劉培 嚴輝 巢建國 錢大瑋 段金廒
南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 (南京 210023)
中藥資源學(xué)是研究中藥資源的種類、數(shù)量、地理分布、時空變化、合理開發(fā)利用和科學(xué)管理的學(xué)科,是一門多學(xué)科、跨學(xué)科兼有管理學(xué)科性質(zhì)的新興邊緣學(xué)科。中藥資源人才培養(yǎng)應(yīng)適應(yīng)中藥資源基礎(chǔ)與應(yīng)用研究、中藥現(xiàn)代化與中藥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要,如培養(yǎng)“GAP種植基地建設(shè)”、“資源開發(fā)利用”的專業(yè)技術(shù)人才、管理人才等。中藥資源專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具備厚基礎(chǔ)、寬口徑的知識結(jié)構(gòu),較系統(tǒng)地掌握相關(guān)自然科學(xué)知識,具備較全面的專業(yè)知識,了解本專業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展動態(tài),同時具備一定的人文、社科知識和修養(yǎng)[1]。一直以來,中藥資源學(xué)本科實驗教學(xué)都以中藥資源野外調(diào)查為主(其內(nèi)容包括中藥資源的基源種類,蘊藏量、地理分布等),很少有其他相關(guān)實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。近年來隨著中藥資源學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展,特別是與中藥資源學(xué)發(fā)展緊密聯(lián)系的中藥資源化學(xué)、中藥資源開發(fā)與利用等學(xué)科的快速發(fā)展[2-3],傳統(tǒng)以野外調(diào)查為主的本科實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置遠遠跟不上中藥資源學(xué)及其近緣學(xué)科發(fā)展的需要。
為提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出具備創(chuàng)新型和綜合型中藥學(xué)人才,本校針對中藥資源開發(fā)與利用專業(yè)高年級學(xué)生,開設(shè)中藥資源生產(chǎn)與開發(fā)利用綜合實驗,課程設(shè)置融合中藥資源生產(chǎn)、質(zhì)量評價、資源產(chǎn)品開發(fā)與藥效學(xué)評價等實驗教學(xué)內(nèi)容。該門課程是綜合性、設(shè)計性、研究性實驗,是將學(xué)生已學(xué)的中藥資源學(xué)理論及實驗方法有針對性地融合后開設(shè)的實驗。這類實驗的目的不僅是為了提高學(xué)生綜合運用各種實驗方法和實驗技能的能力,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中不斷思考問題,拓寬知識面,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識。
自1809年德國著名的高等教育家洪堡首倡并實施“教學(xué)與科研結(jié)合”的觀點后,許多大學(xué)紛紛把科研引入教學(xué),教學(xué)與科研逐步結(jié)合起來。教學(xué)與科研的結(jié)合是高等教育發(fā)展的客觀要求??蒲惺墙處熥晕以鲩L知識的過程,它包括專業(yè)科學(xué)研究和教學(xué)科學(xué)研究,教學(xué)是教師向?qū)W生傳授知識的過程,這兩個過程相輔相成,科研帶動教學(xué),教學(xué)促進科研[4]。
中藥材品質(zhì)的優(yōu)劣與其資源生物種質(zhì)和賴以生存的環(huán)境密切相關(guān),也與生產(chǎn)過程、生產(chǎn)技術(shù)和飲片加工相關(guān)。如當(dāng)歸藥材以甘肅產(chǎn)岷歸質(zhì)量為優(yōu),秋末冬初(10月份)采收為佳[5]。當(dāng)歸在甘肅岷縣產(chǎn)地加工過程中,通過以豆秸等為燃料進行熏制,不僅有利于干燥,還使其揮發(fā)油組成及相對含量發(fā)生了有利于功效的方向轉(zhuǎn)化,苯酞類、有機酸類活性成分含量明顯提高。當(dāng)歸地上部分中含有豐富的酚酸類化學(xué)組分具有抗凝血、抑制大腸桿菌、枯草桿菌、抑制馬鈴薯腐爛線蟲等活性[6]。銀杏Gikgo biloba的分布中心在中國,以江蘇、山東及其周邊地區(qū)的資源集聚度和藥用資源產(chǎn)量為高。不同產(chǎn)地銀杏葉中總黃酮類含量差異較大,其中銀杏產(chǎn)量較大的江蘇邳州、廣西興安、貴州正安、湖北安陸等地的銀杏葉總黃酮含量較高。銀杏葉中總黃酮4~5月份含量最高。萜內(nèi)酯類成分在初春開始富集,以9月份最高[7-8]。
