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药用植物学科教一体化综合实验教学模式的构建与应用

2024-07-30龙杰凤韦国兰胡秀虹

科教导刊 2024年16期

摘 要 文章以提升中药学专业人才培养质量为宗旨,对药用植物学实验教学中存在的问题进行改革。通过基础实验室、民族药标本馆、户外实验基地等教学平台的建设,扩容实验教学场所,提供多样化的实践教学方法,完善实验教学考核方式,并建立科教一体化综合实验教学体系,培养学生的科研精神和实践能力,提升学生的动手能力和创新能力,以符合中药学人才培养方案的总体要求。

关键词 药用植物学;科教一体化;实验教学;应用

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2024.16.014

Construction and Application of an Integrated Experimental Teaching Model

for Medical Botany Science and Education

——Take Kaili University as an example

LONG Jiefeng, WEI Guolan, HU Xiuhong

(Kaili University, Kaili, Guizhou 556011)

Abstract The article aims to improve the quality of talent cultivation in traditional Chinese medicine and reform the problems in experimental teaching of medicinal botany. By constructing teaching platforms such as basic laboratories, ethnic medicine specimen museums, and outdoor experimental bases, expanding experimental teaching venues, providing diverse practical teaching methods, improving experimental teaching assessment methods, and establishing a comprehensive experimental teaching system that integrates science and education, we aim to cultivate students' scientific research spirit and practical abilities, enhance their hands-on and innovative abilities, and meet the overall requirements of the talent training program for traditional Chinese medicine.

Keywords Pharmaceutical Botany; integration of science and education; experimental teaching; application

药用植物学课程是中药类专业的核心课程,传统教学方法包括理论教学和野外实践教学[1],因野外教学环节常受季节、气候、人身安全、户外场地等诸多因素影响,使得野外教学效果难以达到人才培养方案的要求[2]。本课程团队从事药用植物学实践教学多年,为增进教学效果,对药用植物学实验教学环节进行改革,将科研课题与实验3bcc60f1cee4d3db852d7131a1ae12eaa7b5af64c330081594974f41d024fa34内容融为一体,建立应用性强、科学合理、内容丰富的实验教学体系;并结合凯里学院现有的教学条件,从药用植物学实验内容、实验教学方式、实验教学平台、考核方式等方面进行改革,重点培养学生的综合素质和解决实际问题的能力。本次教学改革主要通过科研课题实验与基础实验教学的交叉互融,构建从植物组织器官鉴定到植物综合利用的一体化综合性实验,使学生能准确描述药用植物各器官的特征、植物形态、功能主治等,提升其对药用植物的认知能力,训练学生的科研思维能力,能充分运用多学科知识对药用植物进行科学研究和开发利用,并能满足药用植物研发、中药鉴定、中药材种植、中药购销、中药调剂、植物资源利用开发等职业岗位的知识技能需要。

1 药用植物学实验课程改革前存在的问题

1.1 室内实验课教学中存在的问题

由于场地的限制及教学资源配备不足,药用植物学实验课环节主要是通过展示植物标本、制作标本、观察植物器官特征、植物分类初步鉴定等形式开展,教师安排的实验内容没有深度广度[3-5],“灌输式”教学方法使许多学生丧失内驱动力,缺乏学习兴趣,学生对植物的认知度低,未能理解植物形态特征对植物认知的重要性,且未能深入理解药用植物的综合利用价值,对药用植物只停留在识图辨物层面,只为应付考试,学了又忘,没有激起学生对专业的学习兴趣[6]。

1.2 室外实验课存在的问题

凯里学院是一所综合性地州市本科院校,药学大类专业学科建设晚,缺乏教学平台,室外实验课教学场地匮乏,户外教学基地尚未建立,药用植物综合利用实验项目未形成系统性。

1.3 实验课考核存在的问题

考核评价方法不够丰富,不注重教学过程监控,没有引导学生进行创新和学以致用,实验成绩的判定不注重实验技能操作的评价,实验单一且只需验证结果,总评成绩单凭实验报告给分。学生为拿到高分,互相抄袭实验数据,轻技能操作,重书面报告现象较为突出[7]。

