药用植物学篇(1)
药用植物学是中药学专业的一门重要专业基础课,在中药学专业的课程中有承前启后的重要地位。它是古代本草学和现代药学的联系点,使传统的功效、作用与现代生药学、药理学、成分化学及临床研究相结合,同时也为学生学习中药学、中药化学等学科奠定了基础。
药用植物学学科利用植物学的形态、结构及分类学知识和方法,讲述药用植物的形态学、解剖学、分类学、植物化学成分的种类及其与植物亲缘关系的相关性,药用植物与自然环境的关系,以及有关中药资源学的基本理论知识和技能。该学科的一个突出特点是专业名词术语较多,分科较细,内容复杂,特别是有很多抽象概念,因此学生在学习该课程时常感到枯燥乏味,掌握起来很困难。
笔者作为一名中药学专业的学生,平时就对中国传统的中医中药文化有着非常浓厚的兴趣,课余时间经常利用***书馆、网络等资源了解相关方面的知识。笔者在学习药用植物学课程时非常用心:课堂上紧跟着老师的授课思路,明确老师的教学目的,理清重点内容和非重点内容,课后及时给予复习,因此笔者在学习该门课程时取得了很好的成绩。
为了帮助大家进一步了解药用植物学课程的学习方法,提高大家对该课程的学习效率,增强对该课程的学习兴趣,笔者在学习药用植物学课程的过程中摸索得出几点心得,在此作出总结并和大家共享。
一、抓规律
尽管药用植物学基础知识内容较多且繁杂,但并非杂乱无章,而是有章可循。植物的基本构造都是由细胞组成组织、组织组成器官。每一种组织是由几种细胞组成的,而每一种器官又由几种组织组成的。种子植物是目前地球上最高等、最复杂、适应性最广泛的类群,与药用的关系最为密切。我们的教材在讲述种子植物的六大器官,即根、茎、叶、花、果实、种子时,都是按照以下顺序进行的:组成―形态―类型―显微结构―生理功能―药用情况。而植物的分类又是遵循植物进化的规律,即藻类植物―菌类植物―地衣植物―苔藓植物―蕨类植物―裸子植物―被子植物。学生在学习药用植物学课程时,一定要紧紧抓住这条主线,就可以掌握各章节知识的规律性,因而学习起来就会感觉到确实有章可循、条理清楚,听课时的思维活动就能与老师的讲解同步。
二、抓关键
通过学习药用植物学课程,学生能学会辨认常见的药用植物,这也是药用植物学的主要任务之一。花和果实的形态结构相当稳定,不易受环境的影响而引起形态上的变化,更具有保守性。我们在判断药用植物的科、属、种时,主要看花和果实的特点,如十字花科的十字花冠、四强花蕊、角果;豆科的蝶形花冠、二体雄蕊、荚果;菊科的头状花序、聚药雄蕊、瘦果;伞形科的复伞形花序、双悬果;葫芦科的瓠果;芸香科的花盘和柑果等特征。通过识别主要特征,再查寻相关的检索表或植物志,我们就能够确认植物的种类。总之,抓住了这些关键,就是牵住了“牛鼻子”,我们学习药用植物的特征或者是辨认药用植物时,就能从关键点快速突破。
三、抓比较
系统比较、纵横联系是学习药用植物行之有效的方法,“有比较才有鉴别”,对相似植物、植物类群或器官形态、组织构造,既要比较其相同点,又要比较其不同点。另对一些容易混淆的概念、名词,我们也要进行比较,找出它们的异同点,如块根与块茎、茎卷须与叶卷须、叶刺与茎刺、平行脉与网状脉等。每单元结束后,要求对本单元内容进行系统的整理,对其中较复杂或有一定规律的内容可用列表或***表形式进行概括,如罗列出果实的类型比较、根的初生结构与茎的初生构造比较、根的次生构造与茎的次生构造比较、单子叶植物与双子叶植物的比较,等等。通过将相关知识进行系统的整理和比较,学生对知识结构就能够一目了然,切实达到掌握知识的目的。
四、抓实践
药用植物学是一门实践性很强的学科,学习必须密切联系实际,丰富感性知识。植物随处可见,花草树木、菜蔬瓜果中不少就是药用植物,给我们观察、比较创造了极好条件。耐心细致的观察,可增进我们对药用植物的形态结构和生活习性的全面认识,再结合理论知识,能帮助我们加深对相关知识的理解,正确而熟练地运用专业术语。学习药用植物学最忌讳的方法就是脱离具体实际去死记硬背。笔者所在中药班的同学喜欢的课程之一就是药用植物学野外实习,尽管在野外实习过程中会遇到太阳晒、虫蝇毒蛇等的骚乱、居住条件较差、翻山越岭非常疲惫等一系列问题,然而同学们都反映野外实习使他们收获了很多,非常怀念这段实习生活。野外实践的开展,对药用植物的认识与感知,进一步深化了我们对课本理论知识的理解,巩固了基础知识;此外这次实践也培养了我们热爱大自然的情怀,培养了吃苦耐劳的精神,增强了我们的团队协作精神。
药用植物学篇(2)
代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如***1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。
***1系统生物学研究的四个层次略
目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。
1代谢组学研究的技术步骤
代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见***2)。
1.1植物栽培
对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考
表1代谢组学的分类及定义略
虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,FukusakiE[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。
1.2样本制备
为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。MaharjanRP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱(CEMS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等[6]使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。
1.3衍生化处理
对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析,高效液相色谱法(HPLC)一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理,BlauK[7]对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低,这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的,优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制,然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化,利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等[8]应用同位素编码的亲和标记(ICAT),根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比,对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等[9]发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究,但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术,目前关于使用34s的研究已有报道[10]。
***2代谢组学研究技术步骤略
1.4分离和定量
分离是代谢组学研究中的重要步骤,与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量,其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等[11]总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题,认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率,已成为代谢组学研究的常规技术手段之一,液相色谱因其适用范围广,应用也相当广泛。
TanakaN等[12]用高效液相色谱对样品进行分离,认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势;同时,TolstikovV等[13]也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离,获得了很好的分辨率。TanakaN等[14]发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言,超临界流体色谱(SFC)是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一,特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物,BambaT等[15]通过SFC对聚戊烯醇进行分析,证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象,HalketJM等[16]发明了一种适用于GCMS的反褶积系统,对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等[17]使用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICRMS)对非目标代谢物进行分析,快速扫描植物突变样品,获得了一定量的代谢成分。
与分离一样,定量能力也是代谢组学研究中的重要因素,其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振(FTNMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及近场红外光谱法(NIR)等技术由于敏感性低,重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来,FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹***谱研究[18],但由于NMR分析需要样品量较大,分析结果易受污染,GriffinJL[19]发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外,FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定,也可适用于代谢组学的研究,特别是应用于构建代谢组学的指纹***谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析,但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果,对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析,目前,已有学者将其成功地应用于拟南芥[20]和番茄[21]代谢产物指纹***谱的研究中。
1.5数据转换
为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系,需要进行多变量分析,将原始的色谱***数据转换为数字化的矩阵数据,通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰,光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正,包括:①降低噪声;②校正基线;③提高分辨率;④数据标准化。JonssonP等[22]报道了一种关于GCMS色谱***数据处理的方法,可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。
2代谢组学中的数据分析方法
2.1主成分分析法(PCA)
主成分分析法,将实测的多个指标用少数几个潜在的相互***的主成分指标线性组合来表示,反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素,切断其他相关因素的干扰,作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS,LCMS或CEMS,因此将目标代谢产物作为自变量,而相应的代谢产物含量作为因变量,定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分,依此类推,PCA便能通过对几个主要成分的分析,从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化,但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。
2.2层次聚类分析法(HCA)
层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中,它是将n个样品分类,计算两两之间的距离,构成距离矩阵,合并距离最近的两类为一新类,计算新类与当前各类的距离。再合并、计算,直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度(similarity),然后使用最短距离法(NearestNeighbor)、最长距离法(FurthestNeighbor)、类间平均链锁法(BetweengroupsLinkage)或类内平均链锁法(WithingroupsLinkage)四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确,但计算机数据密集,对大量数据点进行分析时,更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射***法(BLSOM),而HCA适合将数据转换为主成分后使用。
2.3自组织映射***法(SOM)
神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争,发展成检测不同信号的特殊检测器,这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点,相似的数据模式聚成节点,相隔较近的节点组成相邻的类,从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射***。除PCA和HCA外,SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中[23]。最初SOM计算时间长,依靠数据输入顺序决定聚类结果,近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射***法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整,且有明确的分类标准,优化次序优于其他聚类法,已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。
2.4其他数据采矿方法
除PCA、HCA和SOM外,很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软***建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测,适合对大量样本进行分析;近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类;主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法,代谢组学仍然是一门有待完善的学科。
3代谢组学在药用植物中的实践
植物药材来源于药用植物体,而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢,初生代谢在植物生命过程中始终都在发生,其通过光合作用、柠檬酸循环等途径,为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段,其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物,因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素,对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等[24]通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究,提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等[25]以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近,美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等[26]采用一系列的转基因调控方法,通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸,其产量超过100mg/L,为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累,人们对代谢途径的主干部分(为次生代谢提供底物的初生代谢途径)已经基本了解,例如酚类的莽草酸途径,萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究,如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而,对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程,还所知甚少[27]。
4展望
近年来,代谢组学正日益成为研究的热点,越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大,其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析,更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。
然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想,目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时,代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善,还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立,药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。
【参考文献】
[1]WECKWERTHW.Metabolomicsinsystemsbiology[J].AnnuRevPlantBiol,2003,54:669-689.
[2]FIEHNO.Metabolomics—thelinkbetweengenotypesandphenotypes[J].PlantMolBiol,2002,48:155-171.
[3]TRETHEWEYRN.Metaboliteprofilingasanaidtometabolicengineeringinplants[J].CurrOpinPlantBiol,2004,7:196-201.
