藥用植物學的概念范文

時間:2023-12-29 17:52:28

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藥用植物學的概念

篇1

【關(guān)鍵詞】高職護理專業(yè);用藥護理;教學改革

護士執(zhí)業(yè)資格考試制度的不斷完善、改革,對護理教育教學工作提出更高的要求。作為一名一線教師,我通過分析不斷變化的《護士執(zhí)業(yè)資格考試大綱》及歷年護士執(zhí)業(yè)資格考試情況,了解醫(yī)學護理學發(fā)展動態(tài),開展教學改革[1]。五年制高職學生有著年齡相對較小,心智不成熟,知識基礎較薄弱,對抽象的事物接受能力較弱,但可塑性較強,對生動的事物敏感,相應的對其接受力也較強。而他們又有著所學課程專業(yè)性強,課程內(nèi)容抽象難懂,課業(yè)任務重等特點。用藥護理作為護理專業(yè)的一門重要的醫(yī)學基礎課程,學習該課程需要有一定的化學、生物學、生化、病理等學科的基礎,因而更加大了他們學習的難度。致使很多同學談其色變,對所學內(nèi)容不理解,直到最后為了通過考試一味的死記硬背,造成不良循環(huán),導致后面學習其他相關(guān)護理專業(yè)課程知識鏈“斷鏈”,似懂非懂,產(chǎn)生惡性循環(huán)。我將從以下幾個方面來介紹我的探索。

1 教師課前整理好歷年真題題庫,盡早掌握接執(zhí)護考試動態(tài)

目前,對高職用藥護理與護士執(zhí)考“對接”的相關(guān)研究還停留在對考試內(nèi)容與現(xiàn)行用藥護理教學大綱一致性的研究,缺乏具體改革措施和相關(guān)題庫的建設。

建立歷年真題題庫,有的放矢,提前為執(zhí)護考試做好準備。在教學過程中我們發(fā)現(xiàn),僅靠學生畢業(yè)前的突擊訓練顯得力不從心,護士執(zhí)考考點在前期教學中的強化訓練變得尤為必要。在執(zhí)護考試內(nèi)容中用藥護理知識的得分率偏低,提高其的得分率應引起重視。具體研究內(nèi)容如下:

1.1 緊密結(jié)合護理專業(yè)特點,以護士職考為導向,精選教材內(nèi)容

同類學校同專業(yè)同課程教師進行對接,與護理專業(yè)老師進行課程銜接,以課程標準為基礎,以護士執(zhí)業(yè)Y格考試大綱為指導,結(jié)合護理行業(yè)需求,分析歷年執(zhí)護考試考點,對教學內(nèi)容進行調(diào)整,優(yōu)化教材,使之更符合護理專業(yè)的特色。

1.2 搜集歷年用藥護理相關(guān)真題,并建立相應題庫

以護士執(zhí)業(yè)資格考試為導向,進行教學改革,建立、完善護理藥理學題庫及相應教學資料;增強教學針對性,提高護士執(zhí)業(yè)資格考試通過率,提高用藥護理教學質(zhì)量。建設試題庫,提高學習針對性,使之更能符合護士執(zhí)業(yè)資格考試的考核標準。

2 課堂上運用含真題的課件,提前對接執(zhí)護考試

衛(wèi)生高職校的學生在畢業(yè)當年就有機會參加考試,通過考試可拿到上崗證,為畢業(yè)生順利就業(yè)鋪平了道路。全國護士執(zhí)業(yè)考試中涉及護理藥理學試題數(shù)均占每年考題9%以上,在對以往執(zhí)護考試結(jié)果進行統(tǒng)計時發(fā)現(xiàn):在資格考試該部分內(nèi)容得分率偏低。

2.1 課件中引入歷年護士職考真題

為了讓學生更好理解教學內(nèi)容,掌握應該學會的知識及技能,教師借助有針對性的課件(如加入歷年執(zhí)護考試的真題)可以提高學生學習效率,學生在后期護理專業(yè)課程的學習過程中,基礎醫(yī)學知識大量遺忘,用藥護理就是其中一門,造成后期專業(yè)知識學習困難。把真題題庫分類,并在教學過程中,聯(lián)系相關(guān)知識點講解剖析。

2.2 制作相關(guān)教學資料,組織相關(guān)教學活動

在建立真題題庫的基礎上,制作相關(guān)教學資料如教案、學案等,構(gòu)建用藥護理網(wǎng)絡教學平臺,課后組織用藥護理知識競賽等方式促進學生的學習。

3 探索中要注意的問題

為了讓用藥護理教學改革順利進行,在探索中還要注意一些細節(jié)問題,總結(jié)如下:

3.1 提高學生和教師對用藥護理的重視程度

向?qū)W生介紹我國護士執(zhí)業(yè)資格考試的現(xiàn)狀,介紹我校學生近年來考試通過率,讓學生認清形勢,產(chǎn)生危機意識,真正從思想上重視用藥護理的學習,在日常工作中有意識地把教學內(nèi)容與護士執(zhí)業(yè)資格考試聯(lián)系起來。

3.2 基礎課程和專業(yè)課程的銜接

基礎醫(yī)學教研室承擔用藥護理課程的教師與護理專業(yè)課的教師進行座談,對護理藥理學的課程設置和課程銜接進行分析、調(diào)整, 以護士執(zhí)業(yè)資格考試大綱為指導,對教學內(nèi)容進行了合并、刪減,增加與現(xiàn)代護理技術(shù)相關(guān)的知識,優(yōu)化基礎教學階段的課程設置。在原有用藥護理題庫基礎上進行刪減和添加,各方面盡可能符合大綱要求,加入真題,建立試題庫,并注意及時更新。與專業(yè)課程進行銜接,集體備課,聯(lián)系相關(guān)知識點講解剖析,強化考點訓練等。

3.3 跟蹤學習情況,多方評價

跟蹤學生學習情況,通過發(fā)放調(diào)查表等形式多方面評價其實際效果。護士職考考點在平時教學中強化訓練,提前演練。通過多形式多方面評價促進“教”與“學”,因材施教,注意個體化教學。在探索和實踐過程中可以根據(jù)各章節(jié)不同的特點來適當選擇合適的教學方法,突出重點,充分考慮各層次學生的學習能力和知識需求,多方位綜合考慮,力求提高教學質(zhì)量。

篇2

關(guān)鍵詞:高職院校;藥學專業(yè);藥用植物學;虛擬藥用植物園

引言

虛擬藥用植物園根據(jù)技術(shù)、表現(xiàn)形式、功能作用,可將其概念概括為通過計算機技術(shù)和Internet技術(shù)將實體藥用植物園以虛擬形式表現(xiàn),它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎,以空間數(shù)據(jù)為依托,以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為特征的面向公眾開放的網(wǎng)絡系統(tǒng),可實現(xiàn)藥用植物園的信息數(shù)字化管理,為公眾提供身臨其境的交流和訪問平臺。[1]

藥用植物學是一門研究具有醫(yī)療保健作用的植物形態(tài)、組織、生理功能、分類鑒定、細胞組織培養(yǎng)、資源開發(fā)和合理利用的一門科學,實踐性很強。虛擬藥用植物園是藥用植物園的一種虛擬表現(xiàn)形式,具有不受時空的限制以及具有較強交互性的特點,具有較好的臨場感和真實感,是實踐教學的一個重要補充。[2]

藥用植物園集教學、科研、科普教育于一體,具有保護生物多樣性、保存植物種質(zhì)資源等方面的功能,在學科建設與教學中發(fā)揮了重要作用,因此建立虛擬藥用植物園,打造網(wǎng)絡教學平臺,應用前景廣闊。

本文結(jié)合藥學專業(yè)虛擬藥用植物園構(gòu)建和河南省衛(wèi)生職業(yè)教育教學改革項目課題的實施,探索了構(gòu)建虛擬藥用植物園的必要性和可能性、構(gòu)建方法、實施措施以及實施效果,為虛擬藥用植物園在各學科實驗教學中的應用提供可借鑒的經(jīng)驗。[3]

構(gòu)建藥學專業(yè)虛擬藥用植物園的必要性和可能性

高等職業(yè)院校培養(yǎng)目標的突出特點就是實踐性和技術(shù)性,培養(yǎng)技術(shù)型實用型藍領(lǐng)人才,是我國已經(jīng)明確了的高職高專院校培養(yǎng)人才的方向。實訓是高等職業(yè)教育教學活動中最重要的教學環(huán)節(jié),實訓對于培養(yǎng)學生的實際操作能力和解決實際問題的能力是至關(guān)重要的,學生的大部分實踐能力都是通過實訓課程得到的,學生只有通過足夠的實訓和實習,才能具備理解和掌握該專業(yè)的理論知識,才能獲得足夠的實踐技能和動手能力。[4]

虛擬藥用植物園在教育、科研等領(lǐng)域中具有廣闊的應用前景,是實驗教學的一個新的發(fā)展方向。因此,虛擬藥用植物園的構(gòu)建具有重要的現(xiàn)實意義,是改善傳統(tǒng)實訓教學條件不足的一種良好手段,也是一大趨勢。

藥學專業(yè)虛擬藥用植物園的特點

虛擬藥用植物園有以下三個特點:①交互性和自主性,虛擬藥園不受時間和空間限制,具有較強的人機交互性。②開放性,虛擬藥園是通過網(wǎng)絡系統(tǒng)向用戶開放的,用戶可依據(jù)自己的時間安排自由進入或退出該系統(tǒng)。③高效率和資源共享性,用戶可在不同地域、不同終端上同時瀏覽該系統(tǒng),拓寬了學習空間,提高了學習效率,又因網(wǎng)絡本身的特性使得虛擬藥園資源可以共享。[5]

藥學專業(yè)虛擬藥用植物園構(gòu)建

1.構(gòu)建藥學專業(yè)虛擬藥用植物園的方法

立足河南四大懷藥等有名的道地藥材;大宗藥用植物,面向全國著名藥用植物及其常見藥用植物為基本內(nèi)容,充分利用實地實習等機會數(shù)碼拍照,利用搜索引擎,搜集大量藥用植物圖片和文獻資料,使用圖像處理軟件和網(wǎng)頁制作軟件,在本地磁盤上創(chuàng)建站點并編輯網(wǎng)頁,然后將這些網(wǎng)頁上傳到校園網(wǎng)的Web服務器上,進而建立虛擬藥用植物園,以供全校師生使用。

2.藥學專業(yè)虛擬藥用植物園的設計思想與創(chuàng)新點

根據(jù)職業(yè)教育的國家整體培養(yǎng)目標和藥學專業(yè)培養(yǎng)目標,體現(xiàn)職業(yè)教育的特色,樹立以技能帶動理論的思想,設計開發(fā)實用、交互、開放的藥學專業(yè)虛擬藥用植物園學習平臺,為教學和科研服務。[4]

虛擬藥用植物園以校園網(wǎng)為平臺,以藥用植物學為核心,具有較好的臨場感和真實感,特點是應用的交互性、參與性和實用性。

3.藥學專業(yè)虛擬藥用植物園設計與內(nèi)容

虛擬藥用植物園以典型藥用植物為核心內(nèi)容,建立虛擬藥用植物園——藥用植物圖片庫,對藥用植物園中所有的藥用植物都照植物分類系統(tǒng)進行分類,并配以分辨率極高的圖片,根據(jù)《藥典》、《中藥大辭典》等權(quán)威參考文獻以及最新的研究報道,給出各種藥用植物的門、科、屬,植物科名、拉丁學名以及正規(guī)的植物中文名和俗名。同時配以各種藥用植物的形態(tài)特征與鑒別方法,藥用價值和活性成分。

虛擬藥用植物園學習平臺設計包括:界面設計、圖片處理、文字排版與網(wǎng)頁制作。

虛擬藥用植物園內(nèi)容由文字材料和圖片組成。其中,文字材料包括藥用植物學課程標準、藥用植物的形態(tài)、藥用植物的生理、藥用植物的分類與藥用植物的命名;藥用植物圖片庫是虛擬藥用植物園的主要內(nèi)容。

藥用植物圖片庫的構(gòu)建分為四部分:圖片拍攝、圖片處理、圖片分類及圖片說明。

最后運用Macromedia Dreamweaver MX、Microsoft FrontPage等網(wǎng)站制作軟件,將收集、整理、加工后的虛擬藥用植物文字材料、圖片有機組合,按照克朗奎斯特系統(tǒng)進行有序分類、設計、鏈接、存儲,最終建立一個循序漸進、層次分明并與現(xiàn)行人民衛(wèi)生出版社鄭漢臣主編的藥用植物學教材基本同步的虛擬藥用植物園學習平臺。

藥學專業(yè)虛擬藥用植物園實施效果

虛擬藥用植物園的建立,為學生提供了一種嶄新的不受實地實習課時多少、生長季節(jié)、區(qū)域分布、天氣變化等影響的自由學習模式,為學生提供了一個方便、直觀的學習平臺。學習者可以隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng),進入虛擬藥用植物園學習平臺學習。實踐證明,在實踐教學中,讓學生瀏覽虛擬藥用植物園,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,調(diào)動了學習積極性,通過細致觀察,圖片瀏覽,文字閱讀,增強了學生對藥用植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性的全面認識。

經(jīng)過虛擬藥用植物園的學習訓練,學生正式野外見習時,見習的自主性顯著增強、目的更加明確、針對性更加突出,對藥用植物的命名、分類、形態(tài)特征、活性成分的掌握更加準確,鑒別藥用植物真?zhèn)?、質(zhì)量優(yōu)劣的能力顯著增強。

虛擬藥用植物園的建立,在人才培養(yǎng)和教學質(zhì)量提高中發(fā)揮著重要作用,對提高學校辦學實力、辦學水平和教學質(zhì)量起到了有力的推動作用。

參考文獻:

[1]宋象軍.虛擬實驗室在高校實驗教學中的應用前景[J].實驗技術(shù)與管理,2005,22(1):35-37.

[2]劉延華,桂萬云.虛擬實驗室在高校實驗教學中的應用前景[J].洛陽師范學院學報.2006,(2):94-96.

[3]曾令杰,梁暉.藥用植物學與生藥學體系化實踐教學平臺的構(gòu)建與應用探討[J].教育教學論壇.2012,(36):246-248.

[4]卑占宇,郭小慧,何新蕾,等.藥學專業(yè)有機化學虛擬實驗室學習平臺的構(gòu)建與應用研究[J].中國醫(yī)藥導報,2012,9(15):163-167.

