徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用

呂小旭， 程亞青， 樊敏， 關(guān)鑒茹

(甘肅醫(yī)學(xué)院， 平?jīng)?744000)

藥用植物學(xué)是運(yùn)用植物學(xué)的知識(shí)與方法研究藥用植物，近幾年來(lái)發(fā)展為研究藥用植物形態(tài)構(gòu)造、分類鑒定、生長(zhǎng)發(fā)育、化學(xué)成分形成與變化和新資源開(kāi)發(fā)利用的一門(mén)學(xué)科，是學(xué)習(xí)生藥學(xué)、中藥鑒定學(xué)、天然藥物化學(xué)、中藥學(xué)、中藥資源學(xué)、中藥商品學(xué)、藥用植物栽培學(xué)、藥用植物生理生態(tài)學(xué)和藥用植物生物技術(shù)等課程的基礎(chǔ)，是藥學(xué)專業(yè)、中藥專業(yè)等相關(guān)專業(yè)必不可少的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課[1-3]。藥用植物學(xué)課程教學(xué)主要包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、野外實(shí)踐教學(xué)3個(gè)部分，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)在驗(yàn)證和鞏固理論課程所學(xué)的藥用植物形態(tài)顯微構(gòu)造、生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程、分類鑒定等理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、鑒定、識(shí)別基原植物和中藥材的基本實(shí)驗(yàn)操作技能和素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，發(fā)揮著重要作用，是藥用植物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[4-6]。

1 藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

甘肅醫(yī)學(xué)院(后稱我校)開(kāi)設(shè)藥用植物學(xué)課程十多年來(lái)，一直堅(jiān)持開(kāi)設(shè)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)我校藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期一線教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能很好適應(yīng)新時(shí)代創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合公開(kāi)報(bào)道的全國(guó)各大中醫(yī)藥院校藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，歸納總結(jié)出以下問(wèn)題。

1.1 實(shí)驗(yàn)屬驗(yàn)證類型

傳統(tǒng)的藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是對(duì)根莖葉等植物結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯微觀察，觀察樣品多為永久切片，學(xué)生只是被動(dòng)的觀察，是一種驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)類型。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)缺乏對(duì)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的培訓(xùn)和應(yīng)用，缺少技術(shù)性實(shí)驗(yàn)類型，幾乎無(wú)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類型，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生自主探究問(wèn)題的能力[7]。

1.2 實(shí)驗(yàn)以教師為主導(dǎo)

中醫(yī)藥院校藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主，是以教師為中心的傳統(tǒng)灌輸教學(xué)模式，一般先由教師介紹當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、材料和方法，講解和演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然后學(xué)生參照教師的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎與理論教學(xué)相似，是授之以魚(yú)的喂養(yǎng)式教學(xué)方法，學(xué)生只有被動(dòng)參與，屬毫無(wú)自主性及缺乏創(chuàng)新性的培養(yǎng)[8]。

1.3 實(shí)驗(yàn)材料單一

現(xiàn)階段各校開(kāi)設(shè)的藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)材料多為統(tǒng)一采購(gòu)的永久切片，或者傳統(tǒng)的中藥材粉末，沒(méi)有地方特色，缺乏本土植物切片。實(shí)驗(yàn)材料缺乏現(xiàn)實(shí)感和親和感，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，容易讓學(xué)生感到乏味、枯燥，使實(shí)驗(yàn)成為被動(dòng)完成課程和作業(yè)的任務(wù)，進(jìn)而影響理論課程和實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)。

1.4 實(shí)驗(yàn)考核方式簡(jiǎn)單

傳統(tǒng)的藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核為實(shí)驗(yàn)報(bào)告與技能考核組成，而技能考核只考查藥材粉末的顯微鑒定，且藥材粉末通常為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中接觸過(guò)的藥材(如大黃、黃柏、半夏等)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只關(guān)注相關(guān)的考核內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成任務(wù)，沒(méi)有真正學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)要求的內(nèi)容。

1.5 實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)難實(shí)現(xiàn)

藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程缺乏興趣，容易產(chǎn)生消極厭學(xué)情緒，學(xué)生沒(méi)有創(chuàng)新性，只為完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成任務(wù)，沒(méi)有真正參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成更是沒(méi)有實(shí)事求是，沒(méi)有依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察的永久切片形態(tài)進(jìn)行描繪，而是相互抄襲繪圖，或者從網(wǎng)絡(luò)和書(shū)本上尋找相關(guān)的結(jié)構(gòu)繪制，脫離了開(kāi)設(shè)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的真正涵義。學(xué)生之間流傳的順口溜“藥植實(shí)驗(yàn)看片子，藥植實(shí)習(xí)看風(fēng)景”更是真實(shí)體現(xiàn)了藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀。

