天然藥物化學課程教學研究與改革初探

（淮陰工學院化學工程學院 江蘇·淮安 223001）

天然藥物化學是運用現(xiàn)代科學理論與方法研究具有生理活性的藥用天然產(chǎn)物中化學成分的一門學科。其在天然產(chǎn)物的研究發(fā)展中起著非常重要的作用。2015年中國女科學家屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，她在獲獎感言中提到：“青蒿素是傳統(tǒng)中醫(yī)藥送給世界的禮物，對防治瘧疾等傳染性疾病、維護世界人民健康具有重要意義。青蒿素的發(fā)現(xiàn)是集體發(fā)掘中藥的成功范例，由此獲獎是中國科學事業(yè)、中醫(yī)中藥走向世界的一個榮譽。”這也使得天然藥物化學再次成為全球矚目的焦點。天然藥物化學作為制藥專業(yè)的一門重要專業(yè)學科，以其較強的實踐操作性和學科交叉性使得天然產(chǎn)物化學在藥學類專業(yè)的地位也日益增長。在新工科背景下，為提高教育教學水平，培養(yǎng)創(chuàng)新性、適應性人才，筆者對天然藥物化學課程教學研究與改革進行以下探討。

1 天然藥物化學的學科地位及其重要性

天然藥物的研究與開發(fā)工作是一項復雜而具有挑戰(zhàn)性的工作，人類利用天然藥物已有幾千年的歷史，1806年嗎啡的成功分離開啟了現(xiàn)代天然藥物研究的先河，科學家們圍繞著天然藥物的提取分離、結構鑒定、結構修飾展開了大量的科研工作。隨著現(xiàn)代分析科學和光譜、波譜學的迅猛發(fā)展，越來越多的手段應用于天然藥物研究，由此形成了運用現(xiàn)代科學理論與技術研究天然藥物中化學成分的學科——天然藥物化學（chemistry of natural medicine）。如今，科技研究逐漸深入，多學科之間的交叉關聯(lián)越來越密切。天然藥物化學學科與天然有機化學、有機合成化學、不對稱合成化學、現(xiàn)代譜學、中醫(yī)中藥學、生物學、生藥學、藥用植物學、生態(tài)學、藥理學等學科之間的關系也越發(fā)緊密。同時，天然藥物化學也在醫(yī)藥、保健品、食品、化妝品、農(nóng)牧等產(chǎn)業(yè)中也有著舉足輕重的作用。天然藥物化學學科必將為人類的健康與發(fā)展繼續(xù)做出更大的貢獻。天然藥物化學課程也成為各高校制藥專業(yè)的重要專業(yè)必修課程。

2 天然藥物化學課程的教學現(xiàn)狀及存在的問題

近幾年，教育部門大力推行新工科建設，要求在新工科視域下培養(yǎng)適應未來發(fā)展的多元化、創(chuàng)新型人才。然而在新工科背景下的天然藥物化學教學仍存在諸多問題。一是天然藥物化學課程內(nèi)容豐富、天然產(chǎn)物結構復雜、種類繁多、理化性質(zhì)、提取分離及結構鑒定方法也不盡相同，這使得本門課程學習難度較大，而且學生普遍認為其知識點分散難以很好的掌握，因而學習積極性不高；二是在大幅縮減學時的背景下，且工科類專業(yè)招收的學生其化學基礎相對薄弱，還要克服學時數(shù)少，教學模式傳統(tǒng)等問題，學生仍處于被動學習狀態(tài)，不能很好的對學生的探究、創(chuàng)新、合作等方面進行訓練提升，使得教學效果并不理想，無法達到對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求。因此，為推進新工科建設，針對應用型地方本科院校工科類專業(yè)的天然藥物化學教學進行改革就顯得十分有必要。

3 天然藥物化學課程教學改革探討

3.1 教學內(nèi)容的拓寬

天然藥物化學研究對象為生物體內(nèi)的生物活性明顯及作用機制多樣的次級代謝產(chǎn)物，是新藥發(fā)現(xiàn)的巨大寶庫，其不僅可以直接作為藥物先導化合物的來源，還可以為化學合成和結構修飾提供思路。目前，天然藥物化學的研究內(nèi)容和對象日益擴增，研究對象已從傳統(tǒng)的陸生動植物逐漸向海洋生物、無脊椎動物、微生物等發(fā)展。我國無論是自然資源還是中醫(yī)藥的實踐應用都為天然藥物研究提供有利的條件。因此，在原有的課程內(nèi)容基礎上可以擴大研究對象的范圍，結合地方用藥及民族藥用文化，在激發(fā)學生學習興趣的同時還能進行文化熏陶，增強文化自信心。如：徐國波將“苗藥文化”融入天然藥物化學教學的實踐。