[4]FUKUSAKIE,IKEDAT,SUZUMURAD,etal.Afaciletransformationofarabidopsisthalianausingceramicsupportedpropagationsystem[J].***iosciBioeng,2003,96:503-505.
[5]MAHARJANRP,FERENCIT.Globalmetaboliteanalysis:theinfluenceofextractionmethodologyonmetabolomeprofilesofEscherichiacoli[J].AnalBiochem,2003,313:145-154.
[6]FIEHNO,KOPKAJ,TRETHEWEYRN,etal.Identificationofuncommonplantmetabolitesbasedoncalculationofelementalcompositionsusinggaschromatographyandquadrupolemassspectrometry[J].AnalChe,2000,72:3573-3580.
[7]BLAUK,HALKETJM.Handbookofderivativesforchromatography[M].2nded.JohnWiley&Sons,Chichester,1993.
[8]HANDK,ENGJ,ZHOUH,etal.Quantitativeprofilingofdifferentiationinducedmicrosomalproteinsusingisotopecodedaffinitytagsandmassspectrometry[J].NatBiotechnol,2001,19:9469-9451.
[9]ZHANGR,SIOMACS,WANGS,etal.Fractionationofisotopicallylabeledpeptidesinquantitativeproteomics[J].AnalChem,2001,73:5142-5149.
[10]MOUGOUSJD,LEAVELLMD,SENARATNERH,etal.Discoveryofsulfatedmetabolitesinmycobacteriawithageneticandmassspectrometricapproach[J].ProcNatlAcadSciUSA,2002,99:17037-17042.
[11]TOMITAM,NISHIOKAT.Forefrontofmetabolomicsresearch[M].Tokyo:SpringerVerlagTokyo,2003.
[12]TANAKAN,KOBAYASHIH,ISHIZUKAN,etal.Monolithicsilicacolumnsforhighefficiencychromatographicseparations[J].JChromatogrA,2002,965:35-49.
[13]BAMBAT,FUKUSAKIE,NAKAZAWAY,etal.Rapidandhighresolutionanalysisofgeometricpolyprenolhomologuesbyconnectedoctadecylsilylatedmonolithicsilicacolumnsinhighperformanceliquidchromatography[J].JSepSci,2004,27:293-296.
[14]WIENKOOPS,GLINSKIM,TANAKAN,etal.Linkingproteinfractionationwithmultidimensionalmonolithicreversedphasepeptidechromatography/massspectrometryenhancesproteinidentificationfromcomplexmixtureseveninthepresenceofabundantproteins[J].RapidCommunMassSpectrom,2004,18:643-650.
[15]BAMBAT,FUKUSAKIE,NAKAZAWAY,etal.
Analysisoflongchainpolyprenolsusingsupercriticalfluidchromatographyandmatrixassistedlaserdesorptionionizationtimeofflightmassspectrometry[J].JChromatogrA,2003,995:203-207.
[16]HALKETJM,PRZYBOROWSKAA,STEINSE,etal.Deconvolutiongaschromatography/massspectrometryofurinaryorganicacidspotentialforpatternrecognitionandautomatedidentificationofmetabolicdisorders[J].RapidCommunMassSpectrom,1999,13:279-284.
[17]AHARONIA,RICDEVOSCH,VERHOEVENHA,etal.NontargetedmetabolomeanalysisbyuseofFouriertransformioncyclotronmassspectrometry[J].Omics,2002,6:217-234.
[18]OTTKH,ARANIBARN,SINGHB,etal.Metabolomicclassifiespathwaysaffectedbybioactivecompouds.ArtificialneuralnetworkclassificationofNMRspectraofplantextracts[J].Phytochemistry,2003,62:971-985.
[19]GRIFFINJL.Metabonomics:NMRspectroscopyand
patternrecognitionanalysisofbodyfluidsandtissuesforcharacterisationofxenobiotictoxicityanddiseasediagnosis[J].CurrOpinChemBiol,2003,7:648-654.
[20]GIDMANAE,GOODACREBR,EMMETTCB,etal.Investigatingplantplantinterferencebymetabolicfingerprinting[J].Phytochemistry,2003,63:705-710.
[21]JOHNSONHE,BROADHURSTD,GOODACRER,etal.Metabolic
fingerprintingofsaltstressedtomatoes[J].Phytochemistry,2003,62:919-928.
[22]JONSSONP,GULLBERGJ,NORDSTROMA,etal.AstrategyforidentifyingdifferencesinlargeseriesofmetabolomicsamplesanalyzedbyGC/MS[J].AnalChem,2004,76:1738-1745.
[23]HIRAIMY,YANOM,GOODENOWEDB,etal.IntegrationoftranscriptomicsandmetabolomicsforunderstandingofglobalresponsestonutritionalstressesinArabidopsisthaliana[J].ProcNatlAcadSciUSA,2004,101:10205-10210.
[24]孙视,刘晚苟,潘福生,等.生态条件对银杏叶黄酮含量积累的影响[J].植物资源与环境,1998,7(3):1-7.
药用植物学篇(3)
Traightened on Chinese endemic seed plant species of medicine
plants used in Tibetan medicine
ZHOU Hua-rong1, MU Ze-jing2,3, DU Xiao-lang2,3, HE Jun-wei2,3, CAO Lan2,3, ZHONG Guo-yue2,3*
(1.Chongqing Academy of Chinese Materia Medica, Chongqing 410065, China;
2.Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China;
3.Collaboration Innovation Center for the Modern Technology and Industrial Development of Jiangxi Minority Traditional
Medicine, Nanchang 330004, China)
[Abstract]This paper is in order to discussion with the composition and characteristics of Tibetan medicine plant resources, and promote the reasonable protection and utilization of the resources of Tibetan materia medica. Statistical analysis of species, distributions, and others of Chinese endemic seed plant from Tibetan medicine plants and usually used in the clinic of Tibetan medicine. The results showed that there are 523 species (25%) of Chinese endemic seed plant, belonging to 65 families and 162 genera, in about 2 000 varieties of Tibetan medicine plants recorded in relevant literatures. There are 180 Chinese endemic seed plant species (28%) belonging to 42 families and 72 genera from 625 medicine plants usually used in the clinic of Tibetan medicine. Specifically, the most of these Chinese endemic seed plant species are characteristic crude drug used in Tibetan medicine, and mainly or only distributed in Qinghai-Tibet Plateau. And a few species of them were intersected with traditional Chinese medicines (TCM) and other ethnic medicines. In addition, about 10% are listed in China Species Red List. The Qinghai-Tibet Plateau is the most abundant areas of Areal-types of the Chinese endemic seed plant. This is the biological and ecological reason formation the characteristics of Tibetan medicine plant resources. Therefore, strengthen the research of Chinese endemic seed plants used in Tibetan medicine is great significance for the reasonable protection and utilization of Tibetan medicine plant resources.
