教學(xué)與科研互動模式在《中藥化學(xué)》課程中的探索與實踐

李寶晶 李艷平 董發(fā)武 何紅平*

1. 云南中醫(yī)藥大學(xué)，云南 昆明 650500；2. 云南中醫(yī)藥大學(xué)云南省傣醫(yī)藥與彝醫(yī)藥重點實驗室，云南 昆明 650500

習(xí)近平主席提出“辦好我國高校，辦出世界一流大學(xué)，必須牢牢抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點”。提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是高校工作的重中之重。高校教師通過教學(xué)、科研的結(jié)合與互動[1]，教師可完善并更新自身知識結(jié)構(gòu)，實實際際的有可教之物，學(xué)生在知識、能力、情感價值觀層面均得到提升，扎扎實實的學(xué)有所得。

《中藥化學(xué)》是學(xué)生公認(rèn)難度較大的一門專業(yè)課程。筆者根據(jù)講授課累積的經(jīng)驗，探討教學(xué)與科研互動模式在《中藥化學(xué)》課程中的應(yīng)用，將科研方法、成果等有效地引入教學(xué)環(huán)節(jié)，將科研優(yōu)勢積極向教學(xué)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量進行了一些有益的探索。

1 教學(xué)與科研互動模式的現(xiàn)狀及存在問題

“教而不研則淺，研而不教則空”。教學(xué)和科研是高校的兩大工作重心。教學(xué)和科研的互動模式，是將科研的思路、方法、成果以及最新動態(tài)，引入教學(xué)過程，是提高教學(xué)效果以及人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效手段之一。當(dāng)前，主要存在以下問題：

1.1 教學(xué)、科研“兩張皮” 許多高校存在“重科研輕教學(xué)”的現(xiàn)象。部分高校在對教師進行考核過程中往往不能維持教學(xué)和科研的平衡，無法兼顧。出于政策導(dǎo)向性偏差，一些教師偏重個人利益，重科研輕教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)方法的改革趨于落后，大大削弱了教學(xué)與科研的良性互動[2]。此外，在引進新教師時，過分強調(diào)科研水平，對于教師的實際教學(xué)能力的考查相對欠缺。教師因教學(xué)能力不足，在教學(xué)環(huán)節(jié)中不能很好地將書本理論與科研實際結(jié)合，阻礙了教學(xué)質(zhì)量的提高。

1.2 科研成果引入課程教學(xué)的欠缺 一是，將科研成果引入課程教學(xué)的積極性不強。因高校尚缺乏科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)成果的相關(guān)鼓勵政策和激勵措施，部分教師不愿投入時間和精力將自己的科研內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，造成科研在教學(xué)過程中無用武之地的窘境。二是，科研成果引入課程教學(xué)的方式過于單一。大部分教師只是在課程中簡單地以自身科研成果作為案例介紹[3]，或介紹領(lǐng)域相關(guān)的科研動態(tài)和心得體會，在組織參與科研、舉辦學(xué)術(shù)專題講座、開設(shè)公共選修課、申報大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃相關(guān)項目方面較為欠缺，學(xué)生無法感同身受，缺乏認(rèn)同感，不利于學(xué)生知識體系的構(gòu)建。

1.3 科研平臺在課程教學(xué)中的利用不夠充分 科研平臺是高?？蒲匈Y源的最集中的地方，也是服務(wù)教學(xué)的重要陣地[4]。部分高?？蒲衅脚_僅針對科研實驗開放，而非面向教學(xué)開放，導(dǎo)致科研平臺在本科教學(xué)中的低使用率。對于科研平臺中一些大型專業(yè)設(shè)備，如課程中涉及的電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)、核磁共振波譜儀(NMR)、單晶X-射線衍射儀(SC-XRD)等設(shè)備，學(xué)生無法預(yù)約使用，對于設(shè)備的原理和使用方法僅限于書本介紹和教師講解，而造成感知模糊和實際應(yīng)用能力不足，無法發(fā)揮科研平臺的教學(xué)價值。

