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摘要:《中药鉴定学》是鉴定中药的品种和质量,研究寻找和扩大药源的应用学科,具有很强的实践性。计算机辅助教学的应用在实践教学中有着传统教学方式无法比拟的优势。文章针对应用中的一些局限性问题,提出在今后工作中仍需不断探索。
关键词:中药鉴定学:计算机辅助教学;应用
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2010)03-0150-02
《中药鉴定学》是鉴定中药的品种和质量,研究寻找和扩大药源的应用学科。作为中药类各专业的一门专业必修课,是一门以形态教学为主的学科,具有很强的实践性,其实验教学主要以中药材的植物形态、性状特征、粉末显微鉴别、理化鉴别等为教学内容。传统的教育教学手段(如标本、挂图、幻灯等)目前已难以满足《中药鉴定学》教学工作的需求。现就《中药鉴定学》计算机辅助教学进行探讨。
计算机辅助
《中药鉴定学》的发展前景
计算机辅助教学。简称CAI。在我国已有20多年的发展历史,在理论研究、实践探索、课件研制等领域取得了丰硕的成果。1990年以来。由于多媒体技术的引入,CAI又划分出多媒体计算机辅助教学,既MMCAI。多媒体计算机辅助教学具有综合处理文字、图形、图像、声音、视频的能力,伴随着CT技术和DNA技术的引入,在高清晰、三维立体刻画、智能识别等方向,《中药鉴定学》计算机辅助教学的应用有着良好的发展前景。
《中药鉴定学》是一门以形态教学为主的课程。在该课程教学中,用计算机辅助教学可使中药材的植物形态、性状特点、理化鉴别及显微镜下图像特征用文字、声音、图形、图像、视频等方式直观地展现给学生,使学生比较容易地掌握教学中的难点和重点,有着传统教学方式无法比拟的效果。
计算机辅助《中药鉴定学》实践教学的优势
传统中药鉴定主要依赖经验鉴别和基于药材图形、粉末显微鉴定的定性描述,对容易混淆的中药材品种难以做出全面、客观、准确的刻画。在《中药鉴定学》实践教学中应用计算机辅助教学与传统中药鉴定形成了鲜明的对比。其优势如下:
有利于解决教学重点、突破难点在传统的药材显微鉴定中,常会发现学生对中药材粉末的后含物、厚壁组织、分泌组织、导管和木栓细胞等特征图像的观察分析存在“不能确定”现象。例如,学生在三七粉末镜下观察时。常会问到网纹导管、梯纹导管和螺纹导管的区别以及如何认定。这种现象多与教材有关,教材上绝大部分药材的显微特征图为手工墨线绘制,在排版印刷过程中,许多图片被缩小、拉长,造成比例失调,甚至模糊不清,这些图片只能给学生一个大致的轮廓,实验教师的示教及个别讲解、纠正也不能从根本上弥补其缺点。而使用多媒体课件,将药材植物形态、性状鉴别特征、粉末特征和显微组织结构通过显微数码拍摄或照片扫描方式细化、处理和分析,以图片的形式放大讲解展示,将切片制作方法和步骤及药材理化鉴别的操作过程及反应做成视频播放,形象生动地突出了重点、讲解了难点,这样既能避免示教过程中可能出现的操作失误、延时、结果不明显等,又能保证示范教学的规范和准确,有利于实验教学。