[Key words]Tibetan medicine; medicine plant; Chinese endemic seed plant specie
doi:10.4268/cjcmm20151724
植物特有种(plant endemic species)是指分布区仅限于某一地区或仅生长在某种局部特有生境中的植物种类。从生态学的角度看,植物是生态系统的重要构成要素,物种的分布是物种的环境适应能力和环境生态因子相互作用的结果,我国复杂的地形地貌和生态多样性孕育了丰富的植物特有种,在我国分布的3万余种高等植物中,约50%强为我国特有种<sup>[1]</sup>。药用是人类对植物利用种类最多的领域,我国包括中医药学和各民族医药学使用的12 000余种药用资源中,药用植物即达11 000余种(约占87%),而据初步统计其中有3 300余种为我国特有植物。从植物学的角度,植物特有种的研究对于阐明植物区系的构成和起源、种系的分化及演化的特点,促进生态与生物多样性保护具有重要的意义,已有较多的研究报道<sup>[2-7]</sup>。而从药用资源的角度,由于物种对环境的适应具有遗传的、生理的、形态的等丰富多样的机制,并相应地在物种或居群水平上常表现出一些特殊的特性和利用价值,在对生态环境有特殊和严格要求的植物特有种中尤其如此,这种环境的适应变异和机制,必然对物种的分布、资源的蕴藏量与自然更新、种内居群间的遗传变异(种质)和药材质量产生显著的影响,药用植物特有种的研究对于药用植物资源(物种、种质)发现与综合利用、指导药材生产、资源和生态保护等无疑具有重要的意义,但目前有关研究尚少见<sup>[8-9]</sup>。
藏医药学是我国代表性的民族医药之一,与中药及其他民族药相比,藏药中的药用植物资源的种类及分布、药用部位、临床应用等均具有显著的特色。据初步调查统计,目前藏医临床实际使用的药材涉及到的基原植物中,约75%为藏医所用特色药用植物<sup>[10-11]</sup>,且药材也主要为产自青藏高原的野生药材,在我国药用植物资源中占有重要的地位。本文根据有关藏医药专著文献的记载,结合对藏药资源与实际使用状况的调查,对藏药中的药用植物特有种及其特点进行了整理,以为藏药特色药用资源的保护与合理利用提供参考。
1藏药药用植物资源的构成
藏医药学具有悠久的历史,早在象雄时期(公元500―400年)始已有《医疗四部论》、《毒药疗法》等医药专著问世;现存最早的藏医药文献《月王药诊》(约公元720年)中记载了药物780种,其中植物药400余种(一说:记载药物329种,其中植物药200余种);8世纪末,藏医药学体系奠基巨著《四部医典》(藏语简称《居希》)中记载药物400余种,包括有来源于树木类、精华类(植物汁液、树脂等)、湿生草类、旱生草类等植物药;至18世纪,藏药学集大成之巨著《晶珠本草》中记载的药物达1 167中(2 294品),涉及到的药用植物已达1 000余种。在藏医药古籍文献中,尤其对青藏高原地区特产的药物记载颇多,同时在其发展过程中还吸收了中医药学、其他民族医药及印度医学等的药物,在藏药资源构成上也具有以高原产药用资源为主、包括部分中药和进口药的特点。关于藏药资源的种类目前尚难以准确掌握,据文献记载推测约有2 000~3 000种,其中药用植物约140余科、2 000余种<sup>[12-13]</sup>,药用种类较多的科有菊科、毛茛科、豆科、罂粟科、龙胆科、伞形科、唇形科、玄参科等<sup>[11,13-17]</sup>。据对藏区藏医医疗机构、制药企业、药材市场等的调查,目前藏医临床较为常用的藏药材品种约500余种,其中植物类药材品种287个,涉及到94科、261属、643种<sup>[11]</sup>。
2青藏高原植物区系与特有植物概况
藏医药学的使用范围主要在藏、青、甘、川、滇的藏族聚居地区,据笔者等对藏药材的生产和市场经营情况调查,除与中医交叉使用和部分进口药材品种外,药材市场流通的特色藏药材仅约数十种,其他的绝大多数品种均系由藏医医疗机构、制药企业自行组织人员或委托牧民采集利用当地野生药用资源,不同地区使用的基源植物种类与各地分布的药用植物种类密切相关。青藏高原的地理范围界定大致为北至昆仑,南至喜马拉雅,西至喀喇昆仑山,东至横断山脉,面积约占我国国土面积的1/4,复杂的地形地貌、特殊多样的生态类型孕育了丰富而具有特色的植物区系成分和特有植物。据文献记载,青藏高原(不含横断山地区)即有维管束植物222科,1 543属,9 556种<sup>[18]</sup>;关于青藏高原地区的特有种未见有全区的统计,据有关文献记载推测,大约有7 000余种[3,5-6,19-22](包括青藏高原特有植物和在青藏高原有分布的中国特有植物),接近我国特有种数的半数。
3藏药中的我国种子植物特有种及其特点
3.1藏医学使用中国种子植物特有种的总体状况关于藏药中药用植物资源的种类目前尚缺乏准确的统计,本文使用的藏药药用植物资源种类资料主要参考记载藏药资源物种较多的《中国民族药志要》<sup>[12]</sup>、《新修晶珠本草》<sup>[13]</sup>等的记载和笔者等多年对青藏高原藏药资源调查的资料。关于我国植物特有种的资料,主要参考文献<sup>[1]</sup>报道的“中国种子植物特有种”(种子植物是我国药用植物资源的主体),对藏药药用植物中的种子植物中的我国特有种进行了整理。结果表明,在藏医药用的约2 000余种藏药药用植物中,计有我国种子植物特有种523种(不含种下等级),约占所统计的药用植物种类的25%,隶属于65科,162属,其有种较多的科有菊科67种、毛茛科58种、罂粟科34种、蔷薇科33种、龙胆科31种、豆科30种、玄参科25种、报春花科24种、唇形科21种、伞形科18种、小檗科17种、百合科16种、虎耳草科16种、杜鹃花科12种等。
3.2藏医临床常用的中国种子植物特有种及其分布结合前期研究资料分析<sup>[10-11]</sup>,目前藏医临床较为常用的287种藏药材品种所涉及到的625种种子植物中,有我国特有种180余种(不含种下等级,约占28%),隶属42科,72属。这些较常用的藏药材的基原植物特有种中,除与中药交叉的品种如当归Angelica sinensis、阿魏(***阿魏Ferula sinkiangensis、阜康阿魏F. fukanensis)、黄连(黄连Coptis chinensis、三角叶黄连C. deltoidea、云连C. teeta)、牡丹皮(牡丹Paeonia suffruticosa)、川木香Vladimiria souliei、大黄(药用大黄Rheum officinale、唐古特大黄R. tanguticum)、贝母(甘肃贝母Fritillaria przewalskii、暗紫贝母F. unibracteata)、黄精(多花黄精Polygonatum cyrtonema)、草果Amomum tsao-ko、益智Alpinia oxyphylla、高良姜A. officinarum、白木香Aquilaria sinensis(约占药材品种数的5%)等外,其他品种多为特色藏药,且多数为主要或仅分布于青藏高原区域的特有种(表1)。
3.3藏药与中药及其他民族药共用的中国种子植物特有种据对《中国民族药志要》<sup>[11]</sup>的统计,其中收载的390种藏医药用种子植物特有种中,有72种(占18%)与其他少数民族药交叉,其中与蒙药的交叉品种较多,这与藏医药学和蒙医药学发展的历史渊源密切相关;与彝药、羌药等的品种交叉则是由于各民族聚居区地理区位相近,反映出了民族医药对区域性药用资源利用较多的共同特点;与中药及其他民族药交叉共用的植物特有种中,有较多的藏区无分布的“外来药物”,如阿魏、黄连、牡丹皮、草果Amomum tsao-ko、益智Alpinia oxyphylla、高良姜A. officinarum、白木香Aquilaria sinensis等,这些品种以中药和其他民族地区分布的药用植物居多,反映了藏医药在其发展历史中与中医药及其他民族医药存在着相互间的交流、借鉴和吸收。
4讨论
从传统医药发展的历史看,在利用药物方面最初总是从“就地利用天然药用资源”开始并传承至今,其使用的药用资源的种类、分布也往往表现出明显的“地域性”,与“分布于限定的地区或特定的生境”的植物特有种有着必然的联系,这是传统药物的一个显著特点。藏医药学发源于青藏高原地区,在藏医药用的种子植物资源中,约28%为中国特有种,其中多数为特色藏药,且主要或仅分布于青藏高原,充分反映出了藏药资源的高原特色。据吴征镒先生对我国种子植物属的分布区类型的划分,包括藏东南、横断山区、川西北、云贵高原在内的区域是我国特有分布类型最为丰富的地区<sup>[24]</sup>,这无疑是藏药药用植物资源有现象丰富的重要的生物生态学原因之一。但另一方面,实地调查表明,目前藏药材的生产主要来自于野生采集,且多数品种为就地采集利用,各地使用的藏药材的品种和基原植物表现出显著的“地域性差异”,“同名异物”、“同物异名”、“地方习用品”、“代用品”较多,显然也与藏药资源有种丰富的现象密切相关。提示在藏药材的品种整理和质量标准研究中应当注重对其特有植物的研究。
药用植物特有种因其在遗传、植物生理等方面的特点,在种质资源、特殊生物活性物质、生态保护等方面无疑具有重要的科学研究和开发利用价值和潜力。但另一方面,由于特有种对生境要求严格,同时由于青藏高原特殊的生态,也往往存在资源蕴藏量较小、资源自然更新率较低、资源易于受生态变化影响而濒危解体等问题,在主要或仅分布于青藏高原的藏药药用的特有种中即有20余种被列为《中国物种红色目录》<sup>[23]</sup>(表1)。提示应特别加强对藏药药用植物特有种的种质资源调查、生物学特性、资源保护与再生等方面的基础研究,以为藏医药发展和藏药资源可持续利用提供支撑。
在我国的55个少数民族中,有47个民族拥有历史悠久的民族医药文化和丰富的特色民族药资源,在使用的药物方面各民族医药及其与中医药之间存在着一定的交叉,但在各自的医药理论和药物的临床应用方面又各有特点。开展发源于不同地区、不同民族的民族药中药用植物特有种的整理和比较研究,揭示不同民族医药文化、使用药物的基原植物种类、临床功效特点与区域性资源构成的关系,对于丰富我国医药文化和药用资源无疑具有重要的意义。
[参考文献]
[1]Huang Jinhong, Chen Jianhua, Ying Junsheng,et al. Features distribution patterns of Chinese endemic seed plant species [J]. J Syst Evol, 2001,49(2):81.
[2]英俊生. 中国种子植物特有属的分布区学研究[J]. 植物分类学报,1996,34(5):479.
[3]冯建孟,朱有勇. 云南地区中国种子植物特有属的研究[J]. 生态环境学报,2010,19(3):621.
[4]陈圣宾,欧阳志云,方瑜,等. 中国种子植物特有属的地理分布格局[J]. 生物多样性,2011,19(4):414.
[5]吴玉虎. 青海种子植物特有种及其生态地理分布[J]. 云南植物研究,2006,28(4):327.
[6]刘常周,徐波,李志敏. 横断山区种子植物特有属的植物地理学研究[J]. 云南师范大学学报,2012,32(1):72.
[7]王荷生,张镱锂. 中国种子植物特有属的分布型[J]. 地理学报,1994,49(5):403.
[8]马骥,邓虹珠,晁志,等. 中国种子植物特有属药用植物资源[J]. 中国中药杂志,2004,29(2):123.
[9]倪志诚,李晖. 青藏高原及毗邻地区种子植物特有属中的重要经济价值[J]. 科技,1995(3):47.
[10]宋民宪. 民族药成药制剂[M]. 北京:人民卫生出版社,2014.
[11]钟国跃,周福成,石上梅,等. 藏药材常用品种及质量标准现状调查分析研究[J]. 中国中药杂志,2012,37(16):2349.
[12]贾敏如,李星炜.中国民族药志要[M].北京:中国医药科技出版社,2005.
[13]罗达尚.新修晶珠本草[M].成都:四川科学技术出版社,2004.
[14]周华蓉,王昌华,刘翔,等. 藏医学药用菊科植物药材的品种与标准整理[J]. 中国民族民间医药,2010,17(1):5.
[15]成磊,张亚梅,杜小浪,等. 藏医学药用龙胆科植物药材品种与标准的现状分析[J]. 中药新药与临床药理,2014,25(5):646.
[16]李敏,雷志强,钟国跃. 藏医学药用毛茛科植物药材品种与标准的现状分析[J]. 中药新药与临床药理,2015,26(1):134.
[17]何***伟,曹岚,周华蓉,等. 藏医学药用唇形科植物药材品种与标准整理[J]. 中国中药杂志,2015,40(7):1419.
[18]吴玉虎. 青藏高原维管植物及其生态地理分布[M]. 北京:科学出版社,2008.