2 综合性实验体系改革措施

2.1 基础性实验课程改革

目前,实验室已配备显微镜20台,利用显微技术讲解植物组织显微结构,开展现场实物教学,进行植物组织特征、蜡叶标本、浸制标本等直观教学[8]。针对教学内容陈旧、学生学习驱动力低迷的问题,课程负责人通过调研中药领域入职岗位所需的知识技能,深入分析中药鉴定学、中药学等专业课程对药用植物学实践能力和植物认知的要求,打破传统课程设置,减少理论课时,增加室内实验课时,将植物组织、植物器官、植物分类学、植物等级分类等理论知识直接融入实验课,将内容整合后分为3大实验项目,每一项目强调实验的操作性与完整性,按照任务分配法将学生进行分组,把任务驱动分发到每个小组,转变学生角色,课堂上让学生展示和讲解操作步骤、注意事项、实验结果、实验心得。改革后的实验教学内容,以知识实用性为主。三大实验项目见表1。

2.2 科研教学一体化综合实验内容的构建

为激发学生对药用植物及中药的学习兴趣,使不同层次的学生实现个性化发展,课程团队采用基础实验与科研课题实验相结合的一体化教学,颠覆传统的单一验证性实验,将教学内容与科学研究融汇,由浅入深、由简入繁、有条不紊地将药用植物知识巧妙地镶嵌到实验教学任务中。依据学生选题意向成立科研课题小组,大胆开设综合性、设计性以及研究性实验,再扩展到学生毕业论文选题,以增强实验的延续性,培养学生的创新能力[9]。药用植物学目前开设的6个综合性实验,虽然占用课外时间长,但因融入科研性实验,注重知识的应用性和动手能力的培养,受到90%以上学生的欢迎和支持。通过实验学生理解了药用植物与中药的重要性,知道什么是科研,如何进行研究,如何进行成果转化,增强了学生开发创新潜能的信心。实验改革中主要的科研教学课题参见表2(p45)。增加了黔东南地方特色药材及地方民族药综合利用项目,如地方特色蜡染行业中的青黛提取和综合利用、白芨种植及综合开发利用、黄精种植及药膳衍生品的开发利用、柴胡颗粒制备综合小实验等,教学环节中要求学生分组选择不同的实验项目,各小组根据选择的项目进行植物鉴定及采收、提炼实验方法、药植产品设计、撰写操作规程和质量标准等,充分锻炼了学生的团队合作精神和实际动手能力,使学生对药用植物的理解从感性认知阶段提升到理性应用阶段,真正实现学以致用。

表2 科研教学一体化融合性实验项目

2.3 科研教学基地平台的建设

苗侗药用植物园建设:为扩容药用植物学教研实验平台,补充实验实训场所,课程团队结合黔东南苗侗医药特色,在教研室的不断努力下,建设了苗侗药用植物园,植物园占地面积2240平方米,可开展苗侗医药的重点品种种质培育,也为学生进行药用植物实习实训提供平台保障。通过教师科研项目反哺教学的模式,以教师为主导,学生参与,进行药用植物的采挖、移植、引种等多种实践方式,野生驯化种植了重楼、黄精、百合、何首乌、苦参、商陆、续断、半夏、鸢尾、见血青、草珊瑚、香茅、虎杖、竹根七、羊齿天门冬、白芨、鬼针草、当归、柴胡、益母草、钩藤等100种药用植物,依托课程实行老生带新生,传帮带等多种学习方式,使学生动起来,真正在户外课堂识图认药,使教学模式不再是传统单一的教室集中面授,而是开放性地参与实践教学,突破了传统教学模式。

民族药植物标本馆的建设:依托课程改革建设,课程团队还建设了占地240平方米的民族药植物标本馆,可开展植物鉴定识别、标本压制、防霉除菌、装订封框、植物保护、植物考核等实验环节,不仅为学生展示了丰富的药用植物,同时还可接纳学生优秀的标本作品,大大提高了教学效果。

