中藥化學(xué)課程中生物堿類化合物的教學(xué)設(shè)計探討

趙啟鐸 何永志 張志國 張艷軍

摘要：教學(xué)設(shè)計的目的是在知識目標和能力目標的基礎(chǔ)上，更加重視學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)和情感目標的實現(xiàn)，最終體現(xiàn) “以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，促成學(xué)生人生觀、價值觀、世界觀的形成或改變。文章以中藥化學(xué)課程中生物堿類化合物為例，對教學(xué)設(shè)計進行闡釋。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計;中藥化學(xué);生物堿類化合物

中藥化學(xué)是中藥學(xué)專業(yè)一門非常重要的專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能掌握中藥中有效成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取方法、分離方法、檢識方法，熟悉有效成分的結(jié)構(gòu)鑒定方法，為后續(xù)的專業(yè)課程及新藥開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)設(shè)計是在現(xiàn)代教育理論的指導(dǎo)下，為促進學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展而設(shè)計，最終系統(tǒng)解決教與學(xué)之間的問題，是教與學(xué)之間溝通的橋梁。教學(xué)設(shè)計一般包括學(xué)情分析和教學(xué)預(yù)測、教學(xué)內(nèi)容分析（教學(xué)目標、教學(xué)重點和難點）、學(xué)習(xí)資源、板書設(shè)計、教學(xué)互動環(huán)節(jié)、教學(xué)策略和方法選擇、課外自主學(xué)習(xí)設(shè)計、教學(xué)效果評價、教學(xué)效果反思與改進?，F(xiàn)以生物堿類化合物為例，對教學(xué)設(shè)計進行闡述。

1 教學(xué)內(nèi)容分析（包括教學(xué)目標和教學(xué)重點及難點）

1.1教學(xué)目標：知識、技能（能力）、學(xué)習(xí)態(tài)度與價值觀（情感）

知識目標包括掌握生物堿的含義、理化性質(zhì)、提取、分離和檢識;掌握主要生物堿的結(jié)構(gòu)分類，熟悉主要生物堿的生理特性;熟悉生物堿的結(jié)構(gòu)研究方法;了解生物堿的生源途徑、分布和生理活性。技能目標包括通過學(xué)習(xí)掌握生物堿類化合物的提取分離方法，使學(xué)生具有從中藥中提取分離生物堿類成分的方案設(shè)計能力，并具有從常用中藥中提取分離生物堿類成分的實際操作能力;通過熟悉生物堿類化合物的檢識和結(jié)構(gòu)研究的方法，具有對生物堿結(jié)構(gòu)解析的初步能力。

學(xué)習(xí)態(tài)度與價值觀（情感目標）意即通過學(xué)習(xí)本章，熟悉生物堿類成分的結(jié)構(gòu)、分布、作用、性質(zhì)、提取分離方法等內(nèi)容，了解生物堿類成分發(fā)展的歷史和應(yīng)用的普遍性及對人類健康的重要性，引起學(xué)生對生物堿類成分的興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極、主動、端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。變被動的接受式學(xué)習(xí)為主動探究式學(xué)習(xí)。這里面有三個層次，包括興趣、樂學(xué)、探究。興趣是第一位的，所以要從教學(xué)內(nèi)容中讓學(xué)生感興趣，讓學(xué)生產(chǎn)生深入學(xué)習(xí)的欲望，并進一步探究知識。如小檗堿是異喹啉類生物堿，廣泛用于治療細菌性痢疾、胃腸炎等，中醫(yī)常用的黃連、三棵針、黃柏等作清熱解毒藥物，其中主要的有效成分即為小檗堿?，F(xiàn)代研究表明小檗堿對糖尿病具有顯著療效，含有小檗堿的中藥均具有降糖作用;如盤尼西林（青霉素）屬于酰胺類生物堿，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素;如頭孢菌素類抗生素是酰胺類生物堿，是一類高效、低毒、臨床應(yīng)用廣泛的重要抗生素。

