“天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)初探

胡君萍，楊建華，2，王曉梅，王新玲，王小青，依明·尕哈甫

“天然藥物化學(xué)”是藥學(xué)專業(yè)主干課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。因此，我校于2017年將天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)置為一門獨(dú)立的課程，教學(xué)時(shí)數(shù)與理論課學(xué)時(shí)數(shù)相同，均為72 學(xué)時(shí)，旨在通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生掌握天然藥物中所含有效成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離、檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生操作能力，提高學(xué)生動(dòng)手能力和分析問題解決問題的能力；更重要的是培養(yǎng)學(xué)生具備天然藥物新藥研發(fā)的素質(zhì)，使學(xué)生具備科學(xué)研究的思維、素質(zhì)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。

1 天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題

根據(jù)課程特點(diǎn)，我校天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排了9次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，學(xué)生每?jī)芍苓M(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，由于間隔時(shí)間太長(zhǎng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)缺乏連貫性，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏整體認(rèn)識(shí)；其次，為強(qiáng)化規(guī)范化操作練習(xí)，教師提供給學(xué)生“菜譜式”操作流程，學(xué)生只需照單操作，這種教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生思維僵化，不會(huì)解決實(shí)際問題，更難以適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等工作的實(shí)際需要［1］。

教學(xué)組對(duì)學(xué)生發(fā)放實(shí)驗(yàn)課滿意度調(diào)查問卷，并通過分析發(fā)現(xiàn)：大部分學(xué)生對(duì)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課很感興趣，但認(rèn)為創(chuàng)新型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不夠，有的學(xué)生提出增加一些與畢業(yè)設(shè)計(jì)或就業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如天然化妝品、保健品的制備等，可見學(xué)生并不滿足于被動(dòng)操作和機(jī)械重復(fù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出更高的要求［2］。

2 天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K化教學(xué)設(shè)計(jì)思路

“教學(xué)有法，教無(wú)定法”。為了使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教學(xué)組依據(jù)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，將教學(xué)內(nèi)容或組合或分解成相應(yīng)的模塊（表1），根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定技能目標(biāo)，明確學(xué)生在各個(gè)模塊中需要掌握的教學(xué)內(nèi)容，并最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

模塊一的設(shè)計(jì)思路：本模塊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為經(jīng)典驗(yàn)證性內(nèi)容，旨在強(qiáng)化學(xué)生基本操作技能，如藥材的前處理、回流、煎煮、過濾、結(jié)晶與重結(jié)晶、萃取、薄層色譜與柱色譜等，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握天然藥物提取分離有效成分的基本操作技能，并加以熟練運(yùn)用，提高學(xué)生操作技能。

模塊二的設(shè)計(jì)思路：由于傳統(tǒng)菜單式、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能很好調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和求知欲，以應(yīng)用和成果導(dǎo)向?yàn)槟康牡膶?shí)驗(yàn)項(xiàng)目尤其能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性［3］。例如我校天然藥物化學(xué)學(xué)科多年來(lái)圍繞新疆特色植物資源，結(jié)合課程的研究性和實(shí)踐性特點(diǎn)，利用充足的研究經(jīng)費(fèi)和科研創(chuàng)新，開展了一系列研究，經(jīng)過多年的積淀和發(fā)展，獲得了豐碩的科研成果，并挑選成熟的科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如我們對(duì)肉蓯蓉的研究取得系列成果，肉蓯蓉苯乙醇苷制備工藝穩(wěn)定成熟，是最好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)范例，該實(shí)驗(yàn)既能體現(xiàn)課程的重要知識(shí)點(diǎn)，又切合生產(chǎn)實(shí)際，集中體現(xiàn)“產(chǎn)-學(xué)-研”相結(jié)合的藥物開發(fā)思路，因此面向?qū)W生開設(shè)了實(shí)驗(yàn)“肉蓯蓉中苯乙醇總苷的提取純化和結(jié)構(gòu)鑒定”［4-7］。此外，根據(jù)科研成果教學(xué)組還設(shè)計(jì)了“新疆地產(chǎn)藥材苦豆子生物堿的提取、分離及鑒定”。這些綜合型實(shí)驗(yàn)涉及實(shí)踐技能訓(xùn)練內(nèi)容很多，主要有溶劑回流法的操作，大孔吸附樹脂法分離的原理、操作及結(jié)果判斷，葡聚糖凝膠色譜法分離的原理、操作及結(jié)果判斷，硅膠薄層法分離的原理、操作及結(jié)果判斷等，讓學(xué)生在理論知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)技能方面得到提高，觀察、分析和解決問題的能力得到了訓(xùn)練，并培養(yǎng)了學(xué)生早期的科研素質(zhì)［8-9］。更重要的是，很多學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)的資源了如指掌，如數(shù)家珍，有些藥材甚至長(zhǎng)在家門口，看到熟悉的資源有如此大的藥用價(jià)值，學(xué)生會(huì)涌現(xiàn)出無(wú)限自豪感，會(huì)更加熱愛家鄉(xiāng)，并樹立扎根邊疆、服務(wù)邊疆的家國(guó)情懷，成為未來(lái)穩(wěn)疆建疆的力量。

