《天然藥物化學(xué)》教學(xué)改革的探索與思考

張 冕，萬 芳

(荊楚理工學(xué)院 化工與藥學(xué)院，湖北 荊門 448000)

天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科，是制藥工程專業(yè)一門重要的必修課。本課程通過研究天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)的檢識及鑒定等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具有從事天然藥物的生產(chǎn)和化學(xué)研究的能力。該課程涉及到藥物化學(xué)、藥理學(xué)、生物化學(xué)、藥物分析等各個學(xué)科的知識。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及多學(xué)科的交叉重組，天然藥物化學(xué)的研究對象也由高等植物擴大到低等植物、動物、微生物，特別是對海洋生物的研究近年來發(fā)展迅速[1-3]。同時，以天然產(chǎn)物為先導(dǎo)化合物是目前新藥研究的重要源泉之一，因此本課程的教學(xué)也應(yīng)順應(yīng)時代的發(fā)展，筆者認為課程教學(xué)改革的重點是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著科技的飛速發(fā)展，學(xué)科知識更新迅速，如何在這一形勢下進一步提高天然藥物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，是值得授課教師認真思考和積極探索的課題。

1 天然藥物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀反思

天然藥物化學(xué)涉及的知識面廣、深，且天然化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)多樣，因此課堂內(nèi)容繁多，教師在授課的時候如果僅將知識點進行詳細講解，教學(xué)方式的單一往往很難收到一定的成效。此外，這門學(xué)科還需要學(xué)生具有基礎(chǔ)化學(xué)等課程的基礎(chǔ)知識，如果學(xué)生這部分的知識掌握不牢固會使得他們在學(xué)習(xí)的過程中遇到一定的障礙，進而就會對此門課程產(chǎn)生一定的厭學(xué)情緒。此外，教學(xué)過程中提取分離部分、結(jié)構(gòu)鑒定部分的內(nèi)容相對較難，尤其是有些類型的化合物，波譜學(xué)的特征較為復(fù)雜，學(xué)生學(xué)起來覺得有些晦澀難懂。加上近些年天然藥物化學(xué)的發(fā)展十分迅速，教材知識的更新相對有些滯后。課程的實踐環(huán)節(jié)部分以往大多開設(shè)的為一些驗證性的實驗，設(shè)計性、綜合性、開放性的試驗相對較少，這種模式不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生今后在工作中處理實際問題。

2 提高教學(xué)質(zhì)量采取的措施

2.1 優(yōu)化教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

2.1.1 適當應(yīng)用PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)法即“以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”，是一個注重理解和解決問題的學(xué)習(xí)過程，其具體實施步驟為提出問題、收集資料、小組討論、總結(jié)匯報。這種教學(xué)方法讓他們根據(jù)問題有針對性的查找資料，并對資料進行分析歸納，并和同學(xué)們進行討論，最終每組形成自己的觀點并進行陳述。這個過程中教師通過問題激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)法的弊端，并在解決問題的過程中學(xué)習(xí)知識及技能，學(xué)生綜合運用知識的能力也得到了鍛煉[4-5]。

筆者在講授黃酮類化合物時，在上一內(nèi)容學(xué)完后先提出問題讓學(xué)生課后分析思考，比如“在我們的日常生活中有哪些食物、藥物中含有黃酮類化合物？黃酮類化合物是不是其結(jié)構(gòu)和顏色與名稱有著某種聯(lián)系呢？如果有的話，其結(jié)構(gòu)及顏色有什么特點？黃酮類化合物的溶解性如何？其酸堿性有怎樣的特征及規(guī)律？”如此設(shè)疑可使學(xué)生對所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生興趣，學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)或是查閱有關(guān)資料，通過一定的渠道獲得問題的答案和解決問題辦法。在講解生物堿類化合物時，筆者也曾嘗試以嗎啡、麻黃堿為例將PBL教學(xué)法引入課堂。

