元吉药用植物实践教学基地创建与应用

元吉药用植物实践教学基地创建与应用一、成果研究的背景及意义进入21世纪以来，社会对人才需要越来越迫切的同时，对毕业生的要求也越来越高。实践经验丰富，动手能力强的学生无疑是各用人单位优先考虑的对象。国家有关部门也出台系列文件，要求各高校加强对学生实践能力的培养。而实习基地是学生进行实习，提高实践能力的一个重要场所。因此，如何建设一批稳定、高质量的实习基地是每个高校面临的一个新课题。药用植物学是一门实践性非常强的基础课，在植物学、中药学、药学、生物技术（药用植物方向）等专业中常列为主干或主要课程。要提高其教学质量，必须做到理论与实践相结合，因此建立固定的实践教学基地是解决药用植物实习实训的有效办法，具有重要意义。本实践教学基地建设的课题已经列为：（1）校生物技术特色专业（明院发〔2008〕1号ZL0701/TZ）项目；“生物技术专业课程体系改革研究与实践（明学院教字〔2006〕136号L0620/Q）”，“地方综合性本科院校实验室结构体系和实验教学体系的改革与实践（明学院教字〔2006〕136号L0635/G）教改课题”。（2）2007年成功列为福建省新建本科高等学校重点学科《植物学》建设项目（闽教[2007]高4号，ZDXK0601）。（3）2008年列为福建省高校服务海西建设“三明市天然药用植物资源开发利用研究”重点项目（闽教高[2009]8号）。这些项目的设立也符合地方性本科高校服务三明市“4+1”产业集群生物医药工程建设的需要。二、实践教学基地选择三明市三元区吉口林业采育场位于三明市西面，东经117°24′35E，北纬26°17′06，毗邻国家森林公园——格氏栲保护区。距三明学院27公里，有城市公交车路线，只有30分钟车程，交通十分方便。该地四面环山，大吉溪与黄沙溪环绕，无污染清澈溪水终年潺流，森林覆盖率达90%以上。采育场经营区总面积为36565亩，其中天然林15223亩，占41%，中间盆地有平坦田地1000多亩，可用于培育苗木。由于地理位置、地形地貌比较复杂，生态多样性丰富，气候温暖湿润等原因，该地区较完好地保存着具有400多年历史的中亚热带典型的地带性植被——常绿阔叶林。特殊的地形地貌和立体气候造就了生物多样性，形成了种类繁多的亚热带动植物资源。据初步调查，该区已调查到的维管束植展物102科228属920多种，鸟兽100多种，昆虫两爬类近2000种，其中药用植物76科、547种，其中属于国家重点调查品种的有142种，占363种的39%，占我省有产品种226种的63%。该地选择为三明学院药用植物实践教学基地，基于如下优势。（1）地形地貌复杂，在这种环境条件下形成的药用植物种类、群落和植被也越丰富，因此也有利于药用植1物学野外实习各项活动的开展。（2）药用植物资源丰富；（3）基础资料充实；（4）交通设施方便，离学校才27公里，有城市公交车路线，只有30分钟车程，这样可节省时间、人力、物力和财力。三、实践教学基地建设2007年，课题组聘请三明市环保局组织专家对基地进行环境评价，按照中药材生产质量管理规范（GAP）对产地生态环境的要求，对吉口林业采育场的环境空气质量、水环境和土壤环境质量进行了监测和评价，为三明吉口天然药用植物良种繁育基地建设提供科学依据。（1）对空气中SO2、NO2、TSP、F、一级标准、二级标准等指标进行测定，综合评价I级；（2）对水质中水温/℃、PH、氯化物、溶解氧、COD、氰化物、氟化物、铅、镉、汞、砷、六价铬、Nemerow指数P等指标进行测定，COD、氰化物、铅、镉、汞、砷和六价铬均未检出，各项指标均达到地表水Ⅰ类标准。（3）对土壤中PH、汞、镉、砷、铜、铅、锌、镍、铬、六六六、DDT、Nemerow指数P等进行测定，除351、353样品中铅达到二级标准外，其余3个样品各项检测指标均达到国家一级标准。结论：通过对三明吉口天然药用植物良种繁育基地的空气、水、土壤和地理环境的调查、监测和评价，该基地空气、水质、土壤环境质量的综合评价指数均达到1级。