生藥學實驗課改革論文

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1采用顯微數碼互動實驗室開展互動教學

顯微數碼互動實驗室指給學生端的顯微鏡配備一套計算機和顯微數碼相機，通過網絡使教師端和學生端之間可以自由交流信息，具有資源共享、交流便利、增加互動、提高教學效果等優點［2-4］。北大藥學院生藥學顯微數碼互動實驗室配置包括Olympus-CX21顯微鏡、易創YM500數字攝像機(500萬像素)和Dell多功能一體計算機及圖像捕獲和處理軟件。使用生藥學顯微數碼互動實驗室互動教學，筆者認為有以下優勢。課堂講授:通過顯微數碼互動系統可以將講義、PPT和相關內容等傳輸到每位學生的計算機上，實現教師端和每個學生端同步播放，每個學生在自己的計算機上都可清楚地看到PPT中展示的顯微圖像，避免了之前有學生座位遠而看不清教師屏幕的弊端;在講授過程中學生可以通過互動系統提問，及時與教師和其他同學交流探討。顯微觀察:顯微數碼互動系統學生端配置的計算機系統可以直觀地在計算機屏幕上顯示顯微圖像，尤其是顯示復雜的顯微組織構造特征;學生無需徒手繪制顯微圖，只需拍照就可真實地保存顯微信息，省時省力。教師端主機可以實時瀏覽和監控每個學生顯微鏡下的圖像，及時發現問題，及時指導學生;可以將看到的容易混淆、難以理解、不易檢識的圖像切換到教師端顯示和講解，如麻黃式穿孔板、馬兜鈴式維管束、當歸的紡錘形韌皮薄壁細胞和桔梗的乳汁管(圖2)等，以提高學生認知生藥顯微特征的能力。這些互動交流活動將大大活躍課堂氣氛，激發學生學習興趣，提高教學質量。實驗報告:由于顯微數碼互動系統包括計算機，學生只需將拍照保存的生藥顯微圖像，經過簡單的圖像處理和編輯，制作Word或PDF電子版實驗報告(圖3)，并通過網絡傳輸至教師，省時省力;教師可以隨時審閱學生提交的實驗報告，發現問題并及時指導。顯微數碼互動實驗室雖然有很多優勢，但也發現一些有待改進之處［4］。顯微數碼互動系統軟件功能應該定期升級和維護，以使系統運行更穩定，圖像顏色更真實，拍攝和傳輸圖像速度更快。教學中也應多次提醒學生注意及時保存信息，以免數據丟失。