篇3

隨著計算機軟硬件和圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展,三維重建技術(shù)應運而生。相比二維圖像,三維圖像更直觀、更精確,觀察者可以從任意角度觀察圖像。利用計算機圖形學的知識,進一步通過人機交互,對重建出的物體進行各種擬真操作,如旋轉(zhuǎn)、縮放、切割等,使各組織在三維重建中得以系統(tǒng)、完善地表達,教師能夠更好地借助它對物體進行空間定位,詳細講解各解剖結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系。三維重建技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于生物醫(yī)療行業(yè)的各個環(huán)節(jié),如在生物體組織形態(tài)結(jié)構(gòu)學[6-9]、醫(yī)學疾病準確診斷和手術(shù)規(guī)劃與模擬[10-12]、醫(yī)學教育和研究[4,13]等方面發(fā)揮著重要的作用。

三維重建技術(shù)在藥用植物學教學中的應用

藥用植物學是中藥學、藥學、中藥制藥學、藥劑學等專業(yè)學生的重要專業(yè)基礎課,是學習中藥學、中藥鑒定學、生藥學、藥用植物栽培學、中藥資源開發(fā)與利用等學科的形態(tài)學基礎。學習藥用植物學的任務是使學生理解和掌握藥用植物的形態(tài)特征、顯微結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)分類,但如何使學生從空間結(jié)構(gòu)理解藥用植物的各個器官和內(nèi)部構(gòu)造特征,并對不同藥用植物加以區(qū)分,特別是一些外部形態(tài)相似而藥性差異顯著的植物進行區(qū)分是整個教學的難點。因此,采用傳統(tǒng)教學與三維重建技術(shù)資料教學相結(jié)合的教學模式就會彰顯出強大的優(yōu)勢。三維重建圖像比二維照相和視頻更直觀學生可根據(jù)自己的要求,任意旋轉(zhuǎn)、組合和拆分,從不同側(cè)面進行觀察,有利于學生建立起立體空間概念,加深對抽象知識的理解。例如:在植物莖次生構(gòu)造的學習中,木材三切面(橫切面、徑向切面、切向切面)的比較,對學生而言,首先可以在電腦中觀察植物木材次生構(gòu)造的三維形態(tài),幫助學生們直觀地理解并記憶各種切面的結(jié)構(gòu)及其特征形狀,對各結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系也能清楚地觀察到,而不再需要辛苦地冥想各結(jié)構(gòu)的立置。可以拓展教學內(nèi)容應用三維重建技術(shù),可優(yōu)化教學過程,激發(fā)學生的學習興趣,開發(fā)學習潛能。由于實驗條件的限制(學生人數(shù)多,標本來源有限等),學生的實踐機會很少。雖然隨著計算機輔助教學的開展,教師在教學過程中使用幻燈課件、實物錄像、投影等輔助手段,在一定程度上提高了教學效果,但學生在課后復習或自學過程中,還是只能面對課本和平面圖譜對植物結(jié)構(gòu)和顯微構(gòu)造進行辨認。由于植物結(jié)構(gòu)異常復雜和學生的學習時間緊張,復習效果不盡如人意。重建的三維模型可以在個人計算機上使用三維重建技術(shù)的應用,解決了學生下課后看不到標本、不方便復習的難題,方便老師的教學和學生的學習。如果將各種三維重建模型放在服務器上,學生在安裝了適當?shù)膱D像軟件后,就可以隨時登錄服務器下載三維模型,學習者變被動為主動操作圖像,而不用專門到實驗室,這樣他們可以自己安排學習時間及學習進度,滿足個性化學習的需求。降低教學成本常見藥用植物可以通過野外實習采集標本解剖來進行學習,但某些藥用植物,比較昂貴和稀有,沒有標本,這類植物的教學將陷入癱瘓,而這類植物往往又具有很好的藥用價值。基于成本的考慮,課程中學生并沒有太多的機會來通過實驗、觀察,加深對所學內(nèi)容的理解。通過影像三維重建模式能為解剖學教學提供活體功能狀態(tài)下器官形態(tài)結(jié)構(gòu)知識及可視化的動態(tài)資料,加之三維重建資料可以無數(shù)次使用,使教學內(nèi)容不受時間、空間限制,可降低教學標本的需求量和教學成本。

三維重建技術(shù)應用于藥用植物學教學的難點

與人體解剖學的三維重建不同,人體解剖學教學需要重建的三維模型單一。而植物的形態(tài)變化豐富、生長發(fā)育機理復雜,解剖結(jié)構(gòu)復雜,即使同一種類的植物由于環(huán)境因素的影響也會呈現(xiàn)出形態(tài)多樣性和隨機性,無法用簡單統(tǒng)一的模型對其進行仿真。因此,構(gòu)建植物的三維模型時,工作量巨大,成本高昂。但是,一旦數(shù)據(jù)庫建立,其三維重建資料不僅可以應用于藥用植物學教學,還可以應用于中藥學和中藥學鑒定的教學中,對藥用植物資源開發(fā)和利用研究都有很大幫助。而且對珍稀藥用植物(水杉、紅豆杉、天麻、黃芪、明黨參、北沙參、厚樸、黃檗、牡丹、人參、杜仲、巴戟天等)構(gòu)建三維模型更有實際意義,因為這些珍稀藥用植物資源的稀缺性和不可得,在教學過程中往往一帶而過,學生對這類珍貴的藥用植物的了解較為匱乏,而三維重建資料可以解決教學中的這類問題。

結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞:生藥學;教學方法;效果

生藥學(pharmacognosy)是應用本草學、植物學、動物學、化學(包括植物化學、藥物分析化學、生物化學等)、中醫(yī)學、藥理學、臨床醫(yī)學和分子生物學等學科的理論知識和現(xiàn)代科學技術(shù),研究生藥的基源、鑒定、有效成分、生產(chǎn)、采制、品質(zhì)評價及資源可持續(xù)性開發(fā)利用等的一門學科。

我校2008年新建藥學院,直至2012年,生藥學課程為第5次開設,主要針對藥學專業(yè)四年制本科學生。學生普遍反映生藥學的理論雖不深奧,但概念較多,內(nèi)容繁雜枯燥,難以記憶。如何提高學生的學習興趣,使抽象枯燥的內(nèi)容生動具體化,發(fā)揮學生的主動作用,提高生藥學教學質(zhì)量,是我們在生藥學教學中需要解決的問題。

1 改進課堂教學

1.1 活躍課堂氣氛,提高學生學習興趣

生藥學的教學主要是在課堂上完成的,因此課堂教學的質(zhì)量直接關(guān)系到學生學習的效果。為了解決生藥學內(nèi)容比較抽象、枯燥乏味的問題,我室教授將一些妙趣橫生的民間小故事搬到了課堂上,以吸引學生的注意力,活躍課堂氣氛。如巴馬長壽鄉(xiāng)的奧秘與一種生藥材“火麻”密切相關(guān),巴馬山區(qū)種植火麻已有幾百年的歷史,巴馬人一談到巴馬火麻,就會脫口而出:“天天吃火麻,活到九十八”。據(jù)國際自然醫(yī)學會調(diào)查發(fā)現(xiàn),火麻含有大量的微量元素和豐富的不飽和低脂肪酸,而經(jīng)常攝入不飽和低脂肪酸,正是巴馬百歲老人長壽的奧秘所在。再如何首烏、當歸的名稱來源,人參、柴胡、甘草等相關(guān)的民間奇聞軼事,對學生記憶生藥的特征、作用非常有幫助。

隨著當今社會競爭和壓力增大,人們越來越重視怎樣通過中藥調(diào)理和養(yǎng)生保健保持身體健康,學生們也對一些具有保健和養(yǎng)生功能的生藥特別感興趣,想了解其在保健、美容及養(yǎng)生方面的應用。針對這一現(xiàn)象,我室教授授課時,還適當增加了具有“藥食同源”類生藥在日常保健養(yǎng)生中的應用實例,如山藥、黃芪、紅棗、枸杞、黨參等,不但從側(cè)面促進了學生學習生藥學的興趣,教學質(zhì)量也相應得到了提高。

1.2 實物教學與多媒體相結(jié)合

生藥學課程的主要特點是內(nèi)容豐富,圖像資料多,實踐性強。因此我校從開設課程之初一直采用多媒體教學法,多媒體課件中包括生藥原植物(動物)圖片、藥材標本圖片、顯微組織和粉末圖片等圖文并茂的內(nèi)容,使《生藥學》教學變得形象、生動、靈活,增強了學生的感性認識,便于學生理解和記憶。但是單純的多媒體教學只是突出體現(xiàn)在視覺和聽覺效果上,而無法實現(xiàn)觸覺、嗅覺和味覺等方面的體驗效果。因此,我室從去年開始陸續(xù)購得150余種常見中藥材,幾乎囊括了所有教材上講到的生藥。我們將藥材分裝成小袋,每次理論課時分發(fā)給學生,使學生可以觸摸,嗅聞,甚至品嘗,更大地激發(fā)了學生的學習興趣,加深了學生的對各種生藥特征的掌握和記憶,大大地提高了教學效果。

1.3 尊重并突出傳統(tǒng)鑒別心得

生藥材的鑒別內(nèi)容較分散、枯燥、不易記憶。對此古代勞動人民展現(xiàn)出了他們非凡的智慧,他們對生藥材的鑒別要點有言簡意賅的總結(jié),歸納為“歌訣”或經(jīng)驗術(shù)語。時至今日其中的大部分在生藥材鑒別中仍然具有非常重要的實際指導意義,如描述貝母類生藥的“大貝單瓣似元寶,珠貝元寶瓣合抱,松貝粒小懷抱月,青貝扁圓開口笑,爐貝圓錐有黃斑,平貝上下兩面凹,貝母鱗莖皆分瓣,若不分瓣是假冒”:野山參的“蘆長碗密棗核芋,緊皮細紋珍珠須”;大黃的“星點”:天麻的“鸚哥嘴”等,這些歌訣或經(jīng)驗術(shù)語字數(shù)少,句子短,朗朗上口,生動傳神的表現(xiàn)出了生藥材的性狀特征,一方面可加深學生對藥材性狀的理解,另外也方便了學生記憶,起到了事半功倍的效果。所以在課堂教學中,我室教授講解到相關(guān)內(nèi)容時,均將“歌訣”或經(jīng)驗術(shù)語講給學生,增強學生對該部分內(nèi)容的理解記憶,并在考試中也涉及到相關(guān)內(nèi)容。

1.4 “探究式”教學法

“探究式”教學是以現(xiàn)代教學理論為指導,在教師的啟發(fā)誘導下,著眼于發(fā)展學生的自主學習能力,讓學生通過主動的學習過程去獲取知識,不斷提高學習能力的教學方法。

本教研室《生藥學》的主講教師根據(jù)教學大綱的要求,生藥學知識體系的特點及章節(jié)的內(nèi)容安排,在每個教學章節(jié)中選出一兩種代表性的生藥,安排講課時間表。學生分為3人一小組,每小組由1位小組長負責,選一種生藥,按照教學大綱要求,小組成員分工查閱文獻,交流討論,制作多媒體課件,精心準備教案和講稿。教師在過程中起到引導的作用。在課堂上,預留約一個課時的時間,每次由一個小組上講臺作為“教師”授課,其他小組可積極提問,小組成員需要答疑解惑。授課完成后,對于學生存在疑問的內(nèi)容以及難點、重點內(nèi)容,教師再做詳細重點的講解,以保證學生能夠準確的理解和掌握知識,同時對學生的講解情況做出評價,對于存在的問題提出改進意見。這種教學模式改變了傳統(tǒng)教學法機械、枯燥的問題,對教學過程的互動性有所提升,也能促進教師從知識的傳授者向引導者轉(zhuǎn)變。充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性思維,提高了學生獲取信息的能力,自主學習的能力,分析問題、解決問題的能力,同時還培養(yǎng)了學習興趣,轉(zhuǎn)變了學習觀念,由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習,提高了課堂的學習效率。根據(jù)生藥學教學特點,努力改變教與學脫節(jié)、學與用脫節(jié)的現(xiàn)象。通過教學活動最大限度地調(diào)動學生的自主性與創(chuàng)造性,讓學生學會運用已掌握的知識理解未知的東西、思考新的問題,拓寬學生知識面,提高教學效果。

2 改進實踐教學

2.1 改進實驗課教學

我們的實驗課一直堅持把學習的主動權(quán)交給學生。實驗課均為單人1組,綜合性實驗占75%。學員所觀察的生藥材達到80余種,平均每次課10種。觀察的生藥永久切片為40張,平均每次課5張,每次實驗課學員均自己動手做粉末切片,共計20張。我們首先優(yōu)化實驗內(nèi)容,增加了常見生藥偽品的鑒定,授課時對照真品與偽品實物,逐條講解特征;其次,實驗課結(jié)束前增加一次實驗考核,考核內(nèi)容為未知生藥粉末鑒別及常見的生藥材鑒定,學生不但要鑒別出一種未知的生藥粉末,畫出顯微特征圖,還要認識十種以上的生藥材,而實驗成績占課程總評分的30%。這種考核方式提高了生藥學的教學質(zhì)量,端正了學生的學習態(tài)度,加強了學生實際動手能力的培養(yǎng),取得了良好的效果。

2.2 開放性教學模式

生藥實物標本在教學中具有不可替代的作用,我室經(jīng)過不斷積累,建立了40平方米的生藥標本室,包括生藥標本、浸制標本、藥用動物、礦物標本和臘葉標本。目前已展示各種標本150余種,全天對學生開放。同時,我們充分發(fā)揮了網(wǎng)絡課程開放性、交互性、共享性、自主性的優(yōu)勢。建立了涵蓋整個《生藥學》和《藥用植物學》的網(wǎng)絡教學平臺。依托我校功能完善的局域網(wǎng),在教學過程中將生藥學網(wǎng)絡課程和藥用植物學網(wǎng)絡課程推薦給學員,提高教學效果。并建立了網(wǎng)上生藥標本館和虛擬藥用植物園,增加了教學信息量。積極開展了第二課堂活動,組織和指導學有余力的學員采集和制作藥用植物學和生藥學標本,指導學員撰寫說明,并開展標本制作競賽,最后收集學員制作的標本入本室生藥標本館。整個活動能使學員獲得最直接的感官認識,為學生提供了創(chuàng)新實踐平臺,達到增強學生科技創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)的目的。

3 增加野外實踐

篇5

關(guān)鍵詞:民族植物學;知識背景;植物學;課程教學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)18-0280-03