有利于激发学生的学习兴趣,增强记忆兴趣是学习的动力,中草药种类繁多,中药鉴定学科教学中需要记忆的知识点也多。例如,许多药草春季采药和秋季采药时,其植物形态有很大的变化。而原药材到饮片、再到粉末的过程,其性状特征也有很大的不同。而另一种情况却是正品药材和劣品药材的形态、性状及显微特征的极其相似。例如,正品药材升麻和劣品药材单穗升麻同属毛茛科植物的干燥根茎,药材形态、质地、颜色、大小却极其相似。描述性的讲解方法本身就是一件很困难的事情,对于学生而言信息接触有限,很容易对知识点混淆和遗忘,造成学习兴趣下降。利用计算机辅助教学,通过色彩鲜明的药材植物形态、性状鉴别和显微组织结构图像对比分析、药材野外采集中的故事讲解、理化鉴定中的视频演示。将枯燥的知识变得生动形象,能增强学生的记忆,吸引学生注意,激发学生的兴趣和求知欲。例如,淀粉粒观察实验中采用图片对比的方法进行示教:不同的中药品种所含淀粉粒形状、大小、层纹、脐点多有不同,多见球形、椭圆形;在大蓟科植物中又可见棒形和骨形淀粉粒。由于不同的折光层相互交替排列的原因,许多药品的淀粉粒显出同心圆的轮层,既层纹。轮层围绕于脐点。脐点位于中央,也可以不在中央。因为种类不同。一些药物粉末具有复合淀粉粒,可见两个或多个脐点。通过对不同中药品种所含淀粉粒图像的比较学习,学生可以很容易地记住不同中药品种所含淀粉粒形状、大小、脐点、层纹特点。同时可明确在实验过程中因为显微镜光线亮度调节过大或过小而造成对淀粉粒层纹和脐点的观察误差。
图形影像资料的积累便于科研、教研活动的开展,为学科发展提供良好的原始研究资料在实践教学中,通过计算机辅助教学系统。教师对工作中遇到的难点进行视频录像和照片采集,积累资料,加以探讨或通过互联网向外界求助,有利于科研和教研活动的开展。例如,多媒体展示在教研活动中的开展、BBS上人们对中药疑难问题的探讨、“数字中药标本馆”的学习等。图形影像资料的积累为中药鉴定学科的发展提供了良好的原始研究资料。
应用计算机辅助教学的一些思考
应通过与实物标本结合的方式,解决CAI无法实现性状鉴定中的触觉、嗅觉和味觉等方面的实验在性状鉴定实验中,通常使用对药材的眼看、手摸、鼻闻、口尝、水试、火烧等方法了解药材的性状特征。计算机辅助教学通常突出体现在视觉和听觉效果上,而无法实现触觉、嗅觉和味觉等方面的实验,如药材的软硬程度、折断时的难易程度、是否光滑或粗糙、气、味等,只有通过与传统教学中的实物标本结合的方式,才能较好地解决这一问题。
计算机辅助教学软件制作应满足学生的求知、探索和查询等需求
多年来,国内《中药鉴定学》教学类的计算机辅助教学软件开发已有很多,笔者也曾于2000年制作完成中等职业教育《中药鉴定实验教学》课件,收录图片400余张。但多年来却没有看见一个作品能流行起来或成为行业标准。大部分课件的制作是“小作坊式”的,课件制作没有脱离传统的教学模式,反而成为强化和辅助传统教学模式的一种工具。教育技术改革与实践成功与否,最终体现在教学效果上。计算机辅助教学软件的设计制作应满足学生的求知、探索和查询等需求,以培养社会需要的合格人才为前提,多考虑教育教学效果。笔者很欣赏互联网上“数字中药标本馆”的设计理念,同时也受肖小河博士领衔完成的“中国姜黄属生药学研究与中药鉴定数字化可视化”项目研究方法的启示,设想将“三维数字可视化中药”的设计理念与网络求知查询应用在《中药鉴定学》计算机辅助教学的设计思想之中,实现开放性教育,满足学生需求。
计算机辅助教学软件的再开发和通用性问题计算机辅助教学软件的开发五花八门,有Flash、方正奥斯、Authorware等等,通用性和再开发性大都不太好。在实验教学工作中,笔者深感教学软件的完善需要众人的参与、实践、批评和不断修正,这就需要一个良好的学术交流平台。当网络成为人们的首进时,在选择网络开发语言和数据库时,往往选择不同的网络开发语言和数据库,而因这些工具的可移植性、可装配性和再开发性方面不一致导致不能通用。这一问题的解决应作为一个科研课题,由行业牵头,计算机工作者与中药界精英携手合作、共同解决,努力为中药学科发展建立一个良好的操作平台。