在實驗教學(xué)中,筆者根據(jù)教學(xué)大綱和已有實驗設(shè)施情況,選取柴胡作為中藥資源生產(chǎn)實驗對象。柴胡屬植物分布廣泛,各地區(qū)按歷史習(xí)慣自產(chǎn)自銷或民間入藥,在品種、藥用部位、資源多寡及臨床用藥等均存在差異。中國藥典規(guī)定柴胡Bupleurum chinense和狹葉柴胡B.scorzonerifolium的干燥根為正品柴胡(Bupleuri Radix),按性狀不同分別習(xí)稱“北柴胡”和“南柴胡”。江蘇、安徽有些地區(qū)習(xí)慣用狹葉柴胡或柴胡的帶根幼苗入藥稱芽胡或春柴胡。研究表明,4月中旬為江蘇春柴胡的最佳采收期,其揮發(fā)油和總黃酮含量較高[9]。8月至11月收獲的北柴胡根柴胡皂苷含量較高[10]。
學(xué)生首先通過野外調(diào)查辨認柴胡植物,在實驗室實驗中,設(shè)計了柴胡采收加工、質(zhì)量評價實驗,通過對不同采收期柴胡總皂苷、總黃酮、總揮發(fā)油的定性定量分析,直觀了解柴胡資源與生產(chǎn)情況。
開發(fā)和利用是資源學(xué)的中心。中藥資源開發(fā)應(yīng)以藥物開發(fā)為中心,并進行其他多類別的開發(fā),如保健品、飲料、化妝品、調(diào)味品、色素、甜味劑、花粉蜜源、香精香料、酒料、油料、鞣料及驅(qū)避劑等,以做到一物多用,分層開發(fā),既降低了藥物成本,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益,又可節(jié)約天然資源。
如銀杏經(jīng)過數(shù)十年的多途徑多層次開發(fā)利用研究,基本形成以銀杏葉為(主要)原料的藥品系列、功能性產(chǎn)品系列、保健飲品系列等不同利用途徑的資源產(chǎn)品群和中藥飲片-標(biāo)準(zhǔn)提取物系列-黃酮/內(nèi)酯化學(xué)組分系列-銀杏內(nèi)酯系列成分/聚戊烯醇成分等多層次梯級深度利用的資源產(chǎn)品群;以銀杏種子(種仁)為原料的白果藥用及食用系列產(chǎn)品群和以銀杏外種皮為原料的生物農(nóng)藥、多糖活性部位等產(chǎn)品群,構(gòu)成了較為系統(tǒng)的銀杏資源經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
在傳統(tǒng)用藥中,柴胡的根是其藥用部位。但近年團隊從科研中發(fā)現(xiàn),柴胡屬植物的地上部分也含有多種活性化學(xué)成分,有些成分,如黃酮含量較高,而柴胡皂苷的含量也不低,具有較高的綜合利用價值[11]。因此,筆者在中藥資源開發(fā)利用環(huán)節(jié),設(shè)計了針對柴胡的資源產(chǎn)品開發(fā)與藥效學(xué)評價實驗。在實驗過程中,除傳統(tǒng)的對柴胡總皂苷及柴胡皂苷a、c、d的定性定量分析外,增加了對柴胡地上部分黃酮類成分的分析評價實驗,并結(jié)合其藥效功能,設(shè)計了抗病毒、提高免疫力等相關(guān)藥效學(xué)評價實驗,同時增加制劑實驗,開發(fā)功能性產(chǎn)品,將科學(xué)研究的成果應(yīng)用到實驗教學(xué)中。
中藥資源生產(chǎn)與開發(fā)利用綜合實驗主要以高年級學(xué)生為主,相關(guān)的實驗基礎(chǔ)知識已經(jīng)具備,教師提前一周將相關(guān)題目及實驗要求通知學(xué)生,鼓勵學(xué)生通過查閱文獻資料和學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)科理論來設(shè)計方案;教師對學(xué)生設(shè)計的方案只進行方向性的引導(dǎo)。在實驗過程中要求學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象,并引導(dǎo)學(xué)生通過實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題,及時改進實驗方案,最終完成整個實驗,并按要求完成實驗報告。
實驗考核按照不同實驗類型結(jié)合每個實驗要達到的目的,采用過程考核、實驗報告、樣品考核及口試、小論文、交互討論等多種形式。
