天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)改革探討

俞媚華，侯愛君，王 洋

(復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院 實驗教學(xué)中心，上海201203)

0 引 言

天然藥物化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門科學(xué)。其研究內(nèi)容包括天然藥物有效成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定等［1］。它不僅要求學(xué)生熟練掌握天然產(chǎn)物的提取分離技能，也要求學(xué)生能設(shè)計實驗并對實驗結(jié)果做出結(jié)論;這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，更能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。所以我們既需要通過驗證方式來鞏固學(xué)生們的理論知識，更需要注重課程的實踐性、應(yīng)用性和綜合性。

目前，隨著中藥現(xiàn)代化和國際化的發(fā)展，天然藥物化學(xué)越來越顯示出其重要作用［2］。從天然產(chǎn)物中提取分離天然活性成分，不僅可以解決新藥的來源問題，還可以推進(jìn)中藥的現(xiàn)代化，把中藥推向國際市場［3］。但是現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式大多是以驗證性實驗為主，嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的實踐創(chuàng)新能力，致使學(xué)生的思維單一僵化，從而影響教學(xué)質(zhì)量。如何使學(xué)生更好地掌握這門課程，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)是一個值得認(rèn)真思考和研討的問題。本文結(jié)合本院系的特點，探討了天然藥物化學(xué)實驗課的改革措施。

1 實驗器材實物化

實驗器材實物化具體包括:實驗用藥材或植物，實驗用分離純化材料，實驗用大型儀器等［4］。由于課程時間的限制，實驗所涉及的藥材是經(jīng)過粉碎的生藥粗粉，不利于學(xué)生感官認(rèn)識，所以可以附上原植物圖片圖，也可以增加植物標(biāo)本［5］。例如黃芩苷的提取，筆者會先描述植物的基源，展示植物飲片，講解黃芩中的有效成分或其主要有效成分黃芩苷的提取工藝等，有利于學(xué)生獲得全面的知識。學(xué)生實驗用分離材料多為硅膠，可以展示幾種不同的分離材料如反相材料ODS，凝膠材料Sephadex，大孔樹脂HP-20 等，分別描述各自適用范圍及注意事項。并且可以選取硅膠這種常用材料，制作薄層層析和柱層析的操作視頻播放［6］，吸引學(xué)生的注意力，便于學(xué)生理解記憶。本科生很少接觸大型實驗儀器，而我們本科實驗中心，儀器設(shè)備先進(jìn)，有HPLC-DAD-ELSD、GC-MS、UV、IR 等，我們計劃下一步在實驗中增加天然產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)解析的示教內(nèi)容，使同學(xué)們學(xué)會運(yùn)用UV、IR、MS、NMR 各種方法分析化合物結(jié)構(gòu)，提高同學(xué)結(jié)構(gòu)解析的能力。同時在揮發(fā)油含量測定中，適當(dāng)增加GC 快速分離及鑒定揮發(fā)油，同時配以GC 圖片、GC 中的毛細(xì)管色譜柱圖片，以輔助講解［7］。

通過實驗器材實物化，不但使講授者便于講解，使授課深入簡出，豐富課堂內(nèi)容，活躍課堂氣氛，更為重要地是可以充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性，利于學(xué)生對實驗操作和實驗儀器原理的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)過程得以優(yōu)化，在一定程度上可以達(dá)到素質(zhì)培養(yǎng)的教育效果。

2 與“生藥學(xué)”有機(jī)結(jié)合

生藥學(xué)和天然藥物化學(xué)都是以藥用植物作為研究對象，對其所含的有效成分藥進(jìn)行研究，闡明其發(fā)揮藥效作用的物質(zhì)基礎(chǔ)［8］。所以這兩門課程的理論與實驗的部分內(nèi)容存在一定程度的重復(fù)和交叉，尤其是在植物的化學(xué)成分和理化鑒定方面，因而我們在上課時注意這兩門課程的有機(jī)結(jié)合［9］。例如天然藥物化學(xué)實驗中漢防己甲素和乙素的分離時［10］，可以把生藥學(xué)實驗中使用的生物堿的常用沉淀試劑補(bǔ)充進(jìn)去，使各實驗間有效銜接，增加系統(tǒng)性。同時，還可以適量增加漢防己生藥的性狀鑒定，顯微鑒定和理化鑒定，力求突出重點，避免重復(fù)。這樣的綜合性實驗不僅包括了對具體生藥的鑒定，還對其主要成分進(jìn)行了提取分離，最后根據(jù)藥材的實際應(yīng)用情況，使學(xué)生對生藥代替品，偽品或有效成分的資源植物有了比較。這樣，既涵蓋了生藥學(xué)和天然藥物化學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容，又使學(xué)生對相關(guān)專業(yè)知識進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)用和總結(jié)。通過具體的實驗操作使學(xué)生掌握對生藥進(jìn)行真?zhèn)巍?yōu)劣鑒定及提取分離有效成分的不同實驗方法，也讓學(xué)生明確天然藥物的研究必須基于對材料的正確鑒定，才能保證后續(xù)一系列實驗的可靠和有效。