2完善實驗課內容

顯微數碼互動系統可以借助計算機顯示器觀察，不一定要在顯微鏡下尋找各類特征;不需要用手繪制復雜的藥材組織構造圖;不需要用筆手寫實驗報告。只要在選好組織目標后拍照，并編輯電子版實驗報告即可(圖3)。這樣做大大節省了師生精力和實驗所需時間。所以，原有的實驗教學內容顯得較少，需要增加實驗課內容;另外，原有實驗課的主要內容是驗證性實驗，導致學生興趣不高，因此筆者增加了下列教學內容。2.1增加多種類型的生藥。生藥學顯微實驗主要是觀察和識別顯微鏡下生藥的組織、細胞、細胞內含物等，包括表皮、周皮、薄壁組織、導管、纖維、油細胞、淀粉粒、結晶、糊粉粒和揮發油等等。它們的大小、形態及紋理特征各異，尤其是組織構造特征比較復雜抽象，學生較難理解。筆者盡可能多地選擇有代表性特征的生藥，制作臨時標本片或永久切片，供學生觀察比較和學習。以葉類生藥為例，同時選擇雙子葉植物等面葉———番瀉葉(觀察方晶、非腺毛、晶纖維、平軸式氣孔等顯微特征)、異面葉———薄荷葉(觀察腺鱗、腺毛、非腺毛、直軸式氣孔等顯微特征)和單子葉植物葉———淡竹葉(觀察等面葉，表皮細胞、啞鈴型保衛細胞、泡狀細胞、枕狀毛、錐狀毛等特征)進行實驗。通過對三種典型的葉類生藥的組織構造和粉末特征進行觀察，力求學生全面掌握葉類生藥的組織、細胞和內含物顯微特征。另外，增加單子葉植物根類藥材麥冬、單子葉植物根莖類藥材石菖蒲、菌類生藥茯苓、豬苓和靈芝、裸子植物全草類生藥麻黃、孢粉類生藥松花粉和海金沙等。這就擴大了學生的顯微特征認知面，包括雙子葉植物和單子葉植物生藥在葉片、根莖和根等不同藥用部位的組織構造差異、菌類藥材顯微特征觀察點等，提高了學生鑒別生藥的技能，提高了生藥學實驗課的教學質量。2.2增加易混淆品的鑒別。比如市場上容易混淆的紅花和西紅花，設計實驗從原植物、藥材性狀、顯微特征等各個方面進行鑒別。西紅花價格比較昂貴，制作西紅花粉末永久片供學生實驗用。市場上常有西紅花偽品，比如染色的海帶和黃花菜等，筆者設計水試實驗進行鑒別:將買到的幾株西紅花正品和偽品各自放入一個有水的玻璃杯中，會看到偽品的水被染成紅色，藥材褪色，而正品的水變成金黃色，藥材不褪色。這不僅讓學生了解了藥材市場實際情況，還將課堂所學知識運用到實踐之中，增加了學生的學習興趣和實際應用能力。2.3增加了中成藥的顯微鑒定。中藥丸散膏丹等成方制劑，有些直接用各種生藥粉末配制而成，只要掌握各個組成生藥的粉末顯微特征，就可應用粉末顯微鑒定的方法加以鑒定［5］。這幾年生藥學實驗中增加了中成藥的顯微鑒別。筆者選取組成比較簡單且常用的中成藥，如二陳丸、八珍丸和六味地黃丸等，根據處方，對各組成生藥粉末特征作分析比較，選取各藥在該成藥中具專屬性的顯微特征，作為鑒別依據。二陳丸由陳皮(250g)、半夏(制，250g)、茯苓(150g)和甘草(75g)四味組成，鑒別特征為草酸鈣方晶(陳皮)、草酸鈣針晶束(半夏)、多糖團塊和菌絲(茯苓)和晶纖維(甘草)［6］。通過中成藥的顯微鑒別實驗，學生掌握了中成藥和混合藥材粉末的顯微鑒別方法、步驟和技術，提高了學生的粉末鑒定技術。2.4相關內容的展示和參觀。生藥學科包括很多內容，由于時間的關系，實驗課堂上教師不可能面面俱到。所以有些內容制作或搜索了視頻演示展示給學生觀看。比如石蠟切片制作方法需要十幾道工序，需要好幾天的時間，實驗課堂上不可能親自制片。通過播放石蠟切片的視頻，讓學生對石蠟切片有個全面整體的了解，一方面增加了知識，另一方面學生也可深刻體會到石蠟切片的不易，更加愛護實驗課堂上使用的永久石蠟切片。又如生藥學相關生物技術、DNA分子標記鑒定和名貴藥材鑒定等，增加了PPT和視頻展示。另外，還帶領學生參觀北京中醫藥大學中醫藥博物館、本校中藥標本館、飲片廠及生產車間等。以上活動從各個方面讓學生了解生藥學最新技術進展和市場情況，增加學生參與實踐的機會，開闊學生的視野。