总之,伴随着教育教学条件的提升,计算机辅助教学在《中药鉴定学》实验教学中的应用有着传统教学方式无法比拟的优势,对应用中的一些局限性问题,在今后的工作中仍需不断探索解决。
关键词:中药鉴定学:计算机辅助教学;应用
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2010)03-0150-02
《中药鉴定学》是鉴定中药的品种和质量,研究寻找和扩大药源的应用学科。作为中药类各专业的一门专业必修课,是一门以形态教学为主的学科,具有很强的实践性,其实验教学主要以中药材的植物形态、性状特征、粉末显微鉴别、理化鉴别等为教学内容。传统的教育教学手段(如标本、挂图、幻灯等)目前已难以满足《中药鉴定学》教学工作的需求。现就《中药鉴定学》计算机辅助教学进行探讨。
计算机辅助
《中药鉴定学》的发展前景
计算机辅助教学。简称CAI。在我国已有20多年的发展历史,在理论研究、实践探索、课件研制等领域取得了丰硕的成果。1990年以来。由于多媒体技术的引入,CAI又划分出多媒体计算机辅助教学,既MMCAI。多媒体计算机辅助教学具有综合处理文字、图形、图像、声音、视频的能力,伴随着CT技术和DNA技术的引入,在高清晰、三维立体刻画、智能识别等方向,《中药鉴定学》计算机辅助教学的应用有着良好的发展前景。
《中药鉴定学》是一门以形态教学为主的课程。在该课程教学中,用计算机辅助教学可使中药材的植物形态、性状特点、理化鉴别及显微镜下图像特征用文字、声音、图形、图像、视频等方式直观地展现给学生,使学生比较容易地掌握教学中的难点和重点,有着传统教学方式无法比拟的效果。
计算机辅助《中药鉴定学》实践教学的优势
传统中药鉴定主要依赖经验鉴别和基于药材图形、粉末显微鉴定的定性描述,对容易混淆的中药材品种难以做出全面、客观、准确的刻画。在《中药鉴定学》实践教学中应用计算机辅助教学与传统中药鉴定形成了鲜明的对比。其优势如下:
有利于解决教学重点、突破难点在传统的药材显微鉴定中,常会发现学生对中药材粉末的后含物、厚壁组织、分泌组织、导管和木栓细胞等特征图像的观察分析存在“不能确定”现象。例如,学生在三七粉末镜下观察时。常会问到网纹导管、梯纹导管和螺纹导管的区别以及如何认定。这种现象多与教材有关,教材上绝大部分药材的显微特征图为手工墨线绘制,在排版印刷过程中,许多图片被缩小、拉长,造成比例失调,甚至模糊不清,这些图片只能给学生一个大致的轮廓,实验教师的示教及个别讲解、纠正也不能从根本上弥补其缺点。而使用多媒体课件,将药材植物形态、性状鉴别特征、粉末特征和显微组织结构通过显微数码拍摄或照片扫描方式细化、处理和分析,以图片的形式放大讲解展示,将切片制作方法和步骤及药材理化鉴别的操作过程及反应做成视频播放,形象生动地突出了重点、讲解了难点,这样既能避免示教过程中可能出现的操作失误、延时、结果不明显等,又能保证示范教学的规范和准确,有利于实验教学。
有利于激发学生的学习兴趣,增强记忆兴趣是学习的动力,中草药种类繁多,中药鉴定学科教学中需要记忆的知识点也多。例如,许多药草春季采药和秋季采药时,其植物形态有很大的变化。而原药材到饮片、再到粉末的过程,其性状特征也有很大的不同。而另一种情况却是正品药材和劣品药材的形态、性状及显微特征的极其相似。例如,正品药材升麻和劣品药材单穗升麻同属毛茛科植物的干燥根茎,药材形态、质地、颜色、大小却极其相似。描述性的讲解方法本身就是一件很困难的事情,对于学生而言信息接触有限,很容易对知识点混淆和遗忘,造成学习兴趣下降。利用计算机辅助教学,通过色彩鲜明的药材植物形态、性状鉴别和显微组织结构图像对比分析、药材野外采集中的故事讲解、理化鉴定中的视频演示。