3 一体化综合实验教学的考核制度方法

加强实验教学考核是保障药用植物学实验教学效果的重要手段,为培养学生对药用植物的认知能力、对植物综合利用的思维能力、对研究性实验的操作能力[10],课程组制订了客观公正的综合考核方案,详见表3。在综合实验教学模式下,考核方法突出过程性考核,总成绩由平时成绩50%加上期末成绩50%组成,平时成绩包括平时考勤(缺勤三次平时成绩为0分)、预习报告、现场操作、实验报告四项组成,预习报告和实验报告主要考查学生对实验原理及结果的分析能力,平时考勤和现场操作考查学生的实验态度和动手能力;期末考核采用开放式考核制度,学生抽签确定考核顺序,再利用课后时间练习实验操作和进行独立操作考核,要求学生具有较高的整合和实验设计能力,考核内容整改为综合型、设计型实验,注重考查学生的实验设计能力、实验技能和实验理论掌握三项,期末考查时学生还可自由组队,创新选题,设计内容和形式不限,在原本开放实验的基础上再设计或改进、延伸,也可根据所学知识进行新的实验设计,教师从中能较全面地了解学生运用知识的能力和解决问题的能力,从而进行考核评分。平时和期末考核的终评成绩最后评定为优、良、中、及格、不及格五个等级,总成绩为不及格者即60分以下,需进行课程实验重修。改革后的评价体系做到了评价方式的多样化和过程性监控,保证了实验成绩的真实性和客观性,对教学质量和教学效果起到了很好的保障作用。经过一体化综合实验教学改革,教学团队成员也得到了内涵式提升,有效地解决了以往药用植物学实验教学深度不够的问题,也提高了学生的教学收获和综合素质。

表3 药用植物学实验成绩评定指标

4 成效总结

4.1 实验教学平台建设成效

学校通过实验教学改革,完善了药用植物学课程的基础实验体系配备,目前拥有光学显微镜、数码显微摄像演示系统和显微教学系统,使学生掌握了识别植物的基本方法,增强了学生对植物的兴趣和植物保护的意识;此外还扩建了切片实训室、植物综合利用实验室、民族药标本室、凯里学院药用植物园,扩大实验实训基地,使学生能在实践中开阔知识面,为培养高质量人才提供了丰富的实验条件。

4.2 学生与教师双向成长

通过药用植物学实验教学改革,显微互动与多媒体辅助室内实验教学使学生对药用植物的基源和内含物有深入的了解,帮助学生正确、快捷地掌握基本概念[11-13];而室外教学和科研实验的融入,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,使学生的操作能力、职业技能、团队意识、责任感得到全面提升。学生还积极参与学校的创新创业大赛,并成立中草药协会、植物资源普查小组、植物图文数据库小组等,在各种活动项目中不断提升对药用植物知识的理解,捕获创新创业新思路,提高科研素养。一体化实验教学最大限度地发挥学生的个性,提高学生的知识广度,扩宽学生对中草药品种鉴定、资源开发、药材品质鉴定和临床药效评价等方面的知识渠道,人才培养效果显著。而教师在实验课改革中也扩宽了知识面,提高了学科知识的前瞻性,利用药用植物学申请多项科研课题,使科研反哺教学,真正实现了教学相长[14]。

4.3 学生科教创新能力显著提升

通过科教一体化综合实验改革,学生极大地提升了学习热情,积极参与教师科研项目,学习撰写研究报告,查阅学术论文,科研思维能力得到较大提升[15]。学生积极参加大学生创新创业大赛和申报各类创新项目,并通过竞赛答辩、撰写商业策划书、创业项目展示、研究成果转化等提升学术写作和表达能力,在各类大赛中开阔了学科视野,获得创业灵感和机遇,实现真正的成果转化。

4.4 完善考核方式

通过实验教学改革,建立了一套以技能考核为主的过程性考核方式,改变以往重书面结果、轻教学过程、试卷定成绩的考查状况。科教一体改革以培养学生实践能力为主旨,注重全过程监控,突出考核学生的学习态度和动手操作能力,培养学生的科研精神和植物利用的能力,锻炼学生独立思考和创新的能力,符合新版学科专业的人才培养方案要求。

基金项目:凯里学院2022教学改革项目“药用植物类综合性实验体系的构建与探索”;贵州省教育厅自然科学研究基金青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2019]191)。

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