基地生态环境优良，符合中药材GAP认证要求，适合绿色中药材种苗生产。(二)基地规划设计根据实践教学基地建设的指导思想、原则、目标、地形地势等综合分析，将吉口实践教学基地区划分为生活区、教学区、科研试验区和生产区等4个功能区。1.生活区：建设一座实践教学专用平房，面积217平方米，包括学生宿舍、食堂一应条件俱全，可容纳60个师生开展教学实习。2.教学区：（1）天然药用植物基因库，利用15000亩天然林，筹建药用植物基因库。2005年10月完成第一期3000亩的药用植物本底调查，已发现547余种天然药用植物。（2）建立药用植物园，在药用植物基因库中，选择溪谷弃耕地，建立150亩的人工仿生态药用植物园，拟逐步引种国家重点调查中草药和我省、我区特有中草药300~500种。3.科研试验区：（1）建立引种驯化区103亩，收集53种有前景的药用植物，进行驯化开发。（2）建立良种遗传测定区50亩，初步筛选草珊瑚、黄花远志、七叶一枝花、雷公藤、红豆杉、三尖杉等6种植物进行良种繁育试验。4.生产区：（1）建立良种繁育基地6.1公顷（92亩），其中采穗圃21亩，2008年培育草珊瑚实生苗110万株，扦插苗31万株；（2）营建草珊瑚GAP栽培的示范基地391公顷（5860亩）。以上为实践教学基地的第一期工程；计划继续分二期进行开发：第二期面积扩大到13000~15000亩，主要是草珊瑚、七叶一枝花、红豆杉等3种植物的进行GAP栽培生产和加大种苗繁育力度。第三期工程拟扩大到格氏栲森林公园，主要是增加实践的内容，除药用植物学、栽培学、遗传育种学外，还包括生态学、植物地理学、动物学等多课程的教学实习内容，以便提高其效益。2以上规划以及第一期建设项目中，基地至少起到如下功能：（1）专业实践教学功能；（2）科学研究功能；（3）服务社会功能；（4）推广示范功能；（5）合作交流功能四、实践教学改革与创新(一)实践教学方式与内容改革1.合理利用药用植物时效性搞好分类教学依照各个代表药用植物不同的开花、结果期，对教学内容适时调整，让学生适时能观察到绝大多数药用植物种类的花、果标本，可提高学习兴趣和学习效果。2.总结“亲近自然——循环识辩”的实践教学方法药用植物学是一门实践性很强的课程，通过在基地天然环境中，强调学生看、摸、闻、听、记和比较鉴别，培养学生的注意力、观察力、思维想象和实践能力。并开展这个“循环识辩”教学模式。组织学生充分利用星期六、日等课余时间到基地参观基因库，使学生有足够的时间实践、认识、再实践、再认识，多次循环后，巩固了学生的植物学分类知识。3.增设野外实习课内容，提高学生的野外实践能力定期组织学生到教学基地参与一些药用植物的种植、培育、移栽及收获等工作，并不失时机地向同学讲授有关的理论内容，使学生对植物的多样性、植物与环境的关系、植物与植物间的关系及一些特化的植物器官都有了较深刻的认识，大大激发了学生们学习药用植物的兴趣。4.改革实践教学考核方法和野外实习形式，提高学生的综合能力实习时，教师负责组织和进行专业知识指导工作。学生根据安排的内容，自行采集，对药用植物进行鉴定时，由学生查阅资料和工具书，遇到疑难问题教师进行方向性指导。结束，每个学生交一份小论文式的实习报告，主要依据论文考评学生成绩和能力。5.加强科学发展观教育，强调生物与自然和谐，培养学生的环境与生态意识野外实习植物的分类内容是一个重要方面，但通过对植物与生态环境之间的关系研究，培养学生的生态意识，提高保护生态环境的自觉性。6.改革旧教学方法，创新实践教学新模式新模式的主思路以分类学为基础，生物学多样性为导线，贯穿于生物学的分类和生态学调查的基础和技能之中，拟给学生生物种群、生物群落、生态系统、生物多样性等一系列生物学、生态学和保护生物学的概念，同时让学生受到完整的分类学和生态学知识和技能的全面训练。