2《中藥化學(xué)》課程中教學(xué)與科研互動的模式的設(shè)計

從洪堡的“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”，再到博耶的“教學(xué)的學(xué)術(shù)”[1]，歷經(jīng)百年，無論是將教學(xué)過程進行科研化，還是將科研過程進行教學(xué)化，可以確定的是教學(xué)與科研的互動模式仍然是有效的教學(xué)方法之一。

2.1 以科研促進《中藥化學(xué)》理論教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化 《中藥化學(xué)》是一門應(yīng)用性和實踐性相統(tǒng)一的學(xué)科，與教師從事的相關(guān)科研項目聯(lián)系密切，在科研中教師不斷跟進學(xué)科動態(tài)，追隨學(xué)科方向，可逐步更新和完善已有教學(xué)內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)觀念。例如，在講授第五章黃酮類化合物時，介紹中藥黃芩中黃芩苷的最新研究進展，展示黃芩產(chǎn)生抗癌分子的機制[5]，培養(yǎng)學(xué)生形成個人對學(xué)科知識更新的判斷，建立科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和終身學(xué)習(xí)的觀念。

科研成果成為教學(xué)工作的養(yǎng)分，克服了書本內(nèi)容的枯燥晦澀，滋養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。比如，在講授溶劑提取法時，講解浸漬法、滲漉法、回流提取法和連續(xù)提取法，帶領(lǐng)同學(xué)們至教師科研實驗室中參觀學(xué)習(xí)并動手操作體驗這些提取方法所用的實驗裝置的異同點、具體應(yīng)用及操作注意。通過科研和將來實際工作需要相結(jié)合，可以加深學(xué)生對本知識點的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。

此外，介紹各章化合物結(jié)構(gòu)和分類時，不斷補充導(dǎo)入科研新發(fā)現(xiàn)。例如，8-甲氧基補骨脂素(8-MOP)，來源于中藥補骨脂，為香豆素類成分，是臨床上使用的治療白癜風(fēng)的搽劑，書本并無介紹。通過密切聯(lián)系藥理教研室教師相關(guān)科研項目，介紹8-MOP的光敏性，擦涂后經(jīng)紫外線照射，可提高酪氨酸酶活性，促進表皮黑色素形成，而發(fā)揮治療白癜風(fēng)的作用。引發(fā)學(xué)生對香豆素類化合物具有光敏性的知識判斷，并促進學(xué)生的思維向其他交叉學(xué)科(如藥理學(xué)等)的拓展。

2.2 以科研促進《中藥化學(xué)》教學(xué)方式的豐富和優(yōu)化 在《中藥化學(xué)》課程教學(xué)中，不少教師仍然以“教師講，學(xué)生聽”傳統(tǒng)授課法(Lecture-based Learning，LBL)進行，教師授課無趣，學(xué)生學(xué)得迷茫。通過科研成果引入多元化的教學(xué)模式(如PBL法、TBL法、CBL法等)[6]，形成教學(xué)與科研的有機結(jié)合，不斷充實教學(xué)的內(nèi)涵，實現(xiàn)教學(xué)與科研的有效互動和整合，最終實現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本目標(biāo)。

2.2.1 PBL法與科研的互動 PBL(Problem-Based Learning)是基于問題的學(xué)習(xí)模式。以問題為導(dǎo)向，將科學(xué)研究融入教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生利用已有的科研成果分析問題，并充分利用課本知識，闡釋隱藏于問題背后的科學(xué)原理，促進學(xué)生分析解決問題能力的提升。例如，在講授黃酮類化合物的提取時，提出情境問題“黃芩炮制有南北派之爭，南方為綠色，北方為黃色，誰更佳？”，讓學(xué)生以小組合作的形式，通過解讀文獻“滇黃芩不同炮制品中黃芩苷的含量測定研究”[7]，在課堂中共同學(xué)習(xí)隱含于黃芩炮制問題背后的科學(xué)知識—即黃酮苷類物質(zhì)采用熱水提取法時務(wù)必注意“殺酶保苷”，最終，解決問題。