植物學是一門古老的科學,古希臘亞里士多德的學生提奧夫拉斯圖斯被視為植物學的創(chuàng)始人。公元前300年他在哲學原理基礎上對植物進行分類和描繪[1]。19世紀中葉,李善蘭與外人合譯的《植物學》傳播了近代植物學的基本理論,以后,我國才開始有了植物學的專門研究機構(gòu),大學也開設了植物學方面的課程。自然科學以及工程技術(shù)的滲透,促使植物學各分科的不斷發(fā)展和更新[2],并形成了不少的交叉科學。美國植物學家哈什伯杰于1895年最早提出民族植物學的概念,即Ethno-botany,定義為“研究土著民族利用的植物”。美國民族植物學家福特(R.I.Ford)發(fā)展了這一定義,著重強調(diào)“人與植物的直接交互作用”這一核心[3]。在沒受到科學教育等外界因素影響的前提下,人們已有的零散的對人與植物的相互作用的認識,即民族植物學知識,與人們在生活中同植物之間的關(guān)聯(lián)程度有密切關(guān)系。筆者在教學實踐過程中,逐漸體會到若能在植物學教學中合理、有效地利用學生的民族植物學知識背景,可為提高植物學教學質(zhì)量和增強教學效果服務。

一、植物學教學的特點

植物學是生物類專業(yè)一門經(jīng)典的專業(yè)基礎課,它主要研究植物的形態(tài)解剖、生長發(fā)育、生理結(jié)構(gòu)、分類、起源演化及與人類關(guān)系等[4-5]。對于高等師范院校生物科學專業(yè)的學生來說,它是大學低年級首先接觸的直觀性很強的專業(yè)基礎課[6-7]。植物學不僅是學生學習后續(xù)專業(yè)課程(植物生理學、植物生態(tài)學、植物組織培養(yǎng)、植物資源學等)的基礎,對于師范生而言,也是未來中學生物教學中可以運用的重要內(nèi)容[4]。因此,應該充分認識植物學教學的鮮明特點,以求在教學實踐中有的放矢,游刃有余。

感性認識是理性認識的源泉,植物學教學的過程,需要使學生更多地接觸自然實際,獲得豐富的感性認識,進而整理、概括,得到有關(guān)植物的本質(zhì)的認識。故植物學教學中應著重強調(diào)觀察、比較和分析的學習方法;瑞士著名教育心理學家皮亞杰提出的建構(gòu)主義認為,學習是學習者主動地通過新舊經(jīng)驗的相互作用來建構(gòu)知識的過程。“興趣是最好的老師”,故植物學教學需要培養(yǎng)和調(diào)動學生的學習興趣;此外,生物科學(師范)專業(yè)著重培養(yǎng)掌握生物科學的基本理論、基本知識和實驗技能,能夠在中學進行教學和教學研究的教師、教學研究人員。中學生物教學活動中的課堂實驗、課外實踐、科技活動等都有賴于帶隊老師的生物學專業(yè)素養(yǎng)和知識功底。故植物學教學應契合人才培養(yǎng)的目標,夯實學生的專業(yè)知識儲備,提升實際運用能力。

二、民族植物學知識背景的利用對于植物學教學的啟發(fā)

知識經(jīng)濟時代世界各國都把高等教育作為教育的重點。我國高等教育按專業(yè)培養(yǎng)人才,地方高師院校中生物科學專業(yè)旨在為基礎教育輸送更多有用人才。但要注意到,植物學具有名詞術(shù)語繁多、概念抽象、實踐性強、實驗材料的季節(jié)性強等特點。如何使之與時代需求和發(fā)展相適應是目前植物學教學中的重要任務[7]。合理、有效地利用學生的民族植物學知識背景,對促進植物學教學具有很好的效果,可以體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.利用民族植物學知識背景可增強植物學教學效果。植物學的教學對象具有生物學的基本常識,對于生活環(huán)境中的各種植物,尤其是有花植物具備不同層次、水平的認識。在將這些認識系統(tǒng)化,傳授和強化科學知識的過程中,民族植物學內(nèi)容是最“接地氣”,最能增強教學效果的。在種子植物形態(tài)解剖部分的教學中,許多知識點的講授、課堂互動的形成中,均可見一斑。例如,桔子、花生、桃、玉米、蘋果等均是常見可食植物的果實。學生成長過程中接觸上述大小、形狀、顏色各異的植物種子所形成的感性形象,無疑對于理解它們千變?nèi)f化的外表背后共有的或極相似的內(nèi)部構(gòu)造很有利。再如,許多植物的變態(tài)營養(yǎng)器官是人類利用的主要部位或有用成分的主要來源。餐桌上見到的蘿卜、胡蘿卜都是變態(tài)根;馬鈴薯、洋姜則均為塊莖;以洋蔥、大蒜調(diào)味是利用了它們的鱗莖或鱗葉間的腋芽。運用這些貼近生活的實例,有助于學生更好地學習掌握植物器官各部的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

另外,孢子植物及種子植物分類部分的教學中,可將民族植物學知識,即關(guān)于“人與植物的直接交互作用”的知識,緊密地結(jié)合至各個植物類群的教學內(nèi)容中去。被子植物種類眾多、規(guī)模龐大,了解和掌握代表類群的重點特征一直是教學的重點和難點。單純、機械的文字描述的堆砌,有礙于學生對植物類群的形態(tài)特征的認知和植物進化演化規(guī)律的把握。結(jié)合民族植物學知識,將教材中平面化的“植物”立體化,是優(yōu)化植物學教學的一種良好嘗試。例如,被子植物分類的不同科中,禾本科包含了人類的糧食作物中的絕大部分種類,如小麥、水稻、玉米、高粱等;十字花科中有多種植物為常見蔬菜,花椰菜、大白菜、小白菜等為極佳的代表;同時常見于餐食的還有茄科的辣椒、茄子、西紅柿、馬鈴薯;葫蘆科的絲瓜、冬瓜、黃瓜、苦瓜等;另外,極大地豐盈了水果世界的薔薇科,囊括了梨、蘋果、桃、杏、李、櫻桃、枇杷、覆盆子等很多種類。在藥用植物的寶庫中,五加科、傘形科涵蓋了很多藥源植物,諸如,人參、三七、五加、當歸、柴胡等。學生的民族植物學知識(關(guān)于“人與植物的直接交互作用”的知識)背景為植物學教學提供了良好的土壤。

2.運用民族植物學知識背景可創(chuàng)設良好植物學教學氛圍。維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)理論”認為,學生的發(fā)展有兩種水平:一種是學生的現(xiàn)有水平;另一種是學生可能的發(fā)展水平,也就是通過教學所獲得的潛力。兩者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū)。教學應著眼于學生的最近發(fā)展區(qū),為學生提供帶有難度的內(nèi)容,調(diào)動學生的積極性,發(fā)揮其潛能,超越其最近發(fā)展區(qū)而達到下一發(fā)展階段的水平,然后在此基礎上進行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。植物學教學開始之前,學生所具備的民族植物學認識是零散的、模糊的,有些甚至是錯誤的,但合理利用他們的民族植物學知識背景卻可為良好的植物學教學鋪平道路。比如,在植物學實踐教學中,針對薔薇科植物金櫻子,很多學生難以陳述它的營養(yǎng)器官的特征,但可以欣然講述應于何時采集它多刺的果實,如何處理,之后熬糖、釀酒。巧妙、合宜地將民族植物學知識與植物學教學結(jié)合,可在輕松、愉快的氛圍中開展教學,調(diào)動學生的學習積極性,“超越最近發(fā)展區(qū)而達到下一發(fā)展階段的水平”。再如,很多學生自小喜歡吃山上的板栗,對于野外環(huán)境中與板栗果序外形相像的錐栗、茅栗也表現(xiàn)出很大的興趣,因此可以在實踐教學中,歸納講述殼斗科(含物種板栗、錐栗、茅栗)的重點形態(tài)特征及常見種類的簡單區(qū)分;另外,針對某些出現(xiàn)在同一小生境中的藤本植物,像何首烏、絞股藍、烏蘞莓等,可以將各種類的識別特征、經(jīng)濟利用進行對比,使學生對所學習的目標植物有好奇心(如何食用、藥用等),從而對相關(guān)專業(yè)知識保有深刻記憶。

3.借助民族植物學知識背景可提升師范生植物學知識應用能力。生物科學(師范)專業(yè)的培養(yǎng)對象很大一部分將來會成為初、高中生物教學的新生力量,地方高校的人才培養(yǎng)應服務于地方經(jīng)濟、文化、教育的發(fā)展。本科教育階段,通過植物學教學對學生已有的民族植物學知識補充和豐盈后,將顯著地提升其植物學專業(yè)素養(yǎng)。中學生物課程要求初任教師快速、高效地將教材內(nèi)容與鮮活實例相結(jié)合,這使得植物學知識的就地利用能夠展現(xiàn)最大的魅力。例如,編寫中學生物校本教材。就植物在國民經(jīng)濟、生產(chǎn)生活中的作用而言,地方常見藥用植物的分類、鑒別、利用、采收、種植等即為較好的校本教材素材。再如,中學生科技活動的實驗設計。有針對性地選擇地方經(jīng)濟植物、環(huán)保植物等作為實驗對象,可以有效發(fā)揮植物資源優(yōu)勢,甚至為長遠的開發(fā)應用提供創(chuàng)意。另外,中學生物實踐教學。地方中學的生物教學天然地易于與植物學知識相融合,中學生的戶外實踐、夏令營活動等,均會對帶隊生物科任教師給出最直接、最真實的檢驗,因此,對未來中學生物教師的培養(yǎng)過程中,通過植物學教學對其已有的民族植物學知識進行完善和提升,對于鞏固其已有的植物學專業(yè)知識,促進其理論知識靈活應用能力的提升,實現(xiàn)專業(yè)素養(yǎng)的扎實積累,均是意義重大的。

三、關(guān)于植物學教學中有效利用民族植物學知識背景的幾點建議

植物學教學的主要目標是幫助學習者了解掌握植物的形態(tài)、分類、生理、生態(tài)、分布、發(fā)生、遺傳、進化研究中比較成熟的結(jié)果,但同時,植物學教學也是將學生既有的零散、模糊的一些植物學常識進行抽提和升華的重要途徑。在植物學教學中充分利用學生的民族植物學知識,既是植物學教學的需要,也是展現(xiàn)民族植物學的社會及文化價值的重要方式,對植物學發(fā)展進程中的文化傳播有著積極的意義。

1.在植物學理論教學中合理地利用學生的民族植物學知識背景。植物學理論教學過程中,可將民族植物學知識結(jié)合到植物形態(tài)解剖部分、孢子植物和種子植物分類部分內(nèi)容中。形式不必拘泥,如講授植物的根這一營養(yǎng)器官時,可以學生小組為單位,預先收集所熟知的相關(guān)民族植物學信息(如對植物根的利用方式),整理匯總后,由任課教師在植物學教學中對結(jié)果評析、校正錯誤(如將變態(tài)莖看作根);再如,以個人為單位,將學生熟知的當?shù)赜^花植物或蜜源植物的民族植物學知識集結(jié),在課堂上形成口頭報告,可為花部結(jié)構(gòu)變化及與傳粉昆蟲關(guān)系的教學提供優(yōu)質(zhì)素材,同時也為鍛煉、培養(yǎng)學生科研意識做準備。

2.在植物學實踐教學中有效地利用學生的民族植物學知識背景。植物學實踐教學過程中,可在當?shù)氐牟煌锶郝渲小⒉煌∩忱铮柚鷮W生的民族植物學知識,加深教學內(nèi)容在學生頭腦中的印象,達到傳統(tǒng)教學無法匹敵的教學效果。如在帶隊野外實習過程中,若要介紹不同植物用途、形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造和進化演化方式,可以從民族植物學的視角,激發(fā)學生對植物學的學習興趣,使其主動進行知識建構(gòu),以科學知識補充和完善已有的普通植物學知識。“人與植物的直接交互作用”要求人類的理性回歸,在植物學實踐教學中應傳播建立和諧的人類與植物、人類與環(huán)境關(guān)系的正確理念。

3.借學生的民族植物學知識背景賦予植物學教學文化韻味。傳統(tǒng)的理科專業(yè)課程教學中,文化氣息往往較為稀薄,應著力注入更多的人文血液。植物學教學中,孤立地關(guān)注植物本身,而忽略人類在與植物相互作用的漫長歷史過程中產(chǎn)生的文化積淀,勢必難以收到良好的教學效果。因此,生物科學專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,學生的人文素養(yǎng)的提升也是非常迫切和必要的。植物學教學應借民族植物學知識獲得更多的文化韻味。人類文明史上幾千年來傳承的民間藥物對傳統(tǒng)醫(yī)藥文化的極大豐富;通過鄉(xiāng)規(guī)民俗、禁忌等,運用宗教、信仰的力量崇拜和保護的某些植物、大片原始森林;熱帶地區(qū)經(jīng)濟植物蘊含的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化與當下社會發(fā)展的沖突等。植物學教學中應當充分發(fā)掘?qū)W生的民族植物學知識背景中的潛能,滿足教學目標的眼前需要,助力文化氣息的長遠培養(yǎng)。

參考文獻:

[1]吳國芳,馮志堅,馬煒梁,周秀佳,朗奎昌,胡人亮,王策箴,李茹光.植物學(下)[M].北京:高等教育出版社,1992.

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[3]斐盛基.民族植物學[J].科學雜志,1985,37(2):23-32.

[4]周建良,劉炳榮,嚴岳鴻,何祖霞.論植物學課程建設[J].當代教育理論與實踐,2011,3(1):103.

[5]陳東紅,黃勇,阮穎.植物學教學改革的必要性與措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014,(1):336.

篇6

[關(guān)鍵詞] 代謝組學; 藥用植物; 分析技術(shù); 次生代謝; 代謝途徑

Metabolomics research of medicinal plants

DUAN Lixin1, DAI Yuntao2, SUN Chao3, CHEN Shilin2*

(1.Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China;

2.Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China;

3.Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union

Medical College, Beijing 100193, China)

[Abstract] Metabolomics is the comprehensively study of chemical processes involving small molecule metabolites. It is an important part of systems biology, and is widely applied in complex traditional Chinese medicine(TCM)system. Metabolites biosynthesized by medicinal plants are the effective basis for TCM. Metabolomics studies of medicinal plants will usher in a new period of vigorous development with the implementation of Herb Genome Program and the development of TCM synthetic biology. This manuscript introduces the recent research progresses of metabolomics technology and the main research contents of metabolomics studies for medicinal plants, including identification and quality evaluation for medicinal plants, cultivars breeding, stress resistance, metabolic pathways, metabolic network, metabolic engineering and synthetic biology researches. The integration of genomics, transcriptomics and metabolomics approaches will finally lay foundation for breeding of medicinal plants, R&D, quality and safety evaluation of innovative drug.