生物堿類成分除作為有效成分外，也可作為成癮性成分，如毒品。闡述吸毒和販賣毒品的后果，從而引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德，強化學(xué)生為人類健康服務(wù)的宗旨，引導(dǎo)樹立正確的人生觀和價值觀。如麻黃堿，既是麻黃中的有效成分，也是制備冰毒的前提。如鴉片，含多種鴉片生物堿，既能鎮(zhèn)痛，也會吸食成癮。研究實例，采用討論方式，讓學(xué)生參與教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的換位思考能力，使學(xué)生產(chǎn)生教學(xué)的真實體驗。通過生物堿堿性的影響因素、強弱規(guī)律的分析和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生明白一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物堿堿性大小是各因素綜合作用決定的，培養(yǎng)學(xué)生對待事物的整體觀。

1.2教學(xué)的重點和難點

重點是生物堿的含義、結(jié)構(gòu)與分類、理化性質(zhì)、提取分離（總生物堿的提取、生物堿的分離、水溶性生物堿的分離）、生物堿的檢識。難點是生物堿堿性的影響因素。

2學(xué)情分析及教學(xué)預(yù)測

2.1學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了中藥化學(xué)基礎(chǔ)知識，掌握了大多數(shù)化學(xué)成分類型的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、提取分離方法;前面章節(jié)已開設(shè)實驗課，學(xué)生對常用的提取分離方法，如提取方法、萃取法、色譜等操作有所掌握;進入生物堿章節(jié)接近期末，學(xué)生已經(jīng)開始復(fù)習(xí)，前面基礎(chǔ)知識較好，有利于本章的學(xué)習(xí)。生物堿類成分是臨床廣泛應(yīng)用成分，學(xué)生對該類成分有興趣，有繼續(xù)學(xué)習(xí)的愿望，而且通過前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握該課程的學(xué)習(xí)方法，熟悉教師的教學(xué)方法，參與教學(xué)活動的積極性較高。

2.2教學(xué)預(yù)測

詳略安排課上時間。學(xué)生對生物堿的提取分離方法、部分理化性質(zhì)容易掌握，略講;結(jié)構(gòu)類型較多、生物堿的堿性性質(zhì)不易掌握，細講。通過單純的理論講解，學(xué)生對常用提取方法和分離方法理解可能不夠深入，需結(jié)合自身實踐經(jīng)驗，如離子交換色譜的應(yīng)用。深入總結(jié)和歸納，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，并引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

3教學(xué)策略與方法選擇

向?qū)W生強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的重要性。生物堿類成分是臨床應(yīng)用廣泛的成分，是本課程的重要章節(jié)，要求學(xué)生從含義——結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——提取分離到鑒定全面掌握。注重教學(xué)策略與方法，利用PPT為主、板書為輔的教學(xué)手段;以課堂講授與討論式、提問式、自主式學(xué)習(xí)等相結(jié)合的教學(xué)方式;實驗實踐、理論講授、習(xí)題練習(xí)相結(jié)合的方法，加深學(xué)生對難點內(nèi)容和重點內(nèi)容的理解與掌握。以學(xué)生熟悉的化學(xué)結(jié)構(gòu)入手，導(dǎo)入課程;以這些生物堿屬于什么類型的？具有的理化性質(zhì)？如何提取分離制備這些生物堿？等問題進行引導(dǎo)，告知學(xué)習(xí)目標。授課過程采用舉例、提問、總結(jié)、練習(xí)、討論、分析等形式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生對本章內(nèi)容的興趣，讓學(xué)生參與教學(xué)中，成為課堂的主人，享受課堂的氣氛，把情感和精力投入到學(xué)習(xí)中。同時做好教學(xué)預(yù)案，生物堿堿性部分，如發(fā)現(xiàn)學(xué)生基礎(chǔ)不好，要適當補充無機化學(xué)、有機化學(xué)和分析化學(xué)相關(guān)內(nèi)容。

4 學(xué)習(xí)資源

首先從整體上向?qū)W生提供學(xué)習(xí)資源，包括教材、 教學(xué)參考書、 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源、多媒體課件等。其次從難點、疑點及學(xué)習(xí)興趣方面向?qū)W生提供學(xué)習(xí)資源，有針對性的提供近幾年的中英文文獻。

