基于云南资源特色的生药学综合性实验教学的设计 *

温 敏 张丽珠 黄李淑馨 王 韦

（云南民族大学民族医药学院，云南 昆明 650504）

生药学（Pharmacognosy）是应用植物学、动物学、矿物学、植物化学、药物分析学、药理学及本草学等学科理论知识和现代技术来研究生药的基源鉴定、采收加工、活性成分、药效作用、品质评价及资源利用等问题的科学［1］。生药学是药学的一门重要专业课，是一门年轻而古老的学科，学科特点为实践性和应用性。课程主要讲授生药学的基础理论和各种生药的基源、产地、采收加工、原植物的形态、药材性状特征鉴别、显微鉴别、主要化学成分、质量控制、现代药理研究和传统中药功效。由此可见生药学课堂理论教学内容繁杂，学习该门理论课程的主要方法就是记忆和背诵，在目前理论课时有限、实验课程较多的情况下，如何在实验教学中激发学习兴趣，将生药学书本理论知识和基本实验技能融合以增强学生综合实验能力就显得十分重要。

生药学研究的对象为天然的植物、动物和矿物。云南省动植物资源极其丰富，有“动物王国”和“植物王国”之称，动物种类为全国之冠，脊椎动物达1737 种，占全国的58.9%，在全国约3 万种高等植物中，分布于云南的占60%以上［2］。依据所在大学的地理和资源特点，我们提出在生药学实验教学中设置基于云南资源特色的生药学综合性实验的教学改革探索，创新教学内容和教学模式，激发教师和学生的主观能动性，以满足社会和地方经济发展的需求。

1 目前生药学实验教学的现状及问题

目前作者所在的学院生药学理论课程为36 个学时，生药学实验课程为48个学时，实验课程占该课程总课时数的57.1%。现有的生药学实验教材基本是依据药用部位编写各种生药的显微鉴定、薄层色谱鉴定、化学定性鉴别［3-5］，这些实验是验证性和重复性实验，学生按照原有的教学模式完成实验后，仅仅是完成对课本上各个知识点的观察、验证和加强。教学模式仍是传统灌输式教学，教师讲解实验目标、方法步骤、注意事项，学生只需要在实验课中观察到现象或者在显微镜下找到相关的特征即可。因生药学理论课程讲授的生药品种很多，在实验课上只能完成一些重点生药的性状鉴别和粉末显微鉴别实验，例如学生在实验过程中只需要验证教材上描述花类生药红花及根茎类生药黄连的药材性状、显微特征。这样的实验教学过程忽视了对学生原植物鉴定、理化鉴定、定性鉴别、含量测定等实验操作能力的培养。整个实验教学过程中学生很少有机会进行资料查阅、实验设计、实验综合分析、实验结果讨论，不利于培养学生综合能力和科研能力，也无法激发学生的探索精神。

当今生药学已经和多种学科相互融合，现代的仪器技术广泛运用于该学科，例如分子生物、色谱技术、光谱技术、质谱、核磁技术、色谱质谱联用、色谱核磁联用，蛋白质组学和代谢组学也运用于生药学的研究。针对传统灌输式实验教学模式的弊端，不少高校都在积极改革药学实验教学模式，探索建立设计性、综合性实验教学新体系，充分调动学生学习的主动性，提高教学成效［6-10］。针对云南民族大学民族医药学院所处地区的地理资源特点、本科生生源情况及毕业就业特点，我们对原有的生药学实验教学模式和教学内容进行了改革，提出基于云南资源特色的生药学综合性实验教学的设想，以培养综合实践能力为目标，培养学生的动手能力，提高学生的主动性和创造性。

2 基于云南资源特色的生药学综合性实验教学的设计

生药学综合性实验综合了药学各个学科，因此只有在完成药用植物学、生药学、分析化学、仪器分析、天然药物化学、药理学等相关实验课程的基础上才能进行该内容的教学。而基于云南资源特色的生药学综合性实验又要求教学中充分考虑到当地的资源优势及大宗、道地或特有生药资源，这对教师的统筹能力、实验准备和学生的主观积极性、实验动手能力、独立思考能力都有极高要求。因此进行该部分实验教学的设计、规划和实验能力储备就显得尤为重要。