以往的實驗教學(xué)中,多是由教師講授實驗?zāi)康摹⒃?、操作步驟及注意事項,學(xué)生只需按實驗講義上的步驟完成操作即可。這種教學(xué)方法很難調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生往往更多的是被動接受,不愿動腦子去思考,有的學(xué)生甚至事先也不預(yù)習(xí)實驗,認為實驗前聽教師講講就可以了,實驗雖然做過了,但對于本次實驗的精髓并不清楚,并未達到預(yù)期的教學(xué)目的。要改變這一現(xiàn)象,就要想辦法使學(xué)生由被動接受轉(zhuǎn)為主動參與,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望。筆者在綜合實驗中提出要做的實驗內(nèi)容,讓學(xué)生自己去思考該如何做,為什么要這么做,實驗中需要用到哪些儀器,哪些試劑,學(xué)生設(shè)計好實驗方案,教師對學(xué)生的方案加以指導(dǎo)和改進,并適當(dāng)提出一些思考題,啟發(fā)學(xué)生去思考,整個實驗過程由學(xué)生獨立完成,通過觀察、思考來完成實驗任務(wù),解決教師提出的問題。這樣所得到的知識是學(xué)生在探索中學(xué)到的,既加深了學(xué)生對理論知識的理解與掌握,也逐步培養(yǎng)了學(xué)生獨立分析解決問題的能力。
如綜合實驗中,對柴胡皂苷和黃酮類化合物的定性與定量分析實驗部分,教師要求學(xué)生課前系統(tǒng)查閱皂苷和黃酮類化合物的理化性質(zhì)、柴胡研究概況以及中國藥典對柴胡的檢定要求,結(jié)合藥用植物栽培學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析、中藥制劑、藥理學(xué)、中藥藥理學(xué)課程實驗中做過的實驗,自行設(shè)計實驗方案,整理需要使用到的儀器、試劑清單,教師對學(xué)生方案加以指導(dǎo)和改進,學(xué)生從實驗設(shè)計到操作,以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理全程親力親為,在實踐過程中將書本上的理論知識消化吸收,并初步掌握了組織實驗的能力。同時,加深了對中藥資源綜合利用的認識。
充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù),進行多手段教學(xué),如利用幻燈片、VCD、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)等,積極推進實驗教學(xué)中CAI課件的應(yīng)用,讓學(xué)生得到更多的現(xiàn)代信息。學(xué)生可以在網(wǎng)上查找有關(guān)資料并擬定實驗方案,然后通過網(wǎng)絡(luò)提交,教師也可通過網(wǎng)上平臺隨時與學(xué)生交流。
中藥資源學(xué)的課程,涉及到公式化的理論少,而涉及到藥用植物、藥材、產(chǎn)品、產(chǎn)地狀況、地理分布狀況等便于用圖片表示的內(nèi)容多,可在平時積累,廣泛收集藥用植物、中藥材、產(chǎn)地風(fēng)貌、開發(fā)產(chǎn)品圖片或有聲資料。將教學(xué)內(nèi)容通過聲音、圖像、文本與動畫的形式呈現(xiàn)出來,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動,變抽象為具體,變靜態(tài)為動態(tài),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對知識點的認識和理解。
中藥資源生產(chǎn)與開發(fā)利用綜合實驗整合了多專業(yè)課程知識,不同科目之間的實驗教學(xué)聯(lián)系緊密,筆者利用現(xiàn)有資源制作標(biāo)準(zhǔn)操作的視頻,同時配有分步講解及注意事項,在課前讓學(xué)生觀看,了解基本操作的重點和難點,教師在上課時只進行必要的強調(diào),既可節(jié)約課時又有助于學(xué)生培養(yǎng)實際操作能力,使學(xué)生感興趣、印象深[12-14]。例如綜合實驗中需用到高效液相色譜儀,盡管分析化學(xué)和儀器分析理論課和實驗都講過做過,但對于開設(shè)綜合實驗的高年級學(xué)生來說,因課程間隔時間過長,且設(shè)備不能經(jīng)常接觸,多數(shù)學(xué)生產(chǎn)生遺忘,通過課前多媒體課件預(yù)習(xí),可有效復(fù)習(xí),教師在實驗前再簡單講解注意事項,可有效喚起回憶,提高實驗效率。
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