3生藥學實驗教學改革展望

3.1修訂實驗指導。3.1.1實驗指導中可增加彩色照片。目前生藥學實驗指導多為文字性描述內容，有的有部分繪制的黑白墨線圖(模式化圖，與顯微鏡下所見有所差異)，缺少直觀地顯示藥材性狀和顯微特征的照片。隨著生藥學科的發展，顯微數碼成像系統已經在生藥學實驗課堂中較為普遍地使用。所以，可以在實驗指導書中補充藥材彩色照片、顯微特征照片、理化鑒定結果照片等，尤其要增加重要的、難理解的顯微特征照片，以便于學生對照尋找。比如上文提到的麻黃式穿孔板、馬兜鈴式維管束和當歸的紡錘形韌皮薄壁細胞等(圖2)。這樣有利于學生更快更好地理解和掌握各個藥材性狀、顯微特征等。3.1.2顯微數碼互動系統相關技術內容。為了充分發揮顯微數碼互動系統的優勢，新版生藥學實驗教材中需增加顯微數碼互動系統介紹、使用說明、常見故障處理、注意事項等。該系統中還包含了圖像處理與分析軟件，可進行圖像色彩處理、剪裁及顯微測量、加注標尺等功能。所以，實驗教材中應增加相應的顯微測量方法、加注標尺方法、圖像處理技巧、利用Word文檔撰寫實驗報告技巧等內容。3.1.3數字教材的利用。數字教材較紙版教材內容更豐富，尤其是增加了很多彩色照片、動畫和視頻等，更容易直觀地理解理論知識。應當充分利用現有的數字教材資源，將數字教材引入到實驗課教學中。3.2翻轉課堂教學模式的嘗試。翻轉課堂(FlippedClassModel)，也被稱為反轉課堂式教學模式。翻轉課堂的概念在21世紀初被提出來，最初由美國林地高中化學教師喬納森伯爾曼和亞倫薩姆斯于2006年進行實踐，他們將課堂傳授的知識錄制成視頻，讓學生在家觀看視頻，在課堂上進行練習或實驗，解決學生在學習或實驗中所遇到的問題，完全顛覆了傳統的教學方法［7］。近年來翻轉課堂成為研究熱點，成為全球教育界關注的新型教學模式。眾多教育工作者嘗試把它引入到教學活動中，進行實踐研究。國內外諸多案例表明，翻轉課堂有助于提高教學效率，學生主體角色更加突出，師生關系更加緊密，有助于激發學生更強的學習動機，能幫助其提高自主學習能力，受到學生和家長的支持［8］。北京大學生藥學實驗課為小班上課，且實驗課中有自主設計性實驗，包括幾種藥材粉末、幾種藥材飲片和中成藥的鑒別等。可以嘗試將其中幾次實驗課采用翻轉課堂的方式教學。過程是首先準備課程微視頻、PPT課件和相關的自學材料，學生課前自學;二是課堂教學，首先分小組討論自學材料，確認最終實驗過程，教師和助教給予指導和最終確認，然后進行操作實驗;最后每組進行總結，完成實驗報告。

筆者在生藥學實驗教學中進行了一些改進，利用顯微數碼互動系統在教學方式上加強師生互動教學、完善優化實驗教學內容。展望未來，生藥學實驗教學應與時俱進，運用多種形式的教學方法和手段，不斷提高學生的學習興趣和綜合實驗能力，提高教學質量。

參考文獻

［1］蔡少青，秦路平主編．生藥學(第七版)［M］．北京:人民衛生出版社，2016:3.

［2］胡立娟，李玲，劉俐．顯微數碼互動系統在顯微形態實驗教學中的優勢［J］．中國中醫藥現代遠程教育，2016，14(7):8-9.

［3］毛海霞，楊利艷．數碼顯微互動系統在實驗教學中的應用及管理［J］．實驗室科學，2012，15(3):164-166.

［4］葉劍爾．數碼顯微互動實驗室在微生物學實驗教學中的應用［J］．藥學教育，2011，27(6):51-53．

［5］鄭俊華主編．生藥學(第三版)［M］．北京:人民衛生出版社，1999:66-67.

［6］國家藥典委員會．中華人民共和國藥典(一部)［S］．北京:中國醫藥科技出版社，2015:438.

［7］BergmannJ，SamsA．FlipYourClassroom:ReachEveryStudentinEveryClassEveryDay［M］．Washington，DC:InternationalSocietyforTechnologyinEducation2012.

［8］徐慕娟．翻轉課堂與一對一教學［J］．中國教育技術裝備，2014，(4):90-91.

作者:李耀利 尚明英 徐風 劉廣學 蔡少青 單位:北京大學藥學院