2.1 在生药学实验教学过程中前期的实验能力储备我们将生药学实验教学划分为三个阶段，第一阶段为生药学各项基础实验技能的培养，第二阶段为重点生药的综合实验，第三阶段为基于云南地方资源特色的生药综合实验。第一、第二阶段是实验能力储备阶段。

第一阶段占24课时，我们将主要培养学生的基础实验操作能力，涉及药用植物形态学、生药的显微鉴定和性状鉴定。第一个教学内容为进行校园药用植物名录的编写（3 课时），学生在教师的带领下对校园药用植物进行形态的观察、描述，学生的实验报告要求写出30种校园药用植物的中文名、拉丁名、科属、植物形态描述和生药学教材中出现的同一个科属的生药名称，例如认识校园药用植物刺五加、金银花、紫花地丁、女贞等。第二个教学内容为药用双子叶植物和单子叶植物的根、根茎的组织结构，对叶的表面制片的显微构造进行观察（6 课时），例如马兜铃根横切面、鸢尾根横切面、川牛膝根横切面、薄荷叶横切面、番泻叶横切面、淡竹叶横切面，让学生掌握药用植物器官的显微构造、组织类型和内涵物。第三个教学内容为重点生药性状鉴别、粉末显微鉴别和理化鉴别实验（15 课时），例如麻黄、黄连、厚朴、肉桂、甘草、黄柏、丁香、人参、当归、黄芩、金银花、红花、半夏、麦冬等，在这个阶段要求学生掌握重点生药的性状鉴别、显微鉴别和生物碱类、黄酮类、皂苷类的化学鉴别反应。

第二阶段为重点的代表性生药的“小型”综合实验阶段（9 课时）。例如教师选择大黄这一重点生药进行综合实验。学生依据生药学总论中“生药的记载内容”一项，综合生药学教材和实验教材的内容，在教师已有优化实验条件的情况下完成大黄的性状鉴别、根茎横切和粉末显微鉴别、微量升华、显微化学反应、薄层色谱、高效液相色谱测定实验。此阶段的实验教学过程主要目的是让学生对综合性实验有一个总体的了解，具备一定的生药学综合实验能力，在此阶段，实验依然是对课本知识的再现和验证，还未涉及文献的检索、实验设计、实验条件的优化。

2.2 生药学综合实验教学的实施过程（15课时）

2.2.1 实验准备实验前学生自由组合，组成5～6人的实验小组，在实验过程中分工合作。实验小组确定实验生药名、查阅文献、实验方案、实验材料和仪器设备。教师根据每组实验方案和学生讨论其可行性，在实验过程中给予指导、纠正错误。实验小组完成实验内容、撰写实验报告和进行讨论。例如在起始阶段大多数学生选择的云南地方资源特色生药资源仅局限于三七、天麻，这时候教师有必要让学生查阅专著和文献，进一步了解云南的特色生药资源。学生通过查阅《云南中草药》《云南重要中药图鉴》《云南药用植物》［11-13］等后，选择的生药范围扩大，包括三七、三分三、三颗针、山乌龟、云南马钱子、天麻、云南红豆杉、叶下珠、云南萝芙木、龙血树、白及、灯盏细辛、豆腐渣果、余甘子、丽江山慈菇、岩白菜、肾茶、昆明山海棠、重楼、草果、砂仁、茯苓、猪苓、雪上一枝蒿等。教师和实验小组讨论实验的可行性（包括实验药材、对照品、化学试剂、实验方法、实验仪器设备等），确定综合性实验的药材为天麻、三七、茯苓、灯盏细辛、白及、余甘子。实验小组参阅文献，设计实验方案，申请仪器设备、实验场地和协调实验时间，开始实验。

2.2.2 实验过程我们将以余甘子为例进行基于云南地方资源特色的生药学综合实验教学过程的论述。实验的第一部分内容为余甘子的鉴定实验，包括基源鉴定、性状鉴别、显微鉴别、薄层色谱鉴别（4 课时），这一部分内容的难点为学生需要调整《中华人民共和国药典：一部》［14］“余甘子”项下的薄层色谱条件才能得到满意的实验结果。第二部分内容为余甘子的质量评价，包括水分、有效成分的含量测定（11 课时）。在制定实验方案时学生提出以下问题：“是否需要除去种子部分而只保留果实部分进行样品的前处理”“文献中高效液相含量测定余甘子中没食子酸的色谱条件中流动相水的比例为95%，此色谱系统如何进行优化”“高效液相测定余甘子没食子酸含量的前处理方法为50%甲醇加热回流，是否可以使用其他提取方式，如超声提取”等。对于这些问题教师并不直接给出答案，而是让学生自己通过实验来寻找。也因为这些问题，同一组的学生可再分为2 个小组分别进行同一药材的不同前处理或在不同实验条件进行实验过程、实验计算和讨论。这样在不增加实验学时数的情况下学生既能掌握生药学的基础实验内容，也具备完成难度较大的综合性实验的能力，以达到提高实验课教学质量的目的。