[Key words] metabolomics; medicinal plants; analytic technology; secondary metabolism; metabolic pathway

doi:10.4268/cjcmm20162202

植物在長期的進化過程中,產(chǎn)生了數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)迥異的小分子代謝物。這些物質(zhì)在植物生長發(fā)育和適應環(huán)境方面發(fā)揮著重要的作用,同時也是人類營養(yǎng)成分和藥物的重要來源。藥用植物是人類數(shù)千年來篩選出來的用于防病、治病的植物,我國藥用植物有1萬多種,約占中藥資源總數(shù)的87%[1]。藥用植物生物合成結(jié)構(gòu)多變、活性多樣的次生代謝產(chǎn)物,它們通常是中藥材的藥效物質(zhì)基礎,是新藥、新化學實體的重要來源。同時,合成這些重要天然產(chǎn)物的基因,調(diào)控因子以及代謝網(wǎng)絡更是一個尚未有效開發(fā)的巨大資源寶庫。隨著本草基因組計劃(herb genome program,HerbGP)的實施[1],無疑將吸引更多、更新的生命科學技術(shù)的跟進,給藥用植物次生代謝研究注入強勁動力。

代謝組學(metabolomics或metabonomics)旨在研究生物體或組織甚至單個細胞的全部小分子代謝物成分及其動態(tài)變化,進而在全局水平上解析代謝網(wǎng)絡與調(diào)控[24] 。代謝組學是系統(tǒng)生物學重要組成部分,是從整體的層面上研究代謝變化。代謝組學從2000年左右提出概念,到現(xiàn)在(特別是最近幾年)保持快速的發(fā)展勢頭(圖1)。代謝物是中藥發(fā)揮作用的載體,代謝組學在中醫(yī)藥復雜體系有著非常廣闊的應用。截至寫稿前,代謝組學在中醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)表526篇相關(guān)中文文獻(CNKI檢索結(jié)果),在中藥材基原鑒別[5],藥材道地性[6],藥材的質(zhì)量控制[7],中藥炮制[8],中藥有效成分研究[9],中藥復方配伍[10],中藥藥效、藥理評價[11],中藥代謝及毒理評價[12],中藥方證[13]等領(lǐng)域有著廣泛的應用(圖2)。

數(shù)據(jù)以“metabolomics” 或 “metabonomics”為關(guān)鍵詞檢索ISI Web of Science數(shù)據(jù)庫所獲得。

圖1 代謝組學相關(guān)論文年發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計

Fig.1 The annual number of metabolomics or metabonomics paper

數(shù)據(jù)以“代謝組學”為關(guān)鍵詞檢索CNKI數(shù)據(jù)庫,限定“中藥”和“藥學”領(lǐng)域所獲得。

圖2 代謝組學在中藥學和藥學領(lǐng)域中文文獻統(tǒng)計分析

Fig.2 Statistic analysis of the applications of metabolomics/metabonomics in traditional Chinese medicine

藥用植物代謝組學是以藥用植物為研究對象,采用各種分析化學手段,全局性分析藥用植物小分子代謝產(chǎn)物,從整體上定性、定量測定基因或環(huán)境對代謝物的影響,從而解析代謝物的代謝合成途徑、代謝物網(wǎng)絡及調(diào)控機制。研究通常結(jié)合基因組信息,各種分子生物學和組學手段,如轉(zhuǎn)錄組學、蛋白組學、分析化學、化學計量學等手段。研究內(nèi)容主要包括藥用植物的鑒別和質(zhì)量評價,藥用植物品種選育及抗逆研究,初生、次生代謝途徑解析,代謝網(wǎng)絡、代謝工程研究及合成生物學研究等幾個方面,最終為藥用植物品種選育、創(chuàng)新藥物研發(fā)和質(zhì)量安全性評價奠定基礎。本文主要介紹代謝組學技術(shù)的最新進展,及在藥用植物代謝途徑、代謝工程和合成生物學研究(圖3)。

圖3 藥用植物代謝組學研究

Fig.3 The metabolomics research of medicinal plants

1 代謝組學分析技術(shù)進展

代謝組學研究的基本步驟包括:實驗設計,植物栽培,取樣,樣本制備,衍生化,檢測分析,數(shù)據(jù)分析,代謝途徑或代謝網(wǎng)絡分析。代謝物的種類和含量除受到遺傳和環(huán)境兩方面的影響,也與樣本提取和制備關(guān)系極大。好的代謝組學分析,要保持各種實驗條件一致。例如在分析突變體和野生型材料時,突變體要回交數(shù)代,保持遺傳背景與野生型相同。還要在相同的條件下栽培,選取同一生理時期、相同組織部位的材料,代謝物提取方法要保持一致,這樣的代謝組學數(shù)據(jù)才具有可比性。代謝組學技術(shù)在不斷發(fā)展,研究熱點多集中在各種新的分析檢測技術(shù)的開發(fā),海量數(shù)據(jù)處理軟件的研發(fā)以及代謝途徑、代謝網(wǎng)絡、代謝數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建等。下面重點介紹代謝組學技術(shù)近幾年的研究進展。

多平臺整合代謝組學分析,代謝組學技術(shù)主要包括核磁共振譜(nuclear magnetic resonance,NMR)平臺和質(zhì)譜(mass spectrometry,MS)平臺。NMR具有簡單的樣品預處理、較高的重現(xiàn)性和良好的檢測客觀性等優(yōu)勢,但是質(zhì)譜擁有較高的分辨率和靈敏度,對于植物這樣復雜的樣本尤其適合。由于植物代謝物種類十分龐大,據(jù)估計總數(shù)目在20~100萬多種[14]。此外,代謝物極性相差巨大,有的初生代謝物與次生代謝物之間豐度相差超過105數(shù)量級。目前還沒有一種代謝組學分析方法能完全覆蓋所有的代謝物,單一的分析方法往往對不同的代謝物形成歧視效應。多個分析平臺整合技術(shù)是目前單一分析技術(shù)的一種補充,達到對不同極性代謝物廣譜分析。Dai等利用NMR和LCDADMS 分析3種不同栽培品種丹參Salvia miltiorrhiza Bunge cv. Sativa (SA), cv. Foliolum (SF) 和 cv. Silcestris (SI)的代謝譜,既能檢測到丹參中的28個初生代謝產(chǎn)物,包括碳水化合物、氨基酸、膽堿、TCA循環(huán)和,又能發(fā)現(xiàn)丹參中的次生代謝產(chǎn)物,如莽草酸途徑的丹參酚酸和重要的萜類成分[15] 。

擬靶向代謝組學分析,根據(jù)研究目的的不同,代謝組學研究策略分為非靶向代謝組學(nontargeted metabolomics)和靶向代謝組學(targeted metabolomics)。非靶向代謝組學也稱為發(fā)現(xiàn)代謝組學,預先不知道哪些代謝物會發(fā)生變化,通過比較2組樣本找出差異物質(zhì),尤其適合代謝標識物發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究。其特點是分析通量高、覆蓋代謝物廣,但是數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、重復性及定量線性范圍不如靶向代謝組學分析。靶向代謝組學特定針對一定數(shù)量的目的代謝物進行分析,方法精度高、測量準確,但是測定的代謝物范圍有限,依賴對照品。擬靶向的代謝組學分析方法是最近開發(fā)出來的一種方法,它結(jié)合非靶向代謝組學和靶向代謝組學的優(yōu)點。方法首先篩選非靶向代謝組學所能檢測到的所有峰信號,然后不依賴對照品建立這些峰的靶向分析方法。擬靶向代謝組學方法兼顧方法的精度和廣度。此外,擬靶向代謝組學分析可以克服非靶向代謝組學中多樣本質(zhì)譜峰提取、對齊等難點。目前建立了多種擬靶向代謝組學方法如擬靶向代謝組學(pseudotargeted metabolomics)分析方法[16]、廣泛靶向代謝組學(widely targeted metabolomics)方法[1718],這些方法在篩選靶向物質(zhì)時,篩選方法雖然有所不同,但目的是一致的。

消除質(zhì)譜假陽性研究策略。隨著高靈敏度、高分辨率色譜質(zhì)譜分析儀器的迅速發(fā)展,代謝組學分析可輕松地檢測數(shù)千種信號。與此同時也會不可避免地產(chǎn)生大量假陽性信號。這些信號包括生物來源和非生物來源兩類。此外,即使對于生物來源的質(zhì)譜信號,它們的峰面積是否與代謝物濃度之間存在較好的定量關(guān)系?在缺少有效的數(shù)據(jù)評價方法下,往往不容易篩選出真實的代謝標識物,或者篩選到假陽性代謝標識物。筆者采用混合所有生物樣本的質(zhì)控樣本(quality control, QC)作為代謝物混合池,對QC進行逐級稀釋,結(jié)合溶劑空白,提出5步峰過濾規(guī)則,區(qū)分假陽性質(zhì)譜信號和評價每一個峰的定量能力(quantitative performance)。同時引入相對濃度指數(shù)(relative concentration index, RCI),結(jié)合QC梯度稀釋曲線,建立所有質(zhì)譜峰的定量校正模型。該模型不僅可以用于定量校正,而且可以將質(zhì)譜峰面積歸一化到RCI。該方法可以消除對照品組成的人工樣本中92.4%的假陽性,消除生物樣本中71.4%的假陽性質(zhì)譜峰信號[19]。

質(zhì)譜成像代謝組學分析技術(shù),采用成像方式的離子掃描技術(shù),原位分析代謝物在不同時間和空間的變化??赏瑫r對多種分子進行原位可視化分析,從而將代謝物與組織形態(tài)學高度關(guān)聯(lián)[20]。傳統(tǒng)的代謝組學分析通常只能在均一化的樣品或提取物中進行,但是,植物的各種細胞分化后具有不同的功能,特定的細胞和組織具有不同的代謝物特征。如丹參酮二萜合成基因CPS1和KSL1在丹參根木栓層異表達,木栓層異積累紅色丹參酮類物質(zhì)[21]。Kotaro Yamamoto等[22]通過整合質(zhì)譜成像技術(shù)和單細胞質(zhì)譜代謝組學技術(shù),研究長春花莖的縱切面的質(zhì)譜成像圖,解析萜類生物堿合成的細胞特異性。單萜成分如馬錢子苷和次番木鱉苷定位在表皮細胞中,該結(jié)果和前人報道的一致。以前報道RNA原位雜交顯示大多數(shù)萜類生物堿在表皮細胞中合成,然而質(zhì)譜成像結(jié)果顯示多種萜類生物堿,如ajmalicine和serpentine,并沒有在表皮細胞中積累,而是在異型細胞和乳管細胞中積累。質(zhì)譜成像還發(fā)現(xiàn)了一個離子m/z 337.19也同萜類生物堿共定位在表皮細胞、異型細胞和乳管細胞中,推測它可能為長春堿類化合物或中間代謝物。作者還采用代謝組學數(shù)據(jù)手段,比較4種組織細胞中的代謝物譜的差異,在主成分分析(PCA)模型中可以區(qū)分這4種不同類型的組織細胞,而且可以發(fā)現(xiàn)不同組織細胞中的差異代謝物。作者還通過單細胞質(zhì)譜分析,定量比較了4種組織細胞中萜類生物堿的含量和分布,PCA分析結(jié)果與質(zhì)譜成像結(jié)果相似,異型細胞和乳管細胞積累相似的化合物,而與表皮細胞和薄壁細胞中積累的代謝物有所不同。

2 藥用植物鑒別和質(zhì)量控制的代謝組學研究

我國藥材種類繁多,資源豐富,然而來源復雜,品種混淆厲害。僅《中國藥典》2000 年版收載的534種中藥材,即有143 種中藥為多基原(二基原以上)。中藥材基原品種的真?zhèn)?、正宗與否,關(guān)系到該味中藥的確切療效和療效的重現(xiàn)性,進而直接影響到中藥制劑的質(zhì)量。即使是同種藥材,由于自然條件的不同,藥材產(chǎn)量和質(zhì)量也不相同,臨床療效也有相當大的差異,由此產(chǎn)生了“道地藥材”。同時,野生與栽培藥材以及不同生長年限的藥材也都表現(xiàn)出了質(zhì)和量上的差異。DNA分子標記技術(shù),如RAPD,RFLP,很好地用于遺傳多樣性研究以及正品與偽品等種以上分類單元的鑒定。同時,由于DNA分子標記不受生物體發(fā)育階段的影響,無法鑒別不同生長年限的藥材,對同基原(基因型)的野生與栽培藥材的鑒別也存在一定困難。植物代謝組學主要是對特定條件下代謝表型(metabolic phenotypes 或 metabotypes)以及這些表型與基因型之間聯(lián)系的研究。植物次生代謝過程及代謝物的積累受到自身和環(huán)境中各種生物和非生物因素的調(diào)控,通過代謝組學研究不僅能夠深入理解植物與環(huán)境的相互作用,了解植物自身基因的功能,植物代謝網(wǎng)絡與代謝調(diào)控,還能揭示植物表型與植物生長、發(fā)育及生物多樣性之間的關(guān)系。筆者將DNA分子標記技術(shù)及代謝組學技術(shù)相結(jié)合,用來鑒別中藥材蒙古黃芪和膜莢黃芪。這2種黃芪植物形態(tài)非常相似,僅存在莢果有毛無毛的細微差別,它們的分類學地位仍然存在一些爭議。DNA分子標記AFLP技術(shù)顯示蒙古黃芪和甘肅的膜莢黃芪聚在一起,說明蒙古黃芪與甘肅的膜莢黃芪親緣關(guān)系較近,結(jié)果支持蒙古黃芪是膜莢黃芪變種這一分類結(jié)果。而GCTOFMS代謝組學分析可以區(qū)分這2種黃芪,顯示2種黃芪的代謝組存在一定的差別。通過主成分分析,找到2個品種,不同生長年限和地域差別的差異代謝物,這些代謝物可能與黃芪的生境相關(guān)[23] 。劉悅等[24]將代謝組學技術(shù)與DNA barcoding技術(shù)相結(jié)合,區(qū)分3種不同的沙棘,江孜沙棘Hippopahe gyantsensis Rousi、肋果沙棘H. neurocarpa S. W. Liu & T. N. He和沙棘H. tibetana Schlechtendal。甘草為常用大宗藥材,藥食兼用品種,年需要量約6萬噸左右。美國NIH中心的Slmmler等[25]采用基于DNA barcoding和代謝組學的方式,對甘草中3個種及其他種的變種共51個商業(yè)獲得的樣本進行了分析。代謝組學分析采用1HNMR和LCMS結(jié)合的手段進行,所得數(shù)據(jù)采用非監(jiān)督方式主成分分析(PCA)和監(jiān)督性分析典型判別分析(CDA)。結(jié)果顯示,結(jié)合DNA barcoding和代謝組學技術(shù),除了能明顯區(qū)分出甘草、脹果甘草、光果甘草3個種,還能區(qū)分出不同的雜種及不同種的混合物?!吨袊幍洹芬?guī)定柴胡有2個來源:柴胡Bupleurum chinense DC. 或狹葉柴胡B. scorzonerifolium Willd.的干燥根。按性狀不同,分別習稱“北柴胡”和“南柴胡”,其中“南柴胡”又稱紅柴胡。無數(shù)學者采用色譜含量測定或者色譜指紋的方法區(qū)分二者,但均未能明顯區(qū)分。秦雪梅教授和荷蘭萊頓大學Verpoorte教授小組[26],采用基于核磁的代謝組學方法將2個種明顯分開,找到了區(qū)分2個種的化學標志物?!氨辈窈焙懈吆康牟窈碥誥及其類似物,而“南柴胡”含有高含量的揮發(fā)油、柴胡皂苷b1及其相同骨架的皂苷。該結(jié)果體現(xiàn)了核磁技術(shù)在化合物結(jié)構(gòu)辨識方面和中藥品種鑒定方面的獨特優(yōu)勢。

