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生藥學綜合實驗課程建設探討

發布時間:2022-10-10 09:27:08

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生藥學綜合實驗課程建設探討

生藥學是藥學專業一門重要的專業課程,主要研究生藥的基原鑒定、采收加工、活性成分、藥理作用、品質評價及資源利用等,同時也是一門多學科交叉的綜合課程,主要涉及本草學、藥用植物學、天然藥物化學、藥理學、中醫學、中藥學、中藥炮制學、藥物分析學等學科知識。根據《中國藥典》標準或地方藥材標準及生藥品質內涵要求,科學、準確地評價生藥質量及其內在品質屬性,是保障合格藥品生產和臨床安全有效用藥的關鍵。生藥學實驗教學的核心目的是通過培養學生鑒別和評價生藥品質的基本實驗技能,掌握影響生藥品質的有效性和安全性因素,并根據實驗結果,科學、準確地評價生藥品質,最終培養獨立思考、系統評價生藥質量或品質屬性的綜合能力。生藥學實驗課是連接生藥品質理論與品質評價的橋梁,但是目前實驗教學以單純的生藥性狀或顯微鑒別為主,對學生思維能力、分析能力、創新能力和解決實際問題的綜合能力培養不足。因此,為適應生藥學多學科綜合交叉的特點,達到實驗教學目標,建設生藥學綜合實驗課程,對培養具有創新思維的應用型藥學人才具有現實意義。

1生藥學綜合實驗課程建設的意義

1.1基于生藥品質評價,確定生藥學綜合實驗課程教學目標

生藥材是生藥臨床應用和資源開發的物質基礎,生藥質量標準制定和品質評價是生藥學研究的重要內容。生藥品質優劣主要取決于藥材生產環節是否科學、標準、規范,而生產環節主要包括基原(品種)、種植、采收、產地、初加工、干燥、包裝、倉儲、運輸等。在生藥學理論教學中,生產環節對藥材品質的影響雖然有所反映,但理論教學與生藥品質內在關聯不明顯,且與實驗教學目標聯系不緊密。傳統生藥實驗教學體系性不強,解決具體生藥品質問題的導向不明顯,導致學生對生藥知識記憶困難,容易造成知識點混淆,難以準確理解生藥學理論知識與實驗教學之間的相關性。因此,以生藥品質評價為導向,梳理生藥學理論知識與生藥品質評價過程的邏輯關系,進一步明確生藥學實驗教學目標,改變傳統點對點的知識講授模式,最終構建基于生藥“理論知識點—品質系統評價—實驗教學目標”的系統教學模式。生藥品質評價主要包括生藥的植物(動物)形態、藥材性狀特征、顯微組織(粉末)構造特征、理化特征、化學(活性)成分含量、活性成分的藥理作用、安全性評價等。目前,生藥學實驗課程以藥材性狀特征、顯微組織(粉末)構造特征鑒別和小部分理化鑒別操作技能培養為主。隨著生藥學教學要求的提高和研究方法的創新,實驗教學過程中逐漸暴露出一些問題:(1)以藥材性狀和顯微特征鑒別為主,與目前多學科、多途徑、多方法評價生藥品質和安全性的現狀不符。(2)實驗操作內容仍以真偽鑒別為主,實驗結果偏重于定性結論,不能很好地反映藥材品質優劣屬性。(3)性狀或顯微特征觀察實驗方案單一,結果判定過于依賴主觀性。(4)學生未參與實驗方案設計過程,僅被動完成實驗操作要求,缺乏問題與目標導向,學習積極性不高,難以體現創新思維和分析能力培養。因此,激發學生創新思維和主動學習意識,圍繞生藥品質屬性評價,綜合應用適宜的實驗方法,設定合理的品質評價目標,強化實驗課程的體系性和目標性,是生藥學綜合實驗課程建設的核心。