2.2.3 实验报告和讨论在每个单独的实验结束后每位学生必须提交相应的实验报告，记录实验条件、实验方法、参考文献、试剂、耗材、仪器设备，记录实验步骤，实验数据，计算公式，实验现象和实验结果的照片、图谱等，并对实验进行讨论。由于整个综合性实验教学是分多次完成的，因此每次实验都要求学生课后及时整理分析实验数据。教师对每份实验报告及时进行认真评阅，发现问题，并在下一次实验开始前告知学生，让学生及时更正和优化实验方案。例如在实验讨论中学生就提出可以运用分子生药学的方法对不同品种的石斛及野生、家种天麻进行DNA 分子鉴定，这也提示我们生药学综合性实验教学应该向纵深发展。

3 从云南资源特色的生药学综合实验教学拓展到科研实践

通过基于云南特有资源生药学综合实验的训练后，学生具有了一定的科研实验能力。部分学生有强烈的继续从事相关科研实训的愿望，这时教师和学生就需要共同拟定科研课题，课题内容可以来源于生药学综合性实验课的深入研究，或是教师团队的研究项目。学生作为申请人申请学院学术科技竞赛创新创业训练项目或申请校级、省级大学生创新创业项目，例如获得立项资助的省级大学生创新创业项目《云南不同产区阳春砂挥发油的气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析》《西双版纳藤茶有效保肝作用的研究》等。

4 基于云南资源特色的生药学综合性实验教学的总结

基于云南资源特色的生药学综合性实验教学已在云南民族大学民族医药学院的生药学教学中进行了1 学年的初步尝试，我们也面临着一些问题。首先，学生必须在实验课之外花费大量的时间和精力进行文献查阅、方案撰写、实验准备。其次，教师的角色由主导者变为引导者。由于学生对于特色生药选择的多样性，导致了实验内容庞杂。教师需要和不同组的学生沟通、分析，这对教师的专业知识和研究经验提出了更高的要求。最后，生药学综合性实验教学因内容的多样性，对试剂、耗材、对照药材、对照品、大型仪器设备、教学实验场地的需求比传统的实验教学更多。

虽然该类综合性实验改革会有一些困难，但该类实验培养了学生独立思考和解决问题的能力，使验证性实验转变为真正的探索性实验，激发了学生学习的主动性和积极性。一方面，学生在基于云南资源特色的生药综合性实验中获得了极大的自由空间。其在实验中充分运用了药用植物学、生药学、天然药物化学、仪器分析、化学分析、药理学的相关知识。在团队建立、仪器设备使用、实验室协调使用中，学生的协调能力得到了提升。规范的实验论文的撰写及拓展科研项目为学生攻读研究生学位或从事相关工作奠定了基础。另一方面，教师团队能不断提升自己的教学水平、知识业务能力以适应该项生药学综合实验教学改革要求，因为教师面对的是学生的各种“奇思妙想”。教师的工作难点和重点就在以下两方面：（1）鼓励学生开阔思路，将地方的、民族的特色药用资源和现实的科研条件、科研工作基础相结合；（2）在有限的学时内指导学生完成一个综合性实验。因此需要从事该项教学实践的教师不断摸索和改进，以进一步提高教学质量和教学效果。

生药学综合性实验教学是将课内实验教学、课外开放性实验及创新实验相结合的一种实验教学新体系［8］。依据学院所处的地理位置特点和学生生源特点开展的基于云南资源特色的生药学综合实验教学的探索，将知识教育、技能教育和创新教育融为一体，这种积极的探索有利于学生加深对基础理论知识的理解，提升学生的实验技能和综合能力，是培养“接地气”的、具有高素质药学专业实用型创新人才的积极探索。