(二)学生科研能力培养在药用植物学实践教学中，我们除了不断扩大和丰富学生药用植物分类学知识外，利用野外实习和教师科研活动：（1）探索科研的内容，培养学生科研素质；（2）让学生参与教师的科研活动，创造科研的氛围；（3）选择课题，培养学生科研能力等方法培养学生科研能力。五、实践教学基地建设的效果1.基地实践教学效果明显3基地建立三年多来，对学生通过基地实践教学起到明显的促进作用：（1）基地对学生毕业论文的完成提供了有力保障。利用本基地的资源优势和研究条件，共有06，07和08三届毕业生共17人完成了毕业论文工作，其中3篇获得校级优秀论文称号。（2）基地对创新型人才培养提供了有力支撑。先后有3个团队13位同学在本基地研究平台的支撑下参与了大学生创新性实验项目，其中梁一池教授和邢建宏老师指导的曾淑兰、周伟等5位同学参加的“药用植物雷公藤组织培养研究”项目成功申报了福建省教育厅大学生创新性实验项目。黄河宁教授指导的吴燕瑜、王娜等3位同学参加的“富锌草珊瑚的选育及其锌含量的测定”项目获三明学院大学生创新性实验计划项目立项。经管系熊华林老师指导的“正字创业团队”完成的“草珊瑚饮料推广策划”项目荣获福建省大学生创业计划竞赛三等奖。（3）基地对教学的辐射带动作用明显。2008年毕业的化学教育专业学生吕梅桂在本科研团队从事雷公藤组织培养1年时间，去年考取了厦门大学的研究生，这是我校（新建地方性本科院校）毕业生第一次考取国内重点大学的研究生。此外，利用本基地的科研平台和参与老师的科研项目，有意识地组织并安排一部分贫困学生参加基地科研劳动，贫困生不仅得到了锻炼，而且还解决了部分上学费用问题。在参与本基地研究项目的21位同学中，就有5位先后获得了国家励志奖学金。2.经济、生态、社会效益显著（1）经济效益基地采用教学与生产相结合的模式，2008年，研制“元吉”草珊瑚茶（闽卫食证字（2008）第350403-WB7529号），已经销售600余箱，获产值60万元。2008年培育草珊瑚实生苗110万株，扦插苗31万株，产值200万元；营建草珊瑚GAP栽培的示范基地391公顷，产值500万元。（2）生态效益本成果第一阶段选择的药用植物如草珊瑚、黄花远志、七叶一枝花、南方红豆杉、三尖杉等大都是能在林下生长的植物，基地创造“林下种养模式”，就是充分利用林下土地资源和林荫优势，从事林下种植等立体复合生产经营。实现林药资源共享，优势互补，循环相生。不占用林地，不坡坏生态，产生明显的、间接的生态效益。通过林药的立体种植，改善森林的复层结构，增加单位面积的碳汇，减少水土流失，产生显著的生态效益。（3）社会效益基地创造“林下种养模式”在生态林、人工林下套种草珊瑚等药用植物，为林农致富奔小康提供了一条很好的途径。为解决林农及国营采育场职工提供了一个很好的出路，实现了国家增税，县乡林场增值，老百姓增收，其社会效益不言而喻。六、成果的特色与创新41.支撑质量工程项目，服务海西经济建设基地建设支撑高等学校本科教学质量与教学改革工程项目，福建省新建本科高等学校重点学科建设，课程和实验教学体系的改革等教改项目；参加福建省高校服务海西重点项目建设，为服务三明市“4+1”产业集群生物医药工程建设提供基地。2.基地建设以科学研究相结合3年来，我们结合科研课题，积极开展引种试验、资源评价、生物多样性研究及种内变异等方面的研究，利用元吉药用实践教学基地开展的多项科研项目，先后承担福建省高校服务海西重点建设项目，福建省新建本科高等学校重点学科建设项目，校质量工程项目：市天然药物工程研究中心平台建设项目，大学生科研平台建设与创新能力研究项目9余项，科研经费超过100万元。3.基地建设与生产相结合采用营建实践教学基地与生产相结合的办法，建立良种繁育基地和GAP栽培的示范基地；直接为生产服务，2008年培育草珊瑚实生苗110万株，扦插苗31万株，产值200万元；营建草珊瑚GAP栽培的示范基地391公顷，产值500万元。4.基地建设与制药企业相结合厦门中药厂与基地签订“草珊瑚GAP种植研究与产业化”项目，2008~2011年提供120万元用于开发研究。5.基地建设与开发产品及产业化相结合