[19]吴征镒. 植物志. 第5卷[M]. 北京:科技出版社,1987:885,897.
[20]崔治家,陆毛珍,陈学林,等. 甘肃被子植物中国特有属研究[J]. 草业科学,2009,26(10):30.
[21]李锡文,李捷. 横断山脉地区种子植物区系的初步研究[J]. 云南植物研究,1993,15(3):217.
药用植物学篇(4)
药用植物学是运用植物形态学、解剖学和系统分类学的专业知识体系和技术方法来研究具有预防、***疾病功能和保健作用的植物的一门基础科学,是药学、中药学及相关专业的专业基础课程,是学好中药鉴定学、中药化学、中药学等相关专业课程的理论基础。作为一门专业基础课,药用植物学涵盖了植物学、生态学、资源学、中药学、中药药理学、天然药物化学等多个学科的相关知识[1],与中药的品种鉴定、质量评价和控制、临床药效评价、资源开发、新品种开发等有着密切的联系。除此之外,药用植物学也是一门研究具有防治疾病、医疗、保健养生作用的植物的形态构造、形成发展过程、分类构造、细胞培养、生理功能和资源合理开发的科学[2]。
1药用植物学与其他课程的相关性
1.1药用植物学知识在学习中药资源学中的作用
中药资源学中一项重要的教学内容即是中药资源调查,包括中药种类、分布、蕴藏量、动态规律等的调查,对于进一步开发、利用和保护野生中药资源有重要意义。其中,植物类中药资源的种类调查研究及具体工作开展首先需要对植物进行辨认,植物的科属特征是完成上述工作的必备知识。因此,药用植物学是中药资源学研究中植物药资源研究的基础和前提,只有对药用植物学有了深入的了解和研究,具有丰富的植物形态学、分类学、植物资源学知识才能进行植物类中药资源研究。所以,中药资源学对药用植物学的最基本要求是掌握植物的科属相关特征及其鉴定方法[3]。
1.2药用植物学知识在学习中药鉴定学中的作用
中药鉴定学是研究和鉴定中药的品种和质量,通过整理和研究中药的历史、来源、植(动)物形态、性状、显微特征、理化鉴别、检查、含量测定等,建立规范化的质量标准,以及研究、寻找新药和扩大药源的理论和实践问题。中药最主要来源为植物,在12000多种中药品种中,植物药占80%以上,很多植物类中药为多基原品种,基原正确,也就是原植物来源正确,是中药质量、疗效最根本的保障。基原鉴定以原植物形态、性状鉴定和显微鉴别为主要手段。显微鉴别是通过显微技术观察植物组织结构特征、后含物种类、数量等判别中药材真伪优劣的重要手段之一。所以中药鉴定学对药用植物学的基本要求就是熟练掌握植物组织显微构造内容、形态学、分类学知识。
1.3药用植物学知识在学习中药化学中的作用
中药化学是运用化学的理论和方法研究中药化学成分的一门学科。药用植物具有医疗、保健作用,最终起作用的是其含有的各种化学成分。中药植物来源不同,其成分不同,因此,不同品种具有不同的药理作用。但在近缘植物属种间,其化学成分有可能相同,是开发、培育新品种的重要途径。中药化学或者天然药物化学的研究起点均是准确的研究材料,只有准确判断植物来源,明确植物种属才能进行有意义的研究。中药化学对药用植物学的要求就是在了解野外采集的程序之后,能准确辨认和鉴定所采的材料,同样要求学生熟练掌握药用植物的形态鉴别方法。
2教学过程中存在的问题及应对方案
2.1教学过程中重理论轻实践
药用植物学是一门实践性很强的课程,目前由于受课时数量的限制,药用植物学教学过程中重点讲解的内容为总论部分,在各论中则主要围绕科属进行讲解,对具体的药用植物讲解相对较少。同时,在西医院校很少有药用植物园和针对性的野外实习基地,整个药用植物学教学过程中重课堂轻实践,学生缺乏实地学习和认识植物的机会,从而导致学生学习兴趣不高,学习的目的仅仅是为了应付考试,而未从中真正学习到有价值的知识。
2.2缺乏创新性,学生实验基本为验证性实验
药用植物学课程安排的实验教学项目基本是验证性实验,综合实验也相对比较简单,设计性实验几乎很少涉及[4]。在这种情况下进行教学,学生几乎一直处于被动状态,不能调动学生对药用植物实验课的兴趣,对学生的科研创新能力的培养更不利[5-7]。所以针对此类问题,应该对不同的实验项目采取不同的手段与教学方案,比如实物教学展示、显微镜摄像系统、课后思考题讨论等,以求在课时有限的情况下拓展实验教学的维度和质量。
2.3教学和学习效果评价方式单一
药用植物学的性质和学习意义决定了其教学手段和评价方式需要多样性。但目前西医院校药用植物学的学习和考核主要是课堂理论学习和试卷考试。课堂理论学习和试卷考试仅能考查学生对理论知识的记忆能力,而学生的动手能力、野外实践能力以及学生对具体药用植物的认识和知识储备均难以考查。因此,为了避免学生出现高分低能,综合评价学生对药用植物学的学习情况和授课教师的教学水平,应加强对学生学习和教师教学效果评价方式的改革。
3药用植物学教学改革的思考
3.1调整教学结构,合理安排教学内容
药用植物学的教学重点因其内容较多,教学重点往往集中在总论部分,特别是药学专业教学过程中,在具体的科属种类方面的教学量过少。因此,在平时的教学过程中,先要把各科、各属的一些鉴别特征进行对比,然后把教学的重点转移到中药的基原鉴定等方面。另外,必须在熟悉一些重点植物的科属基本特征的基础上,将中药的来源鉴别作为药用植物学的重要学习目标。并且在有余力的情况下对书本中的部分科属特征的描述进行适当简化,将其改为主要的鉴别特征[3-4]。此外,药用植物学还应加强其原始种质资源的分类鉴定或品种鉴别及评价的相关教学内容。
3.2整合教学资源,完善教学制度
在前期针对药用植物学的教学内容较多、涉及知识面较广、实践性与操作性强等特点,本校通过对药用植物学的教学内容进行整合,对药用植物学的教学形式进行改革,加强完善药用植物学的教学实践过程环节,从而建立全新的药用植物学的立体化课程知识体系等,以求培养一批“双创”人才,然后确立一套完整的教育教学制度,对教学文件进行完善,为课程改革以及教学质量的进一步提升奠定坚实的基础。在分类部分,以介绍科的特征基础为前提,进而加强中药来源鉴别的教学内容,加强其科属的化学成分的特征内容,让学生了解并掌握其化学成分在药用植物类群中的分布规律;而且通过整理和更新完善教学重点内容,重新构建药用植物学的课程体系,培养学生的创新性思维,把握药用植物的真伪鉴定,为未来的中医药科研事业研究奠定基础。
3.3多元化的教学,启发学生创新思维
在教学方法的改革方面,采用启发式或比较式教学方法,引导学生深入思考,使学生熟悉掌握基础知识;还可以加大多媒体教学的力度,提高课堂信息量;采用研讨式、互动式教学方法,发挥学生的主体作用。可以先拟好与教学内容相关的问题让学生分组进行自学,然后查阅相关资料,制作PPT进行交流,再让其进行讲解,教师最后总结,让学生真正地参与到药用植物学的教学活动中,通过学生与学生、学生与教师的交流与互动,调动学生的积极性,以期取得更好的教学效果[8-11]。
3.4理论实践相结合,构建多层次实践教学体系
通过建立教学与学习的互动交流平台,构建课内实验教学平台;另外,建设校内实践教学基地,构建课外科技活动开放性平台;加强课程的野外实习基地建设,构建培养学生的社会实践和综合能力的平台;将教学与科研活动进行有机结合,构建学研结合、以研助学平台。
3.5建立多元化教学质量评价体系
药用植物学的传统教学评价依然是以笔试为主来评定学习成绩,而学生在创新能力方面就出现了明显的弊端,常出现高分低能的情况。因此,新的教育评价体系需要有意识地培养学生的创新能力和动手能力,在药用植物学理论课程评价体系中卷面成绩可占60%,平时成绩占40%,平时成绩包括上课回答问题、小组PPT讲解学生互评成绩、平时作业和课程论文成绩等。
3.6科教融合,建立高水平师资队伍
教学是科研的基础,科研是教学的推动力,只有二者相互融合,才能共同发展。同时,教师队伍是开展教学、科研的基础,在进行药用植物学教学改革的过程中需要加强教师队伍的建设。通过对植物学课程的一系列改革结合对应专业的科学研究,在积极组织开展教研活动的过程中形成一支结构合理、爱岗敬业、教学能力和科研能力均突出的师资队伍是药用植物学教学改革的重要目标之一。
参考文献
[1]郭东贵.《药用植物学》教学模式和方法的探讨[J].广东化工,2016,43(6):196.
[2]何梦玲,王晖.创新教学方法提高《药用植物学》课堂授课效果[J].成都中医药大学学报:教育科学版,2016,18(1):15-16.
[3]刘春生,石晋丽,闫永红.药用植物学教学内容改革思路探讨[J].中医教育,2010,29(3):42-44.
[4]苏秀红,张飞,王超,等.多种教学方法优化药用植物学实验教学质量[J].中国当代医药,2016,23(6):136-138.
[5]陈拥***,邹,雷抒情.植物学实验中开发学生创新能力初探[J].实验室研究与探索,2010,29(11):65-67.
[6]席嘉宾.高校植物学实验教学问题剖析与改进对策[J].教育教学论坛,2012(37):246-248.
[7]张亚冰,乔琦,侯小改.植物学实验教学中存在的问题及改革措施[J].高教论坛,2009(2):90-91.
[8]晁志,梁镇标,张宏伟,等.药用植物学实验教学体系改革初探[J].基础医学教育,2012,14(10):778-781.