将枯燥的知识变得生动形象,能增强学生的记忆,吸引学生注意,激发学生的兴趣和求知欲。例如,淀粉粒观察实验中采用图片对比的方法进行示教:不同的中药品种所含淀粉粒形状、大小、层纹、脐点多有不同,多见球形、椭圆形;在大蓟科植物中又可见棒形和骨形淀粉粒。由于不同的折光层相互交替排列的原因,许多药品的淀粉粒显出同心圆的轮层,既层纹。轮层围绕于脐点。脐点位于中央,也可以不在中央。因为种类不同。一些药物粉末具有复合淀粉粒,可见两个或多个脐点。通过对不同中药品种所含淀粉粒图像的比较学习,学生可以很容易地记住不同中药品种所含淀粉粒形状、大小、脐点、层纹特点。同时可明确在实验过程中因为显微镜光线亮度调节过大或过小而造成对淀粉粒层纹和脐点的观察误差。
图形影像资料的积累便于科研、教研活动的开展,为学科发展提供良好的原始研究资料在实践教学中,通过计算机辅助教学系统。教师对工作中遇到的难点进行视频录像和照片采集,积累资料,加以探讨或通过互联网向外界求助,有利于科研和教研活动的开展。例如,多媒体展示在教研活动中的开展、BBS上人们对中药疑难问题的探讨、“数字中药标本馆”的学习等。图形影像资料的积累为中药鉴定学科的发展提供了良好的原始研究资料。
应用计算机辅助教学的一些思考
应通过与实物标本结合的方式,解决CAI无法实现性状鉴定中的触觉、嗅觉和味觉等方面的实验在性状鉴定实验中,通常使用对药材的眼看、手摸、鼻闻、口尝、水试、火烧等方法了解药材的性状特征。计算机辅助教学通常突出体现在视觉和听觉效果上,而无法实现触觉、嗅觉和味觉等方面的实验,如药材的软硬程度、折断时的难易程度、是否光滑或粗糙、气、味等,只有通过与传统教学中的实物标本结合的方式,才能较好地解决这一问题。
计算机辅助教学软件制作应满足学生的求知、探索和查询等需求
多年来,国内《中药鉴定学》教学类的计算机辅助教学软件开发已有很多,笔者也曾于2000年制作完成中等职业教育《中药鉴定实验教学》课件,收录图片400余张。但多年来却没有看见一个作品能流行起来或成为行业标准。大部分课件的制作是“小作坊式”的,课件制作没有脱离传统的教学模式,反而成为强化和辅助传统教学模式的一种工具。教育技术改革与实践成功与否,最终体现在教学效果上。计算机辅助教学软件的设计制作应满足学生的求知、探索和查询等需求,以培养社会需要的合格人才为前提,多考虑教育教学效果。笔者很欣赏互联网上“数字中药标本馆”的设计理念,同时也受肖小河博士领衔完成的“中国姜黄属生药学研究与中药鉴定数字化可视化”项目研究方法的启示,设想将“三维数字可视化中药”的设计理念与网络求知查询应用在《中药鉴定学》计算机辅助教学的设计思想之中,实现开放性教育,满足学生需求。
计算机辅助教学软件的再开发和通用性问题计算机辅助教学软件的开发五花八门,有Flash、方正奥斯、Authorware等等,通用性和再开发性大都不太好。在实验教学工作中,笔者深感教学软件的完善需要众人的参与、实践、批评和不断修正,这就需要一个良好的学术交流平台。当网络成为人们的首进时,在选择网络开发语言和数据库时,往往选择不同的网络开发语言和数据库,而因这些工具的可移植性、可装配性和再开发性方面不一致导致不能通用。这一问题的解决应作为一个科研课题,由行业牵头,计算机工作者与中药界精英携手合作、共同解决,努力为中药学科发展建立一个良好的操作平台。
总之,伴随着教育教学条件的提升,计算机辅助教学在《中药鉴定学》实验教学中的应用有着传统教学方式无法比拟的优势,对应用中的一些局限性问题,在今后的工作中仍需不断探索解决。