2.2.2 TBL法與科研的互動 TBL(Team-Based Learning)，是基于團隊合作的學(xué)習(xí)模式。教師課前精心準(zhǔn)備，利用科研中更新的知識，科學(xué)的設(shè)計題目，以小組(每組5～7人)為單位開展課后文獻查閱和整理，最后進行課上PPT展示。利用相關(guān)教師在護膚品研發(fā)中累積的專業(yè)知識，提出以“護膚品中的中藥多糖”為主題的TBL教學(xué)，同學(xué)以小組(每組4～6人)為單位，明確分工，各司其職，后開展文獻查閱，并進行小組討論，最后進行PPT展示。通過“護膚品中的中藥多糖”這一主題的設(shè)計，選題貼近生活，最后引出中藥多糖在延緩皮膚衰老、美白淡斑、曬后修復(fù)、祛痘抗炎等多方面生理活性[8]，展現(xiàn)中藥化學(xué)的學(xué)科魅力，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。與此同時，TBL模式，對學(xué)生的團隊協(xié)作能力，以及個人的創(chuàng)造性、靈活性均大有助益。

2.2.3 CBL法與科研的互動 CBL(Case-based learning)是基于案例的學(xué)習(xí)模式。通過以案例為基礎(chǔ)，巧妙將科研內(nèi)容設(shè)計成與之相關(guān)的問題，啟發(fā)學(xué)生針對問題展開討論，培養(yǎng)舉一反三的能力。例如，在講解化合物的薄層檢識方法的時候，以筆者的科研項目白背葉楤木中三萜皂苷以及蟾皮中的蟾毒內(nèi)酯類化合物為案例，錄制白背葉楤木中三萜皂苷以及蟾皮中強心苷苷元的薄層檢識視頻進行展示，通過實際科研工作中的案例讓學(xué)生明確如何根據(jù)化合物性質(zhì)選擇展開劑以及顯色劑，并利用顯色劑對三萜以及甾體進行區(qū)別，使學(xué)生更加直觀而鮮明地理解教學(xué)重點內(nèi)容。

再如，第三章第三節(jié)香豆素類化合物講授，由28歲小伙因長期吃發(fā)霉花生而致罹患肝癌的案例，引出發(fā)霉花生致癌元兇——黃曲霉素。黃曲霉素屬于香豆素類化合物，結(jié)合專利解讀“一種基于雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及DNAzyme信號放大熒光檢測黃曲霉素B1的方法”，講解如何利用香豆素類成分的熒光特性，并綜合已學(xué)過的相關(guān)分析化學(xué)內(nèi)容，進行含量檢測的方法，引導(dǎo)學(xué)生對案例進行分析，引申出深層次的教學(xué)內(nèi)容，并進行其他相關(guān)學(xué)科的拓展。

2.2.4 開展與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研前沿講座 學(xué)校開辦了具有鮮明中醫(yī)藥特色的“國醫(yī)講堂”系列專題科研講座，在開拓學(xué)生眼界的同時，著重于學(xué)生中醫(yī)藥思維的培養(yǎng)，增強學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域最新研究進展的把握，樹立終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)觀念。

3依托科研平臺，開展《中藥化學(xué)》多元化、多層次的教學(xué)活動

科研平臺有條件的面向?qū)W生開放，經(jīng)過培訓(xùn)后，可使用科研平臺的儀器設(shè)備。利用科研平臺提供的儀器設(shè)備和實驗場地，開展多元化的教學(xué)活動，如吸納學(xué)生做科研平臺實驗助手、開展實驗技能大賽、興趣小組等，并以科研平臺為依托，鼓勵學(xué)生參與科研，自主設(shè)計畢業(yè)課題和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目[9]。