[9]缪珊,毕琳琳,谢艳华,等.《药用植物学》教学实践与体会[J].现代医药卫生,2014,30(7):1090-1091.
药用植物学篇(5)
药用植物栽培学是研究药用植物生长发育规律,产量、质量构成因素及其与环境条件相适应的调控途径,以其理论和技术来指导,使药用作物获得高产、优质、低耗、高效的一门科学[1]。药用植物栽培学就是指导药材生产的学科,实践性强,实践教学的过程能强化学生对理论知识的理解和运用,并培养其创新能力和实践能力。实验教学是药用植物栽培学必不可少的教学环节。实验教学作为高等学校教学体系的重要组成部分,在加强学生的实践能力和创新意识,实现知识、能力、素质协调发展方面一直发挥着重要作用[2]。
实验教学是大学教育中非常重要的环节,对培养学生的动手能力、创新能力及综合素质的提高都起着至关重要的作用[3]。实验教学水平的高低,直接关系到所培养的人才是否具备从事相关科研的能力,毕业后能否适应社会发展的需求[4]。
广东药学院中山校区 2004 年建成,并新开设了中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业。药用植物栽培学分别是上述两专业学生的必须课和专业限选课,与之发生关系的学科是很多的,有植物形态解剖、生理生化、生态群落、生物学、农业气象、土壤学、农业化学、农业昆虫学、植物病理学等。上述学科各自从药用植物的某一方面,或者从生活环境的某一侧面研究与药用植物生产有关的问题[4]。然而,我校为历史悠久的药学院校,没有农学背景,该科的实验教学基本上按照传统的教学模式,将实验教学看做是验证课堂理论的方法和辅助手段。这种传统的实验教学体制和内容重在培养学生的基础实验技能,并通过实验验证,巩固所学的理论知识,在这些方面无疑具有一定的作用。但同时也存在着明显的不足,主要表现为:(1)实验教学多为验证式、被动式,实践性不强,学生能力培养及素质教育没有得到很好体现;(2)学生虽然参加了实验教学中的各项技能学习,但多处于被动地位,该课程在学生简单看来就是“种地”,学生对该学科的认识不够深入和科学,导致学生在这方面的创新精神与实践能力不太愿意表现出来;(3)又因校区建设是逐步完善,实验室投入不够多,基础不够坚,学生多为4 至 6 人一组开展实验,***操作的时间相对较少;(4) 我校开设药用植物栽培学实验整体时间短(32学时),但中药材生长的周期长,个别生产性实验结果不能及时、客观地反映出来,影响实验教学结果。以上这些弊端导致培养的学生知识面窄,动手能力和解决实际问题的能力不强。
针对上述问题,结合我校人才培养目标,现就药用植物栽培学实验课的改革谈一些体会。实验教学内容改革要符合当前形势发展的需要,发挥地方优势和专业特色,培养出更多“宽口径、厚基础、重实践”的高素质人才。
1
优化实验教学课程内容实验教学内容体系的改革必须处理好其与理论教学体系及试验方法的关系,对实验教学内容体系进行整体优化,使创新意识和实验能力的培养贯穿于实验教学的全过程,提高学生综合素质。
我们药用植物栽培学实验内容有实验一:种子活力、发芽率、发芽势测定;实验二:种子含水量、净度、千粒重测定;实验三:种子处理和播种育苗实验;实验四:枸杞扦插实验;实验五:药用植物植株性状考察。其中,有两个是在室内完成的验证性实验,有 3 个是在室外完成综合性实验,但是这些还不足以满足目前的学生培养需求,应对内容进行更新、充实,减少验证性实验内容,增加部分综合性试验内容。且药用植物栽培学理论课教材是杨继祥主编中国农业出版社出版的,该教材主要偏重于北方药用植物,而对南方药用植物讲述甚少。面对上述问题,我们尝试把实验一和实验二合并,增加一个广金钱草种子质量标准研究的实验;把枸杞枝条扦插实验,改成不同生长调节剂处理广藿香扦插的设计性实验;将种子处理和播种实验与药用植物植株性状考察这两个实验联系起来,药材种子播种后,学生参与日常的栽培管理,让学生根据给定的实验任务自行设计方案,***进行操作并得出结果。
根据药材生长的周期长,我们把实验内容的顺序按照时节调配。
在春季三月份,即开学初,做扦插实验和播种实验;中间做药材种子质量标准实验;学期末做药用植物植株性状考察。
学生普遍认为设计性实验更具有挑战性,学生上实验课的积极性有所提高,完成后更具有成就感。我们经过询问和调查对比发现,学生产生了从被动式灌输学习方式到主动寻知求学学习理念的转变。
2 强化实验场所建设
实验室、校内外实习基地等是实践教学的物质条件,就其功能而言,不只局限于技能的传授和实践能力的培养,其更大的作用在于成为师生科技创新的基地。因此,提高实验室仪器设备水平,完善实验教学的***策、体制保障,是充分发挥实验教学作用的前提,也是使之与高等学校教育目标相适应的必由之路[5]。
我校以教学评估为契机,充分发挥地理优势,在校内建设药圃占地10 余亩,包括野生药用植物保护区和药用植物栽培实验区。野生药用植物保护区是未经开垦的小山丘,所有植物都是自然生长的,经调查约有 210 种药用植物,可以丰富学生视野,让学生“看得见,摸得着”,认识更多的药用植物,为学生调查药用植物生长环境提供场所;药用植物栽培区约 4 亩,由相关专业老师指导,校中药协会实践部负责管理,学生可申请一定面积的土地,在自己申请的“一亩三分地”里耕作种植药材。在教师的指导下定人定区,栽培和管理药用植物,如小驳骨、水茄、广藿香、广金钱草、何首乌等种植面积较大,还有其他药用植物,使学生在劳动中自觉观察比较自己的劳动成果,培养劳动的自觉性和责任感。中药协会实践部形成“老”会员对“新”会员进行“传”、“帮”、“带”的格局。在此过程中,教师随时帮助学生解决栽培管理中出现的各种问题。同时为了进一步强化专业技能培养,以便更好地为将来学习,为工作服务,教师还要求学生善于进行知识积累,二年的管理要求有详细的工作记录,这些记录对以后专业课的学习有很好的帮助。
3
结合南方特色中药材生产实际,以药材 SOP 操作规程模拟中药材 GAP 种植中药资源是中医药事业和天然药物产业发展的基础,也是彰显中医药国际竞争的优势所在。但长期以来,我国中药资源无序和不加节制的开发利用,导致野生药用植物资源逐年减少,部分资源紧缺,甚至濒临灭绝[6]。种质资源是中药材生产的源头,是优质中药材形成的物质基础,故种质的优劣对中药的质量和产量有决定性作用[7]。
在资源相对较紧张、生态环境日益恶化的今天,实行中药材GAP种植,对于保证中药资源的可持续利用,提高栽培药材质量,改善生态环境和实现人与自然的和谐共处有着巨大而深远的意义,前景十分广阔,发展也越来越迅速。
而作为中草药栽培与鉴定和中药资源与开发两个中药学本科专业的学生势必了解、学习和研究中药材GAP种植的相关知识和实践。
我们选定具有一定研究基础和代表性的“十大广药”之一广藿香作为实验研究对象,学生开展广藿香的GAP 种植实验。
要求学生参照刘大会等(
药用植物学篇(6)
2药用植物学教学现状
2.1教材内容滞后,疏于推陈出新
目前,新建地方本科院校按照人才培养方案开课,存在地方局限性,选择教材面窄.如凯里学院制药工程专业选用人民卫生出版社的十二五规划教材第六版《药用植物学》,虽然教材印刷版本较新,但是统编教材在内容和时间上存在滞后性,***形不清晰.近几年的研究发现许多植物具备药用价值,比如抗癌药用植物(如红豆杉、萝芙木),却没有在教材中着重讲解;而证实有毒副作用或已在中药入药中不用或少用的植物(如夹竹桃、苏铁)却仍然出现在课本中;有些植物科属归属不明确,如在中国植物志里芍药是毛茛科芍药亚科,而本教材里写的是芍药科;这要求课堂上调整教材里的一些内容和规范植物科属来源.
2.2贴近生活的药用实例种类少
在中药领域里,很多植物既可以用作药用植物,也可以用作食用植物,两者界限本身不清晰.有些具有药用功效的植物也是生活中常用的食物,如:桂皮、花椒、姜、山药、白芍、薄荷等.它们属于生活实用型的多功能药用植物,而在教材中极少提到,使学生忽视了生活中宝贵的药用植物资源.此教师的教学观念不应仅仅局限于课本上的知识,还要注重补充生活中常用而课本没有提到的药用植物,从日常生活常见药用植物扩展开去.如:薄荷可以食用,有利咽开喉之功效,也可以提取有效成分制成口香糖、中药制剂等.使学生意识到药用植物与我们的生活息息相关、民间草药具有神奇疗效,从而激发学生深入了解药用植物的兴趣.
2.3室内实验没有鲜活标本,实验内容肤浅
药用植物学是一门实践性很强的学科,认识植物内部组织结构的实验都是沿用高中简单的显微观察方法,已经不能满足学生对药用植物的探索心理.由于实验条件限制,显微镜配备不足,只能分为几个小组进行,这严重影响了教学进度.且实验每次都是用豆芽和洋葱之类的细胞结构来讲解,虽然节省了成本,但是很多学生在初中就已经做过类似的生物学实验,到大学再观察相同的植物样品,降低了学习药用植物的兴趣和积极性,而且大大减少了对药用植物的了解机会.
2.4野外实习局限性大,实践教学少
学校出于安全考虑,野外实习只限定在凯里市周边,而凯里市附近没有药用植物园,且凯里地区是岩溶土层,土壤贫瘠,植被稀少,药用植物贫乏.学生的野外实习变成了形式,学生没有机会走出凯里去植物保护区认识植物、采摘标本,这是目前这门课程最大的困难.