1.2思維導圖融合PBL教學在生藥學綜合實驗教學中具有可行性

PBL教學模式的核心理念是設置問題情景,讓學生通過協作等方式,共同解決復雜的、真實的問題[1]。其特點是以學生為主體參與者,通過具體問題的設置、分析、解決,提高學生邏輯分析和創新思維能力,極大地激發學習興趣,充分發揮主觀能動性。生藥品質評價是一個系統性問題,單純依靠觀察結果很難反映生藥的真實品質,往往需要根據多種定性和定量實驗結果系統評價。同時,不同品種的生藥其內在品質屬性不同,需要根據特定品質屬性構建相應的評價體系。即使相同品種的生藥,由于生產、加工或產地等不同,形成了不同的藥材,不同規格、等級之間品質亦有差異,也需要實驗設計或參與者進一步明確品質評價的差異化需求。因此,基于PBL教學模式確定生藥學綜合實驗課程建設目標,即針對特定的生藥品種,設置品質評價的情景問題,通過引導學生收集、整理、分析與生藥品質相關的資料,梳理PBL教學中生藥品質真偽優劣中心問題,確立解決中心問題的實驗思路,制訂適宜的實驗方案,并與生藥品質評價目標相聯系,最終通過實驗結果判定或驗證生藥的真偽優劣。思維導圖是英國著名心理學家托尼·巴贊于20世紀70年代初創建的一種組織性思維工具,核心理念是將大腦中的想法利用文字和圖像表達出來,使人的隱性思維顯性化、可視化[2]。傳統生藥學實驗教學以驗證性實驗為主,實驗目標以生藥品質屬性的定性識別為主,實驗結果便于觀察,學生操作相對容易,但缺乏對更深層次生藥質量控制及品質影響因素的分析能力培養[3],導致學生邏輯思維和問題分析能力不足。以生藥真偽優劣中心問題為導向,激發學生思考,繪制思維導圖,通過創新思維解決實際問題,可以達到思維與能力同步培養的目的[4]。借助思維導圖使邏輯思維形象化的優勢,可以將抽象的生藥品質問題以形象的圖形或符號直觀地表達出來,將分析問題、解決問題的思維過程和綜合實驗設計過程、預期實驗結果聯系起來,并以結構化、系統化、可視化的方式呈現出來,便于問題回顧或思維梳理。利用思維導圖能夠直觀分析影響生藥品質的各種因素,有助于學生在綜合實驗過程中分析抽象問題,最終完成實驗方案的設計。

2思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗課程建設措施

2.1設置PBL教學情景及問題

教師根據實驗計劃確定適宜的生藥品種或樣品種類,在系統分析品質屬性和品質影響因素的基礎上,將生藥品質按照真偽優劣進行初級劃分,設置需要通過實驗來解決的中心問題。將生藥品質評價的主要內容如來源、植物特征、化學成分、產地加工、性狀鑒別、顯微鑒別、理化鑒別、含量測定、藥理作用、功能主治等與設置的中心問題關聯起來,根據關聯結果設置需要解決的次級問題。在PBL教學情景及具體問題設置過程中,需要不斷激發學生分析、解決具體生藥品質問題的興趣,讓學生主動歸納分析與生藥品質相關的核心問題,并據此設置問題和情景,作為思維導圖的中心主題。在PBL教學中,教師要作為設計者參與到問題分析和情景設置過程中,根據實驗計劃提前預設情景問題,在學生思考、討論問題的過程中,梳理生藥品質問題的層級關系和解決思路,了解學生分析問題的準確性以及解決問題的可行性,不斷優化問題設置的合理性與科學性,通過反復完善與修改,鍛煉學生創新思維和邏輯分析能力。

2.2繪制生藥學綜合實驗思維導圖

根據設置的情景和問題,激發學生的思維活動,并采用思維導圖將生藥學綜合實驗過程繪制出來。合理運用思維導圖的主題、子主題及關系線粗細變化、顏色、字體等表達不同的層次或邏輯關系,將生藥鑒別或品質評價過程生成的圖譜和所需儀器設備嵌入思維導圖,以增強思維導圖的趣味性和可視性。引導學生將思維過程梳理成問題發現、問題分析、問題解決、結果分析、結果評價等環節,繪制思維導圖既要具備嚴謹的邏輯性,又要增強藝術美感和趣味性,教師引導學生通過思維導圖分析、審視整個思維過程,查漏補缺,優化層級。教師制定生藥學實驗教學目標,對參與綜合實驗的學生進行分組,并根據教學計劃提前確定生藥品種。教師引導學生收集與生藥品質相關的文獻、質量標準、圖片等資料,組織學生分組討論,繪制思維導圖,評價學生對中心問題的分析和思維活動,引導學生建立正確的思維方式,準確分析影響生藥品質的因素及其邏輯關系,幫助學生制訂合理的實驗方案。目前,主要利用Mindmaster軟件繪制思維導圖,該軟件可以實現思維過程的可視化編輯,可以在不影響思維過程的前提下,對思維的邏輯關系進行快速建立、修改、調整等操作,學生可根據需要自主添加關系線,改變思維導圖的布局或結構。

2.3思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗設計中心問題設置和思維導圖繪制是思維導圖融合

PBL教學的生藥學綜合實驗課程建設的基礎。要想達到預期教學目的,就要使設置的中心問題、繪制的思維導圖與教師的教學過程、學生的學習過程、教學效果評價等相融合,優化教學過程,最終形成生藥學綜合實驗課程教學體系。要實現上述目的,就要做到以下幾點:(1)教師要轉變傳統教學理念和方法,即由原來某一生藥特征鑒別講解和單純顯微或理化實驗操作技能培養,向培養解決生藥真偽優劣核心問題的系統思維和綜合能力轉變,更加注重學生對生藥品質屬性的理解,將實驗操作技能、邏輯思維能力和學習興趣培養有機結合在一起。(2)學生除學習傳統生藥顯微鑒別或性狀鑒別實驗技能外,還要結合生藥生產過程和影響生藥品質的因素,綜合所學理論知識進行系統思考和分析,將單純的課堂學習延伸到課外,從原來完成課堂作業轉變為自己探索問題的解決途徑。同時,學生還要繪制思維導圖,在此過程中鞏固理論知識,達到實驗目的。(3)思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗課程建設過程中,要建立相應的教學效果評價模式,制定教學大綱和教學計劃。同時,要兼顧課程設置,通過合理的專業課和基礎課設置,幫助學生儲備基礎知識,優化知識結構,根據學情合理設計生藥學綜合實驗內容。