5 板書設(shè)計

利用黑板書寫靈活，演示過程方便的特點，把PPT上不易呈現(xiàn)及需要著重強調(diào)的內(nèi)容，以板書形式體現(xiàn)，來補充一貫的PPT呈現(xiàn)形式，使學(xué)生產(chǎn)生視覺變化，調(diào)整學(xué)生思維模式。板書手寫的模式，能讓學(xué)生精力集中，深入思考，對學(xué)習(xí)的知識，尤其是一些具體操作印象深刻。同時利用PPT承載信息量大，便于處理圖片、利于內(nèi)容的整體闡述等特點，結(jié)合本章的內(nèi)容制作符合學(xué)科特點的多媒體課件。重點內(nèi)容用醒目的方式加強學(xué)生的注意，如采用飛入動作、字體加粗、字體顏色、聲音提示等。教師在講生物堿的含義、分布、生源途徑、存在形式、生理活性時，生物堿的含義是重點掌握內(nèi)容，如“生物堿指來源于生物界的一類含氮有機化合物;多具有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi);? 多呈堿性，可與酸成鹽;多具有顯著的生理活性?！?，每個分號作為一句采用逐步飛入動作。講結(jié)構(gòu)與分類時，每個結(jié)構(gòu)中的具體母核用紅色加深處理，講理化性質(zhì)時，不同顏色用相應(yīng)顏色的字表示，溶解性采用“+”表示能溶，“-”表示不溶，堿性大小比較用“>”或“<”表示等。提取分離內(nèi)容主要采用流程的方式呈現(xiàn)，關(guān)鍵條件和因素標紅，色譜檢識時，用實際斑點顏色來表示。最后利用多媒體將本章的重點進行歸類、強調(diào)、總結(jié)，布置課后討論題目。

6教學(xué)互動環(huán)節(jié)設(shè)計

6.1課上互動

以提問的方式引入本章內(nèi)容，如以小檗堿、青霉素、頭孢類抗生素、合成冰毒的原料、鴉片的成分等方面內(nèi)容提出問題，然后總結(jié)小檗堿、青霉素、頭孢類抗生素、麻黃堿、嗎啡、可待因、罌粟堿等屬于生物堿類成分，這些生物堿結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離及制備方法等是重點學(xué)習(xí)的內(nèi)容。通過以上設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確本章的學(xué)習(xí)目標。講到生物堿的結(jié)構(gòu)時，學(xué)生不易掌握，所以在這階段要加強總結(jié)和復(fù)習(xí)，并列舉實例來加強印象，后面接觸到的每個結(jié)構(gòu)都隨機提問該成分屬于哪類生物堿。通過上述設(shè)計，解決學(xué)生學(xué)習(xí)生物堿結(jié)構(gòu)類型時不易掌握的難點。教師在講授生物堿堿性影響因素后，應(yīng)馬上做練習(xí)，采用提問方式加強學(xué)生理解和掌握。通過上述設(shè)計，使學(xué)生掌握生物堿堿性的影響因素，并能獨立分析各種生物堿的堿性大小，解決教學(xué)的難點問題。

生物堿提取分離部分（1）設(shè)計討論內(nèi)容，如：生物堿的粗分離過程中如何選擇提取分離的條件。為什么用乙醇提??？為什么用酸水溶解？氯仿萃取時為什么弱堿性生物堿在氯仿層？為什么用氨水和氯化銨調(diào)pH值？

（2）設(shè)計討論內(nèi)容：板書演示多緩沖紙色譜的不同結(jié)果（如上圖），讓學(xué)生分析產(chǎn)生的原因，隨機選擇學(xué)生闡述討論結(jié)果，從而引出pH梯度萃取法不同的操作過程。通過上述設(shè)計，使學(xué)生掌握生物堿的提取分離方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

6.2課下互動

教師在給學(xué)生留作業(yè)時應(yīng)包括選擇題，堿性比較題，判斷題，鑒別題，流程題，并和課上練習(xí)相區(qū)別。簡答題包括生物堿都有哪些結(jié)構(gòu)類型？影響生物堿堿性的因素有哪些？利用BB平臺討論版，設(shè)置討論題目：總結(jié)生物堿的提取分離方法;以一種常用中藥為例設(shè)計生物堿的提取分離方案;闡述如何根據(jù)生物堿的理化性質(zhì)合理設(shè)計提取分離方案。在互動的過程中要及時評價，及時反饋，如通過作業(yè)練習(xí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對結(jié)構(gòu)和堿性性質(zhì)掌握不好，把評改后的作業(yè)返還學(xué)生，并在后面的教學(xué)中對這部分內(nèi)容進行復(fù)習(xí)和總結(jié)。

