知识点数量： 10 （个）

影响脑机能的药用植物检索鉴定及其药学应用虚拟仿真实验主要围绕药用植物学和相关课程的知识点建立以下项目模块：1.花的基本组成；2.花程式虚拟实验；3.花图式虚拟实验；4.药用植物分科检索鉴定；5.科的代表植物简介；6.特殊药用植物分科、分属、分种检索鉴定；7. 吗啡镇痛作用机制；8. 药物依赖性；9.吗啡的成瘾原理；10.条件位置偏爱（Conditioned Place Preference，CPP）模型的原理。

1. 花的基本组成

一朵典型的花，在其花托之上，从外往内，依次着生萼片，花瓣，雄蕊，雌蕊。雄蕊包括花丝和花药两部分，雌蕊包括子房，花柱，柱头三个部分。构成雌蕊的基本单位是心皮，其形态学本质是变态的叶。可根据柱头数目、花柱数目、子房室数、胎座数目、成熟果实开裂瓣数判断复雌蕊的心皮数。

2.花程式虚拟实验

花程式是用字母、数字和符号来表示花各部分的组成、排列、位置和彼此关系的公式。

*表示辐射对称花（整齐花），↑表示两侧对称(不整齐花)；♂表示雄花；♀ 表示雌花，因为花程式中会有雄蕊和雌蕊的情况，所以花的两性和单性在花程式中可以省略；K表示花萼，C表示花冠，P表示花被（没有萼片和花瓣的分化，此时也可以用K来表示，即认为所有的花被均为花萼），A表示雄蕊群，G表示雌蕊群（G后跟的三个数字分别表示一朵花中有多少个心皮，每一个雌蕊子房室数，每一个子房室内的胚珠数）。花程式里的数字：0表示缺少或退化, ∞ 表示10个以上或不定数，写在字母右下角。符号：+表示轮数，()表示合生，∶表示心皮数，子房室数和胚珠数隔开，如心皮数∶子房数∶胚珠数。

3.花图式虚拟实验

花图式是以花的横切面为所绘出来的图解式。它可以直观的表示花的各个组成部分的形状、数目、排列方式和相互位置等情况。

本实验省略了花序轴和苞片，从外往内依次绘出花萼、花冠、雄蕊和雌蕊的图解。本实验中，用带棱角的新月形表示萼片，无棱角的新月形表示花瓣，雄蕊用一小圆圈表示，雌蕊用子房的横切面轮廓表示。

4.药用植物分科检索鉴定

植物分类检索表是鉴定植物类群的一种工具。通过检索表可以很快的查出所列类群之间的区别特征，或根据特征查出待鉴定植物所属的科、属、种等具体类群。

植物分类检索表将所列植物类群的特征，由共性到个性，按法国人拉马克的二岐归类法编制。使用检索表鉴定植物时，必须熟悉植物形态学的术语，仔细识别被查植物的特征或特性（尤其是繁殖器官的构造特征），然后逐项查核。如果其特征与某一项不符，则应查相对应的一项，直到查出结果为止。

常见的植物分类检索表，有定距式、平行式和连续平行式三种类型。定距式检索表最为常用，容易查找，使用较为方便。本实验采用的就是定距式检索表。每一个实验材料，找出其对应的花程式和花图式后。

5.科的代表植物简介

查出待鉴定植物所属的科后，为加深同学对科的印象，再列举除该科的一种代表药用植物。除药用价值外，适当的加入与该植物有关的文化背景，增加趣味性，扩展同学们的知识面，潜移默化的进行课程思政教育。

6.特殊药用植物分科、分属、分种检索鉴定

通过图片等方式引导学生对特殊药用植物的各部分特征进行观察，尤其是繁殖器官的特征，通过花图式，选择正确的花程式。然后通过各级检索表，将待鉴定材料依次鉴定到科、到属，直至鉴定出正确的种名。

7. 吗啡镇痛作用机制

吗啡是特殊植物罂粟的主要活性成分，其镇痛机理是通过激动脊髓胶质区、丘脑内侧、脑室及导水管周围灰质等部位的阿片受体，主要是μ受体，模拟内源性阿片肽对痛觉的调制功能而产生镇痛作用。

热板实验法为常用检测药物镇痛作用的实验方法。

实验包括实验目的，实验原理，思考题和虚拟实验四个部分

8. 药物依赖性

某些麻醉药品或精神药品在患者连续使用后能产生依赖性，表现为对该类药物继续使用的欲望。药物的依赖性通常分为两类：躯体依赖性和精神依赖性。躯体依赖性，也称成瘾性或生理依赖性。这是由于反复用药造成身体适应状态产生欣快感，一旦中断用药，可出现强烈的戒断综合征。表现为兴奋、失眠、流涕、流泪、震颤、出汗、呕吐、腹泻、肌肉疼痛、发热、瞳孔散大、焦虑、甚至虚脱和意识丧失。精神依赖性也称心理依赖性，是指用药后产生愉快满足的感觉，使用药者在精神上渴望周期性或连续用药，以达到舒适感。

9. 吗啡的依赖性原理

阿片受体是介导内源性阿片肽及阿片类镇痛药作用的受体。吗啡通过激活大脑中的阿片类受体产生强大的镇痛作用的同时，还会引起欣快感，造成强迫用药；长期多次使用会使得中枢神经系统阿片受体敏感性降低，产生耐受，停药后会产生戒断症状，导致强迫性觅药行为，即药物依赖性。同阿片的奖赏系统有关的主要脑核团包括腹侧被盖区(VTA)，伏隔核，弓状核，杏仁核，蓝斑，中脑导水管周围灰质等。