3 開展設(shè)計性實驗

在以往的實驗教學(xué)中，實驗方法和步驟一成不變，學(xué)生按部就班地進(jìn)行實驗，這種教學(xué)形式以教師為主，僅鍛煉了學(xué)生基本實驗操作能力，不利于學(xué)生整體科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，顯然不符合培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型學(xué)生的教育思想。為此，要改變過去“填鴨式”和“傳授式”的教學(xué)理念，建立一種以學(xué)生為中心的“引導(dǎo)式”和“啟發(fā)式”的教學(xué)理念。所以我們擯棄了原來單一驗證式的實驗，嘗試增開了設(shè)計性實驗，即學(xué)生根據(jù)老師給定的題目，自行查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)，設(shè)計技術(shù)路線并實施的實驗［11］，這樣既充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，又能培養(yǎng)他們獨立分析問題和解決問題能力。

例如在揮發(fā)油提取中，實驗教材中采用水蒸氣蒸餾法，通過學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)有多種提取方法:超臨界CO2萃取法、索氏提取法和超聲波輔助提取法等［12-14］。鑒于實驗室條件，我們支持學(xué)生采取水蒸氣蒸餾法和索式提取法進(jìn)行平行比較試驗，取得良好的實驗效果。在整個實驗教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)選實驗內(nèi)容，修正實驗方案，指導(dǎo)實驗操作，解決實驗過程中遇到的問題，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論。這種設(shè)計性實驗不僅保證了學(xué)生系統(tǒng)地獲得實驗的基礎(chǔ)知識，基本方法和基本技能，還能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點以及典型錯誤，鼓勵學(xué)生大膽探索、大膽創(chuàng)新。

4 建立完善的成績評價體系

以往，天然藥物化學(xué)實驗課都是附屬于理論課教學(xué)，實驗步驟，實驗條件是按照老師的設(shè)計進(jìn)行，所得的實驗現(xiàn)象，實驗報告基本是千篇一律。這樣的評價方式使學(xué)生的積極性不能持續(xù)發(fā)揮，實驗教學(xué)效果無法達(dá)到長期效果。為了改變這一情況，我們將實驗課單列出來作為一門課程進(jìn)行考核。在考核中改變過去只重視實驗結(jié)果和實驗報告的做法，把實驗理論考核、實驗操作技能、實驗結(jié)果和報告等作為綜合評定指標(biāo)［15］。實驗理論考核包括實驗室安全規(guī)范，實驗原理，常用試劑配置和使用，常用儀器設(shè)備使用原理等。實驗操作技能包括實驗操作是否符合操作規(guī)程，實驗注意事項是否明確，儀器設(shè)備的選擇與使用是否正確、規(guī)范，遇到實驗中的問題是否能盡快分析和解決。實驗結(jié)果和報告主要看格式是否規(guī)范;實驗結(jié)果是否合理，是否針對本次的實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論，是否有科學(xué)性和合理性，若有提出建設(shè)性、創(chuàng)新性的見解，可適當(dāng)?shù)亟o予加分。這樣的評價體系就可以覆蓋整個教學(xué)環(huán)節(jié)，真實全面地反映學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)，使成績的評價更加合理，加強(qiáng)學(xué)生重視實驗課的程度，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。

5 結(jié) 語

在天然藥物化學(xué)實驗課的教學(xué)過程中，時刻注意以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，利用多種教學(xué)形式和手段，加強(qiáng)與相關(guān)基礎(chǔ)課程的有機(jī)結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力作為教學(xué)的主線，“授之以漁”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生學(xué)完本門課程后，具備獲取知識的能力，設(shè)計研究思路與方案的能力，運(yùn)用知識的能力，共享知識的能力，發(fā)現(xiàn)知識的能力和傳播知識的能力。

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