科研教學(xué)法在天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索

李萍 閆師杰 田琳 許艷玲 王英超

摘要：天然產(chǎn)物化學(xué)是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，在人才培養(yǎng)中起到重要作用。通過(guò)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有從事天然產(chǎn)物研究的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，為今后從事科研和生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。但在教學(xué)過(guò)程中尚存在諸多問(wèn)題，影響學(xué)生科研意識(shí)和創(chuàng)新能力的提高，教學(xué)效果不理想。針對(duì)問(wèn)題，運(yùn)用科研教學(xué)法將教師的科研成果、科研新技術(shù)和新方法及時(shí)引入課程的理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科研活動(dòng)。通過(guò)科研教學(xué)法的實(shí)施，增強(qiáng)了學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感和學(xué)習(xí)興趣、對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神起到了積極的推動(dòng)作用，同時(shí)也顯著提高了課程的教學(xué)質(zhì)量?？蒲薪虒W(xué)法是有效可行的教學(xué)改革新模式，值得推廣。

關(guān)鍵詞：天然產(chǎn)物化學(xué);科研教學(xué)法;人才培養(yǎng);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）18-0192-03

天然產(chǎn)物化學(xué)是研究生物有機(jī)體（植物、動(dòng)物、海洋生物、微生物等）代謝產(chǎn)物及其變化規(guī)律的科學(xué)[1]，是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一門重要的綜合性專業(yè)課程，在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中起到重要作用。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握天然產(chǎn)物有效成分的類型、理化性質(zhì)、提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定、生理活性等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生具有從事天然產(chǎn)物研究方面的能力，為今后從事科研和生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。然而，筆者發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的“灌輸式”授課模式和“死記硬背”的學(xué)習(xí)方法很難達(dá)到理想的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握不牢固，科研意識(shí)和創(chuàng)新能力很難得到提高。針對(duì)問(wèn)題，嘗試將科研教學(xué)法引入天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)中，從理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)滲入科研理念，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感和學(xué)習(xí)熱情、科研意識(shí)、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

一、天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

天然產(chǎn)物化學(xué)課程在我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生第七學(xué)期開(kāi)設(shè)，是在先修《普通化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》和《儀器分析》課程后開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，內(nèi)容繁多，與其他學(xué)科交叉廣泛，難度較大。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生反映的問(wèn)題主要有：理論教學(xué)內(nèi)容多，多數(shù)天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢識(shí)反應(yīng)難記憶，儀器鑒定方面的知識(shí)點(diǎn)掌握困難;課堂教學(xué)仍然以“灌輸式”模式為主，師生互動(dòng)較差，學(xué)生主觀學(xué)習(xí)熱情不高;多媒體教學(xué)傳輸?shù)男畔⒘窟^(guò)大，很難在短時(shí)間內(nèi)掌握;實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)太少（僅占總學(xué)時(shí)的27.03%），動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新意識(shí)很難得到提高。以上諸多問(wèn)題，也是天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)中存在的普遍問(wèn)題[2-4]。

二、科研教學(xué)法的引入

（一）運(yùn)用科研教學(xué)法的教育教學(xué)理念

針對(duì)學(xué)生反映的問(wèn)題，結(jié)合授課教師的科研項(xiàng)目，擬考慮將科研教學(xué)法引入天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)，從理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)滲入科研理念，將教師的科研成果、科研新技術(shù)和新方法帶入課堂。將科研教學(xué)法引入天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)，運(yùn)用的教育教學(xué)理念有三個(gè)：提高學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感、增強(qiáng)學(xué)生銳意創(chuàng)新的勇氣和能力、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。

1.提高學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感。對(duì)學(xué)生而言，專業(yè)認(rèn)同表現(xiàn)為學(xué)生從情感上接受和喜歡本專業(yè)，希望將來(lái)從事與專業(yè)相關(guān)的工作。我們的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)[5]，部分同學(xué)對(duì)本專業(yè)的整體看法和學(xué)習(xí)態(tài)度存在嚴(yán)重問(wèn)題，缺乏對(duì)專業(yè)的認(rèn)同和全面認(rèn)知，這也是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)動(dòng)力不足的重要原因。