10. 条件位置偏爱 (CPP)模型的基本原理

依据巴甫洛夫的条件反射学说，如果把奖赏刺激（非条件性刺激）与某个特定的非奖赏性条件刺激，如某特定环境反复联系之后，便可获得奖赏特性，即这一特定环境便可以诱发最初与非条件性奖赏联系在一起的那种非条件性行为效应。条件性位置偏爱试验便是建立在这一理论基础上的判定物质奖赏效应的方法。

有奖赏效应的药物如吗啡作为一个非条件性刺激，给动物注射药物后，放在一个特定的环境中，如药物具有奖赏效应，则特定环境就会具有了奖赏效应的特性，动物在未获得药物的情况下依然表现出对该特定环境的偏爱。

位置偏爱实验方法由于实验周期短，简单易行。可广泛应用于精神依赖性的预测和评价，但需一周左右时间完成，不适合开展学生实体实验。

1.启发式教学

以激发学生的学习积极性、自觉性和主动性为主要目标，科学地引导学生思维和智力发展，使学生更加深刻的掌握基础知识，培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题、靠已学知识探求新知识的能力。同时，通过实验实训操作、实验数据分析，提出新问题，不仅扩充新知识，而且培养学生理论联系实际的动手能力和实事求是的科学态度。“问题”是心灵的一把钥匙，靠这把钥匙使学生自主进入学习角色。本项目涉及的实验中，精心设计了诸多启发性问题。在实验过程中，提倡学生主动发现问题，并随时跟进解答，进一步增加学习兴趣和实验信心。尤其在最后的结果分析中，无论得到什么样的数据，都要配合学生仔细分析，尤其针对每一个“不合理”结果都给出合理解释，以培养学生严谨的学习、科研态度。

2.小组讨论教学

学生之间，学生与教师之间组成小组团队进行学习。在这个过程中，除了在实验具体操作中的相互协助，更重要的是提供了一个相互交流、相互学习的平台。这样更加深刻的掌握了基本理论与操作方法，同时培养了学生团结协作的学习、工作精神。

3.情景教学

以真实的实验装置和虚拟化信息资源相互融合、相互作用的教学平台为支撑，开展情景教学。通过虚拟仿真教学设备和软件，使学生身临其境，接近于真实场景的感受，整个身体共同协调参与学习活动。

4.自主学习

学生可登陆实验课程共享平台，自主开展实验项目的学习，对不理解的内容可进行反复、自主实验，以巩固对课程内容的理解与掌握。

以下分别就本项目的两部分实验进行举例说明：

第一部分：药用植物检索

本实验以网络学习为主，学生可以通过电脑或者手机使用本软件。学生自主安排实践，自己选择学习内容，将知识的被动灌输改为学生的主动学习。传统的教学模式是由带教老师现场讲授和演示，但这种教学模式受时间、地点、人力、物力和植物开花期等因素影响。

教师可以将本软件与课堂理论教学和实践教学进行虚实结合，应用于慕课、微课等教学，学生也可以将该软件应用于理论和和实验课的课前预习和后期的考前复习，巩固和提高学习效果，增强实践能力。

本项目的建立，有助于改变以往单一的教学模式，提供灵活多样的学习体验，丰富教学内容，寓教于乐，激发学生自主学习的兴趣，增强学生综合素质和能力。

第二部分：药学应用评价

1.使用目的

由于吗啡是精神类管制药品，市场不流通，学生实验难以开展，但是吗啡又是经典的阿片受体激动剂，非常具有可研究性。所以我们开发了这个虚拟仿真实验课程使学生在虚拟实验室内独立完成全部全部实验过程，更加客观的了解吗啡的镇痛作用。

吗啡具有很强的成瘾性，故其临床应用受到严格管控。CPP法是评价药物成瘾性相关行为学改变的常用方法，由于周期较长且实验要求较高，故采用虚拟仿真实验课程的方法，以吗啡为例，使学生学习掌握该方法的应用。

2、实施过程

吗啡的镇痛作用测试主要使用热板法来评价，我们要求学生掌握其评价药物镇痛作用的基本原理及操作方法。整个实验我们设计了仿真训练、互动问答和思考题三个主要环节。学生在对每个知识点通晓的情况下，完成仿真实训操作，通过互动问答的形式注重整个实验的细节，课后的思考题可以更好的帮助同学们巩固知识点。

有关吗啡的依赖性研究，利用条件性位置偏爱实验（CPP）来评价与吗啡依赖性相关的行为学变化。实验设计包括仿真操作、互动问答和思考题三个主要环节，帮助学生掌握药物成瘾相关行为学变化的检测方法、原理及结果判定。

3、实施效果

该虚拟实验教学可以使学生在虚拟实验室内独立完成全部全部实验过程。该实验不需要老师时时在场，学生即可反复多次地试验，经自己的探索完成全部实验，达到掌握实验的目的。该虚拟实验教学人机交互性强，操作灵活，随性发挥，使用方便，而且能够即时纠正实验操作者的错误。

（1）是否记录每步实验结果：R是£否

（2）实验结果与结论要求：R实验报告£心得体会其他

其他描述：通过本项目的训练，能够掌握植物鉴定的基本方法和技能，掌握重点科和相关植物的鉴别特征。应用药用植物鉴定的原理和方法，突破教学的时空限制，在模拟条件下对药用植物进行鉴定，以提升野外和实验课的实际鉴定能力。并了解吗啡在镇痛作用方面的应用及其成瘾原理。