3 代謝組學與藥用植物代謝途徑研究

生物合成途徑是藥用植物次生代謝研究的核心內(nèi)容,相對初生代謝,次生代謝在植物進化過程中呈現(xiàn)出代謝多樣性的特點,在植物類群異性分布。植物次生代謝一般通過關(guān)鍵的環(huán)化酶或合酶形成基本骨架,如萜類環(huán)化酶形成二萜、三萜的基本骨架,然后通過各種修飾酶,如P450氧化還原酶、UGT糖基轉(zhuǎn)移酶、OMT甲基轉(zhuǎn)移酶、鹵化酶等,增加基本骨架結(jié)構(gòu)的極性,引入雜原子等活性基團,使得終端產(chǎn)物呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)多樣性的特點。由于極性的增加,使得終端產(chǎn)物可以積累在植物細胞中[27]。丹參酮是丹參中具有活血化瘀的重要藥效物質(zhì),丹參酮屬于不飽和的二萜類天然產(chǎn)物。高偉等首次克隆并功能鑒定了丹參酮生物合成途徑中2個丹參酮特有的二萜關(guān)鍵環(huán)化酶SmCPS和SmKSL,通過RNA干擾的方法抑制了SmCPS的表達,導致丹參酮類成分在丹參毛狀根中明顯下降。不同于裸子植物,被子植物丹參酮二萜合酶為單功能酶,需要SmCPS和SmKSL協(xié)作催化GGPP到丹參酮二烯[28]。崔光紅等對丹參基因組序列中的7個二萜合酶基因進行系統(tǒng)的功能鑒定,綜合利用基因表達譜、RNAi干擾,闡明SmCPS1控制著根部丹參酮類化合物的生物合成。通過代謝組學技術(shù)(LCMS和GCMS)對比轉(zhuǎn)基因RNAi干擾植株與野生型植株的代謝譜,通過主成分分析能夠非常清楚地區(qū)分這2組植株。LCMS代謝組學分析發(fā)現(xiàn)40個差異代謝物,通過比對自建的丹參次生代謝物數(shù)據(jù)庫、精確相對分子質(zhì)量匹配、MS/MS分析、對照品比較,鑒定其中20個差異代謝物。從GCMS得到28個差異化合物,在NIST數(shù)據(jù)庫檢索,相似度在800 以上的有12個,對照品比對鑒定其中8個。結(jié)果顯示SmCPS1受到抑制后積累的大量二萜化合物底物,鑒定的20個代謝物均為典型的松香烷型丹參酮類結(jié)構(gòu),另外3個為重排的松香烷型結(jié)構(gòu),分別為przewalskin和salvisyrianone,以及二聚體neoprzewaquinone。通過代謝組學和RNAi干擾技術(shù),發(fā)現(xiàn)丹參酮類化合物的生物合成途徑并非簡單的直線型模式,而是形成復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);通過RNAi干擾還發(fā)現(xiàn)大量未知的二萜類化合物[21,29]。

隨著首個藥用植物――丹參基因組框架圖的完成[30],將進一步推動丹參成為模式藥用植物,也為系統(tǒng)揭示丹參次生代謝奠定堅實基礎。目前,在多數(shù)植物無法進行全基因組序列測定的情況下,轉(zhuǎn)錄組研究已經(jīng)成為分離和克隆新基因及基因功能研究的重要手段之一[31]。Gao Wei 等使用UPLCDADQTOFMS非靶向代謝組學技術(shù)分析銀離子誘導的丹參毛狀根,鑒定了5個明顯差異的丹參酮類代謝物。轉(zhuǎn)錄組分析鑒定了6 358個差異基因,通過分析明顯上調(diào)的富集基因,預測了70個候選的轉(zhuǎn)錄因子和8個P450氧化還原酶,它們可能與銀離子誘導的丹參酮類物質(zhì)合成相關(guān)[32]。

傳統(tǒng)分子生物學手段克隆、驗證代謝功能基因,是一份具有挑戰(zhàn)的工作?;诼?lián)鎖關(guān)聯(lián)分析的代謝組學分析成為大規(guī)模、高效定位代謝物合成基因的新手段。在植物學研究領(lǐng)域,全基因組關(guān)聯(lián)分析(genomewide association studies, GWAS)是在全基因組范圍內(nèi)篩選不同遺傳差異個體分子標記的基礎上,分析表型相關(guān)聯(lián)的分子標記位點。GWAS廣泛用于人類疾病與植物復雜農(nóng)藝性質(zhì)遺傳基礎的解析。GWAS結(jié)合代謝組學技術(shù)(metabolic GWAS, mGWAS)則用以解析代謝物合成的遺傳機制,即代謝合成及調(diào)控的基因位點。Chen 等對524份自然栽培水稻品種資源(含有642.877萬的SNPs分子標記)進行LCMS代謝組學分析,得到840多種代謝物,并檢測到2 947個主效SNPs,共634個遺傳位點。通過遺傳和生化分析鑒定了其中5個黃酮合成的候選基因[3334]。黃瓜中的苦味物質(zhì)是一類稱為葫蘆素,高度氧化的三萜衍生物,葫蘆素類三萜普遍存在葫蘆科植物中,作為抗癌藥物使用。尚軼等通過GWAS分析115份黃瓜種子資源,發(fā)現(xiàn)了與黃瓜葉片苦味緊密連鎖的SNP位點,通過體外酵母表達鑒定了黃瓜中苦味物質(zhì)葫蘆素C合成的關(guān)鍵三萜環(huán)化酶。通過共表達分析,鑒定了一個存在黃瓜基因組中的基因簇(gene cluster)。組合表達三萜環(huán)化酶和下游的P450氧化還原酶,通過靶向代謝組學分析,最終鑒定了2個P450和1個?;D(zhuǎn)移酶的生化功能。此外,還解析了2個分別在葉和瓜里面特異調(diào)控葫蘆素C合成的轉(zhuǎn)錄因子[35]。

4 代謝組學與藥用植物代謝工程和合成生物學研究

目前藥用植物鑒定的代謝途徑還不是很多,代謝網(wǎng)絡的研究鮮有報道。同位素標記方法結(jié)合代謝組學分析,可以較好地研究次生代謝網(wǎng)絡。如添加穩(wěn)定同位素13C標記的甲羥戊酸(萜類合成前提)到植物,通過非靶向代謝組學手段比較同位素標記的植株與野生型植株,可以研究植物萜類的代謝途徑和網(wǎng)絡。藥用植物代謝工程主要通過基因工程的手段將代謝途徑中的關(guān)限速酶、代謝途徑轉(zhuǎn)移到工程化的酵母或植物細胞系,調(diào)節(jié)代謝的流向,針對性地提高目標代謝物的含量??拱┧幬镒仙即嫉拇x工程研究較多,Ajikumar等首先優(yōu)化大腸桿菌上游途徑IPP的生物合成,提高大腸桿菌IPP合成的8個步驟中的4個限速酶的表達量,使得大腸桿菌大量生成IPP。之后將植物中紫杉醇合成途徑中的GGPP合成酶和紫衫二烯(taxadiene)合酶導入到前面構(gòu)建的工程菌中,優(yōu)化催化酶的密碼子和表達水平,使得大腸桿菌中產(chǎn)生1 g?L-1的紫衫二烯,產(chǎn)量是沒有經(jīng)過優(yōu)化菌株的1 500多倍[36]。藥用植物合成生物學研究跨越了物種各自進化的代謝途徑,通過挖掘代謝物合成的各種生物元件,通過人工組合、設計,產(chǎn)生非天然的產(chǎn)物或新的代謝途徑,再導入底盤細胞規(guī)模化生產(chǎn)目的產(chǎn)物[37]。無論是代謝途徑解析、代謝工程研究或者合成生物的研究,代謝物分析,代謝組學分析都是必不可少的研究工具。

5 藥用植物分子育種與抗逆代謝組學研究

我國野生藥用植物種質(zhì)資源豐富,但是由于常年栽種和消耗使得許多藥用植物品質(zhì)出現(xiàn)下降,好的資源瀕于枯竭。傳統(tǒng)育種一般通過植物種內(nèi)的有性雜交進行農(nóng)藝性狀或品質(zhì)的轉(zhuǎn)移與改良,如提高藥用植物的抗性,提高藥用植物有效成分的含量,提高產(chǎn)量等,這類方式存在育種周期長、遺傳改良實踐效率偏低的缺陷。分子育種技術(shù)通過利用控制目標性狀的功能基因和調(diào)控元件,可以有效提高目標性狀改良的效率和準確性,實現(xiàn)了由表型選擇到基因型選擇的過渡[38]。作物分子育種研究較為深入,Wen Weiwei通過mGWAS方法,分析了種植在多個區(qū)域702個玉米品種的983個代謝物,定位了1 459個代謝物遺傳控制位點。通過突變和轉(zhuǎn)基因分析進一步驗證了其中的2個代謝基因,為分子育種提供了目標[39]。代謝組學還廣泛應用于植物抗逆、抗病的代謝機制研究[40]。唐惠儒小組[41]采用代謝組學研究了水分流失導致的逆境脅迫對丹參根中代謝產(chǎn)物的影響,以冷凍干燥為參照,比較了曬干和陰干2種干燥方法的影響。結(jié)果顯示水脅迫導致了丹參中代謝物輪廓發(fā)生顯著的變化,曬干和陰干均顯著提高了丹參酮含量,陰干提高了莽草酸途徑中酚酸類成分的含量,而曬干降低了該類成分的含量。CarmoSilva等[42]采用1HNMR和GCMS代謝組學方法,比較了干旱脅迫和正常水分條件下生長的狗牙根Cynodon dactylon L.Pers.的化學物質(zhì)群,驗證了氨基酸在干旱脅迫下發(fā)生累積外,還新發(fā)現(xiàn)了一種特殊的非蛋白質(zhì)氨基酸在干旱脅迫條件下特異地累積??傊x組學作為一種手段可以廣泛地應用于藥用植物研究的方方面面。

6 問題與展望

代謝組學是從整體上分析所有小分子化合物的一門技術(shù),在中醫(yī)藥各個領(lǐng)域有著廣泛的應用。藥用植物蘊含著結(jié)構(gòu)豐富,有應用價值的天然產(chǎn)物,同時也意味著藥用植物擁有許多獨特的代謝基因,從基因資源和代謝多樣性角度上講,要比模式植物擬南芥和水稻更有研究價值。隨著合成生物學的興起,將會有更多的機會挖掘和利用藥用植物。無論是藥用植物的鑒別,質(zhì)量控制,代謝途徑解析,代謝工程和合成生物學研究,都離不開代謝物分析和代謝組學分析。然而代謝物的含量受到諸多因素的影響,包括遺傳、環(huán)境、存儲、制備、分析等各個環(huán)節(jié)的影響。同時,中醫(yī)、中藥是極其復雜的體系,很難單獨通過某一種技術(shù),一個實驗來說清楚,猶如盲人摸象,未來需要從更多層面上系統(tǒng)地解析中醫(yī)藥中的各種問題。比較模式生物,中醫(yī)藥代謝組學研究還缺乏基因組信息,缺少合適的遺傳材料、人工群體、自然群體等。隨著技術(shù)的發(fā)展和進步,代謝組學必將朝著更加精細化的方向發(fā)展,代謝物的定量、定性分析將更加準確,各種原位分析,單細胞分析技術(shù)將更加成熟。

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篇7

[關(guān)鍵詞]分子生藥學; 中藥材; 新形勢; 人才培養(yǎng); 教學

Teaching research of Molecular Pharmacognosy for talent development

in industry of Chinese medicinal materials under new situation

GUO Wanli*, QI Zhechen, ZHANG Xiaodan, SHENG Qing, LIANG Zongsuo*

(Key Laboratory of Plant Secondary Metabolism and Regulation of Zhejiang Province,

College of Life Science, Zhejiang SciTech University, Hangzhou 310018, China)

[Abstract]The industry of Chinese medicinal materials is going through another highlevel development stage with some important files issued by Chinese government in the past months, such as "the protection and development plans of Chinese medicinal materials (20152020)" and "the strategic development plans of Chinese medicine (20162030)" In addition, the effect of "TU Youyou" will not only improve the industry development, but also indicates the increasing international competition intensely Therefore, one of the core problems of the sustainabledevelopment industry is the training of senior talents under the "New Situation" with opportunity and intense competition As one of the forefront courses of Chinese Pharmacology, Molecular Pharmacognosy (MP) is a new interdisciplinary science, which integrates the pharmacognosy and molecular biology, and combines many discipline theories and technological systems MP not only inherits the traditional concepts,but also makes up for the shortages of pharmacognosy, and improves the development of pharmacognosy Thus, these are importance of MP for cultivation of senior talents, and also the difficult teaching points of MP with no unified teaching mode We will, in this paper, discuss the possible teaching modes through several aspects for talent cultivation and meeting the needs of social and industry development, such as teaching state of MP, the education of undergraduate and graduate students, social identity, and self renewal of curriculum theories and practice.

