药用植物学实验教学探讨与改革

［摘要］药用植物学是中药学专业、药学专业及其他相关学科的核心课程，具有很强的实践性。然而，随着网络信息技术的迅猛发展和教育改革的不断深入，传统的实验教学模式已逐渐不适应该课程的教学需求，为了提升教学质量并培养学生的创新能力，针对传统教学模式单一、考核制度不完善等问题，对药用植物学的实验教学展开了深入探讨，并提出了相应的改革方案，旨在提高教学质量，培养创新型人才。通过开展设计性实验创新教学模式，应用数码网络显微互动系统和虚拟仿真实践教学平台，构建校园数据库，完善考核制度等，从多方面对实验教学进行改进。

［关键词］药用植物学；创新型人才；实验教学；教学模式；改革

［中图分类号］ G64２［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2025）09-0１１３-04

一、引言

药用植物学作为中药学专业、药学专业及其他相关学科的基石，其重要性不言而喻。它不仅为学生后续的专业课程学习提供了必要的知识储备，更是培养学生实践能力和创新思维的重要途径。然而，在当今快速发展的教育环境下，传统的药用植物学实验教学模式逐渐暴露出诸多问题，已难以满足现代教育的需求和学生的发展需要。因此，对药用植物学实验教学进行深入探讨与改革具有重要的现实意义。

二、药用植物学实验教学的重要性

药用植物学是研究药用植物的形态结构、组织器官、分类鉴别以及生长发育规律的一门学科，是学习中药、药学及其他相关学科的专业基础课，具有很强的实践性。

该课程的教学分为三部分：理论教学、实验教学和野外实习，学好这门课程，实验课程的学习至关重要。尽管实验教学的学时相对较少，但通过实践操作，学生能够将理论知识与实际相结合，加深对理论知识的理解与应用，提升实践动手能力，并在此基础上进一步培养创新型人才。

三、传统实验教学中存在的问题

（一）教学模式单一

教育信息化的发展，带来了教育形式和学习方式的重大变革，对传统的教育思想、观念、模式、内容和方法产生了巨大冲击[1]。传统的实验教学主要以验证性实验为核心，教师利用多媒体课件在实验课程中详细阐述实验目的、原理、注意事项及操作步骤，随后学生参考实验教材，结合教师的讲解，制作玻片标本，并在显微镜下观察植物细胞及组织器官，记录观察结果，最终完成实验报告。这种单一的教学模式，虽然在一定程度上锻炼了学生的动手实践能力，但同时也限制了学生的科研创新思维。在实验课程中，大部分学生倾向于按照既定步骤完成实验，缺乏独立思考的过程，同时，师生之间缺乏有效的互动。这种教学方式不利于激发学生对科研工作的兴趣和热情，也无法有效培养学生的创新能力。

（二）考核制度不完善

实验课后，教师会要求学生绘制所观察到的植物显微结构图，以此作为评估学生学习成效的一种方式。传统的考试评定体系中，理论考核占据主导地位，而对实验教学的考核则主要依赖于实验报告。这导致学生将学习重心偏向于理论知识和实验报告的撰写，忽视了实验操作的重要性，导致学生在实验课堂中的参与度不高，甚至出现相互抄袭实验报告的情况。这种不完善的考核制度难以全面、准确地评估学生的学习效果和实践能力，不利于激励学生积极参与实验教学并提升自身的综合素质。

四、实验教学改革的目标

目前全国药用植物教学中所面临的主要问题是随着上课学时数大幅度削减，如何在有限的学时内实现教学效果最大化[2]。通过教学改革，我们力求提高教学质量，完善实验考核制度，教学改革的目标应该是促进学生构建整体而系统的知识体系、掌握基本实验技能，引起学生的高端思维和认知，形成对知识的理解和迁移，从而解决实际问题、实现深度学习，着重激发学生的学习热情，提高自主学习能力，培养创新能力[3]。具体而言，改革后的实验教学旨在使学生熟练掌握药用植物学的基本实验方法和技能，具备独立设计和完成实验的能力，能够灵活运用所学知识解决实际问题。同时，注重培养学生的创新思维和团队协作精神，为学生今后的学习和工作奠定坚实的基础。

