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信息化在药用植物学与生药学中的问题和应用

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发布日期:2018-11-01 10:30

 药用植物学与生药学 (Pharmaceutical botany and pharmacognosy) 是研究药用植物的形态结构、分类鉴定、化学成分形成与变化以及生药的鉴定、加工炮制、化学成分、药理作用、品质评价及资源利用等问题的学科[1-2].该课程是我校药学和药物制剂专业的专业基础课程, 是一门多学科交叉, 实践性较强, 与实际生产、生活联系密切的学科, 而传统教学方式把学生的思维限制在特定范围内, 教师机械地、大量地灌输知识, 学生对于知识的掌握主要依靠死记硬背, 未能形成完整的系统, 还产生了厌倦的情绪和应付考试的现象。因此, 如何将课程内容系统组织并提高学生学习积极性和学习效果, 是从事药用植物学与生药学教学工作者们长期追求的目标。
  
  伴随着计算机与网络技术的发展, 教育信息化实现了教育发展史上最为深刻的变革。结合课堂教学与信息化技术的课程新模式, 突破了教与学的时空界限, 可提高教学质量和教学效果。课程信息化建设促进了“以学生为中心, 以教师为主体”的教学模式发展, 将学生由被动接受者转变为信息加工的积极参与者, 教师由知识的灌输者转变为信息传递的引导者, 强调运用信息化教学资源和先进技术, 借助“互联网+”模式开辟教学的新篇章, 从而推动教育教学的进一步发展[3].
  
  1、《药用植物学与生药学》教学过程中发现的问题
  
  在以往的《药用植物学与生药学》教学过程中发现主要存在以下问题: (1) 传统课堂的填鸭式教学, 学生被动接受知识, 虽然使用多媒体教学手段, 将抽象的理论做成直观、生动、形象的课件, 但是难以在学生的大脑中留下深刻印象, 学习效果不佳。 (2) 学生学习的积极性不高, 主动学习意识薄弱, 学习过程中散漫, 期末突击, 考试完毕, 内容也就搁置脑后。 (3) 遇难而退, 刚接触本课程时, 在教师的调动下, 对校园和植物园内的植物有认知的兴趣, 学习后发现植物种类繁多, 形态构造多样、类群特征易混, 再加上实践课程学时数较少, 学生不知如何系统而全面地理解和认知植物, 理论与实践相分离, 学习效果不佳。 (4) 评价手段不够丰富, 在成绩的考核上, 传统课堂中也有签到、课后作业和平时成绩, 但是多以终结性评价为主, 造成学生不注重对基本理论知识的理解和巩固, 而是期末突击, 应付课程考试[4].
  
  2、信息化技术在《药用植物学与生药学》课程中的应用
  
  2.1 利用网络通讯技术加强教师之间, 教师与学生之间的沟通, 及时掌握学生的学习信息
  
  教师通过QQ、微信或邮件等与学生进行沟通, 进一步培养师生间的感情, 同时学生可以提出任何关于本课程的相关问题, 与教师进行探讨, 及时把握学生的学习状态。同时, 教师和学生建立班级群, 教师可以进入管理界面布置和查看学生的作业情况以及个人和班级的整体学习交流情况。在教学效果反馈阶段, 制作电子问卷调查, 通过对学生独立思考能力、知识掌握程度、学习态度、课后习题解答正确率、实践动手能力等方面综合评价学生学习效果。另外, 教研室教师之间可利用QQ群、微信群进行集体备课, 及时交流、沟通和反馈。
  
  2.2 建立网络教学平台给学生和教师提供便利, 实现资源共享
  
  依托校园网, 建设了一个内容丰富、共享实用的课程网络教学资源库, 教师在网络平台建立课程门户和课程资源, 把课程大纲、教案、各章节的教学课件、与教学相关的图片、视频、慕课视频、微课资源、习题库、模拟试卷等放入课程门户, 为学生课前或课后自学提供针对性的学习资源。学生可通过点击教师上课时分享的链接或者扫描课件中的二维码, 找到课程资源。另外, 教研室教师充分利用实习基地和合作单位“药用植物园”和“中药材标本馆”中的药材资源, 结合河北省中药资源普查和野外实训的机会拍摄的大量药用植物和生药的视频和图片资料, 创建具有自主知识产权的药用植物和生药网站。除了校内网络教学资源外, 教师还为学生推荐相关网络公开课, 这为学生在课余的自主学习中提供便利, 充实了课余生活, 还增加校园中药文化氛围。
  