2.增強(qiáng)學(xué)生銳意創(chuàng)新的勇氣和能力。銳意進(jìn)取才能有所發(fā)展，開(kāi)拓創(chuàng)新才能適應(yīng)時(shí)代需求。銳意創(chuàng)新是意志堅(jiān)決地追求上進(jìn)，不斷創(chuàng)新，力圖有所作為。學(xué)生要好學(xué)習(xí)書(shū)本上的知識(shí)，但又不能只限定于學(xué)好書(shū)本上的文字介紹和圖解。教學(xué)過(guò)程中，教師必須經(jīng)常鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)產(chǎn)生質(zhì)疑和拓展，就知識(shí)中的某個(gè)或某些感興趣的內(nèi)容進(jìn)行大膽地實(shí)踐和深入研究，力圖有所創(chuàng)新。我經(jīng)常在課上和學(xué)生強(qiáng)調(diào)“成功離不開(kāi)的五種好習(xí)慣”：保持激情、做事專注、堅(jiān)定執(zhí)行、努力學(xué)習(xí)、經(jīng)常反省。鼓勵(lì)和幫助學(xué)生銳意進(jìn)取、開(kāi)拓創(chuàng)新，也經(jīng)常請(qǐng)學(xué)生監(jiān)督老師，和老師共勉。

3.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。團(tuán)隊(duì)精神，就是大局意識(shí)、協(xié)作精神和服務(wù)精神的集中體現(xiàn)。無(wú)論是在生活中還是在學(xué)習(xí)中，甚至是在日后的工作中，都離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)合作。一個(gè)沒(méi)有融入團(tuán)隊(duì)的人必將是一個(gè)孤獨(dú)的人，也很難成就偉大的事業(yè)。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神，不僅可以提高凝聚力，還可以提高學(xué)生的整體素養(yǎng)。就教師布置的與課程知識(shí)相關(guān)的專題內(nèi)容，明確分工、合作完成或共同完成創(chuàng)新項(xiàng)目、科技作品等，都是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神的重要方法。

（二）運(yùn)用科研教學(xué)法的形式

1.理論教學(xué)加入科研前沿內(nèi)容并增加專題講座。以天然產(chǎn)物化學(xué)第6章植物精油為例，植物精油的提取、組成分析及生物活性是本章的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，但書(shū)上只是對(duì)植物精油的定義、理化性質(zhì)、提取方法做了簡(jiǎn)要的文字介紹，實(shí)際應(yīng)用示例提及很少。僅憑書(shū)上的文字介紹，學(xué)生很難體會(huì)到不同提取方法對(duì)精油組成及生物活性的影響，學(xué)習(xí)興趣不高。為此，在講解理論內(nèi)容時(shí)，授課教師將自己參與的科研項(xiàng)目“西北特色梨和葡萄貯運(yùn)保鮮特性及技術(shù)集成研究”（主要負(fù)責(zé)研發(fā)以精油為主的果蔬綠色保鮮技術(shù)，減少甚至替代傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑的使用，降低果蔬采后品質(zhì)惡化，提高經(jīng)濟(jì)效益）中的精油不同提取方法的實(shí)驗(yàn)照片和實(shí)際測(cè)定的葡萄保鮮品質(zhì)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及取得的科研成果、論文展示在課堂上，向?qū)W生介紹不同的提取方法對(duì)精油組成、抗菌活性影響很大，且精油的抗菌活性可以實(shí)際應(yīng)用到水果保鮮中，延長(zhǎng)水果保質(zhì)期，增加經(jīng)濟(jì)效益。將科研理念和科研前沿內(nèi)容引入天然產(chǎn)物化學(xué)理論教學(xué)，有助于激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感，讓學(xué)生感受到學(xué)以致用的樂(lè)趣[6]。

此外，在課堂教學(xué)過(guò)程中，授課教師還經(jīng)常聘請(qǐng)學(xué)院專業(yè)教師針對(duì)自己的研究領(lǐng)域給學(xué)生講解專業(yè)前沿知識(shí)。例如，以諾貝爾獎(jiǎng)獲得者屠呦呦團(tuán)隊(duì)為例，講述了青蒿素的研究背景和發(fā)展歷程，希望有更多學(xué)子從事天然產(chǎn)物化學(xué)方面的研究;再如，從農(nóng)藥好不好、農(nóng)藥毒不毒、人類能不能離開(kāi)農(nóng)藥三個(gè)問(wèn)題為同學(xué)們講解有關(guān)農(nóng)藥方面的知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知，增強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)意識(shí)。再有，針對(duì)天然產(chǎn)物化學(xué)課本第12章天然產(chǎn)物的化學(xué)合成內(nèi)容，將托品酮、喜樹(shù)堿、利血平、維生素A1、石竹烯和紫杉醇共6種天然產(chǎn)物的理化性質(zhì)和最新科學(xué)研究成果布置成6個(gè)專題講座，學(xué)生10人一組，每組負(fù)責(zé)1個(gè)專題，從資料的收集、制作匯報(bào)PPT、講解，回答其他學(xué)生提出的問(wèn)題等都由團(tuán)隊(duì)成員共同完成。這種形式既鍛煉了學(xué)生的資料調(diào)研、總結(jié)、表達(dá)能力也激發(fā)了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)銳意創(chuàng)新的勇氣和團(tuán)隊(duì)精神。