五、实验教学改革措施

（一）创新实验教学模式

1.课前线上自主预习，鼓励学生自主学习

为了提升学生的自主学习能力并增强课堂教学效率，我们鼓励学生课前利用线上资源进行自主预习。学生利用雨课堂或MOOC等网络平台课前观看相关视频，提前了解植物的形态组织结构，熟悉实验操作。对于不清楚的知识点，可以先自己查阅资料，加深对知识的理解，也可以将问题留到课堂，带着问题进入实验室，引导学生主动思考，有效促进学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。另外，教师也要在学习平台上及时发布章节自测，以便了解学生的自主预习情况。这种方式能够使学生在课前对实验内容有初步的了解和认识，从而为课堂实验教学的顺利进行奠定坚实基础。

2.课中开展设计性实验，培养学生创新能力

开展设计性实验更有利于加强学生对知识的理解和运用。课堂开始前，由教师提出问题，如“单子叶植物和双子叶植物茎的构造有何区别”，再安排分组，让学生围绕问题展开思考，并以组为单位自行设计实验。实验至少要包含实验目的、材料与仪器、实验步骤、实验结果、讨论分析五部分，实验过程要求每个学生都参与进去，在确定好实验思路后，对于材料的准备，鼓励学生自己准备，根据自己的实验内容，可在校内植物园或周边公园寻找实验材料，制成切片。实验完成后，学生需根据实验结果与教师进行深入交流，分析实验原因，总结经验教训，并完成实验报告的撰写。设计性实验的开展加强了小组成员之间的团结协作，使学生成为课堂的主体，培养了学生的科研思维和创新能力，为开展科学实验研究奠定了一定的基础。在设计性实验过程中，教师应给予学生充分的指导和帮助，引导学生正确设计实验方案和解决实验中遇到的问题，同时鼓励学生勇于创新和尝试新的实验方法和技术。

3．课后加强实验操作训练，加强实践操作能力

药用植物学具有显著的实践性，其实验课程涉及显微镜的使用、玻片标本的观察以及植物标本的制作等多个方面。实验基本操作要求学生熟练掌握光学显微镜和数码显微镜的构造和使用，玻片标本的制作和保存方法以及植物标本的压制整理和保存。定期开放实验室，鼓励学生在课后利用闲暇时间进行练习，教师可以提前在学习平台上发布关于相关操作的视频资料和注意事项，课后学生可以自行安排时间进行训练，既节省了课堂时间，又能提高学生的动手实践能力和学习能力。通过课后的强化训练，学生可以更加熟练地掌握实验操作技能，提高实验效率和质量，同时也为学生今后的科研工作和实践活动奠定坚实的基础。

（二）应用数码网络显微互动系统

数码网络显微互动系统集多媒体、计算机和网络技术的优势于一体，具有共享性、时效性和交互性等特点[4]。该系统利用先进的数字成像技术、网络传输及多媒体技术，能够真正实现教师与学生、学生与学生的多方位互动教学[5]，在药用植物学实验课程的示教、植物显微结构的观察、课堂互动、课后检测等多方面都有很大帮助。数码网络显微互动系统包含三部分：教师端、学生端和网络单元。学生端配备有２００万像素的高分辨率内置一体化数码显微镜，教师端配备有３２０万有效像素的高分辨率数码显微镜，还可把观察到的结构在显示屏上随时进行放大和编辑[6]。师生之间可以通过文件交互发送来传递资料信息，为课程的学习提供了极大的便利。这种互动教学大大改善了实验教学质量，相较于传统教学，能够提供更清楚、更直观的图像信息，捕捉到植物的更多细节结构，同时保证每位学生都能够清晰地观察到这些细节。借助屏幕互动功能，教师可以清晰地掌握学生的学习进度。鉴于每位学生的学习效率存在差异，教师能够针对不同学生产生的疑问或遇到的困难，及时给予针对性帮助，从而显著提升教学效率。在应用数码网络显微互动系统时，教师应充分利用其优势，积极引导并促进学生之间的互动学习和交流，鼓励学生分享各自的观察结果与心得体会。同时，教师还需根据学生的反馈，及时调整教学内容与方法，以期提升教学效果。