表1 天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K與技能培養(yǎng)目標(biāo)

模塊三的設(shè)計(jì)思路：98.94%的學(xué)生贊同自主選擇實(shí)驗(yàn)［2］，說(shuō)明同學(xué)們自主學(xué)習(xí)的熱情高漲，主人翁意識(shí)強(qiáng)烈，對(duì)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，愿意嘗試創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。教學(xué)組鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。自選模塊主要由設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)組成，學(xué)生充分挖掘家鄉(xiāng)藥材資源如新疆鼠尾草、番茄、肉蓯蓉、沙棗、紅景天、枸杞等，經(jīng)查閱文獻(xiàn)、討論并設(shè)計(jì)技術(shù)路線，完成實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)；通過分析數(shù)據(jù)、撰寫論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告、答辯等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生表達(dá)撰寫能力、自主思考問題能力、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和個(gè)性化培養(yǎng)。此模塊充分體現(xiàn)了專業(yè)課程的理論性、實(shí)踐性和研究性特點(diǎn)，以基礎(chǔ)技能培養(yǎng)為底座，滲透專業(yè)應(yīng)用和思維創(chuàng)新，涉及到技能、能力、素質(zhì)、思維等全方位的綜合訓(xùn)練，為學(xué)生提供早期科研的舞臺(tái)，充分體現(xiàn)了“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的教學(xué)理念［10-11］。

模塊四的設(shè)計(jì)思路：上述三個(gè)模塊是按照“循序漸進(jìn)”原則構(gòu)建的實(shí)訓(xùn)體系，對(duì)學(xué)生素質(zhì)和教師教學(xué)能力的要求是層層遞進(jìn)的。然而，教師和學(xué)生是否能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的要求，完成培養(yǎng)目標(biāo)中的任務(wù)，合理、系統(tǒng)的考核方法是十分必要的。以前實(shí)驗(yàn)考核只是作為理論課的附屬部分，實(shí)驗(yàn)成績(jī)等于平時(shí)操作成績(jī)加實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，且只占課程成績(jī)的15%，該成績(jī)不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不夠重視，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是理論課的附屬品［12］。為強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，全面客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)進(jìn)行了如下改革：（1）將天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)立課，72學(xué)時(shí)（4學(xué)分），與天然藥物化學(xué)理論課在第六學(xué)期同時(shí)開課，并選派優(yōu)秀的高年資教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。（2）天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)理論考試（30%）、實(shí)驗(yàn)操作考試（40%）和實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)（30%）組成。實(shí)驗(yàn)理論考試為筆試，從建立的題庫(kù)中抽取選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、問答題等組卷，卷面總分100分，占總成績(jī)30%；實(shí)驗(yàn)操作考試由每個(gè)學(xué)生單獨(dú)操作，按操作50分、結(jié)果判斷20分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告20分、衛(wèi)生10分共計(jì)100分，此部分占總成績(jī)的40%；實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)是對(duì)學(xué)生平時(shí)各次實(shí)驗(yàn)的操作、產(chǎn)物得率及純度、思考題、衛(wèi)生等方面的得分加以平均得出的，占總成績(jī)的30%。（3）在理論課上強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課知識(shí)，課上對(duì)學(xué)生隨機(jī)提問知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行檢查，加固知識(shí)的梳理，然后由老師串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)和框架知識(shí)結(jié)構(gòu)，以點(diǎn)帶面，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。自從進(jìn)行上述改革后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度大為改觀，重視程度不斷加強(qiáng)，操作水平和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量明顯提高。學(xué)生對(duì)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的興趣更加濃厚，致使天然藥物化學(xué)SRTP項(xiàng)目成為熱門選項(xiàng)，每年畢業(yè)生爭(zhēng)相來(lái)實(shí)驗(yàn)室參加畢業(yè)設(shè)計(jì)，在學(xué)生中贏得良好的口碑。

綜上，模塊化教學(xué)在設(shè)計(jì)上環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)，通過不同模塊的組合，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基本操作技能訓(xùn)練、創(chuàng)新思維訓(xùn)練、知識(shí)整合訓(xùn)練等多種實(shí)踐訓(xùn)練，充分發(fā)揮天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，以全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)、提升學(xué)生藥物創(chuàng)新研究能力、全面提高藥學(xué)人才質(zhì)量。