這種教學(xué)法在實施的過程中，關(guān)鍵是如何精心設(shè)計問題，問題的選擇必須與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)，應(yīng)該具有一定的復(fù)雜性并與日常生活相關(guān)。筆者在PBL的實際教學(xué)過程中，也注重收集學(xué)生對該教法的反響與評議，同時從學(xué)生反饋的信息中進一步優(yōu)化該教學(xué)方法。當然，PBL教學(xué)法耗時較多，與計劃學(xué)時數(shù)會產(chǎn)生矛盾，這就需要教師有選擇性有針對性地采用這種方法，起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)自主獲取知識的能力。

2.1.2 多種教學(xué)手段的運用

古希臘教育家亞里士多德曾說過：“思維源自驚奇和疑問的開始?！眴我坏慕虒W(xué)手段用于教學(xué)往往導(dǎo)致課堂氣氛單調(diào)、沉悶，學(xué)生無法專注于課堂教學(xué)、難以產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)注重采用多種教學(xué)手段，吸引學(xué)生的注意力。

由于多媒體教學(xué)除了可借助文字，還可采用圖像、圖形、動畫、聲音等傳輸手段進行教學(xué)，因此在教學(xué)過程中筆者精心地制作PPT課件。比如在講解生物堿類化合物時，應(yīng)用多媒體課件的圖片、動畫制作了一個關(guān)于1806年德國藥師Serturner Fw無意發(fā)現(xiàn)嗎啡的視頻，通過這種方式引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，接下來再逐步介紹生物堿類物質(zhì)的分類與化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點，拉近了書本與現(xiàn)實的距離，使得教學(xué)內(nèi)容更為充實具體、生動形象，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

多媒體雖然有諸多優(yōu)勢，但對于這門課程，同一類化合物中往往有多種類型，在結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)上存在著差異，而比較學(xué)習(xí)是一種很好的記憶方法，因此仍然需要采用板書的形式。筆者采用列表或是樹形的方式對相關(guān)內(nèi)容進行歸納、整理，幫助學(xué)生更好的掌握要點，同時通過這種形式逐漸培養(yǎng)學(xué)生自己對知識點進行相應(yīng)地梳理，找到適宜自己的學(xué)習(xí)方法，教師在這一過程中真正地做到“授人以漁”。

2.1.3 線上線下教學(xué)相融合

隨著手機的普及，加上網(wǎng)絡(luò)的便捷性，日常生活中學(xué)生使用手機的頻率比較高，這也對課堂教學(xué)產(chǎn)生了一定程度的影響，為了更好地提高教學(xué)效果，我們使用“微助教”、“學(xué)習(xí)通”等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。課前教師布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)進行在線自主學(xué)習(xí)，同時平臺可以跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并及時反饋，這一過程中教師還可以收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，并根據(jù)學(xué)生的作業(yè)完成情況了解他們對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，進而有針對性地調(diào)節(jié)課堂教學(xué)活動，而學(xué)生也通過在線學(xué)習(xí)及答題有目的性地準備課堂的學(xué)習(xí)內(nèi)容[6-7]。

2.2 注重實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力

天然藥物化學(xué)是一門實踐性很強的課程，實驗課是培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗技能的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，加強實踐教學(xué)是培養(yǎng)實用型人才教育的重點。但是這門課的總學(xué)時有限，教學(xué)儀器有時不能滿足課程的需求，這就使得現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式比較單調(diào)，以驗證性實驗為主，缺少綜合性、探索性的實驗，為此筆者在實際工作中采用了以下方法。

