研究型《天然藥物化學(xué)》教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐

何桂霞++裴剛++歐陽文++李斌++劉向前++陳勝璜

摘 要：天然藥物化學(xué)是藥學(xué)、制藥工程、藥物制劑等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，怎樣有效地改變教學(xué)方法，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)，適應(yīng)性強(qiáng)，具有創(chuàng)新能力的人才，本文作者就此從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外互動(dòng)三個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行了一些有益的探索。

關(guān)鍵詞：天然藥物化學(xué) 教學(xué)模式 研究型

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（b）-0150-02

研究型教學(xué)是與創(chuàng)新性教育相適應(yīng)的以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的教學(xué)模式。所謂研究型教學(xué)，是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ)，在教學(xué)過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，建立一種基于研究探索的學(xué)習(xí)模式。如何立足課堂，采取切實(shí)可行的措施和手段，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)，適應(yīng)性強(qiáng)，具有創(chuàng)新能力的人才，是高等教育教學(xué)改革面臨的一個(gè)重要課題。

《天然藥物化學(xué)》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)成分及其應(yīng)用的一門學(xué)科[1]，其研究?jī)?nèi)容包括各類天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定等，是高等院校藥學(xué)專業(yè)、制藥工程、藥物制劑等專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)诮虒W(xué)中，通過多年探索，借鑒其他學(xué)科的成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[2～4]，抓住課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外互動(dòng)3個(gè)環(huán)節(jié)，在研究型《天然藥物化學(xué)》教學(xué)方面進(jìn)行了一些有益的嘗試。

1 關(guān)于理論教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建與實(shí)踐

1.1 緒論部分教學(xué)內(nèi)容的講解要點(diǎn)和技巧

人們常說“好的開端是成功的一半”。教師如能講好天然藥物化學(xué)緒論內(nèi)容，將對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心起到事半功倍的效果。教學(xué)中我們采用啟發(fā)式、循序漸進(jìn)的教學(xué)法讓學(xué)生了解天然藥物化學(xué)的主要內(nèi)容及其的發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神及科學(xué)的研究方法。例如首先導(dǎo)入思考題：什么是天然藥物？天然藥物與中藥、草藥、民族藥的關(guān)系如何？通過討論讓同學(xué)了解天然藥物的范圍，尤其強(qiáng)調(diào)在中國(guó)，天然藥物一般又被稱為中藥，更具有自己的特色，與中醫(yī)一起構(gòu)成了中華民族文化的瑰寶，由此提升學(xué)生的自豪感和自信心。然后采用舉例法講解天然藥物化學(xué)的主要內(nèi)容及其在藥學(xué)領(lǐng)域與中藥鑒定、藥理、藥物制劑、中藥炮制等學(xué)科的密切關(guān)系，使學(xué)生體會(huì)到天然藥物化學(xué)課程的重要性。最后介紹天然藥物化學(xué)在我國(guó)的發(fā)展歷程及目前在創(chuàng)新藥物研究中的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感，以積極的心態(tài)進(jìn)入到課程的學(xué)習(xí)中來。

1.2 課程主體內(nèi)容的調(diào)整及融合

由于教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，近五年我校各專業(yè)的天然藥物化學(xué)的總學(xué)時(shí)為90學(xué)時(shí)，其中理論為42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)48學(xué)時(shí)。在教學(xué)中我們首先按照天然藥物中主要化學(xué)成分的類別，講解天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物化性質(zhì)、提取分離方法及結(jié)構(gòu)鑒定中的化學(xué)檢識(shí)方法。該內(nèi)容能夠滿足制藥工程、藥物制劑、中藥資源與開發(fā)等專業(yè)對(duì)天然藥物化學(xué)知識(shí)的基本需求。由于同學(xué)期藥學(xué)專業(yè)開設(shè)了波譜分析課程，我們?cè)谠撜n程中的最后部分列出波譜分析在天然藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用一章。這樣的教學(xué)安排不但使波譜分析的基本內(nèi)容能夠和專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，提高學(xué)生的興趣，又能夠系統(tǒng)掌握天然藥物中主要化學(xué)成分類別波譜特征的共性和特性，同時(shí)也解決了藥學(xué)專業(yè)天然藥物化學(xué)理論課時(shí)不足的問題。在這一章節(jié)的教學(xué)中我們從專業(yè)期刊中收集有關(guān)化合物的光譜數(shù)據(jù)讓學(xué)生試著解析其可能的結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充了光譜學(xué)習(xí)資料不足的難題。同時(shí)也將教師和研究生在科研工作中所獲得的相關(guān)成分的原始圖譜呈現(xiàn)在課堂上，與學(xué)生共同分析討論，增強(qiáng)了學(xué)生解析真實(shí)圖譜的能力。

