情减分。
3 教学成效
本校中药学专业三年级共20人,抽签随机分为对照组(传统实验教学方式,10人)和实验组(本文介绍的综合性创新性实验教学方式,10人)。两组学生前一学期综合测评成绩无显著差异,年龄相仿,均为男生。随机选取了“附子的强心作用”实验进行授课。为保证真实性,防止偏倚,采取无记名问卷调查的形式。共发出并回收试卷20份,回收率100%。调查问卷涉及学生对中药药理学实验课的兴趣;实验课对相关知识的理解和巩固;中药药理实验操作掌握难易程度;中药药理实验课程学习是否提高学生创新思维能力和培养严谨科研精神;学生对教学形式满意程度;学生参加中药药理学实验课程学习的收获;学生对课程改进的合理化意见和建议。
根据上述相关调查项目,依据调查目的进行等级赋分,设定调查问卷总分100分。根据调查结果采用SPSS统计软件进行统计学分析,两样本均数间比较采用Student’st检验,P<0.05为差异有统计学意义。综合性创新性实验教学组得分明显高于传统实验教学对照组(图1),每组样本例数N=10,图中各组数据呈现形式为“均数±标准误”。两样本均数间比较采用Student’st检验。**P<0.01。表明综合性创新性实验教学形式更受学生欢迎,效果更好。
图1 综合创新性实验教学调查得分图
4 结论
按中医药体系构建,中药功效主治分类编排,编写符合本校客观条件实际的中药药理学实验教材或电子书包。开设综合性创新性的中药药理学实验课程,创新教学形式,突破传统教学模式束缚,摒弃机械的验证性药理实验,开展多样化、标准化、高质量的综合性创新性实验[10,11],进行探究式课堂教学的实践与探索,并进行评价[12,13]。以期激发学生学习热情,开拓学生思维,提高教学质量,使学生由被动学习转变为主动学习,掌握中药药理学研究的基本思路、方法,培养适应新时代强军目标的高素质中医药人才。