3具体改革措施
3.1以教材内容为主,及时补充相关领域的知识,突出重点
在绪论部分,从生活中植物入药的实例拓展开去,阐述药用植物及相关领域知识的实用性、趣味性,提高学生对药用植物的关注度.讲解植物细胞、植物的组织、植物的器官,许多知识是学生在高中时代学习过,应该避轻就重,讲重点.植物的器官是后续“被子植物”内容的基础,要着重讲解,尤其是第一、二、三、四节的内容,植物的根茎叶花等器官是区别植物科属的重要依托,要借助多媒体的功能***片展示,认清器官的特征构造.制作精美幻灯片,采用精选***片以弥补没有鲜活标本的不足.第十一章的裸子植物要增加新发现具有高价值的生药的篇幅,拓展重要生药在医学领域对人类做出的贡献,如红豆杉科植物要着重讲解,并联系实际删减具有毒性的植物如苏铁等的篇幅.被子植物是植物界进化最高、种类最多、药用最广、分布广泛的一类群体,是地球表面植被的主要组成,更是中药用药的主要取材,由于其科属类别众多,植物形态各异,难以记忆,在授课的过程中,将科属特征与日常生活经验联系起来讲解,如:蔬菜和十字花科,花卉果蔬与蔷薇科,芳香精油和唇形科,禾本科与粮食,五加科与滋补作用等.让学生对不同科属的形态特征相同点和药效特征相同点进行归纳记忆,使学生掌握分类学的基本要领,在野外实习的时候进行实地观察,认识更多的药用植物.
3.2实验材料新尝试
针对凯里学院现有的实验条件,本门课更要注重实践观察,讲解植物细胞与植物的组织结构时,运用***表、模型、显微切片等教具提高学习效果,注重实验操作.将具有药效的生药如青蒿、半枝莲等取代豆芽、洋葱的显微标本,易采集且成本低,在实验过程中除了让学生更好地掌握植物的组织结构,同时讲解植物的组织和药用成分之间的联系,增加学生的积极性,提高实验的趣味性.
3.3野外实习改革
3.3.1人员及地点的分配
在野外观察实践中具体安排:(1)由老师带队,限制每名教师所带学生不超过15人,地点选在凯里市较近的区域,可选地点为小高山保护区、麻江县农林基地、舟溪原生态保护区,并与当地建立长期稳定的合作关系,得到当地村委同意后,在其区域进行认识和采集植物,每天早上由校车统一接送到实习地点.每个地点实习2天.在经费充足的情况下,可选择施秉县云台山自然保护区以及雷公山自然保护区作为实习基地,与当地保护区建立长期稳定的实习合作关系,确保学生的人身安全.(2)每名学生实习过程中要采摘植物,制作简易的标本,撰写实习报告,教师对这些认真考核,并计入学生的期末成绩.(3)提高学生制作药用植物标本的要求,要求标明采摘时间、地点、植物形态描述、植物分类等,并在数量和质量上进行严格检查.3.3.2野外实习观察能力的培养观察在科学研究中起着重要作用,实习过程中对药用植物的观察包括植物形态和生态环境的观察,如凯里地区以灌木林、草甸、喀斯特湿地等主要环境.掌握植物生长分布与环境的关系以及物种的内部联系,详细观察植物的根茎叶花果种,加深记忆.可使学生更清楚地认识药用植物,并拓展到不同的科属种,为辨别药用植物奠定坚实的基础.
3.3.3标本采集能力的培养
野外采集标本要注重完整性,对采收季节、地点、日期、形状、花色等都要进行详细的说明.标本要压得均匀,兼顾入药部位的特征,枝叶要舒展,花要保持采集时的状态.在采集过程中,教师要适当给学生筛选出较完整的标本,并说明其入药部位可能相似的伪品,充分调动学生野外实习的积极性.
3.4考核改革
本课程原教学时数为48,改革后理论课30学时,野外实习为18学时.期末的考核方式仍然为闭卷笔试,考试时间为120分钟.试题覆盖到各章、节和每个科属,适当突出重点章节和重点药用植物;试卷层次要求所占的比例大致是:“了解”10%,“熟悉”35%,“掌握”55%.试题按照难易程度分为4档:易、较易、难、教难.因为该科涵盖面广,需要记忆的知识点多,题型除了选择题、填空题、名词解释和简答题常规考题外,增加实践性论述题目,比如说出一种或者几种植物的性状特征、药用功效、实际用药配伍等.全面地对理论知识和生活实践进行考核,引导学生注重学以致用,关注实践.期末总成绩=卷面考核总分×70%+野外实习标本采集种类评分×10%+标本制作评分×20%.
药用植物学篇(7)
关键词:药用植物学;野外实习;教学策略
【中***分类号】G642
《药用植物学》是运用植物学的理论和方法来研究具有防治疾病和保健作用的植物的一门学科,与中药的基源研究、品质评价、临床效用及开发研究密切相关,是中药学、药学及其相关专业的一门必须开设的专业基础课,在整个课程体系中以实践性、基础性和综合性为学科主要特点。而野外实习是《药用植物学》课程教学的重要组成部分,是课堂教学的延伸和补充,也是学生的重要实践活动。笔者针对目前该校开展野外实习的问题,提出了以下的建议,旨在培养学生仔细观察、***、团结协作能力,为今后从事中药科学研究和技术开发工作打下基础。
1 野外实习中存在的问题
1.1 实***费短缺、师资比过低
随着现代经济的高速发展,交通费、食宿费和景点门票不断上涨,交通费及高额的门票使实***费变得异常紧张。按***府部门的有关规定,中药学专业学生的学费与其他专业学生的学费没有区别,实习费用即成为学校的额外支出,这部分费用与野外实习构成了一定的矛盾。另外,缺乏师资培养经费,能带教野外实习的青年教师越来越少。据专家论证和国内外高校的实际情况,目前我国普通高校师生比一般规定为1:14,而本校药用植物学野外实习的师生数量,2009年带教教师7人,学生254人,师生比为1:36.29;2010年带教教师7人,学生318人,师生比1:45.43;2011年带教教师8人,学生361人,师生比l:45.13;2012年带教教师8人,学生382人,师生比l:47.75。而且在所有带教教师中,主要是青年教师,占到70%的比例。青年教师理论知识强而实践经验匮乏,带教困难,而野外实习教学实践性很强,需要经常在野外了解、认识、熟悉、辨认各种植物,而植物种类多样,记忆也非常困难,没有严格的培训计划是很难培养成熟的带教老师,这已成为开展野外实习的瓶颈。
1.2 实习地点过于集中,教学时间短而集中
在传统《药用植物学》野外实习中,药用植物辨认和标本制作是一项基本任务,均以辨认药用植物、采集标本为前提。而在整个实习过程中仅对实习地点的植物种类、常用生药进行基本识别,这种教学方式学生学到的仅仅是表面地识别药用植物的水平上,而且在整个实习过程中教师周围总是形成多层包围圈,无片刻闲暇。这种实习模式表面上看具有一定规模,而实质上却收效甚微,因为在整个实习过程中,教师所讲授内容的很多,但学生能记住的内容却很少。另外,目前很多大专院校都设有药学或生物技术等专业,这些专业基本上开设药用植物学或植物学课程,而野外实习均是重要的一个环节。
1.3 考核模式不当
考核是教学的指挥棒,有什么样的考核制度就有什么样的学习态度与之对应。不合理的考核制度束缚了学生学习的自主积极性,限制了学生知识、能力的协调发展,制约着人才培养质量的提高。本校虽然把药用植物野外实习作为单独一门课程,但考核仅仅只要求每组采集150份植物标本,每个同学制作、鉴定一份标本,而且制作、鉴定的这份标本是在老师讲解后进行鉴定,所以导致一些学生不重视实习,将野外实习当成了观光旅游;同时考核内容主要围绕常见药用植物的采认、重点科的掌握以及标本的制作进行,而植物形态描述、未知植物的检索、已知植物正确与否的鉴定以及资源调查方法等涉及不多,整个实习过程最后在考核的方法上导致了"重结果、轻过程"的局面。
2 改进对策和建议
2.1 充分利用校园植物资源
针对实***费短缺,笔者提出以下改进对策,从学校的实际情况出发,充分利用校园植物资源,本校内植物种类丰富,学生可以在教师的指导下,正确使用参考书,根据《药用植物学》及多种参考书描述植物的基本特征,鉴别校园内的常见物种。也就是教师可以采取平时实习和集中实习相结合的方式,在不影响实习质量的基础上,可以降低实习成本,减轻学校和学生的经济压力。同时,在平时实验中,植物分类部分的实验带领学生到校园认识、鉴别植物,充分利用校园植物资源,让学生识别校园内各种药用植物和其他如观赏植物等,这样做能够与教学进度相协调,根据教学内容,适时选择实习地点,确定与理论知识紧密结合的实习内容;便于学生多次观察,增强记忆;增强课堂趣味性,激发学生学习的兴趣和学习的积极性;在校园内组织实习,也不需要经费、经济、安全、易于组织。而且识别校园植物是学生了解物种、走向大自然的第一步。针对教师少学生多的特点,本教研室进行了一些改革,将实习时间固定,在每年的9月初;学生分两批实习,中药专业7天,药学专业5天,这样学校野外实习的师生比就有了转变。
2.2 学生分批实习,限制采集标本的数量
针对学生普遍存在随意采集、随意丢弃植物标本的现象,在实习前一周,教师必须做好必要的宣传和讲解,还要重点强调对标本采集的要求,重点讲清学生在采集植物标本的同时,还要更好地保护资源环境。因此,在实习过程中必须保证以实地观察为主、采集为辅,能认清的则不采,需要采集的标本要严格控制"质"与"量"的关系。所谓"质"就是指标本既要有代表性和完整性,又要突出药用部位和鉴别特征,还要附上详细的产地、生境、性状等记录;"量"是指严格控制标本采集数量,同种植物每组不得超过两份,两份标本本组同学可以互相传递着观察、识别,进一步用于复习和练习制作标本。对于个人而言,老师在讲解时可用手机或数码相机将要认识的植物及时拍摄下来,以备复习和制作标本时使用。坚决杜绝过去那种随意采集、随意丢弃的现象,并将这种行为作为学生平时表现和考核的二个评价指标。同时,学生采集标本时,要分工协作,如:有的同学负责采集标本,有的同学负责记录,有的同学负责收集采集好的标本,有的同学负责拍照。这样既可以培养学生的团队协作精神,又可以保证采集单份标本而不至重复采集造成浪费。