[Key words]Molecular Pharmacognosy; Chinese medicinal material; new situation; talent cultivation; teaching

《中藥材保護和發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》中明確中藥材是“關(guān)系國計民生的戰(zhàn)略性資源”,闡述了指導思想、基本原則、主要任務等內(nèi)容(http://wwwgovcn/zhengce/content/201504/27/content_9662htm)。保障規(guī)劃順利實施的關(guān)鍵之一是中藥材產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng),例如中藥材相關(guān)的分子鑒定、地理資源、次生代謝物及其調(diào)控、生物工程、生態(tài)等人才的培養(yǎng)和儲備。另一方面,隨著社會生活條件的改善,“健康”問題顯的尤為突出,社會對中藥材的需求量逐年上升,如何規(guī)范中藥材產(chǎn)業(yè),保障中藥材的品|和資源保護等都對人才培養(yǎng)提出了更高的要求(http://wwwgovcn/zhengce/content/201505/07/content_9704htm)。另外,科學家屠呦呦獲得諾貝爾獎(2015)不僅說明青蒿素的發(fā)現(xiàn)是中西醫(yī)醫(yī)藥理念的有機結(jié)合案例之一,也讓世界再次認識和接納中藥的神奇,必將促進中藥的國際出口規(guī)模,國際競爭將更加激烈。在未來中藥材產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)共存的國際大環(huán)境下,人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。

1995年,黃璐琦提出分子生藥學(Molecular Pharmacognosy)的概念[1],6年后出版專著《分子生藥學》第1版,標志著“分子生藥學”這門生藥學分支學科的誕生,為生藥學領(lǐng)域理論和技術(shù)的革新提供了系統(tǒng)的框架[2]。2006年和2015年又分別發(fā)行第2版和第3版,每一版在內(nèi)容方面都有非常多的更新,說明分子生藥學這門新興學科發(fā)展迅速,并銜接前沿,能快速融入新的知識和理念,逐漸形成自己的特色。該學科主要涵蓋瀕危中藥資源的遺傳多樣性和保護策略研究、藥用植物分子系譜地理研究、道地藥材形成的分子機制研究、藥用化學成分生物轉(zhuǎn)化及分子機制研究、植物分子育種研究、藥材基因組學、合成生物學等內(nèi)容。2012年,Springer出版社出版的《Molecular Pharmacognosy》標志著分子生藥學學科進入國際視野。《分子生藥學》高等教育教材也于2008年出版,先后有20多所院校采用該教材開設了本科生和研究生課程[3],并有很多中醫(yī)類大專院校將其設置為中藥學相關(guān)專業(yè)必修課程,提出了各種教學模式和方法,如PBL教學法(ProblemBased Learning)[4]、啟發(fā)式教學和參與式教學[5]、開放性實驗教學[6]等。然而,這些多基于特定情景下的教學探討,如何從全局、新“形勢”下認識分子生藥學教學的重要性是培養(yǎng)高標準人才的關(guān)鍵,即把握全局、具體應對、因材施教和因條件施教等。

因此,本文主要從分子生藥學教學的整體現(xiàn)狀、優(yōu)勢和不足,本科生和研究生教學的模式、方法,如何加速增進分子生藥學的社會認同,分子生藥學課程的理論和實踐更新等幾個方面探討分子生藥學在中藥材產(chǎn)業(yè)高級人才培養(yǎng)中的作用,以期進一步推動分子生藥學和生藥學的發(fā)展,為未來中藥材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)培養(yǎng)和儲蓄人才。

1分子生藥學教學現(xiàn)狀、問題和建議

1995年以來,我國20多所院校開設了分子生藥學課程[3],嘗試各種教學模式和方法,眾多教師為了分子生藥學的發(fā)展群策群力,因此,該課程的發(fā)展勢頭強勁,特別是2008年《分子生藥學》高等教育教材的出版,為該課程的本科生授課提供了藍本,包括沈陽藥科大學、北京大學、復旦大學、華西醫(yī)科大學等,2014年,浙江理工大學制藥專業(yè)設置了該課程。盡管該學科在短時間內(nèi)取得了巨大的成就,但作為新興的邊緣交叉學科,其學術(shù)、教學和社會的影響還不能適應快速發(fā)展的中藥材產(chǎn)業(yè),導致產(chǎn)業(yè)的研發(fā)水平、長期經(jīng)營戰(zhàn)略和高級人才的短缺。因此,專業(yè)人才的培養(yǎng)是推動學科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源動力。

分子生藥學的教學主要存在授課內(nèi)容和教學模式2部分。從授課內(nèi)容來看:①分子生藥學是高度交叉的綜合學科,教師知識面的廣度和深度直接影響教學的效果,例如生藥學背景的教師,她可能對中藥的傳統(tǒng)識別、栽培、生化鑒定等比較熟悉,但對分子鑒定、基因組學、代謝調(diào)控等相對陌生,這樣的教學效果不是很理想。如果多學科老師一起上這門課可能克服這個問題;②師資隊伍規(guī)模較小,缺乏有效的交流機制。從2012年開始,每年都有“分子生藥學暑期研討會(國家中醫(yī)藥管理局分子生藥學繼續(xù)教育項目)”,至今已經(jīng)舉辦5屆,參會人數(shù)和會議水平逐年快速提升,大大促進了分子生藥學學科的迅速發(fā)展。美中不足的是其頻次、規(guī)模和影響力有限,對總體教學水平的提升顯的略微不足。建議該會議擴大教改交流的范圍,提升交流的水平;③分子生藥學授課內(nèi)容與其他課程交叉,要求具有較好的專業(yè)基礎。無論是選修課或必修課,學生最好在生藥學、分子生物學、遺傳學、細胞生物學等基礎學科預修后學習分子生藥學才能達到最好的效果。從教學模式來看:①教學模式和教法相對單調(diào)。該學科發(fā)展歷史較短,如何有效開展教學是其發(fā)展的內(nèi)動力,吸引學生的興趣和注意力是關(guān)鍵,這也是教學模式和教法所能起的重要作用之一;②實踐課程的缺失。分子生藥學是多學科交叉課程,其原理和技術(shù)相對復雜,實踐課程能提高教學效果,但實踐課程方面顯的較為薄弱。另一方面,分子生藥學大部分實驗的周期都比較長,如何設計實驗課是一項較大的挑戰(zhàn)。

促進分子生藥學教學發(fā)展的可能建議:① 成立分子生藥學學會,下設學術(shù)、教學和產(chǎn)業(yè)分會,統(tǒng)一全國分子生藥學學術(shù)、教學和產(chǎn)業(yè)交流會或研討會;設立教學獎教金和教改項目(分子生藥學暑期會議已經(jīng)有教改項目,是否在資金充裕的情況下增加資助力度),在學會層面開展分子生藥學教學競賽、教學模式和教法的研究。推廣中國中醫(yī)科學院中藥資源中心開放課題“分子生藥學課程建設”的優(yōu)秀成果;②編纂分子生藥學相關(guān)的輔助書籍,例如:《分子生藥學生物技術(shù)原理與應用》提供原理支撐和技術(shù)的推廣應用,《分子生藥學案例解析》為學生或研究人員提供典型案例,拓展成功模式,增強相關(guān)原理的理解和應用,以及實驗輔助教材等等;③分子生藥學開課的高等大專院?;蜓芯繖C構(gòu)應根據(jù)本單位課程的特色調(diào)整分子生藥學的授課內(nèi)容,避免大量重復,學生預修專業(yè)基礎課程后再授課;④合理安排實踐課程,一方面根據(jù)具體情況開展實驗課程,一方面帶領(lǐng)學生參觀有一定規(guī)模的中藥企業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)部門;⑤加大社會和中藥材行業(yè)的宣傳力度,著重該學科人才培養(yǎng)的就業(yè)前景,對社會和產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要作用,特別是一些典型案例,如天士力的人才戰(zhàn)略等。

2本科生和研究生教學

全國能開分子生藥學課程的機構(gòu)主要是有生命科學學院的綜合類大專院校、醫(yī)藥(含中醫(yī)藥)和農(nóng)林相關(guān)的專業(yè)類大專院校,中科院相關(guān)的研究機構(gòu)(表1)。這些單位的教育目的、教師水平、教學資源、辦學側(cè)重點等存在較大的差異,從而導致分子生藥學的教學模式存在較大的差異,另一方面,學生的學習氛圍、基礎等也是千差萬別的。因此,分子生藥學的本科教學最好根據(jù)這些實際情況做相應的教學調(diào)整。

學校類型學生類型選修學期授課側(cè)重點授課方式綜合類大專院校本科生3年級下學期及其后生藥學、分子標記等專題和案例研究生(T博)1年級生藥學、次生代謝等案例農(nóng)林類大專院校本科生3年級下學期及其后生藥學、分子生物學等專題和案例研究生(碩博)1年級生藥學、分子生物學等案例醫(yī)藥類大專院校本科生3年級下學期及其后分子標記、次生代謝等專題和案例研究生(碩博)1年級分子生物學等案例研究機構(gòu)研究生(碩博)1年級生藥學、分子生物學等案例

綜合類大專院校生命科學學院已經(jīng)開設分子生物學、細胞學、生物化學等基礎課程,這里重點放在生藥學、分子標記、植物化學、植物次生代謝等的學習,授課內(nèi)容可分為原理、應用2部分,授課形式以專題和案例可能更好,例如人參、長春花、丹參等的系列案例,例如丹參的資源譜系、分子鑒定、親緣地理、道地性和多樣性、次生代謝物合成和調(diào)控、轉(zhuǎn)基因和發(fā)根生物反應器、生物合成、組學和基因功能等。該類大專院校學生綜合專業(yè)基礎較好,適當增加分子生藥學的授課深度為佳,在講授原理和技術(shù)的同時把該學科的研究思路、策略和個案融入授課當中,可提高學生對本學科廣度和深度的認知,同時培養(yǎng)學生的科研設計能力。

農(nóng)林類大專院校的教學重點在種質(zhì)資源、育種、栽培、畜牧養(yǎng)殖等學科,建議老師們結(jié)合這些學科把分子生藥學的授課重點放在生藥學、分子標記、分子生物學和次生代謝等領(lǐng)域的學習,把分子機制基礎與案例分析相結(jié)合的授課模式可能更好,拓展學生的知識范圍。另一方面,如能把分子生藥學的原理和技術(shù)與其專業(yè)學科結(jié)合,則能培養(yǎng)該領(lǐng)域的高級人才。例如中藥材的分子標記和代謝譜檢測輔助育種(中藥材品種選育和定向育種是其種植業(yè)的瓶頸)、種源的譜系分析、生物工程育苗、中藥材品質(zhì)鑒定的分子基礎等。從而推動中藥材產(chǎn)業(yè)鏈上游種植和初加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

醫(yī)藥類大專院校的生藥學、藥物化學、藥理學、醫(yī)學、臨床等專業(yè)基礎知識較扎實,分子生藥學的授課側(cè)重點在藥用植物學、分子標記、次生代謝等理論的學習。老師可結(jié)合這些特點,培養(yǎng)學生從這幾個方面挖掘中藥材藥效和藥理的科研能力顯得較為重要。這方面人才的培養(yǎng)不僅能促進中藥新藥效的挖掘,同時帶動該產(chǎn)業(yè)鏈其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如種植業(yè)、加工業(yè)等。

由于分子生藥學是多學科交叉學科,其專業(yè)基礎課包括植物學、動物學、微生物學、遺傳學、細胞生物學、生物化學、分子生物學、組學等,其原理和技術(shù)相對復雜,建議學生在大學3年級上學期及其后(修完專業(yè)基礎課)上這門課。如果學生在學習分子生藥學時發(fā)現(xiàn)有些基礎課缺失,需要自學補充,降低學習的難度。另外,除了非常關(guān)鍵的原理和技術(shù),建議采用專題的方式授課,例如中藥材分子鑒定、藥材道地性的分子詮釋、藥材親緣地理學、中藥的組學、中藥資源保護和利用、中藥次生代謝及其調(diào)控等理論學習;篩選出10~20種中藥,對其分子生藥學相關(guān)的知識進行整理,形成案例專題,如人參、長春花、青蒿、紅豆杉、丹參、靈芝、甘草、三七、水蛭等。不同高??梢愿鶕?jù)所處地區(qū)中藥的特點進行選擇性授課。除了授課,根據(jù)具體情況實施實驗課程、實地參觀和實習;實驗最好安排成大實驗或綜合類實驗。

研究生(碩士或博士)具備了相對扎實的理論和技術(shù)基礎,具有自學和相對獨立的實踐、創(chuàng)新能力,建議采用案例的方式傳授分子生藥學課程(表1),根據(jù)相關(guān)單位的科研案例,特別是分子生藥學的前沿課題,如果同時安排某一主題的實驗(實驗與授課周期一致),則能取得更好的授課效果。例如中國中醫(yī)科學院中藥資源中心可以從丹參酮合成生物學、組學、中藥材的分子基原鑒定、DNA條形碼[成功案例:博奧晶典蘄蛇和烏梢蛇PCR鑒定試劑盒(QS2015050101)]、中藥材的分子鑒別等展開;浙江植物次生代謝調(diào)控重點實驗室可以以丹參的資源鑒定、丹酚酸和丹參酮生物合成途徑及其調(diào)控、非編碼RNA、組學等開展研究生的授課等等。

分子生藥學的前沿性和前瞻性為研究生提供了廣闊的發(fā)展空間。如果能把課程與研究生的選題和研究方向結(jié)合起來進行,則能深化課程的教學效果,有針對性地培養(yǎng)高級人才。特別是學生展示自己的選題和研究方向后,老師能給予及時的指導會有更好的教學效果。例如某種中藥材定成分生物合成和積累機制的選題,可以從道地性或遺傳多樣性等角度指導學生分析不同種質(zhì)資源間該成分的積累差異,推測不同生態(tài)因子對該差異的影響;或引導學生通過對該植物不同發(fā)育期成分差異的規(guī)律推測其合成的最佳季節(jié)或發(fā)育期。根據(jù)這些差異篩選該成分差異最大的株系,進行基因表達普差異分析或基因表達差異顯示技術(shù)來尋找可能的候選基因。然后引導學生來驗證候選基因的正確性,這里包括異源表達(擬南芥、水稻等模式植物的遺傳轉(zhuǎn)化)、基因沉默、基因敲除等。如果獲得該成分生物合成途徑基因,則指導學生采用合成生物學的理念進行人為可控的生物合成,最終達到產(chǎn)業(yè)化的目的。該指導過程中一系列的原理和技術(shù)指導也是必不可少的。當然,這只是分子生藥學中的一隅,應根據(jù)學生的選題、實際情況給出具體的指導。