2 徒手切片技術(shù)的特點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，植物組織切片技術(shù)越來(lái)越多，常見(jiàn)的有徒手切片法、石蠟切片法、滑走切片法、薄切片法和冰凍切片法等技術(shù)。徒手切片技術(shù)能夠觀察新鮮材料組織和細(xì)胞的自然色澤，看到活體細(xì)胞結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在很早之前便運(yùn)用于植物學(xué)形態(tài)觀察和教學(xué)中[9]。同時(shí)，大多學(xué)者研究表明，徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)[10-11]：1)不需要機(jī)械設(shè)備，操作簡(jiǎn)單、制作快速；2)由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)早期的化學(xué)處理，比較能保持活體的情況，在組織化學(xué)及許多一般的結(jié)構(gòu)觀察上常常得到應(yīng)用；3)切片較相對(duì)較薄，便于觀察，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，能夠觀察較多顯微特征信息。

3 徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

當(dāng)前藥用植物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)脫離了課程設(shè)計(jì)初衷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，缺乏對(duì)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)和選拔。為了滿足新時(shí)代人才培養(yǎng)的要求，我校藥用植物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合本校實(shí)際情況，從2015年開(kāi)始對(duì)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了部分改革，本文只論述涉及徒手切片技術(shù)應(yīng)用的改革，分別從以下幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

3.1 實(shí)驗(yàn)材料自采

除準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱要求的必備實(shí)驗(yàn)材料外，要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，自行采集本次實(shí)驗(yàn)所需徒手切片材料。學(xué)生在原有實(shí)驗(yàn)要求的基礎(chǔ)上，要設(shè)計(jì)出能夠滿足自己實(shí)驗(yàn)要求的材料，徒手切片材料的準(zhǔn)備以校園植物和學(xué)校藥用植物園植物為主，兼有部分花卉植物，學(xué)生自帶材料常有四五種之多。針對(duì)學(xué)生采集的材料，教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生分析其外在形態(tài)，提出屬于哪類植物的疑問(wèn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這一問(wèn)題。該教學(xué)過(guò)程可以為后續(xù)藥用植物分類打好基礎(chǔ)，又能增加學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 改進(jìn)徒手切片技術(shù)

徒手切片技術(shù)在中學(xué)生物教學(xué)過(guò)程中就有涉及和應(yīng)用，但是不同地區(qū)教育程度存在著較大的差異。近幾年，通過(guò)深入了解我校學(xué)生徒手切片技術(shù)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)我校招收的學(xué)生幾乎無(wú)人能掌握徒手切片技術(shù)。為此，我校藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了重新設(shè)置，增加了徒手切片技術(shù)的訓(xùn)練。在改進(jìn)教學(xué)模式的情況下，學(xué)生的能動(dòng)性得到了充分調(diào)動(dòng)，部分學(xué)生結(jié)合自身特點(diǎn)提出徒手切片技術(shù)的改進(jìn)意見(jiàn)，帶教教師歸納總結(jié)后進(jìn)行推廣，具體的改進(jìn)包括以下幾點(diǎn)：1)根據(jù)材料的不同，改進(jìn)徒手切片的方法，有實(shí)驗(yàn)材料的前處理，如細(xì)弱材料的冷凍處理，便于后期切片；有切片的后處理，如透化處理，染色處理。2)有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中對(duì)徒手切片中夾持物進(jìn)行了變更，取得了良好的效果。有的選擇比較蓬松的夾持物，如向日葵的髓心，也有的用其他植物的嫩莖或者葉片來(lái)夾持被切材料。這個(gè)過(guò)程大大發(fā)散了學(xué)生思維，拓寬了學(xué)生實(shí)驗(yàn)思路，增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成就感，有利于學(xué)習(xí)興趣的建立。

3.3 改進(jìn)教學(xué)方法

依據(jù)教育部關(guān)于《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》(試行)的文件，藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為技術(shù)性或者設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類型，具體變更的內(nèi)容見(jiàn)表1。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法均為學(xué)生觀察相應(yīng)的永久切片，教師講解答疑，學(xué)生繪圖完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，表1中不再贅述。

表1藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法的變更

改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生自行采集校園、生活環(huán)境中常見(jiàn)的植物，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和成就感，激活學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生和教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的知識(shí)交流和協(xié)作, 更有助于創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)[12]。