3.1 將科研平臺作為《中藥化學(xué)》第二課堂進行實踐教學(xué) 講授波譜鑒定方法時，教師可以選擇已發(fā)表的科研論文來講解，引導(dǎo)并吸納學(xué)有余力的同學(xué)，到科研平臺中做助手，學(xué)習(xí)有關(guān)結(jié)構(gòu)鑒定中電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)、核磁共振波譜儀(NMR)等大型儀器的使用，然后引導(dǎo)學(xué)生去思考利用課堂所學(xué)知識，內(nèi)化為自身能力，來解決實際科學(xué)研究中遇到的問題。

3.2 將科研平臺作為畢業(yè)實習(xí)的基地，將科研內(nèi)容轉(zhuǎn)化為畢業(yè)課題 將學(xué)生畢業(yè)課題與教師科研課題進行有機結(jié)合，是科研融入教學(xué)的重要方式。通過科研平臺與實習(xí)基地結(jié)合，科研內(nèi)容與畢業(yè)課題的融合，實現(xiàn)大學(xué)四年所學(xué)的知識在實習(xí)實踐中得到整合與提升。在實習(xí)帶教老師的帶領(lǐng)下，通過實習(xí)完成系統(tǒng)的中藥化學(xué)的科研訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生提出“科學(xué)問題”的能力，培訓(xùn)學(xué)生掌握中藥化學(xué)領(lǐng)域進行科學(xué)研究的方法和技術(shù)，能夠在今后的學(xué)習(xí)實踐中充分利用所學(xué)知識解決問題。近年來，圍繞筆者有關(guān)蟾皮的科研項目開展了以“蟾皮水部位的化學(xué)成分研究”以及“蟾皮氯仿部位的化學(xué)成分研究”等為題的本科生畢業(yè)實踐。

3.3 以科研帶動大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃，并促進項目的轉(zhuǎn)化 學(xué)生可在教師科研成果的基礎(chǔ)上，自己設(shè)計研究思路，在培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力的同時，強調(diào)項目的成果轉(zhuǎn)化。大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目，具有較強的實踐性和創(chuàng)新性，在形式與內(nèi)容上，更有利于科研成果的轉(zhuǎn)化。如：“一種石斛多糖啫喱面膜的研發(fā)”“一種余甘子葉抗炎面膜的制備”“紅色火龍果果皮中花青素的提取及其抗氧化保健品的研發(fā)”等，均在教師中藥化學(xué)科研工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)感興趣的內(nèi)容自主選題，在教師的指導(dǎo)下，完成項目的研究。目前，部分同學(xué)已申請發(fā)明專利。

3.4 將科研平臺對學(xué)生開放作為一項常態(tài)來建設(shè) 實現(xiàn)科研平臺面向?qū)W生科技競賽、課后興趣小組、專題學(xué)術(shù)講座等課外科技創(chuàng)新活動的開放，并提供相應(yīng)的場地、儀器設(shè)備、儀器培訓(xùn)輔導(dǎo)、經(jīng)費支持等。依托科研平臺為開展學(xué)生科技創(chuàng)新活動提供的物質(zhì)保障和技術(shù)支撐，營造了良好的學(xué)術(shù)氛圍，樹立了學(xué)生將來從事中醫(yī)藥領(lǐng)域工作的決心和信心。

4 結(jié)語

教學(xué)與科研的互動模式，并不是教學(xué)和科研的簡單疊加，而是以教師承擔(dān)的科研項目、取得的科研成果、科研過程中拓寬的專業(yè)領(lǐng)域知識和經(jīng)驗為載體，有選擇性的將科研方法及技術(shù)通過豐富的教學(xué)方法融入課程教學(xué)中，并依托科研平臺開展多元教育教學(xué)活動，真正實現(xiàn)教學(xué)與科研的有機結(jié)合，為培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才添磚加瓦。

著名科學(xué)家錢偉長指出“教學(xué)沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育”。只有教學(xué)和科研齊頭并進、協(xié)同發(fā)展，才是實現(xiàn)高校的教育目標(biāo)的最佳途徑。高校工作者，不僅要做優(yōu)秀的研究者，更要做優(yōu)秀的教育者。