3分子生藥學相關(guān)人才培訓

社會和中藥材產(chǎn)業(yè)還需要對分子生藥學學科的重視度提高到新的層次。目前,國內(nèi)中藥材產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新、轉(zhuǎn)型升級等的關(guān)鍵是技術(shù)、管理和監(jiān)管的轉(zhuǎn)型升級,其有效支撐是人才的培養(yǎng),但國內(nèi)中藥材產(chǎn)業(yè)的總體特征是“小、多、低”(規(guī)模小、企業(yè)多、產(chǎn)業(yè)水平低),這些導致人才培養(yǎng)的缺失,普遍存在借雞生蛋,卻無力或不愿付出的僥幸氛圍。如果分子生藥學學會成立,即可在此范圍內(nèi)組織分子生藥學原理和技術(shù)培訓,包括產(chǎn)業(yè)培訓和技術(shù)培訓,前者是面對中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員的針對性培訓,例如特定藥材的分子鑒定原理和技術(shù)。技術(shù)培訓包括高校教師、學生和產(chǎn)業(yè)人員的高級別培訓,如中藥系統(tǒng)生物學和組學的原理技術(shù)培訓,主要面對分子生藥學的前沿理論和技術(shù)。建議培訓的教學方式是專題與實踐并行,這樣就能迅速推廣某一特定新技術(shù)在研究和產(chǎn)業(yè)中的應用。在沒有學會成立的前提下,該學科的倡導者及積極建設該學科的人員應有意引導相關(guān)的原理技術(shù)培訓,起到宣傳該學科和普及分子生藥學知識的作用。

4分子生藥學教學的社會認同

盡管分子生藥學學科在短短20年間得到快速的發(fā)展,但存在的主要問題是理論與實踐結(jié)合的較少,該學科對中藥產(chǎn)業(yè)的貢獻以及對中藥種植行業(yè)等支撐的相關(guān)統(tǒng)計很少,即中藥材產(chǎn)業(yè)上游栽培產(chǎn)業(yè)的應用等還缺乏說服社會的大量案例,指紋圖譜的廣泛應用是其成功案例之一。如何獲得社會的認同可能需要以下幾個方面:①專業(yè)的就業(yè)前景,如何引導社會對分子生藥學專業(yè)學生的就業(yè)充滿信心是得到社會認同的關(guān)鍵,《中藥材保護和發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》、《中醫(yī)藥健康服務發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》和《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2016―2030年)》等國家發(fā)展規(guī)劃就是分子生藥學專業(yè)學生未來就業(yè)的可靠政策保證。例如浙江省《浙江省健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》中提到2020年浙江省健康產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)總值達1萬億元,可以想想能保證就業(yè)的空間有多大;②分子生藥學引導中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力,主要包括3方面,技術(shù)引導、科學管理和人才儲備,這些能力建設是獲得社會認同的硬指標;③分子生藥學課程建設,人才培養(yǎng),分子生藥學是多學科交叉,很難把握教學的深度和廣度,教師開課前一定要對所在單位所有專業(yè)課程進行調(diào)研,推出自己課程的特色,如果為了開課而開課,則會影響學生對分子生藥學的認知,一旦開課,建議做到理論要深入淺出、拓展面要寬(舉一反三)、前沿和基礎理論為主、應用并重,說教為輔等,盡可能把分子生藥學的內(nèi)容形象生動地展示給學生;④建立“教”、“學”、“研”、“產(chǎn)”結(jié)合的學會、高校和研究單位等體系,經(jīng)過若干年的發(fā)展,分子生藥學必定深入社會和產(chǎn)業(yè),獲得認同。

5分子生藥學課程理論和實踐需要進一步完善

分子生藥學的產(chǎn)生是傳統(tǒng)生藥學(資源形態(tài)氣味細胞組織結(jié)構(gòu)光譜分析等)發(fā)展極致的必然產(chǎn)物[7],2015年版《中國藥典》收載薪蛇和烏梢蛇的聚合酶鏈式(PCR)鑒別方法[8]說明了生藥的分子鑒別開始走向應用。然而,正如黃璐琦先生所言,該學科的理論和實踐需要進一步加強和完善[2]?!斗肿由帉W》第3版[9]的修訂明顯優(yōu)于第2版,刪除了“研究方法及其基本技術(shù)”(與分子生物學相關(guān)的部分重復)、“藥用植物種子資源分子生藥學研究”、“藥用植物抗性基因工程研究”等章節(jié),增加了“分子生藥學的形成與發(fā)展歷程”、“藥用植物分子譜系地理學”、“藥用植物功能基因組研究”、“藥用植物的轉(zhuǎn)基因研究”和“藥用植物的分子育種研究”等章節(jié),豐富了課程內(nèi)容,增加了前沿熱點研究信息。

在整個體系中已出版的分子生藥學著作可分為3類:①專著,《分子生藥學》第3版,重點在理論前沿;②教材,中國中藥出版社本科生規(guī)劃教材、人衛(wèi)出版社研究生統(tǒng)編教材中增加了案例、思考題等;③技術(shù)原理與操作手冊:針對每個領(lǐng)域,陸續(xù)出版了《中藥DNA條形碼分子鑒定》[10]、《中藥分子鑒定操作指南》[11]、《中藥資源轉(zhuǎn)錄組操作指南》[12]等。為了促進分子生藥學的發(fā)展,建議:①增加對教學、研究、培訓都有更高參考價值的案例;②生藥學發(fā)展若干年,形成系統(tǒng)的理論和技術(shù)體系,加強從傳統(tǒng)生藥學吸收科學合理的理論,推動分子生藥學的發(fā)展,反過來促進生藥學的發(fā)展,形成學科相互促進的態(tài)勢;③加強學術(shù)和教學交流,促進學科的科研和教學水平健康發(fā)展;④分子生藥學的科普拓展;⑤分子生藥學期刊的建設;⑥合理吸收西藥和中藥的理念,也就是西藥精確單成分與中藥多組分理念等,以及上文中提出的一些可能建議。強調(diào)的是,教學和科研走進企業(yè),解決企業(yè)發(fā)展的問題是直接推動學科發(fā)展的原動力,這是分子生藥學的理論前瞻性所決定的,即理論源于實踐,服務于實踐。

6展望

《中藥材保護和發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》、《中醫(yī)藥健康服務發(fā)展規(guī)劃(2015―2020)》、《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2016―2030年)》等國家發(fā)展規(guī)劃,地方性規(guī)劃相繼出臺都為分子生藥學學科的發(fā)展提供了肥沃的土壤。2015年屠呦呦因青蒿素的貢獻獲得諾貝爾獎,即提高了中藥的知名度,也加速了中藥材產(chǎn)業(yè)的劇烈競爭,尤其是國際寡頭企業(yè)對國內(nèi)企業(yè)的競爭壓力與日俱爭。很明顯,分子生藥學學科的發(fā)展即將為中藥材產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供優(yōu)質(zhì)高水平的服務,尤其是人才的培養(yǎng)和儲備。例如中藥分子鑒定 (如DNA條形碼、藥用植物有效成分的生物合成、遺傳轉(zhuǎn)化等),中藥有效成分代謝調(diào)控網(wǎng)絡、植物育種和生物反應器、生物多樣性與瀕危藥用動植物保護、中藥分子譜系地理、中藥道地性等研究領(lǐng)域都稀缺分子生藥學專業(yè)人才。因此,分子生藥學的學科交叉、前沿和拓展等特性使其肩負著“新形勢”下中藥材產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)重任和產(chǎn)業(yè)理論先導的作用。

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[收稿日期]20160720

篇8

關(guān)鍵詞:專類 植物 景觀 園林

一、專類植物園林的特點

以某一種或某一類觀賞植物為主體的花園。專類花園按照一定的造園意圖進行園林布局,選擇的植物品種通常是觀花植物,也有選擇觀葉植物和觀果植物的;這些植物應有比較豐富的品種和變種。這種花園有種植同一種植物的,如牡丹園;有種植同一屬植物的,如丁香園;有種植同科或不同科但具有相類似的觀賞特征的植物的,如薔薇園、多漿植物園。專類花園的最大特色是能充分發(fā)揮同一類植物的最佳觀賞期和特性,除在花期以美麗的景色供人游賞和陶冶情操外,還可進行有關(guān)植物學、園藝學和園林學方面的科學普及教育,從事觀賞植物的品種資源的收集、比較、保存和雜交育種等科學研究。

二、專類植物園林的價值

植物專類園是伴隨著人類社會生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。今天的植物專類園不僅承擔著專類植物的收集、引種馴化、瀕危物種的保護等相關(guān)植物科學研究任務,而且也是供觀賞、游憩及開展科普教育活動場所。現(xiàn)在植物專類園也逐漸成為城市文化和地域文化的象征之一。 本篇論文重點討論了植物專類園規(guī)劃設計的理論及方法,并把研究出的方法結(jié)合實踐完成了山東沂州海棠園的規(guī)劃設計。本文首先簡述了國內(nèi)外植物專類園的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,并提出了相關(guān)的研究方法,并提出了本論文研究的技術(shù)路線,其次不同專家學者對植物專類園的概念的理解及定義,然后分析了植物專類園的特征以及與植物園的關(guān)系,總結(jié)出來我國植物專類園的不同發(fā)展時期,以及每一個發(fā)展時期的特點及具有典型代表的植物專類園,在此基礎上,提出了植物專類園不同的分類方法以及植物專類園所發(fā)揮的作用,并分析出了我國植物專類園的發(fā)展趨勢。最后從植物專類園規(guī)劃設計基礎理論的探討出發(fā),從景觀生態(tài)學、植物學和可持續(xù)發(fā)展等角度入手,提出了規(guī)劃設計應該遵循的理念,分析出了植物專類園的規(guī)劃設計的內(nèi)容,并從專類植物規(guī)劃、功能分區(qū)、景觀規(guī)劃等三個方面提出相應的規(guī)劃設計方法

三、專類植物園林設計點

植物專類園林是指在一定范圍內(nèi)根據(jù)地域特點,專門收集同一個“種”內(nèi)的不同品種或同一個“屬”內(nèi)若干種和品種的著名樹木或花卉,運用園藝栽培技術(shù)和園林藝術(shù),按照科學性、生態(tài)性和藝術(shù)性相結(jié)合的原則,構(gòu)成的供人們游賞、科學研究或科學普及的園地。通過對植物專類園在關(guān)中地區(qū)的分布現(xiàn)狀做了進一步調(diào)查與分析,著重介紹了專類植物園的特點、功能、專類園的現(xiàn)狀及存在問題進行了分析與評價,提出了專類園設計與營造的發(fā)展對策,并對未來植物園的發(fā)展前景作以展望。根據(jù)理論研究與調(diào)查,進一步說明,植物專類園在園林藝術(shù)設計中的重要地位和作用,不僅可以用于科學研究,還可以展示本種植物的群體美和個體美,同時也為游人提供了游覽休憩的場所。從而使人們更加了解專類植物展示和植物造景形式在園林中的重要地位。

植物專類園林是一種強調(diào)專類植物展示和植物造景的園林形式,應用日趨廣泛。在對植物專類園、專類花園、植物園進行區(qū)別的基礎上,明確了植物專類園的定義,并根據(jù)植物專類園的植物種類及表達的主題,將植物專類園分為四個類別。同時,特別針對中國植物園中的植物專類園進行統(tǒng)計,分析植物園中植物專類園的現(xiàn)狀。植物園林的發(fā)展史就是一部人類從專類植物收集、擴大利用、進行保護到植物多樣性保護的歷史。如今植物園的功能是保護、科研、科普、游憩和開發(fā),其中“保護”(即履行《生物多樣性公約》的實踐)分為“就地保存”和“遷地保存”。

在中國,園林中作專類植物布置的花園已有悠久的歷史。《詩經(jīng)》中的“桃之夭夭,灼灼其華”是桃園的寫照。隨著園藝事業(yè)的發(fā)展,歷代文人的推崇提倡,介紹名花品種和栽培技術(shù)的專著的相繼問世,專類花園推廣開來。北宋《洛陽名園記》記載,天王院花園子有“牡丹數(shù)十萬本”。在國外,古埃及園圃已有栽種葡萄、海棗等專圃的布置。中世紀歐洲較大的寺院庭園內(nèi)多辟有草藥園,其中也栽有觀賞價值高的藥用植物,如石竹、薰衣草、玫瑰等。這些植物集中栽于一角,開花時花團錦簇,可以說是專類花園的雛形。18世紀以后,隨著社會生產(chǎn)、國際交往和生物科學的發(fā)展,有不少專類花園,如月季園、杜鵑花園、丁香園等能在園中展出來自世界各地的品種以及培育出的新品種。每年5月下旬,世界級的園藝盛會――切爾西花展就會在英國倫敦如期舉行。來自世界各地的園藝愛好者和專業(yè)人士云集在這里,盡情地欣賞這個由英國皇家園藝學會主辦、擁有80多年悠久歷史的花展。展覽會上,參展商紛紛展示各類園林花卉新品種,包括喬灌木、鮮切花、蘭花、多漿植物、熱帶花卉、水生植物、蔬菜瓜果、香草、藤本植物、食蟲植物等,其中深受英國人喜愛的多年生花卉(Perennials)更加突出,既有展示球根花卉或宿根植物多品種的綜合性大展位,又有專門展示像玉簪屬、鳶尾屬、報春花屬等專類植物的特別展位。整體給人留下眼花繚亂、目不暇給的感覺。這里僅管中窺豹地介紹一些新品種,藉以了解國外較高園林花卉育種和栽培水平。

四、結(jié)論

專類植物園林往往能夠帶來耳目一新的感覺,有些甚至還有震撼人心的效果。專類花園雖然在盛花期成為一時勝賞,但有些植物在花謝之后就景色全非。為此,可增選早花和晚花品種來延長觀賞期,并用其他觀賞植物作襯托,以達到既有一時盛景,又是四季如畫。

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篇9

關(guān)鍵詞:中醫(yī)教學;質(zhì)量;思考

Abstract:How to improve the quality of teaching is thinking problems for the medical colleges and universities.The teaching quality of high and low for the school is closed event of life and death,so in the teaching of TCM,through a variety of means of teaching,actively explore,and improve the teaching quality.