1.3 教學(xué)方式的探討

天然藥物化學(xué)基本屬于介紹性的學(xué)科，采用詳略得當(dāng)?shù)碾娔X課件與動(dòng)畫、適時(shí)以化學(xué)軟件ChemDraw顯示的分子三維立體模型可基本滿足學(xué)生獲取知識(shí)的需求。PBL （Problem-Based Learning）教學(xué)法是以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，在PBL教學(xué)模式中，教師不再像以前那樣僅是給學(xué)生傳遞知識(shí)，而是成為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、協(xié)調(diào)者、指導(dǎo)者和幫助者，利用問題、協(xié)作、交流等充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性精神[5]。我們嘗試將此法運(yùn)用于《天然藥物化學(xué)》的教學(xué)中，取得了較好效果。比如在講授“苷類”時(shí)，會(huì)問到“根據(jù)苷和苷元的的結(jié)構(gòu)分析其極性大小，如何選定苷和苷元的提取、分離溶劑”；講授“蒽醌類和黃酮類”時(shí)，設(shè)問“哪個(gè)化合物酸性更強(qiáng)，如何根據(jù)混合物酸性強(qiáng)弱不同設(shè)計(jì)合理的pH梯度萃取法”；講授“生物堿時(shí)”時(shí)，設(shè)問“怎樣根據(jù)生物堿結(jié)構(gòu)推測(cè)其堿性強(qiáng)弱及溶解性”等，使得學(xué)生的參與感很強(qiáng)，思維活躍，教學(xué)效果顯著。

在教學(xué)的后期，為了總結(jié)歸納所學(xué)知識(shí)并促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考參與的意識(shí)，我們安排了討論總結(jié)課，由老師預(yù)先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出一些列問題，3～4名學(xué)生組成討論小組，以電腦課件的方式在課堂上進(jìn)行展示和講解。備選問題有“根據(jù)所學(xué)內(nèi)容將天然藥物中主要化學(xué)成分按酸堿性及溶解性進(jìn)行分類總結(jié)歸納、根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)某藥材中有關(guān)成分的提取分離及鑒定的方案、根據(jù)提供的某化合物的理化性質(zhì)和波譜圖對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行推導(dǎo)”等等。學(xué)生通過問題的思考系統(tǒng)地掌握了專業(yè)知識(shí)，通過課件的制作掌握了PowerPoint、ChemDraw等專業(yè)軟件的使用，通過講臺(tái)上的講解鍛煉了表達(dá)能力，討論總結(jié)課的教學(xué)方法使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合素質(zhì)得到了很大的提升。

2 關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建與實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是天然藥物化學(xué)教學(xué)的基本形式之一。學(xué)生通過操作儀器，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能，從而使學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒔鉀Q實(shí)際問題能力、探索創(chuàng)新能力等得到綜合性的發(fā)展。為此我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容要求精心設(shè)計(jì)了3個(gè)不同類型成分的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)之一《槐米中蘆丁的提取分離及鑒定》：將實(shí)驗(yàn)中需要學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)操作分為煎煮、抽濾，重結(jié)晶、水解、試管反應(yīng)、紙色譜六個(gè)具體的目標(biāo)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出以下思考問題：（1）蘆丁的提取分離原理是什么？（2）蘆丁酸水解時(shí)有何現(xiàn)象，如何解釋？（3）槲皮素和蘆丁紙色譜鑒定時(shí)，分別用正丁醇-乙酸-水（4∶1∶5）上層和下層溶劑系統(tǒng)展開后，何者比移值較大，為什么？在該實(shí)驗(yàn)中，因蘆丁的提取和精制需要放置2～3小時(shí)才能使蘆丁析出完全，利用此空閑時(shí)間教師組織學(xué)生觀看天然藥物化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)錄像片，把實(shí)驗(yàn)和細(xì)微的操作鮮明真實(shí)地進(jìn)行放大，通過清晰的步驟展示，使學(xué)生能夠觀察到標(biāo)準(zhǔn)的操作過程并進(jìn)行效仿，從而對(duì)常規(guī)的基本操作有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。endprint