2.2.1 改進實驗方法

以往的實驗大多為驗證性實驗，學(xué)生上實驗課往往按照老師給的實驗內(nèi)容進行操作，至于為什么要這么做卻很少去思考，同時部分學(xué)生存在對實驗現(xiàn)象觀察不仔細的現(xiàn)象。針對上述現(xiàn)象，我們對于驗證性實驗采用啟發(fā)式教學(xué)，以槐米中提取蘆丁這個實驗為例，教師先根據(jù)實驗內(nèi)容提出相關(guān)的問題，讓學(xué)生帶著問題對實驗內(nèi)容進行預(yù)習(xí)，思考提取過程中使用石灰乳的原因，并要求能陳述實驗的原理和操作流程。實驗課開始時，由教師進行提問以落實學(xué)生在實驗前認真預(yù)習(xí)，提高學(xué)生的參與意識。同時在實驗成績的組成中加大這一部分的比例，對于能流暢回答問題、清晰明了繪制流程圖的同學(xué)可以給予一定的加分鼓勵。除此之外，傳統(tǒng)的實驗方法比如pH梯度萃取法提取大黃中的游離蒽醌苷元，這種pH梯度萃取法在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用并不廣泛，因此可以選用一些更實用的方法對傳統(tǒng)實驗內(nèi)容進行改進[8]。

2.2.2 開展綜合性實驗

開展綜合性試驗有助于提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。對于綜合性的實驗需要學(xué)生查閱相關(guān)文獻，在驗證性實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)老師的指導(dǎo)進行實驗活動，比如學(xué)生自己設(shè)計提取環(huán)節(jié)的實驗方法、自己探索對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)鑒定的方法。同時，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在整個實驗環(huán)節(jié)中學(xué)會掌握實驗原理、規(guī)范實驗操作、科學(xué)記錄實驗數(shù)據(jù)、正確處理實驗結(jié)果，最后規(guī)范地完成實驗報告的書寫。這個過程的實施，需要教師自身有扎實的業(yè)務(wù)水平，能充分對學(xué)生遇到的問題進行分析和解答，同時還要能引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、科學(xué)的實驗態(tài)度。

2.2.3 鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生參加科研

鼓勵學(xué)生申報學(xué)校的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，并為其提供實踐平臺。我院還有部分專業(yè)課老師承擔有不同級別的科研項目，學(xué)生也可參與其中，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下了解并學(xué)習(xí)不同學(xué)科的實驗技術(shù)。通過鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生申報國家級、省級及校級的大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目，通過這些科研活動逐步開拓學(xué)生的思維和視野，提高他們分析問題、解決問題的綜合水平。

2.3 改革考核方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性

這門課以往綜合成績的構(gòu)成為：平時成績占10%，實驗成績20%，期末考試70%，這種比例分配容易造成學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試，最終的評定成績并不能很好地反映學(xué)生真實的學(xué)習(xí)能力。

現(xiàn)在我們對學(xué)生進行多方位考察，將期末考試、實踐環(huán)節(jié)、平時成績的比例及觀察點進行調(diào)整，提高實踐環(huán)節(jié)、平時成績所占的比例，進而確定學(xué)生的最終成績，很大程度上促進教學(xué)質(zhì)量的提高。平時成績除了日常的作業(yè)以外，還增加了一些觀察點，比如學(xué)生回答問題或參與討論的主動性和積極性、對問題的分析和解決能力、創(chuàng)新能力等；實驗成績除了實驗報告以外，還有實驗的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、實驗操作及對實驗現(xiàn)象的分析等。對這些觀察點也進行適當?shù)脑u分，并在總成績中占適當?shù)谋壤?，尤其是在這些過程中有見解獨到、表現(xiàn)突出的學(xué)生給與適當?shù)募臃止膭?，這一舉措很大程度地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。

改革考核方式之后，綜合成績的構(gòu)成為：平時成績 20% ，實驗成績 30% ，期末考試 50%，比之前的考核方式能更好地體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

3 討論

通過上述教改措施的實施，使得天然藥物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量有了一定的提高，教學(xué)過程亦取得了較好的反響，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也訓(xùn)練了學(xué)生的實際操作，注重了理論與實踐的相互結(jié)合。但由于天然藥物化學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，以天然產(chǎn)物為來源的上市新藥愈來愈多，比如奧司他韋、卡巴他賽、甲基丁烯酸酯等，目前我國新藥研發(fā)正在逐步從仿制藥向創(chuàng)新藥轉(zhuǎn)型，國家愈加重視中醫(yī)藥的發(fā)展，這就需要我們結(jié)合時代的發(fā)展來進一步地調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，適應(yīng)形勢的發(fā)展，不斷提高教學(xué)水平！