关于《药用植物形态解剖学》教学的几点体会

时间:2022-05-27 06:30:38

关于《药用植物形态解剖学》教学的几点体会

摘要:《药用植物形态解剖学》从《药用植物学》中拆分出来之后,授课内容较为单一,已不能满足本学院大药学人才培养的需求。在教学过程中,我们根据实际情况对部分授课内容进行了扩充、对教学手段也进行了改进,以期能充分适应新时期的教学需求。

关键词:形态解剖学;教学;药用植物

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0115-03

《药用植物学》是药学专业必修的一门专业基础课,是《生药学》、《天然药物化学》、《中药资源学》,以及其他与中药和天然药物有关课程的基础,在药学专业的课程中有承前启后的重要地位。《药用植物学》的主要任务是为鉴定生药基源,确保药材来源的准确、调查研究药用植物资源为合理利用和保护资源奠定基础,以及根据植物亲缘与新技术寻找及扩大药物资源[1]。目前《药用植物学》的学习内容主要包括植物的形态、植物分类和植物的内部构造三大部分内容。相对来说,植物形态学和植物分类学这两部分内容的关系更为密切,而植物的内部构造(即植物形态解剖学)部分的内容则较为独立。因此,经过长期的教学实践,我们对课程的设置进行了调整:分为《药用植物学I》和《药用植物学II》。《药用植物学I》作为专业必修课,2个学分,包括植物形态学和植物分类学两部分的内容。《药用植物学II》则作为专业选修课,只有1个学分,内容只有植物形态解剖学的内容[2]。虽然课程的拆分和开课时间的调整使得《药用植物形态解剖学》选课人数有所增加,但限于课时的限制,以前的《药用植物形态解剖学》的教学定位主要是为后期中药显微鉴定奠定基础,主讲粉末鉴定和横切面鉴定的内容,其他内容很少提及,这已远远不能满足本学院药学人才培养的需求。笔者针对这些问题进行思考、分析,以期为完善《药用植物形态解剖学》的教学内容、丰富教学手段提供指导。

一、《药用植物形态解剖学》的主要内容

《药用植物形态解剖学》是我们将《药用植物学》中的“植物的内部构造”拆分出来的,内容主要包括植物的细胞和组织,根、茎、叶的组织构造等,是中药显微鉴定的基础,在《中国药典》中体现为横切面鉴定和粉末鉴定,是中药鉴定的重要内容,也是我们在课堂教学和实验教学中的重点[2]。

二、《药用植物形态解剖学》教学内容的扩充

我们学院的本科生是大药学方向,和《药用植物学》有关的专业课主要是《生药学》和《天然药物化学》,其他的与药用植物或者中药有关的课程均未在本科生阶段开课。所以,《药用植物形态解剖学》的教学内容应该与时俱进,应随着中药生产实践和科研实践的发展而所有改革。基于以上分析,对《药用植物形态解剖学》的教学内容作出如下延伸。

1.植物的细胞。“植物的细胞”这部分授课内容包括植物细胞的基本构造、原生质的化学成分和物理性质、植物细胞的组成、繁殖、以及细胞的生长分化。这部分内容和中学生物学的教学内容有些重复,以前在讲到“细胞的繁殖和生长分化”的时候通常是一笔带过或者直接略过。但“植物细胞的繁殖”是药用植物育种的理论基础,尤其是体细胞染色体计数是鉴别物种非常重要的一个内容,在课堂上应该做专门讲解。另外,“植物细胞全能性”是药用植物生物技术的理论基础,而药用植物生物技术是药用植物学研究、发展最为活跃的领域之一,学生应该具有这方面的知识。现在我们在讲解植物细胞全能性的理论知识的基础上,结合最新的研究实例,如“人参、山药、铁皮石斛、云南红豆杉等重要药用植物的组织培养解决资源短缺问题”[3]、“离体条件下进行药用植物的多倍体育种技术研究”[4]、“利用细胞培养生产有效成分”[5]等研究实例,来增进了解“植物细胞全能性”的内容。

2.植物的组织。“植物的组织”这部分内容一直是《药用植物形态解剖学》的重点内容,2010年版的《中国药典》大幅增加了横切面和粉末的显微鉴定。以前的授课通常是从为中药显微鉴定服务这个角度侧重介绍形态学方面的内容,对存在于植物细胞和组织这个层面的植物次生代谢成分通常只稍微提及。现在,我们加强了这方面内容的介绍。比如,结合最新的科研动态“唇形科植物米团花的腺毛能够合成和贮存罕见的防御性二倍半萜类化合物”[6]、“火把花的盾状毛能够合成防御性的二倍半萜类化合物”[7]、“米团花有色花蜜中存在吸引鸟类的新颖色素类物质”[8]等实例,结合“激光显微切割与超低温核磁共振和质谱(LMD-cryoNMR-MS)相结合的方法运用于细胞水平的植物次生代谢产物研究”等研究手段来介绍植物细胞和组织与植物次生代谢成分方面的最新科学研究进展。这样既能突出经典,又能及时反映学科最新成果,帮助学生树立“植物形态、结构与功能的辩证统一”的思想。