2.3 明确考试模式
药用植物实习考核应该包括4个方面的内容:(1)药用植物标本的识别和制作:在实习基地,学生在实习时间内识别出50 种药用植物(学生自采40 种,教师另采10 种),学生学习使用规范术语描述药用植物的基本特征、所属科及其生长环境。观察描述能力是学生必须掌握的基本功,要求学生除了观察植物形态、解剖特征以外,还要仔细观察植株生长环境、群落特征,并且能够用专业术语准确表达,这些是学生进行检索鉴定的前提基础。在以前的辨认中,学生每看到一株不认识的植物,总是直接去问指导教师,教师也往往是直接给出答案,一种植物常常要问教师多次后才能记住。改革后,教师不再直接告知这是什么植物,而是指导学生仔细观察和解剖,用专业术语讲出该植物的特征,并与已经掌握了的该科的主要特征相比较,判断是哪个科的植物,这样有利于巩固和验证所学过的理论知识,又可避免学生处于被动状态。在整个过程中,教师始终是指导者,学生必须自己动眼、动手、动脑,然后得出结论。这种教学方法,调动了学生的主观能动性,学习自觉性明显增强。(2)查阅检索表进行药用植物标本的识别。培养检索鉴定能力是野外实习最重要的一项任务,它包括对已知科属"种"的检索,未知植物"科、属、种"的检索,还包括已知科属种植物"真伪"的鉴定检索。野外实习认药是关键,但更重要的是认药方法--检索表的使用。学生掌握了方法,才能做到一通百通,离开教师后,对不认识的植物也可***查出属于哪一个科,为何种植物。检索表是辨认植物的一把"金钥匙",要教会学生如何使用把这把"金钥匙"。教师在实习中进行专门讲授、辅导、练习,令学生最终达到熟练掌握的程度。与此同时,练习已知植物"真伪"的鉴定检索,这一过程主要培养学生的"质疑"意识,遇事不盲从,就是教师讲解的也不一定都是正确的,要掌握自己鉴定真理的实践方法。(3)药用植物实习报告的撰写与汇报(以PPT形式)。(4)药用植物实习全过程中的综合表现考核(团队精神、互助互爱、实践动手能力等)(见表1)。
表1 中药学本科专业《药用植物学》野外实习综合考核表
考核项目
内容要求
分值
总体表现
遵守实习纪律,圆满完成布置的工作任务,各方面表现良好。
20
实习报告的汇报
以PPT形式总结报告,专科专属资源调查报告。
25
药用植物种类识别
完整描述3-5种药用植物的形态特征,不得与其他同学重复。写出教师给定的30种药用植物的科名、种名及药用部位。
35
标本的采集与制作
每组采集的药用植物标本150份以上,每组上交合格的腊叶标本80份以上。
20
检索表的使用与编制
把十种花大、特征明显,易于解剖观察的花自主检索到科,编制给定的20种药用植物分类检索表。
10
另外,野外实习的教学改革中,还需邀请辅导员参与野外实习,可加强学生管理。辅导员平时与学生接触较多,更熟悉和了解学生。邀请他们参与野外实习,并做好学生的动员、分组、带教等组织工作,使带教老师专心教学,不用分心管理,争取在野外实习过程中使学生获得更多知识,从而提高实习效率。
总之,通过改革药用植物学野外实习教学方法,既能使学生获取知识,掌握技能,又能提高其综合素质,激发学习兴趣,较好地完成教学任务。但以上各种教学方法的具体实施,仍需在野外实习中不断改革和完善。
参考文献
药用植物学篇(8)
药用植物学是利用植物学中的形态、构造及分类学的知识和方法来研究药用植物的分类鉴定、药材鉴别,进而调查药用植物资源、整理中草药种类,包括形态、解剖和分类学三大部分[2,3]。药用植物学可为生药品质评价的研究奠定基础。生药品质评价所采用的四大鉴定方法,即分类学鉴定、性状鉴定、显微鉴定及理化鉴定,前3种方法所用到的理论及实践基础知识均渗透在药用植物学这门课程中,因此,药用植物学的教学效果直接影响学生对生药学课程的学习及鉴定中药的能力[4]。但目前学生在校时间短,课程的教学时数少,因此,更要加强理论教学与实践操作的结合。为此,笔者根据学生必须掌握后续课程的必备技能要求进行课堂理论教学。如针对生药学及我国药典中要求每味中药材都有显微鉴别,在药用植物学的教学中就重点让学生掌握相关的基础知识,如细胞、组织、根、茎、叶的构造等。由于教材的理论性较强,我们还对教材内容做出必要的修改。如学习植物细胞时,教材对植物细胞的显微和亚显微构造做了大篇幅的介绍;而细胞后含物内容所占的比例较小,但在生药鉴定的实际操作中,显微及粉末鉴别中涉及最多的内容却是细胞后含物。为此,我们在教学中对教材内容作了适当调整。如针对近60%的中药材(包括人参、大黄、天麻等)的鉴别都用到内含物中草酸钙结晶这一现象,在教学中除介绍草酸钙的形成、类型、作用等基本知识外,还结合有关研究资料对草酸钙结晶的药材组织(细胞)中的分布、鉴别特点等进行详尽介绍,以强化理论教学与实践操作的紧密结合,为学生能真正掌握中药鉴定方法奠定理论基础。
2“练”字当头,掌握必需的专业技能
药用植物学的专业技能基本功应包括三大部分,即植物的外部形态观察、植物器官的显微结构和药用植物种类的识别[4]。外部形态观察包括根、茎、叶、花、果实、种子六种植物器官的外部特征,对于这部分的教学,教师除充分利用各种教学媒体外,还利用实物教学,用新鲜的植物材料或制成的标本进行实物训练,可达到事半功倍的效果。利用新鲜植物教学时,教师应尽可能采集新鲜的、具代表性和典型性的标本,保持其自然体态。有些实物也可要求学生事先采集或收集,配合教师课堂教学。如在讲授叶的组成和形态时,要求学生先采集各种各样的叶、枝条,课堂上根据教学内容分别辨认叶形、叶脉、单叶、复叶、叶序等;在学习花时,要求学生收集各种类型的花,配合教师授课,在观察的基础上,用列表的形式判别其类型、特点等。另外,我们还要求学生采集和压制各种叶的形态、脉序、叶序、单叶和复叶,各种类型花的腊叶标本,并将好的作品进行展示,从而激发学生的学习兴趣。植物器官的显微结构是药用植物学的教学重点,在生药学的生药鉴定中,借助显微镜对生药材进行显微鉴定,是学生必须掌握的专业基本功。为使学生能真正掌握药用植物器官的显微鉴定方法,我们主要采取两种方法:一是利用多媒体教学,用数码相机把教学中需要的显微部分或解剖部分拍摄下来,配合课堂教学。如在讲解细胞后含物时,我们将马铃薯、半夏、浙贝中的淀粉粒,大黄、黄柏、半夏、地骨皮、射干中的结晶,都用照片展示出来,让学生直接观察。二是利用实验课把植物解剖与显微实验相结合,让学生对照显微镜下生动逼真的物像加以理解掌握;通过镜下观察,要求每位学生将观察到的物像描绘成较准确的显微结构***;经过反复观察、绘***,学生能透彻地理解各器官的内部组织构造和特征,从而真正掌握药材显微鉴定的专业技能。利用植物分类学知识识别当地常见的中草药是学生理论联系实际,真正掌握本学科技能的重要组成部分。由于涉及的科较多,而课时又相对较少。针对这种情况,可以把药用植物种类较多的科作为重点来讲,对于药用植物种类少的科,则要着重突出该科的特征,尤其是要抓住这些科最独特的特征来理解。如要求学生掌握豆科植物的关键识别特征:“花冠蝶形,二体雄蕊,子房上位,边缘胎座,荚果。”唇形科植物的特征“:茎四棱,叶对生,轮伞花序,唇形花冠,小坚果。”十字花科的特征:“十字花冠,四强雄蕊,角果。”在记住科的关键识别特征的基础上,带领学生走进标本室观察药用植物标本;走出课堂,实地观察野外自然生长的药用植物,通过标本的采集和制作等一系列实践活动,既巩固了理论知识,又掌握了必备的中草药鉴别技能。
3强化实验课上的“练”
药用植物学篇(9)
一、教学内容的组织与设计
药用植物学是我院为生物技术专业开设的专业选修课。药用植物学是利用植物学中的形态、构造及分类学的知识和方法来研究药的学科用植物的分类鉴定、药材鉴别,并进而调查药用植物资源,整理中草药种类。其中很多植物学方面的基础知识学生在前阶段的植物学课程里面已经学过,重复讲授既浪费教学时间,又不利于调动学生学习的积极性。因此,教学内容的选择,直接关系到教学的质量和效果。如何处理各学科之间,特别是相近学科之间那些既有某些共性又各具特点的内容,使之既融会贯通又避免不必要的重复是药用植物学教学工作中要重点解决的问题。考虑到我们的授课对象主要是生物技术等非药学专业学生,而他们的毕业实习单位主要是制药厂、中药基地等,结合学生实习和就业所需的知识和技能,因此我们将与植物学里面重复的知识让同学们自己学习,从而增加了同学们实习时常用到的生药学的部分知识。生药学是应用植物学、动物学、化学等有关学科知识来研究生药的来源、鉴定、化学成分及用途的科学,其理论与实践基础均贯穿于药用植物这门课程的学习中。因此,这两门课程之间存在着某些必然的联系。为使它们能达到有机地结合,教学内容的取舍和合理组织至关重要。我们以生药学内容为主线,将药用植物学与生药学教学穿行。