2.4思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗課程考核方式

對思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗教學效果進行系統評價,不僅要改變傳統實驗操作能力考核或顯微特征(性狀特征)記憶能力考核內容,還要改變基于實驗成績的靜態考核方式。生藥學綜合實驗教學中,學生最終的實驗結果是以思維導圖和生藥品質評價實驗數據及品質評價結論呈現的。因此,要將學生系統開展生藥品質鑒別、評價能力和綜合思維能力納入考核范圍。思維導圖融合PBL教學過程中,教師可將考核內容分為3部分:基于思維導圖的思維過程和思維結果,實驗操作完成后所得生藥品質相關定性、定量實驗數據的準確性,得出生藥品質評價結論的綜合能力。

3思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗課程建設存在的問題

3.1擬解決的關鍵問題

為達到思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗課程建設的最終目標,還需解決以下關鍵問題:(1)教師要提高生藥學理論教學和實驗教學的契合度,使理論教學大綱和內容與將要進行的綜合實驗內容相呼應,強化生藥學總論教學,使學生系統掌握生藥學研究內容以及生藥品質影響因素相關知識。(2)教師要針對具體學情確定綜合實驗設計范圍和操作難易程度,將生藥學實驗教學劃分為初級階段和提高階段,在初級階段進行傳統實驗基礎操作技能教學,在提高階段適度引入思維導圖融合PBL教學的綜合實驗。(3)生藥功效是生藥學理論教學的難點,主要依靠學生記憶和背誦。以生藥品質評價為導向的綜合實驗設計中,進一步創新實驗方案,優化品質評價方法,將生藥功效與生藥生物活性效應驗證相結合,以期提高生藥品質評價的科學性和準確性。(4)要客觀認識綜合實驗方案或方法的局限性,即以生藥品質評價為導向設置思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗,其結果仍然具有局限性,生藥品質評價不能過于依賴定性實驗結果,也不能過于弱化定性指標結果,要充分認識到綜合實驗結果的優越性和缺陷。

3.2其他需要研究的問題

生藥學是藥學類專業一門實操性很強的專業課程,具有多學科綜合、交叉的特點,同時也是一門快速發展的學科,隨著生藥生產、應用和研究水平的提高,人們對生藥品質、安全性、有效性評價有了新的認識,因此生藥學理論和實驗教學模式要不斷改革。生藥學實驗教學要注重吸收新的研究理論和實驗結果,既要考慮如何創新教學模式,又要考慮如何利用新技術、新方法解決出現的新問題,通過加強理論與實際問題的聯系,推動生藥學實驗教學的不斷創新。生藥學綜合實驗中培養學生分析能力和創新思維能力,是正確開展生藥品質研究的關鍵。只有建立正確的思維方式,不斷創新生藥品質評價方法,才能確定合理的實驗路線,對影響生藥品質評價的各種因素進行正確分析,得出可靠的實驗結論或分析結果,最終促進生藥學理論和實驗教學的創新發展。然而,生藥學除生藥的真偽優劣問題外,還有其他研究問題,如生藥活性成分的發現與利用、生藥資源的開發和利用、生藥品種的整理與優化等,這些都可以參照生藥品質評價教學過程,明確核心問題,采用思維導圖繪制分析、解決問題的路徑。當然,隨著生藥學研究內容的深入和研究手段的改進,思維導圖融合PBL教學的生藥學綜合實驗教學模式仍需不斷創新、發展和完善,從而更好地滿足學生需要。

參考文獻:

[1]李艷華,陳軍民,高雪皎,等.基于PBL教學法的思維導圖化學教學設計[J].理科考試研究,2021,28(3):58-60.

[2]姚磊,黃海樹,喬露.基于思維導圖的PBL教學設計研究[J].軟件導刊,2012,11(12):177-179.

[3]陳聰慧,丁昌元.由“定性”到“定量”的生藥學實驗教學設計[J].藥學教育,2018,34(1):52-54.

[4]周群,侯飛燕,寧倩,等.以生藥學為導向構建藥學多學科綜合性實驗[J].廣州化工,2020,48(8):154-155.

作者:李波 張謙 梁燕 周雙清 王躍峰 高雅 單位:桂林醫學院 蘭州財經大學

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