天然產(chǎn)物的動植物提取分離是目前天然產(chǎn)物的主要發(fā)現(xiàn)方式。但這種傳統(tǒng)的開發(fā)模式有較多缺點，如天然產(chǎn)物含量低且差異大，植物生長周期長，類似物復雜導致純化難，以及對生物資源尤其是野生動植物資源造成嚴重破壞等。因此，基于生物合成的天然產(chǎn)物研究是目前的天然藥物化學研究的熱門方向。而在天然產(chǎn)物化學課程教學中，僅將生合成途徑作為了解內(nèi)容一筆帶過，筆者認為應在課程中可結合前沿研究向?qū)W生介紹通過生物合成的方式研究天然產(chǎn)物化學，除了學習傳統(tǒng)天然藥物研究手段外還應認識到采用新的更先進的科學技術來進行天然藥物化學研究的重要性。

3.2 教學方式方法的優(yōu)化

如今的課堂在硬件設施上雖然已經(jīng)普及多媒體教學，但是教學模式仍是傳統(tǒng)的“一言堂、滿堂灌”，并沒有充分做到以學生為中心。因此，在授課過程中可以以問題為中心的啟發(fā)式教學法開展豐富多樣的教學方式，如采用案例教學法將我國成立以來在天然藥物化學領域取得的突破性進展融入到教學內(nèi)容之中，激發(fā)學生的學習興趣。

針對本課程也可施行雙語課程選修制，雖然天然藥物種類豐富結構復雜，對應的專業(yè)詞匯較多，但是針對各類別化學成分在研究方法上有一定的重合性，即使是雙語教學，學生也可以有較好的理解。因此，對于有出國交流意愿和想提升專業(yè)英語水平的學生可設立雙語教學班，同時制作雙語講義及英文ppt，在課程中引入國外先進研究方法的視頻，帶動學生閱讀國際前沿專業(yè)文獻，提高了學生在國際水平的適應能力。

在完成作業(yè)方面，過去學生對于作業(yè)多采取應付的心理，并不能達到課下復習的目的。在疫情期間網(wǎng)絡資源開放，我們選擇了中國MOOC平臺建立異步SPOC進行線上教學，課下作業(yè)采用網(wǎng)絡上建設題庫隨機抽題或選項隨機、限時線上作答的方式，并且采用學生線上互評與教師點評相結合的方式進行批改評判，很好的調(diào)動了學生課下學習的積極性。在平臺同時上傳了視頻和ppt，方便學生隨時進行觀看，反復研習。因此，可借鑒疫情期間線上教學的經(jīng)驗，同時借鑒信息化背景下的一些教學案例，線上線下充分結合，提高課程建設水平增強學生的主動性和積極性。

天然藥物化學學科本身是建立在實踐的基礎之上是一門實踐性很強的學科，但是在教學過程中，大部分高校只安排了理論課的教學，并無相應的實驗課程。也有建議針對本門課程增加實踐環(huán)節(jié)。筆者認為天然藥物化學課程的實踐可以滲入到其他后續(xù)的、聯(lián)系緊密的、實踐性更強的專業(yè)課程中，例如在天然藥物制備技術與工程課程中增加實踐環(huán)節(jié)，這也避免了課程設計的重復，增強課程之間的聯(lián)系與知識的延續(xù)性。此外，也可在上游學科的實踐教學中滲透天然藥物化學的內(nèi)容，比如作為基礎學科的儀器分析學。

4 結語

隨著現(xiàn)代科學理論和方法的更新進化，天然藥物化學學科也在穩(wěn)步發(fā)展，學科之間相互交叉滲透也越發(fā)明顯，天然藥物化學應用領域也隨之不斷擴張，這就要求教師在今后的教學中結合天然藥物化學研究的發(fā)展方向及取得的進展拓寬教學內(nèi)容，注重學科交叉，更新教學模式，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、適應性人才打下堅實基礎。