Key words:TCM Teaching;The quality;Thinking

中醫(yī)學是以中國古代樸素的唯物論、辮征法為指導,通過形象思維建立在實踐及反證基礎上的理論體系。這就要求習醫(yī)者通過閱讀、觀察、思考、領(lǐng)悟、體驗、應用的方式,廣泛學習和運用中醫(yī)經(jīng)典著作及歷代醫(yī)家的臨床經(jīng)驗,借助形象思維在體驗和領(lǐng)悟后,方可通曉中醫(yī)學的深刻理論內(nèi)涵。教學質(zhì)量的高低對于學校來說可謂生死攸關(guān)的大事。所以,在中醫(yī)教學中,通過多種手段教學,可以加強醫(yī)德教育,堅持理論和實際相結(jié)合,采用啟發(fā)式教學等措施,激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的主觀能動性,提高學生分析問題、解決問題的能力,從而提高中醫(yī)教學質(zhì)量。

1.加強醫(yī)德教育

醫(yī)德是調(diào)整民務人員與患者、醫(yī)務人員之間以及與社會之間關(guān)系的行為準則。它是一種職業(yè)道德,也是一般社會道德在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中的特殊表現(xiàn)。醫(yī)務人員與患者的關(guān)系是醫(yī)德關(guān)系中主要的一個方面,醫(yī)德的好壞直接關(guān)系著人命的安危。明代醫(yī)家龔廷賢說:“病家求醫(yī),寄以生死。”說明醫(yī)務人員與患者的關(guān)系是生死所寄、性命攸關(guān)的。因此,在醫(yī)學基礎課教學過程當中,我們不僅引導學生主動扎實學好專業(yè)基礎知識,更應該引導學生牢固樹立“尊重病人,服務病人”的醫(yī)德觀念,為醫(yī)學生將來的工作打好醫(yī)學倫理道德基礎。因此,我們在中醫(yī)學理論課堂教學中,根據(jù)醫(yī)學專業(yè)基礎知識的具體內(nèi)容,結(jié)合醫(yī)學前輩的高尚醫(yī)德事跡,闡釋具有高尚醫(yī)德的醫(yī)生對社會和個人的影響,使學生充分認識醫(yī)德養(yǎng)成的重要性,自覺加強醫(yī)德修養(yǎng)。

2.要堅持理論和實際相結(jié)合

講課時一定要做到觀點和教材相一致,選擇有說服力的資料來解釋理論觀點是怎樣形成的,向同學說明中醫(yī)理論對中醫(yī)實踐的強大推動作用。教師在授課時一定要詳細解釋中醫(yī)學中的基本概念和基本理論,盡量選用通俗易懂的言語,做到循序漸進、深人淺出,一定要多結(jié)合實例病案來加以說明。為了提高教學質(zhì)量,要在理論課學習的同時,多為學生創(chuàng)造實踐的機會,使理論與實踐充分結(jié)合,適當?shù)仄刚埮R床醫(yī)務工作者來校為學生傳授臨床經(jīng)驗,更多地組織學生深人醫(yī)院、診所,接觸臨床實踐、參與臨床實踐,讓枯燥的文字和病人聯(lián)系起來,這樣就能夠加深學生對教材的印象,更好地掌握教材知識,進而提高中醫(yī)的教學質(zhì)量

3.采用啟發(fā)式教學,讓學生積極參與課堂教學

所謂啟發(fā)式教學,是指教師在教學過程中根據(jù)教學目的,從學生實際出發(fā),采用各種生動活潑的教學方法引導學生積極思維,充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性,開發(fā)智能的一種雙向活動。在教學中,應著重開發(fā)學生智力,有計劃地引導學生思維,促進學生智力發(fā)展訓練教學時,要結(jié)合講授內(nèi)容,聯(lián)系學生原有的知識結(jié)構(gòu),提出難易適度的問題,引導學生始終處于積極的思維狀態(tài)。如講授臟腑辨證時,首先提出“肝氣郁結(jié)的病理發(fā)展有哪些可能?”,學生自然首先結(jié)合他們已經(jīng)學習的內(nèi)容,進行思考。這樣,通過不斷地提出問題,解決問題,使教學過程環(huán)環(huán)相扣,層層推進。

4.教師要加強學習,增強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

不斷地學習新知識、新技能,以適應不斷變化的工作需要。中藥學基礎知識內(nèi)容包括以中醫(yī)基礎理論、方劑學和中醫(yī)診斷學為主的中醫(yī)學知識和以藥理學、化學、中藥炮制學及藥用植物學等為主的藥學相關(guān)知識,學科交叉,內(nèi)容豐富。只有自身具備較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,從實踐中總結(jié)創(chuàng)新,自覺地將知識與創(chuàng)新能力思維結(jié)合起來傳授學生。同時,及時發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新潛能,捕捉學生創(chuàng)新思維的閃光點,多層次、多角度地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

5.加強實踐環(huán)節(jié)

中醫(yī)學是一門實踐性很強的生命科學,中醫(yī)學走的是一條靠臨床信息反饋而不斷提煉成為理論的道路,離開了臨床中醫(yī)就失去了發(fā)展的源泉和動力。因此,加強實踐教學環(huán)節(jié)是提高中醫(yī)教學質(zhì)量的關(guān)鍵之一。在教學安排上應增加見習實習時間,在實踐教學基地建設上應加大投入,讓學生在臨床診病治病中加強技能培養(yǎng),注重穩(wěn)固的中醫(yī)四診及辨證論治的理念和過硬的本領(lǐng),訓練中醫(yī)特有的思維方式。在學習中實踐,在實踐中提高。讓學生在侍診、臨證中目睹中醫(yī)的療效,體會中醫(yī)理論的價值,激發(fā)學好專業(yè)的動力,樹立繼承發(fā)揚中醫(yī)藥事業(yè)的志向。

6.開展多媒體教學

多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡信息技術(shù)的出現(xiàn),計算機輔助教學得到空前的發(fā)展,使我們的教學方法發(fā)生了很大變化,從傳統(tǒng)的課堂以板書及口述為主的教學模式變成以圖像、動畫等多種方法的教學模式,從而改變了學生靠死記硬背、枯燥乏味的學習方法。變?yōu)橹庇^面授,成為模擬環(huán)境中的真實感覺。這樣大大提高了學生學習中醫(yī)的興趣。例如經(jīng)絡部分,采用多媒體技術(shù)后將經(jīng)絡的走行,循環(huán)規(guī)律,按模擬的方式展現(xiàn)在學生面前,既起到了直觀教學的作用,又激發(fā)了學生的興趣,進一步加深了學生對知識的理解和記憶。

7.強化教學管理

目前,許多高等中醫(yī)院校教學管理工作還停留在以往手工勞動的水平,教學管理隊伍中人員素質(zhì)參差不齊,教學管理條件落后。因此,應重視并加強教學管理工作。具體來說,可以從以下幾方而著手:第一,要提高教學管理人員的整體素質(zhì)和理論水平,使整個管理隊伍的工作模式從管理型轉(zhuǎn)向管理研究型,鼓勵、扶持教學管理人員承擔或參與教學研究。第二,管理人員的職業(yè)培訓應該經(jīng)?;⒅贫然?。教學管理人員的職業(yè)訓練對于提高管理水平和更新觀念非常重要。第三,改善教學管理的硬件環(huán)境,加強投入,必要的教學管理手段和設施應予以提供。第四,理順教學管理體制,教學管理制度要逐漸健全和完善。(作者單位:湖北中醫(yī)藥高等專科學校)

參看文獻

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篇10

Abstract: Medicinal chemistry is the basis of medicine. It helps students to master relevant knowledge and principle of chemistry and provides necessary knowledge for the subsequent learning so as to lay a solid foundation for realizing the professional training goal of medical subjects. This article analyzes the present situation and problems of higher vocational teaching of medicinal chemistry, and puts forward the corresponding countermeasures, which can effectively enhance the teaching quality.

關(guān)鍵詞: 高職院校;醫(yī)用化學;教學現(xiàn)狀

Key words: higher vocational colleges;medicinal chemistry;teaching status

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)08-0254-02

0 引言

隨著就業(yè)市場就與實用型高素質(zhì)人才的需求量不斷增加,高職院校醫(yī)學院校作為培養(yǎng)新型實用型醫(yī)學人才的重要環(huán)節(jié),也應當適應市場需求的變化進行教學改革。醫(yī)用化學是基礎課程,與其他的課程不同,其是聯(lián)系化學與醫(yī)學的紐帶,既涉及到了化學知識,又包括了醫(yī)學方面的內(nèi)容,且醫(yī)用化學的教學目的是為了給學生補充化學的知識,提高學生的綜合素質(zhì)。但目前高職院校醫(yī)用化學的教學效果果較差,無法滿足當前社會對于應用型人才的需求,因此高職院校應當改善教學形式,提升教學效率。

1 高職院校醫(yī)用化學教學現(xiàn)狀分析

近年來,高職院校醫(yī)用化學教學取得了一定的成績,但仍舊存在一定的問題。

1.1 教師綜合素質(zhì)較差 在高職院校中,醫(yī)用化學課程的教師通常是化學專業(yè)出身,不具備醫(yī)學方面的知識,在教學的過程中無法將化學與醫(yī)學相融合,只重視化學方面的教育,不能有效的實現(xiàn)醫(yī)學化學的教學目的,影響學生醫(yī)學化學方面能力[1]。

1.2 教學式方法太過陳舊 在醫(yī)用化學教學過程中,仍然采用了傳統(tǒng)的教學形式,師生之間沒有平等的溝通與交流,學生多采用聽與記等形式學習,無法積極主動的參與到教學活動中。且課堂氣氛較為沉悶,影響了教學效果,影響了學生學習的積極性。

1.3 學生基礎較差 一些醫(yī)學??茖W校文理學生兼收,學生的化學基礎程度不同,尤其是文科的學生,化學屬于一門較為抽象的課程,在學習的過程中往往帶有一定的抵觸情緒。此外學生從高中進入大學生,學習方式發(fā)生了改變,且課程的難度增加,進度變化過快等,有會導致學生產(chǎn)生厭學心理。且學生在學習的過程中無法體會化學課程與醫(yī)學課程的聯(lián)系,只是將化學課作為獨立的課程來學習,忽略了醫(yī)學課程的學習。

1.4 課程內(nèi)容較難 在教學過程中,由于高職院校的教材過于注重化學原理,忽略了醫(yī)用技術(shù),導致醫(yī)用化學的系統(tǒng)性教學與基礎醫(yī)學相互矛盾,且一些學生之前的化學基礎較為薄弱,將醫(yī)學當做最重要的科目,對于醫(yī)用化學中的化學理論與概念難以理解,例如游離基反映以及誘導效應等,對于高職院校的學生來說,較為困難,影響了醫(yī)用化學課程的教學質(zhì)量。

2 提高醫(yī)用化學教學效率的措施

2.1 運用多種教學手段 根據(jù)教學心理學方面的調(diào)查研究顯示,學生接受信息,僅僅依靠聽覺能夠收到11%的信息,聽覺加視覺能夠收到83%的信息[2]。而接受信息與記憶的關(guān)系是,只通過聽覺能夠記憶的知識為20%,只通過視覺能夠記憶的知識為30%,而視覺與視覺相結(jié)合能夠記憶的知識為45%。近年來,多媒體技術(shù)以“聲、圖以及形”三種特點在教學中發(fā)揮了極大的作用,充分的利用了人們學習的有效途徑,充分的調(diào)動起學生的視覺與聽覺,能夠有效的提升教學效率。例如,教師可通過多媒體模仿鹵代烴中的SN1與SN2反映的歷程,生動直觀的表現(xiàn)形式能夠激發(fā)學生的學習興趣,降低對抽象概念的理念與難度,提高教學效率。教師使用自己制作的多媒體課件,能夠直觀的體現(xiàn)出自身的教學思路,引導學生進行學習,為學生創(chuàng)造良好的學習氛圍,調(diào)動學生學習的積極性。

2.2 提高教師的素質(zhì) 在教學活動中,教師是最為重要的角色,教師應當在課堂教學中發(fā)揮主導作用,因此想要有效的提升教學質(zhì)量就應當先提高教師的綜合素質(zhì)。首先應當提升醫(yī)用化學教師的專業(yè)水平,在日常教學中,醫(yī)用化學教師應當注重知識系統(tǒng)性以及深度,以便及時的了解學科的動態(tài),增加知識的儲備。此外,醫(yī)用化學教師還應當擴大知識的廣度,教師可充分的運用在學校的條件,系統(tǒng)的學習醫(yī)學方面的知識[3]。其次,醫(yī)用化學教師還應當主動從事科學研究。通過科學研究能夠充分的提升自身的學術(shù)水平,還能夠?qū)⑨t(yī)用化學學科的最新信息以及成果引進課堂,拓寬學生的知識面,增加學生對學科的認識,培養(yǎng)學生的科學思維能力。此外,高職院校還可通過針對醫(yī)用化學教師進行培訓,或者補充專任醫(yī)用化學教師。專任醫(yī)用化學教師通常是具有化學專業(yè)知識,同時還通過了長時間醫(yī)學知識培訓的教師,專任教師的素質(zhì)以及教學能力都較強,能夠有效的促進教學改革。

2.3 改革教學的內(nèi)容 高職院校的主要目標就是培養(yǎng)實用型的人才,結(jié)合培養(yǎng)目標與高職院校的具體情況,可將醫(yī)用化學教學內(nèi)容分為兩部分,第一,應當要體現(xiàn)理論知識,將課程與職業(yè)的特性相結(jié)合,促使學生做好就業(yè)準備,使醫(yī)用化學教學逐漸向臨床醫(yī)學實踐傾斜;第二,應當結(jié)合臨床應用,對于教材的內(nèi)容進行分析,按照學生的接受能力來選擇使用的教學內(nèi)容,還可適當?shù)难a充一些邊緣學科的內(nèi)容,利用食品添加劑以及食品安全等,提高學生學習的積極性。

2.4 實施實驗教學 實驗教學是培養(yǎng)應用型人才的關(guān)鍵,臨床一線的醫(yī)護人員除了具備豐富的理論知識外,還需要有過硬的操作技能,但目前高職院校醫(yī)用化學實驗缺乏綜合性,針對此種情況,教師應當轉(zhuǎn)變教學指導思想,采用實驗教學。在教學過程中,教師可與學生一起演示,學生進行解說后再由教師進行總結(jié)[4]。在創(chuàng)新實驗教學的過程中,還可推行模擬科研綜合實驗,例如教師在講解合成水楊酸的過程中,可設計、制備并表征其與Fe3+離子的生成物,隨后使用分光光度法對Fe3+離子進行測定。這種綜合使用非常有利于培養(yǎng)學生對于實驗研究的興趣,除了上述實驗外,教師還可鼓勵學生自行設計實驗的方案,并進行探索性實驗。例如醫(yī)院常常需要檢查病人的血糖濃度以及尿樣中葡萄糖的含量是否正常,教師可與學生組成學習小組,到醫(yī)院相關(guān)科室了解正常的指標、用怎樣的方法檢驗血液與尿液的樣本,檢驗的結(jié)果如何表示等,隨后將調(diào)查的結(jié)果制成實驗報告,與其他的學生一起交流。

3 結(jié)語

醫(yī)用化學是研究物質(zhì)的組成以及性質(zhì)的學科,其為醫(yī)學專業(yè)學生的專業(yè)課提供了基本理論知識。高職院校應當按照自身的發(fā)展方向,以實用性的化學實驗以醫(yī)學知識為重點,通過完善教學內(nèi)容,結(jié)合當代較為先進的教育技術(shù),制定合理的教學目標,引導學生進行自主學習,以此提升教學質(zhì)量。

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