中药炮制学设计性实验教学的探索与实践

刘舒凌 曾春晖 周改莲 杨海玲 林青华

[摘 要] 设计性实验教学是培养学生实践能力和创新意识的重要途径。阐述了广西中医药大学中药炮制学实验中设计性实验的具体教学内容、教学模式、实施效果及体会。通过开设4个设计性实验选题，选题立足于不同炮制工艺、方法对中药饮片质量的影响，由学生根据选题提出研究问题、设计实验方案、自行制备炮制品开展实验、解决问题。结果表明，此次设计性实验取得了较好的教学效果。通过实验能够培养学生的科研思维和创新能力，提高学生的实践能力和综合技能，增强学生的专业认同感。

[关键词] 中药炮制学;设计性实验;实验教学

[基金项目] 2019年度广西中医药大学校级教育教学改革与研究项目“中药炮制学实验中综合设计性实验教学改革的研究与实践”（2019A041）;2019年度广西中医药大学校级教育教学改革与研究重点项目“‘双一流学科背景下中药学专业‘中药炮制学课程建设的研究与实践”（2019A026）

[作者简介] 刘舒凌（1982—），女，广西桂林人，博士，广西中医药大学教学实验实训中心副教授，主要从事中药炮制研究;曾春晖（1974—），女，广西钦州人，博士，广西中医药大学药学院教授（通信作者），主要从事中药炮制原理研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）36-0125-04    [收稿日期] 2021-02-02

随着社会的发展，科研能力已成为高校人才培养的重要目标，科研思维的形成更是科研能力的重要基础[1]。中药炮制学是理论和实践并重的学科，其实验教学是中药炮制学教学过程中的重要环节。目前，中药炮制学实验教学项目多以验证性实验为主，综合性实验为辅，设计性实验开展较少。在实验教学上，虽然验证性和综合性实验能帮助学生理解、掌握理论教学内容，却不利于培养科研思维和创新意识[2]。近年来，设计性实验在培养学生实践能力和创新能力方面的作用得到了越来越多的关注。特别是在医药高等院校，设计性实验的开设和研究是推进实验教学改革，促进创新型和综合型中药学人才的培养的重要内容。面对设计性实验教学改革的迫切要求，本教学团队对我校中药学专业大三学生实施了中药炮制设计性实验教学改革的探索。自实施以来，取得了较好的教学效果，现将具体内容介绍如下。

一、开设中药炮制学设计性实验的必要性

设计性实验是指教师给定实验目的、要求和实验条件，以学生为主体，由学生自行设计实验方案、选择实验方法和实验仪器、拟定实验步骤，加以实施并对实验结果进行分析处理的实验[3]。虽然设计性实验花费时间较多，学生往往会面对方案屡次修改、实验过程曲折的历练，但这是培养学生从事科学研究工作能力，特别是创新能力所必须的。中药炮制学是综合性的应用学科，与其他中药学类二级学科有着密切的联系，在实验内容上适合开展设计性实验项目。中药炮制学实验开设在中药学本科三年级下学期，前期学生已经学习了中药学、分析化学、中药化学、药理学等基础和专业课程，具备了一定的专业素养和实验技能，在专业能力上适合开展设计性实验项目。通过对中药炮制学实验内容进行综合和深化，开展设计性实验，将有利于学生的科学思维培养，促进知识运用与创新等多方面能力。

二、设计性实验项目内容的选取

我校中药炮制学实验的总学时为40学时，其中8学时为设计性实验。通过参考其他中医药高等院校的开设经验[4-6]，以及结合我校现有的实验教学条件，拟开设四个设计性实验选题，见表1。四个选题均立足于不同炮制工艺、方法对中药饮片质量的影响。每个选题的实验设计没有固定的模式，鼓励学生在炮制工艺的设计上能立足现实，开拓创新。比如，在“党参不同切制规格对浸出物含量的影响”选题中，启发学生先调研药材市场上的党参饮片有哪些规格，立足实际情况开展切制规格的设计;在“炒制程度对种子药浸出物含量及色彩色差变化的影响”中，鼓励学生探索炮制程度—浸出物含量—色彩色差变化的相关性;在“炮制程度（或炮制方法）对王不留行爆花程度及浸出物含量的影响”选题中，鼓励学生不局限于炮制程度（爆花品、“僵子”），更要开拓思维，探寻不同炮制方法的研究，寻找王不留行清炒爆花的可优化或可替代方法;在“不同炮制方法对中药饮片挥发油含量的影响”中，鼓励学生查阅文献，进行古今炮制方法的對比，或开展调研，进行药典法和地方特色炮制方法的对比。四个选题虽小，但能引导学生从中发散思维、见微知著，在小的实验设计中初步探索炮制原理。