實(shí)驗(yàn)之二《虎杖中蒽醌類成分的提取分離和鑒定》：將實(shí)驗(yàn)中需要學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)操作分為回流、蒸餾，蒸發(fā)、轉(zhuǎn)溶、萃取、薄層色譜六個(gè)具體的目標(biāo)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出以下思考問題和注意事項(xiàng)：（1）虎杖藥材采用乙醇回流法提取及回收乙醇提取溶液時(shí)，如何設(shè)定水浴的溫度？為什么有時(shí)蒸餾出的乙醇會(huì)呈現(xiàn)出顏色？如果要使蒸餾出來的有色乙醇呈現(xiàn)無色應(yīng)如何處理？（2）在采用不同堿性水溶液對(duì)虎杖的乙醚溶液進(jìn)行萃取時(shí)怎樣操作避免乳化現(xiàn)象？如何破除乳化現(xiàn)象？為什么萃取時(shí)要及時(shí)“放氣”？為什么萃取液靜置分層時(shí)間要足夠長(zhǎng)？（3）對(duì)萃取所得各堿性溶液進(jìn)行酸化處理時(shí)，怎樣根據(jù)現(xiàn)象調(diào)整加入鹽酸的量？

實(shí)驗(yàn)之三《粉防己中粉防己甲素、乙素的提取分離與鑒定》：我們把此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)中需要學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)操作分為柱色譜的裝柱、上樣、洗脫、分析檢測(cè)。譬如在對(duì)粉防己生物堿的分離情況進(jìn)行檢查時(shí)，建議學(xué)生先用紙片顯色法確定哪些流份中含有生物堿，然后再用薄層色譜法分析哪些流份中的成分是相同的。薄層色譜展開劑的比例不是由教師提前規(guī)定好，而是由學(xué)生自己摸索進(jìn)行總結(jié)，這樣就可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行探究，在品嘗了實(shí)驗(yàn)的艱辛和成功的喜悅的同時(shí)，燃起了同學(xué)們對(duì)科學(xué)研究的熱情，其創(chuàng)新精神也得到了提升。

3 關(guān)于課外研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的構(gòu)建與實(shí)踐

積極開辟第二課堂，吸引學(xué)生參加課外的科學(xué)研究。對(duì)于大學(xué)四年級(jí)的畢業(yè)實(shí)習(xí)生和學(xué)有余力的大學(xué)二、三年級(jí)學(xué)生，我們引導(dǎo)并歡迎對(duì)《天然藥物化學(xué)》課程有濃厚興趣的部分學(xué)生參與到教師和研究生的課題研究當(dāng)中來，較為系統(tǒng)地開展相關(guān)課題的研究。教師只給出了實(shí)驗(yàn)的題目和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟，具體的提取操作還有分離及鑒定方法需要同學(xué)們來自行設(shè)計(jì)。同學(xué)們通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等查詢出相關(guān)資料，歸納出一些可行的方案，通過與老師和研究生的交流確定最后實(shí)驗(yàn)細(xì)則。目前已有多名同學(xué)參加了野鴨椿子、紫背金盤、藤茶、金櫻子、番石榴等植物化學(xué)成分研究工作。學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)的知識(shí)在科研活動(dòng)中得到驗(yàn)證、拓展、延伸，提高了學(xué)生創(chuàng)新能力，由此也使許多學(xué)生增添了對(duì)專業(yè)的熱愛，考取了天然藥物化學(xué)的研究生，向?qū)I(yè)研究領(lǐng)域邁進(jìn)。

總之，采用以上這些教學(xué)方法，《天然藥物化學(xué)》教學(xué)取得了較好的效果。我們希望能通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方式和教學(xué)手段，將研究性學(xué)習(xí)引入到課堂教學(xué)中，為培養(yǎng)高素質(zhì)的藥學(xué)人才在課程改革方面進(jìn)行一些有益的探索。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳立軍.天然藥物化學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007.

[2] 佟姝麗，張無士.淺談中藥學(xué)課程的課堂設(shè)計(jì)及教學(xué)方法[J].中醫(yī)教育，2009，28（4）：75-76.

[3] 王怡，徐震宇，舒靜，等.多種教學(xué)法在西內(nèi)教學(xué)中的聯(lián)合應(yīng)用體會(huì)[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2010，8（17）：60-61.

[4] 高春華，劉建云，戚薇，等.生藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].中藥現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2009（1）：196-197.

[5] 張燕，顧江，李學(xué)軍，等.PBL教學(xué)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探討[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2006（11）：95-97.endprint