  2.3 融合多媒体教学与开放式教学提升课程品质, 充分调动学生学习积极性
  
  将多媒体技术引入课堂, 能拓展知识面、激发学习兴趣、把抽象的知识形象化。而开放式教学更有利于使枯燥、抽象的专业知识变得生动、具体, 从而激发学习的兴趣和主动性, 有利于培养学生的合作能力、实践能力和创新能力。教研室教师根据教学内容制作了精致的多媒体课件, 对课件内容进行了认真安排, 尽量采用图表、图片和动画来表现教学内容。针对课程中的植物器官花的部分, 举例校园中的桃花和樱花、迎春花和连翘花, 讲解它们之间的异同, 让学生把理论和实践相结合, 增强学习兴趣。另外, 针对课程中重要生药的个子货和饮片以及一些常见伪品, 组建了生药材标本库, 在教学中将生药标本带到课堂, 或让学生直接到生药材标本库中去观摩学习, 学生可以应用性状鉴别的基本方法, 例如眼观、手摸、鼻闻、口尝等对中药材进行认识和鉴别, 与单纯的看图片相比, 给学生留下更为深刻的印象, 加深了知识理解与记忆, 同时还提高了学生的积极性、主动性。
  
  2.4 利用开放式数码显微实验室建立显微特征数据库, 方便对比和参考
  
  开放式数码显微实验室将现代数码显微技术、多媒体信息技术、计算机网络传输技术结合应用到生药的显微鉴定过程中。学生在生药的显微鉴定过程中, 可将数码互动显微系统下观察到的显微图片永久地保存、转移或复制, 同时制作成生药的显微特征数据库, 这样, 学生在学习或鉴别生药时, 可以随时随地调用这些数据库作为对比和参考, 以达到全面有效地鉴定生药、评价生药质量之目的。另外, 教师可用示教片通过系统实现即时动态示教, 快速正确指导学生的实验, 提高实验准确率和效率;在实验进行过程中, 在某个学生制作的制片上观察到“特殊”结构时, 可通过互动系统将其投影到大屏幕上进行集中讲解, 通过资源共享, 提高实验教学质量。
  
  2.5 设立设计性、综合性实验丰富课程实验, 加强学生创新力的培养
  
  通常《药用植物学与生药学》实验内容多为验证性实验, 既不利于充分调动学生的实验积极性, 也不利于学生科研意识和创新意识的培养。教研室增设了设计性和综合性实验, 从整体上把握研究方法和组织实验的方法, 使学生在实验过程中变被动为主动, 老师通过学习平台发布相关课题信息, 比如通过设计方案比较河北道地药材祁山药、热河黄芩、涉县柴胡等与非道地产区药材在性状、显微特征、化学成分、临床使用等方面的差异, 使学生认识道地药材品质优良的原因。学生通过图书馆书库或网络数据库查阅文献资料, 如Google的学术搜索、CNKI中国期刊全文数据库、Science Direct数据库等[5], 阅读相关书籍和文献, 整理、分析、总结设计实验方案, 改变了传统验证性实验的模式, 激发学生的学习兴趣, 培养创新思维以及应用基础知识分析和解决专业问题的能力, 使他们所学理论知识系统化并得以升华。
  
  2.6 构建虚拟实验室和模拟药房拓展课程内容, 拓宽学生知识面, 增长见识。
  
  理论课教学另外一个难点在于生药理化鉴定和性状鉴别方面, 比如理化鉴别中常见的呈现红色的反应有黄酮类化合物的盐酸-镁粉反应, 蒽醌类化合物的醋酸镁反应等, 因难以寻找相关图片, 学习起来容易记混, 针对这一问题, 本院实验中心以实验原理、实验过程、实验现象和实验数据为基础, 引进和改进虚拟实验室, 可以让学生在机房通过计算机直观地体验实验过程。另一方面, 教师采取了多媒体教学, 在教师和学生做实验时用照相设备将实验现象拍摄下来, 教学中给学生展现, 仔细分析实验现象, 增强记忆, 同时还扩充虚拟实验室资源。另外, 引入了生药性状鉴别的实践教学平台-模拟药房, 除了让学生熟悉课程中讲授的生药的性状和功效之外, 还可以让学生在模拟药房中感受不同质量的生药性状特征, 开展药材真伪辨别的实践活动, 拓宽知识面, 激发学习兴趣, 培养实践操作能力。通过开展仿真实验和模拟药房, 既缓解了环境污染的问题, 又达到了教学目的。
  
  3、结语
  
  现代信息技术与教育教学的融合使得教学质量和教学效率均得到提高。课前, 老师在QQ群、微信群或网络课程等平台发布课程任务, 学生上网查找相关资料, 预先提出问题;课上, 老师和同学通过多媒体教学和开放式教学学习, 开展微信签到和交流, 通过校内网络平台观看药用植物照片和生药显微特征, 基于已有的知识参与课堂互动;课后, 学生可利用学习论坛及时释疑, 还可通过各类信息化技术手段, 不断拓展知识面, 开展第二课堂。为了弥补理论课不足, 实验课可以通过虚拟实验室、模拟药房和综合设计性实验来增强学习效果。
  
  综上所述, 信息化教学将现代信息技术与教学实践相结合, 从观念、模式、方法及过程等层面赋予教学新的内涵, 可有效弥补《药用植物学与生药学》课程在传统教学模式中的不足, 对化解知识难点, 激发学生学习兴趣, 提高学生综合能力, 推进素质教育均具有重要意义。

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