（三）引入虚拟仿真实验教学

日新月异的“互联网+”教育为基础医学的发展带来了新契机，为实验教学从传统模式向现代化模式转变提供了便利条件和技术支持[7]。虚拟仿真实验的出现成功将数字化信息与医学教育联系起来，在药用植物学实验教学时，其不受时间和空间的限制，利用数字化信息构造三维空间植物仿真模型，通过人机互动的方式，既帮助学生巩固了理论知识，又极大地激发了学生的学习热情，使实验教学逐渐智能化[8]。运用虚拟仿真教学可以进行药用植物学植物形态特征的学习，标本采集模拟，切片制作模拟和解剖模拟，进而提高学生的实践动手能力。例如，在观察油菜花、毛茛、槐花、小麦花等植物花的形态结构时，我们不需要担心植物分布、季节变化、取材难易等因素，在系统中选中所要观察的植物，可以先模拟植物由种子到开花结果的整个生长过程，让学生对不同阶段的植物形态有更深刻的认识，通过模拟解剖操作，由外向内对其花萼、花冠、花蕊等结构进行多角度观察[9]。我们点击雌蕊部分，还可以进一步观察其柱头、子房、花柱等结构，学生既能熟练运用解剖操作，又能脱离平面图片，从多视角自由观察植物。虚拟仿真实验教学不仅可以提高学生的学习兴趣和积极性，还可以降低实验成本和风险，为学生提供更加安全、便捷的实验环境。在引入虚拟仿真实验教学时，教师应根据教学内容和学生的实际情况，合理选择虚拟仿真实验项目，并与传统实验教学有机结合，充分发挥虚拟仿真实验教学的优势。

（四）构建具有药用植物学特色的数据资料库

在药用植物学的实践中，标本扮演着至关重要的角色，是辨认药用植物的首选材料。传统实验中，教师通常让学生通过观察实物标本来达成教学目标。然而，在实验过程中，可能会出现标本损坏或丢失等问题，重新制作标本又会耗费大量的时间和精力，从而严重影响了教学质量。随着科技的发展，数字化越来越普及，中国植物图像库、中国数字植物标本馆等网站的出现为实验教学开辟了新途径。因此，为保证资料的永久化和信息化，可以构建一个具有药用植物学特色的数据资料库。学校可以定期举办植物标本制作大赛，药用植物摄影大赛等活动，标本制作是实验考核的内容之一，参赛的过程也是对技能强化的锻炼，掌握植物照片的拍摄技能对药用植物学课程的实践具有显著帮助：一方面能够激发学生对课程的兴趣，另一方面有助于培养学生的自主学习习惯。同时，赛后，对优秀作品进行分类整理，并将其作为数字资源收录至学校的资料库中，以丰富线上实验教学资源。在应用数码网络显微互动系统和虚拟仿真实验教学时，对于一些典型的显微结构和植物组织，我们也可以拍照采集录入资料库。通过构建数据资料库，不仅可以丰富教学资源，为学生提供更加便捷的学习平台，还可以促进教学资源的共享和交流，提高教学质量和效果。

（五）完善实验考核制度，实行多元化考核

科学合理的实验考核体系在提高实验教学质量、加强学生实践操作技能、培养学生创造能力、塑造认真严谨的实验态度以及培养实事求是的科学精神方面，发挥着至关重要的作用[10]。重视对药用植物学的实验考核，可以分成平时成绩、期末成绩和活动加分三部分，平时成绩占比30%，主要考核学生的课堂表现：将课前自主预习的章节自测成绩计入考核体系，以此评估学生的自学能力和预习效果。课堂中教师根据学生设计实验的内容，小组成员分工表现，实验结果的准确度和实验报告完成情况进行打分，课后安排实验操作训练，并通过签到考勤制度来激发学生的参与积极性。期末成绩占比50%，以实验操作考核和植物标本识别为主，实验操作考试前，学生通过随机抽签方式抽取要考核的实验操作，教师对学生的操作步骤、熟练程度进行打分，对植物标本的识别可通过数码网络显微互动系统，根据实验课堂中收集到的显微和植物形态图像设立题库，根据答题情况判断学生对知识的掌握程度；活动成绩占比20%，活动加分主要是对学生参加学校组织的植物标本制作大赛、药用植物摄影大赛等活动的奖励，根据学生在活动中的表现和成绩给予相应的加分。通过多元化考核制度的实施，可以全面、客观地评价学生的学习效果和实践能力，激励学生积极参与实验教学和各项活动，提高学生的综合素质和创新能力。