三、设计性实验的实施

设计性实验的实施参照“自制、自验、自解”[7]的教学模式，即由学生根据选题提出研究问题、设计实验方案、自行制备炮制品开展实验、解决问题，实施模式见图1。具体实施过程如下。

1.教师引导、学生选题。将每个实验室的学生20人分成4个小组，每组5人。在实验前三周发布设计性实验选题，指导教师首先介绍实验项目内容要求、实验室现有设备，引导学生自主进行实验选题和设计，鼓励学生开拓思维、集思广益。各实验小组自由选择课题，各小组的课题不得重复。

2.学生提出问题、设计方案。课题选定后，小组先查阅文献或调研，提出研究的科学问题，撰写实验方案初稿。实验方案需根据科学合理的原则，实验目的要明确、测定方法应科学合理、使用仪器设备可行。除了实验方案外，还要求学生设计实验记录的表格，需要记录的数据要求在表格中呈现，以帮助学生在实验前理清思路。提交方案初稿后，各小组分别与指导教师交流讨论，指导教师对实验方案的科学性、创新性、可行性提出建议，引导学生对方案进行优化和改进。经指导教师审核通过后，形成最终的实验方案。

3.实验准备。在实验正式开始前一周，实验室管理人员开放实验室，学生利用课余时间提前领取所需的实验物品，并做实验前准备，如清洗、烘干玻璃容器，蒸发皿恒重等。

4.实验实施。在实验课中，学生按照实验方案开展实验。在实验过程中要求学生自主进行实验操作，独立思考、分析、解决实验中的问题，认真观察和记录实验现象和数据。指导教师随堂答疑并给予必要的指导，记录学生的操作规范性、实验参与程度等作为实验过程的评分依据。

5.实验汇报。实验结束后一周，学生按照科研论文的格式撰写实验报告，并且要求每个小组制作PPT，由一名组员按照实验目的和意义、实验方法、实验结果、讨论分析进行展示汇报。汇报后，除指导教师提问外，还要求其他小组对汇报小组提1～2个问题，在活跃课堂气氛的同时可以促进科研思维的碰撞和交流。全组汇报结束后，指导教师进行实验总结，除了充分肯定学生根据选题将自己想法付诸实践外，也对实验中存在的问题、实验效果进行评价。

6.考核及评价。设计性实验成绩的评定以百分制计算，根据实验方案设计（30%）、实验过程和参与程度（40%）、论文撰写和PPT汇报（30%）综合评定成绩。

四、教学效果调查

实验结束后，运用调查问卷对2017级中药学本科专业学生的实施效果开展调查。调查问卷选取了实验效果评价、科研思维和创新能力的培养作用、对实验任课教师评价、实验室管理等多个方面进行调查，要求调查对象根据自己的实际情况进行填写。调查问卷发出107分，回收107份，回收率100%。实验教学效果调查见表2。

五、教学效果评价

1.科研思维、意识的促进。此次设计性实验模式，由教师给出选题方向，学生提出研究问题、设计方案并加以实践。由于没有现成的实验指导书，要求学生必须依靠自己的智慧，根据所学知识和参考资料，提炼出具有特色的研究问题，制定相应的研究方案。在实验中教师起到启发、引导、监督的作用，学生的主观能动性得到了充分发挥。在课程总结时发现，相同选题方向的各个小组提出的研究问题、设计的实验方案都有所不同。调查结果表明，82.2%的学生对实验的教学效果感到满意，93.5%的学生认为通过实验能培养科研思维和创新能力，说明学生对本次实验效果的反应普遍较好，达到了预期的教学效果。值得一提的是，有几位学生在实验后，以此次设计的内容为基础，拟进一步申报学生科研课题并作为毕业论文。说明此次实验有利于帮助学生培养科研思路，锻炼创新意识，在后期教学能形成良性循环，达到了教学改革的目的。