7 課外自主學(xué)習(xí)設(shè)計

教師應(yīng)給學(xué)生提供參考的研究方向，如生物堿含N與機體中蛋白、核酸等含N構(gòu)成相關(guān)性研究;選擇合適劑型促進生物堿類成分體內(nèi)的生物利用度研究;紫杉醇、長春新堿等生物堿在植物中累計規(guī)律及調(diào)控機制研究;小檗堿抗腫瘤作用及構(gòu)效關(guān)系研究。

8 教學(xué)效果評價

從學(xué)生的出勤情況看，大多數(shù)學(xué)生都能提前到教室，并對本章教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生了興趣。從學(xué)生聽課的狀態(tài)看，大多數(shù)學(xué)生能積極參與學(xué)習(xí)中，個別學(xué)生在對某個知識點的掌握感到困惑時會出現(xiàn)注意力不集中的情況。從學(xué)生在互動環(huán)節(jié)的表現(xiàn)和提出問題分析問題的質(zhì)量看，大部分學(xué)生理解和掌握了生物堿類成分的含義、性質(zhì)、提取分離方法等。少數(shù)學(xué)生可以針對問題和討論進行深入分析和探究。通過生物堿堿性大小的比較，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對綜合因素的分析有欠缺。從實驗課中學(xué)生的態(tài)度和操作能力等情況看，學(xué)生對實驗課的興趣很高，樂于在實驗中投入時間和精力，大多數(shù)學(xué)生能夠獨立思考并解決實際問題;能夠熟練掌握提取方法如回流提取法和萃取法等操作，對柱色譜的操作還有些不熟練。從BB平臺上的討論情況看，少數(shù)學(xué)生能積極參與，并發(fā)表意見。從作業(yè)的提交和完成質(zhì)量看，大多數(shù)學(xué)生能較好的完成作業(yè)，從整體看，學(xué)生基本掌握了生物堿類成分這章內(nèi)容。

9教學(xué)反思與改進

對遲到學(xué)生提出警告，并計入形成性評價考核中的扣分項。隨時關(guān)注學(xué)生的聽課狀態(tài)，學(xué)生出現(xiàn)困惑時，及時調(diào)整策略和方法，如授課的速度，講解的詳細程度、是否增加基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)等;針對課上學(xué)生精力分散現(xiàn)象，要適時進行提問，把學(xué)生的情緒和精力拉回學(xué)習(xí)中，并及時調(diào)整教學(xué)策略，吸引學(xué)生的注意力，如果學(xué)生豁然開朗、身心愉悅，那就達到了好的教學(xué)效果，教師本身也會有強烈的成就感。對生物堿堿性的掌握，學(xué)生只對單一因素影響掌握較好，涉及到多個因素綜合影響時容易分析錯誤，在這方面要加強學(xué)生對綜合因素影響的總結(jié)和分析的鍛煉，多練習(xí)綜合影響因素的實例。理論課講解過吸附柱色譜的原理和操作，實驗課中也具體操作過。但學(xué)生對柱色譜還是比較陌生，不熟練?？梢栽诤竺娴脑O(shè)計性實驗中，引導(dǎo)學(xué)生把常用的柱色譜，如硅膠柱、大孔樹脂柱、凝膠柱、離子交換樹脂柱等設(shè)計到實驗方案中，加強學(xué)生對理論的理解和操作能力的鍛煉。加強BB平臺建設(shè)，把學(xué)生的參與度與成績掛鉤，給予一定的平時分值。對于作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，要給予懲罰，比如相同答案，不管是抄襲者還是被抄襲者都要處理。加強理論和實驗的結(jié)合，讓學(xué)生在實驗中理解和掌握理論知識。

總之，教學(xué)設(shè)計不是一成不變的，要隨著課程性質(zhì)、專業(yè)要求、學(xué)情變化及實踐檢驗不斷地總結(jié)和完善，這樣才能提高教師教的能力和學(xué)生學(xué)的能力，從根本上轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念和學(xué)生的學(xué)習(xí)觀。

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