二、充分运用多种教学手段
药用植物与生药学所研究的内容需要记忆的很多,要求教师的授课语言既要科学严谨、又要简洁生动、便于记忆。只有这样,才能使学生的思维始终围绕着教学内容活动,才能使学生在愉快地接受知识的同时得到智力的开发。充分运用投影、幻灯、录像和多媒体等各种教学手段,使药用植物与生药学的微观知识宏观化、抽象知识形象化、间接知识直观化。例如植物形态、性状特征、显微特征,这些在课本上都只是墨线***,不够生动,学生在学习当中不能很准确理解。多媒体可以运用动画和大量的彩色实物***片,让学生对课本上文字的理解更加深刻。例如何首乌的云锦纹,实物的横切面、照片从色泽、花纹都能很好地体现“云锦纹”特征,而书本上的墨线***在感觉上就没那么好理解。还有大量的显微特征,课本上全是平面线条所绘的***,这些***跟肉眼在显微镜下实际看到的特征有一定的差别。我们在制作多媒体课件时可以采用彩色的显微照片,包括横切面、粉末、电镜的照片,就能很客观地说明问题,因为是实际的照片,其真实性能让学生准确到位地理解所学内容。在讲述每一味生药时,可以穿插与该药有关的民间故事、典故或者现代研究中跟市场、临床等实践有关的新闻或事件,使所学的生药跟生活实际联系起来,而不是孤立地死记硬背条条框框,不仅可以使学生耳目一新,增加兴趣,而且可以了解很多相关的知识。此外,在授课过程中应适当联系药物研究发展的新知识,对新药从基础研究到开发应用有所了解,使学生清楚地认识到每种新天然药物的研究成果,药用植物与生药学是基础。
三、激发学生的学习主动性
传统的教学都是老师满堂灌,学生抄笔记。本来这门课程的内容相对就比较单调乏味,加之这样的教学方法更令人觉得无聊,所以学生上课常走神。我尝试过让学生介入课堂教学中来,效果不错。具体做法是将下一节课要教的生药内容事先告诉学生,安排他们去查询有关资料,到上课时抽出10分钟时间给他们讲述所查资料的内容,内容要求跟书上有关联,但又不能重复。此举调动了学生的积极性,而且使汇报过程成了信息交流,经常会有趣味性的报告,活跃了课堂气氛。此外,老师上课时要经常提问,及时了解学生知识掌握情况,同时也让他们有机会向老师提问,提出他们的要求和希望,通过双方信息反馈,找出教学过程中的不足,并予以改正。总之,要多种方法穿插使用,才能让40分钟的课堂教学多姿多彩。
四、介绍广西特产中药
广西是全国中药材资源蕴藏量居前列的省份,我认为应该对本地的特产药材进行重点介绍,例如肉桂、广豆根、石斛、三七、钩藤、蛤蚧、金钱白花蛇、穿山甲、珍珠等,因为这些药材在学生以后的实际工作中会经常接触。另外,对于广西的特产中药,学生们比较容易了解到它们各方面的情况,学习起来觉得比较亲切,同时有一种自豪感。
《药用植物学》教学改革已进行两年,几年的教学实践证明,结合专业的实际需要,有目的地进行课程内容的组织与教学,为学生顺利进入实习阶段并学以致用起到了一定的作用。
参考文献:
药用植物学篇(10)
在讲解过程中要求其他组学生对讲解的小组进行点评和提问,此时设定的目标任务就会引导学主动获取知识,真正做到学以致用,而且培养学生的团队合作意识。
四、建立合理的考核体系
药用植物学学习的重点在于药用植物的鉴别,考核重点应该是药用植物的鉴别技能,但是传统考试模式主要是期末理论考试、实验成绩加平时考核,而且这三项中以期末理论考试为主。这种考试模式使学生只能纸上谈兵,无法真正考核学生的真实水平,而且容易误导学生只注重对课本的死记硬背,不重视课程实践环节,造成考试与社会需要相脱离、考试与学习相脱节、考试内容和方法与培养目标相脱节[2]。笔者依据教学方式及教学过程制定相应的考试模式,具体如下:课程考核总评包括实践考核、卷面成绩、学习过程考核三部分。其中实践考核占40%,主要考核植物、标本的辨认及实验操作技能;卷面成绩占30%,主要考基础理论知识;平时成绩即学习过程考核占30%,主要包括考勤、课堂表现及任务驱动教学法中提到的以小组为单位的任务完成情况。
五、结语
在以技能培养为目标的高职院校,药用植物学是实践技能性很强的课程。在理论课讲授时,理论知识够用即可,重在培养学生的知药、认药能力。在教学过程中将抽象的理论与实践融合,培养学生的实际动手操作能力,充分发挥学生学习的主观能动性,有利于学生理论知识和技能全面培养,对中药学专业学生综合素质的提高具有重要意义。
参考文献:
[1]刘玉华.任务驱动教学法在高职药学专业《药房药品管理实务》的实践研究[J].黑龙江医药,2010,23(6):939-940.
药用植物学篇(11)
摘 要:目的:通过校园药用植物资源的调查,为药用植物学教学实习提供基础资料,促进相关学科的教学科研.方法:踏查法和植物检索.结果:长治医学院校园有广义药用植物42科、63属、68种,其中蕨类植物1种,裸子植物6种,被子植物61种.结论:长治医学院校园药用植物资源丰富,是学生进行药用植物实践学习的良好场所.
关键词 :药用植物;长治医学院;调查
中***分类号:R96文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)01-0034-04
药用植物学是药学专业学生必修的一门专业基础课,在药学专业课程中起着承前启后的作用,是学习生药学、天然药物化学等相关课程的基础.药用植物学教学实习是课程理论联系实际的必经环节和重要纽带,可以从中培养学生认识、鉴别药用植物的技能,为日后学习、工作和科研奠定基础.长治医学院校园环境优美,植物资源丰富,为教学实习提供了便利的条件.为了加强和完善药用植物学教学实践体系,2014年4月~6月笔者对长治医学院药用植物资源进行了全面调查,以期为教学科研提供基本资料,为校园建设的合理规划提供参考.
1 自然地理概况
长治医学院创建于1946年,座落在有红色之都、魅力城市美誉的山西省长治市,占地面积777.80亩.地理位置约为北纬36°11′,东经113°06′,全年冬无严寒,夏无酷暑,雨热同季.年平均温度9.7°,年平均降水549.2mm,属于典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,适宜多种温带、亚热带及热带植物的生长.
2 调查方法
采用踏查法,采集标本、数码拍照和植物检索的方法对长治医学院校区药用植物资源进行调查.踏查过程中采集药用植物标本,并编号和标明拉丁学名、生境等特征;室内整理标本,根据相关文献和资料[1-6],进行植物检索,鉴定植物种类,将蕨类植物按秦仁昌系统,裸子植物按郑万钧系统,被子植物按恩格勒系统分门归类,编制植物名录,列出校园药用植物的种类、药用部位和功效.
3 结果分析
3.1 种类统计
据调查,长治医学院校园有药用植物42科、63属、68种.蕨类植物1科、1属、1种;裸子植物有5科、6属、6种;被子植物有36科、56属、61种,其中双子叶植物31科、51属、56种,单子叶植物5科、5属、5种(见表1).以药用被子植物的种数最多,其中双子叶植物占到总数的89%.
3.2 药用植物资源分析
校园内有药用蕨类植物和药用裸子植物7种,占总数的10%.其中包括两种珍稀物种-银杏和东北红豆杉,银杏的种子,药材上俗称“白果”,既可药用也可食用,有很好的敛肺平喘的功效;东北红豆杉树皮、枝叶、根皮可提取紫杉醇,具抗癌作用.另外还有油松、侧柏等,也具有很重要的药用价值.
长治医学院校园药用被子植物分为双子叶植物和单子叶植物两大类,其中种类较多的科有蔷薇科(10种)、木犀科(4种)、豆科(3种)和菊科(3种),占总数的30%.按照药用部位划分,全草类药材居多,其次是茎叶、根类、皮类、种子、花和其他类.按药用植物功效划分,有清热解毒药(蒲公英、连翘、紫花地丁等)、解表药(桑叶)、活血化瘀药(桃仁、牡丹皮、月季花等)、收敛固涩药(银杏、山茱萸等)、补益药(杜仲)、峻下逐水药(牵牛子)、利尿药(车前子)、消食药(山楂)、活血止血药(槐)、祛风湿药(木瓜)等.
4 结论与讨论
长治医学院校园内有着丰富的药用植物资源,不仅发挥着重要的生态作用,还具有重要的文化和科研价值.对于药用植物学教学实习来说,校园药用植物资源更是发挥了重要的教学服务作用.在校园内进行药用植物学实践教学,不仅给学生提供了最直接又可反复实践的机会,使学生认识了药用植物的形态、分布等特征,掌握了基本的药用植物鉴定方法,还增强了学生的对校园药用植物的保护意识.另外,通过本次调查,基本掌握了校园的药用植物资源状况,编制的植物名录可作为学生实习的一个参考资料,也可为校园药用植物的保护和合理规划提供有益的参考.同时,建议学校加强校园药用植物的宣传和保护,对药用植物进行挂牌标示;引种校园植物,建议以本地药用植物和珍稀濒危物种为主,来优化校园环境体系,使校园景观更丰富,为改善校园生态环境和教学科研发挥更大的作用.
参考文献:
〔1〕国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部2010年版)[M].北京:中国医药科技出版社,2010.
〔2〕张浩.药用植物学[M].北京:人民卫生出版社,2011.150-255.
〔3〕中国科学院植物研究所.中国高等植物***鉴(1-5)[M].北京:科学出版社,1994.