3.4 改革考核方式

傳統(tǒng)的藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核多為考核水合氯醛透化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加入徒手切片技術(shù)后，實(shí)驗(yàn)考核根據(jù)過(guò)程性考核原則，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%)、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程(30%)和技能操作考核(50%)3個(gè)項(xiàng)目。其中技能操作考核分為兩部分，一部分考查水合氯醛透化技術(shù)的應(yīng)用(50分)，一部分考查徒手切片技術(shù)的應(yīng)用(50分)。本文主要討論徒手切片技術(shù)應(yīng)用的考核。表2為徒手切片技術(shù)應(yīng)用的具體考核項(xiàng)目?jī)?nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

表2 徒手切片技術(shù)應(yīng)用考核內(nèi)容

考核過(guò)程中，切片材料來(lái)自校園或我校藥用植物園植物，隨機(jī)抽選根、莖、葉，教師按要求進(jìn)行考核，重點(diǎn)考察鏡下結(jié)構(gòu)識(shí)別能力。該考核既考查操作的技術(shù)能力，又考查學(xué)生理解應(yīng)用能力。

4 徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義

合理利用徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有極其重要的作用，改變了課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，能夠積極應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端。結(jié)合我校學(xué)生在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革后的表現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)。

1)學(xué)生通過(guò)徒手切片技術(shù)觀察自采材料，比對(duì)不同材料的結(jié)構(gòu)特征，能夠很好地掌握各種顯微結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拢瑢W(xué)生對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)掌握不清，對(duì)木質(zhì)部韌皮部的判斷不明，尤其是初生結(jié)構(gòu)向次生結(jié)構(gòu)發(fā)育的過(guò)程理解不到位，對(duì)側(cè)根的發(fā)生機(jī)制不明確，對(duì)維管束的類型判斷不準(zhǔn)確等問(wèn)題，完成了實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)。

2)學(xué)生對(duì)藥用植物學(xué)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，從被動(dòng)接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室成了學(xué)生解答自己理論課學(xué)習(xí)中產(chǎn)生疑惑的地方，有很多學(xué)生在顯微結(jié)構(gòu)觀察中會(huì)把自己感興趣的植物帶來(lái)，如觀賞植物、蔬菜等，既完成了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又滿足了好奇心，提高了學(xué)習(xí)藥用植物學(xué)的興趣。

3)學(xué)生為了解答自己的疑惑，必須獲取高質(zhì)量的切片。這又促使學(xué)生對(duì)徒手切片技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)，有學(xué)生為了觀察導(dǎo)管的類型，對(duì)植物莖進(jìn)行斜刀切，觀察到了螺紋導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這種探究拓展了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，實(shí)際教學(xué)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)了很多具有科學(xué)價(jià)值的思維方法。

4)學(xué)生對(duì)某一感興趣植物從根、莖、葉、花和果實(shí)都進(jìn)行了徒手切片的顯微觀察，有同學(xué)選擇早春藥食兩用植物薺[Capsellabursa-pastoris(Linn.) Medic.]，做徒手切片，連續(xù)從根、莖、葉等方面研究其顯微結(jié)構(gòu)，觀察側(cè)根的發(fā)生、莖的初生構(gòu)造、葉中柵欄組織的排列、葉表面氣孔的類型、葉表皮毛的結(jié)構(gòu)，這樣匯集成了一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行深入研究的方法。

5)隨著全部實(shí)驗(yàn)課程的完結(jié)，學(xué)生將熟悉的植物從外部形態(tài)到根、莖、葉、花、果實(shí)、種子的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入全面觀察，培養(yǎng)了學(xué)生縱向深入、全面認(rèn)識(shí)植物的科學(xué)精神。

6)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)考核，掌握了徒手切片技術(shù)在科學(xué)研究中的應(yīng)用，為后期畢業(yè)論文的選題拓寬了范圍。

5 展望

徒手切片技術(shù)在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，但依據(jù)高校人才培養(yǎng)目標(biāo)，要充分考慮學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)及創(chuàng)新能力發(fā)展[6，14]，還需要藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步地改進(jìn)和完善。在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料上，要開(kāi)發(fā)出適宜實(shí)驗(yàn)的鄉(xiāng)土植物和特色植物，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例；要以問(wèn)題為導(dǎo)向開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，把藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為研究科學(xué)問(wèn)題的系列實(shí)驗(yàn)。在藥用植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上，要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師角色由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)師向?qū)嶒?yàn)顧問(wèn)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力；有條件的院校探索把實(shí)驗(yàn)小組作為教學(xué)單位，開(kāi)設(shè)個(gè)性化實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，為學(xué)生繼續(xù)深造打好基礎(chǔ)。