3.根茎叶的组织构造。根茎叶的组织构造这部分内容通常讲述根茎叶的形态、生长、发育以及营养器官之间的相互联系。侧重点主要是为横切面鉴定服务的形态特征上面。这部分内容现在加入果实种子的少量内容,加强营养器官之间相互联系的内容讲解,将形态学内容和生理学功能结合起来,对于生产实践中的药用植物栽培学具有指导意义,比如,针对根茎类药材或者地上部分茎枝类、果实类药材,怎样通过合理控制水分养分,和适当调整植株形态(摘心、打杈、修剪等)来达到最优的质量和品质[9]。另外,通过对营养器官相互作用的理解,可指导皮类药材的可持续生产。比如,以杜仲、黄檗、构树等环剥树种的研究来介绍树皮剥皮再生的研究进展[10],帮助学生将理论和实践结合起来。

三、《药用植物形态解剖学》教学手段的改进

1.多媒体应用于教学。《药用植物形态解剖学》部分,有些微观的组织和现象(比如植物细胞、组织的构造等)通过肉眼很难观察到客观的物体,如果运用多媒体技术,可以真正达到三位一体的直观效果。比如在制作课程课件时,下载一些专业网站以及精品课程课件中的图片,利用野外实习、科研基地调研、公园以及在百草园中拍摄一些药用植物照片,让学生直观地认识其形态学特征。再如气孔,在碳同化、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中具有重要的意义。气孔的开关与保卫细胞的水势有关,单纯的语言表述比较难懂,如果用Flas演示出来,使学生听得懂、看得见,从而加深学生的记忆和理解。又如讲“树可空心但不可剥皮”的时候可将媒体报道的千年空心银杏枝繁叶茂、千年红豆杉被剥皮等新闻的视频播放出来,再结合理论的讲解,加深学生的对根茎叶显微结构相互关系的理解和记忆。

2.数码显微镜应用于实验。药用植物学形态解剖学的实验课以观察不同植物器官的显微结构为主要内容,特别强调实物观察。在以往传统显微实验教学中,教师需现场绘图或使用教具进行讲解,学生使用普通光学显微镜观察。多数学生往往在显微镜下找不到需要观察的结构,或对找到的结构不能确定,几乎都需要教师的帮助,影响了学生的实验效率。数码显微镜具有数码成像系统,教师可以非常直观地将观察到的画面投影到屏幕上进行讲解示教,学生可参照此图像在自己的光学显微镜下寻找,避免了学生盲目寻找而耽误时间,从而形成了师生间简便高效的互动。

3.课堂提问贯穿教学。除了由教师讲解授课内容之外,每次课堂教学都根据教学内容,提出培养分析综合能力的问题,引导学生主动思考。例如,植物的后含物哪些可以用于生药鉴定?植物的次生代谢成分通常存在于哪些细胞组织之中?木质茎和草质茎的横切面有哪些异同?如何解释“根深叶茂、本固枝荣”?如何理解“树可空心,但不可剥皮”?同时,可以根据教学内容,在引入较为前沿的科学实例时给出相应的参考文献,让学生课后查阅、思考,了解详细的研究过程和结果。另外,可以针对某个知识点让学生课后查阅了解,比如在讲到植物细胞组成的时候建议学生“查阅文献了解植物细胞的信号传导”、在讲到植物细胞染色体的时候建议学生“查阅文献了解药用植物的倍性育种研究进展”、在讲到树叶脱落机理的时候建议学生“查阅文献了解细胞的程序式死亡”等,这样有利于扩充学生的知识面,也对本学科相应内容有更深的理解。

总之,《药用植物形态解剖学》的主要目的是为后期中药显微鉴定(横切面鉴定和粉末鉴定)奠定基础,因此,药用植物内部构造的内容不能削弱。但随着药学学科的课程设置和对未来药学学科人才培养的需要的变化,比较重要的相关内容要保留甚至要有所扩展延伸。另外,教学手段也要做出相应的调整,以适应新时期教学的需要。

参考文献:

[1]张浩.药用植物学[M].北京:中国农业出版社,2011.

[2]康云,谢晖,雷春.药用植物学教学的几点体会[J].教育教学论坛,2013,(16):97-98.

[3]钱子刚.药用植物组织培养[M].北京:中国中医药出版社,2007.

[4]彭卫欣,谢晓亮.药用植物多倍体育种研究进展[J].河北农业科学,2002,(3):47-50.

[5]Liu C C,Wang Y C,Ouyang P.Progresses of Produce Secondary Metabolism Using Plant Tissue Culture[J].J Biotechnol(生物技术通报),1997,(5):I-7.

[6]Luo S H,Luo Q,Niu X M,et al. Glandular Trichomes of Leucosceptrum canum Harbor Defensive Sesterterpenoids.Angew. Chem. Int. Ed.(德国应用化学),2010,(49):4471-4475.

[7]Li C H,Jing S X,Luo S H,et al. Peltate Glandular Trichomes of Colquhounia coccinea var. mollis Harbor a New Class of Defensive Sesterterpenoids. Org. Lett. (有机化学快报),2013,15(7):1694-1697.

[8]Luo S H,Liu Y,Hua J,et al. Unique ProlineBenzoquinone Pigment from the Colored Nectar of “Bird’s Coca Cola Tree” Functions in Bird .Lett.(有机化学快报),2012,14(16):4146-4149.

[9]郭巧生,药用植物栽培学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[10]乔书瑞,叶萌.树木剥皮再生研究综述[J].四川林业科技,2005,26(1):49-52.

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