翁裕馨 陳湘宏 宋青云
(青海大學醫學院藥學系,青海 西寧 810001)
天然藥物化學是我校藥學、藥劑學、中藥學和藏藥學專業的一門重要專業基礎課程。天然藥物化學是運用現代的科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科,包括這些成分的結構類型、理化性質、提取分離和結構鑒定以及生物合成等方面,在中藥現代化、國際化進程中發揮著不可替代的作用,是創新藥物研發的重要途徑[1]。學好這門課程對于更好地掌握和理解其他藥學專業課知識以及從事天然藥物研究和生產等藥學工作具有重要意義。
天然藥物化學實驗教學是天然藥物化學課程中的一個重要的組成部分。在貫徹素質教育,培養創新能力的過程中,實驗課比理論課起著更重要的作用,如何在有限的時間內,讓學生得到更多的能力訓練,真正把實驗室建成啟發學生創新思維的搖籃,提高學生綜合素質的基地,是可行的實驗教改思路[2]。綜合設計性實驗教學是一種非常重要的手段。結合我校天然藥物化學教學的實際條件,我們對傳統的天然藥物化學實驗教學內容進行了改革,實踐探索綜合設計性實驗在天然藥物化學實驗教學的開展,以期為天然藥物化學實驗教學改革提供一些有意義的經驗。
傳統的天然藥物化學實驗教學模式是教師在課堂上對實驗目的、原理、步驟和注意事項進行全面細致的講述,學生則被動的接受與理解教師所講的內容,學生只知道做實驗,“照方抓藥”,而不知道為什么這么做,做的是什么。實驗結束一哄而散,學生沒有交流和總結。這種做法極大地束縛了學生的創新精神和實踐能力。為使實驗教學從“教師為中心”向“學生為中心”轉化,我們嘗試在天然藥物化學實驗中開展綜合設計性實驗是非常必要而且緊迫的。因天然藥物化學的實驗性質所決定,他具有實驗周期長,操作繁瑣,耗費大,產率低的特點。如何能在課時有限,經費緊張的情況下,選擇既要包括重要的天然藥物化學成分類型,同時又兼顧本學科的實驗基本技能,還能在較短時間完成,并獲得產品的實驗內容,是這次我們天然藥物化學實驗教學改革中開展綜合設計性實驗的難題。
綜合設計性實驗的具體實施在各個學校、各門課程是不盡相同的,結合本校實際條件,本門課程的綜合設計性實驗內容來自于現有實驗內容的重新設計與篩選。
以大黃中蒽醌類化合物的提取分離和鑒定這個實驗內容為例對我們實施整個設計性實驗的教學過程進行說明。
大黃中蒽醌類化合物的提取分離和鑒定是一個非常傳統的學生實驗,這個實驗我校學生原來僅僅是用20%H2SO4水解(大黃粉末)3~4h后,再用CHCl3連續回流提取3~4h,CHCl3提取液在石油醚:乙酸乙酯(7:3)展開條件下近水平或直立展開,在紫外燈下觀察斑點,然后再對提取液做些檢識反應實驗結束。學生在不斷等待和重復操作中沒有加入更多的天然藥物化學實驗基本技能的培養,也沒有認真考慮其他細節問題,如原來實驗中用到的氯仿,普通的薄層展開、檢識反應是否必要等等問題。所以我們和學生一起對這個實驗重新設計并增加很多內容和基本技能,經過幾周的教學實踐,達到了預期的教學目的。
在實驗教學中我們通過實驗的開展模擬科研過程,首先讓學生明確本實驗要達到的目標是掌握回流提取的基本操作;蒽醌類化合物的酸性;制備薄層色譜的分離基本原理和操作。要求學生自己設計薄層制備分離方法所需的展開條件(洗脫劑,色譜方法等)。另外在檢識反應這部分我們也做了改革,讓學生思考含有羥基蒽醌類成分及考察羥基的相互位置關系,該檢識反應可用試管和濾紙兩種方式進行,進而提高學生分析和解決問題的能力以及實踐操作能力。首先讓學生進行文獻資料的查閱和總結,結合所學理論和資料,對具體實驗內容選擇或設計合理的提取分離鑒定方法和流程。教師和學生共同討論每一種方法的優缺點及可行性。本著節約經費,操作方便,安全無毒的原則,確定最佳的流程進行操作。之后對薄層板進行制備并摸索展開條件,薄層板展開時展開劑的選擇影響最終層析結果,有利于培養學生辯證思維能力。學生通過摸索選擇最佳展開條件,確定色帶位置,刮下色帶再行分離操作。最后讓學生對分離得到的樣品進行鑒定。在具體實驗教學過程中,教師要注意引導學生獨立思考,與學生互相討論,共同學習。尤其是制備薄層板展開條件的選擇上,讓學生自行設計,最后通過薄層層析對分離效果自己進行判斷。實驗結束后,讓學生進行總結,進一步鞏固實驗課效果。
綜合設計性實驗讓學生主動參與到實驗中來,從實驗的流程設計、實驗過程的實施到實驗結束的小結都由學生自己做主,教師只是引導者,不是命令者,不要過多干預。學生會對自己設計的實驗條件在實驗過程中產生的現象有足夠的重視和極大的興趣,為了實驗的成功,為了能看到被分離的物質,他們會主動查資料進行思考,使學生創新能力和團隊協作精神都得以提高。實驗報告上也不像以往那樣千篇一律,而是注重實驗的討論和分析,鍛煉了學生的科研素質。教師在整個綜合設計性實驗的教學過程中,和學生共同分析在實驗中出現的一些現象的原因,也是對自身素質的極大提高。
通過以上探索實踐,天然藥物化學實驗中開展綜合設計性實驗對激發學生學習的積極性和主動性和提高實驗教學質量方面取得了良好效果。但是,如何根據我校現有的實驗條件,在實驗經費和實驗學時有限的情況下,選擇最優的綜合設計性實驗課題,使得綜合設計性實驗能一直開展下去并且能達到良好的教學效果,這是我們下一步所要努力研究的方向。
[1]楊工昶.天然藥物化學教育中的素質教育[J].藥學教育,2008,24(4):46-48
[2]楊懷瑾.項目教學法在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].藥學教育,2009,25(6):48-50