2.综合能力的提升。在此次实验中，查阅文献、设计方案、实验操作、数据分析、论文撰写、PPT制作和答辩的各个环节都需要学生自己统筹安排。在实验中遇到的困难、发现的问题都需要学生主动思考。比如，在不同炮制品的挥发油提取过程中，有学生就挥发油提取器的油水分离不佳现象提出了疑问以及给出了很好的建议。调查结果表明，学生认为此次设计性实验的促进作用主要体现在实验技能提高（81.4%）、实验设计能力提高（81.3%）和论文撰写能力提高（61.7%）。说明在此次实验对学生的综合能力有积极促进作用，学生的实践动手能力、独立思考、团队合作意识、写作能力都得到了提升。

3.不足之处。本次设计性实验中，也发现了需要改进的不足之处：（1）优化创新设计，提高设计难度。问卷调查表明，在实验的难易程度上，79.4%的学生表示难易适中，而14.2%的学生表示容易，说明此次实验的难度虽适合大部分学生，但对于一部分创新和实践能力强的学生，无法满足其科研探索的需求，因此，今后在实验选题上和检测指标上可更多样化，让学生有更多的选择和发挥空间。（2）做好学情分析，改进教学方法。在开展设计性实验的难点上，学生反映的主要问题依次是：设计实验方案（62.6%）、数据分析处理（56.1%）、查阅文献资料（40.2%），表明对于已习惯了传统验证性实验教学模式的学生来说，让其独立进行实验设计和实施是有一些困难的。因此，需要教师改进教学方法和策略。比如，在设计前应先向学生讲解有关设计的方法、思路和原则，帮助学生打开思路，关键的地方多引导，以避免学生走太多弯路;在数据分析处理时，教师可采用讨论式、案例式教学法对学生进行启发和指导。（3）统筹安排时间，加强实验室管理。在学时安排上，53.3%的学生认为学时紧凑，6.5%的学生认为学时偏少;在实验设备器材的提供上，72.0%的学生认为非常满足需求，28.0%的学生认为基本满足。在实施过程中发现，由于设计性实验耗时较长，以及各小组实验方案的差异性，导致仪器设备需求量不同，容易造成各小组使用实验室时间和仪器设备的冲突。因此，需要教师和實验员对实验统筹安排，延长实验室开放的时间，协调实验空间和实验设备，以提高设计性实验的效率。

六、结语

本次开设的设计性实验项目是中药炮制教学改革的一次尝试。实践证明，通过开展本次设计性实验，能够培养学生的科研思维和创新能力，加强学生对各学科专业知识的融会贯通，提升实验技能，提高学生的专业认同感。下一步将基于现有的教学情况，进一步摸索和完善设计性实验教学的各个环节，进一步促进中药学学生独立思维和实践创新能力的培养。

参考文献

[1]史辑，高慧，贾天柱.将科研思维融入中药炮制教学过程实践[J].中国中医药现代远程教育.2017，15（11）：14-16.

[2]高鹏.中药药剂学实验教学改革探讨[J].卫生职业教育期刊，2012，30（5）：87-88.

[3]谭明.高校综合性、设计性实验的研究[J].湖南科技学院学报，2010，31（12）：140-141.

[4]杜红，李向日，谭鹏，等.提高中药炮制学实验教学质量之我见[J].中医教育，2012，31（3）：37-38+50.

[5]马志国，黄美燕，赵文，等.中药炮制学实验课程开设综合设计性实验的实践与体会[J].中医药管理杂志，2017，25（18）：35-37.

[6]王晖，王艳，窦志英，等.开放型综合设计性实验在中药炮制学实验课教学中的实践[J].药学教育，2014，30（2）：49-53.

[7]高慧.中藥炮制实验课程教学内容与模式创新[J].科技创新导报，2015，12（11）：167+169.

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