【摘要】通過天然藥物化學傳統實驗內容進行改革、整合和優化,建立天然藥物化學“基礎性實驗——綜合性實驗——設計型實驗——開放型實驗”的多層次多模式實踐教學體系,培養學生的專業興趣與創新能力。
【關鍵詞】天然藥物化學實驗教學
【基金項目】2012年吉林省高等教育教學改革立項課題。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)05-0166-01
天然藥物化學是運用現代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科,具有很強的實踐性。因此,天然藥物化學實驗教學非常重要。通過實驗課學生不僅能夠鞏固課堂學習的理論知識,還能夠培養實驗技能和操作能力,達到學以致用的目的。然而傳統的實驗模式是學生按照教材內容和老師安排的過程,在有限的時間內按部就班地進行操作。學生往往不明白原理,不思考實驗過程的內涵,更不善于聯系課堂上學習的理論知識去解決問題,遇到問題束手無策,因此,不能夠有效利用實驗課的時間。為培養學生綜合創新能力以及發現問題和解決問題的能力,針對傳統教學模式的弊端,我們努力構建“基礎性實驗——綜合性實驗——設計型實驗——開放型實驗” 的多層次多模式實踐教學體系:
1.基本實驗技能的培養
經典的實踐教學內容在整個天然藥物化學實驗教學體系中具有很重要的地位。比如大黃中蒽醌類成分的提取、分離及鑒定;“槐米中蕓香苷的提取分離”等與課堂學習的理論知識密切相關的實驗項目,經過多年的學生實踐,無論是教學內容方面還是在學生基本實驗技能培養方面都表現出突出的教學效果。此外,天然藥物中典型化學成分的鑒定,薄層層析和紙層析的基本操作,旋轉蒸發儀的使用,硅膠柱層析的操作等內容都是經典的驗證性實驗。要保留這些經典的驗證性實驗項目,強化基本操作,能夠使學生通過實驗進一步驗證、理解和鞏固課堂學習的基本理論知識,培養動手能力,熟悉天然藥物中化學成分研究的大致過程,對教學大綱所要求的基本操作得到很好的訓練。
2.增加綜合性,設計性實驗
在保留經典的驗證性實驗,培養學生基本操作技能的基礎上,加強綜合性、設計性的實驗教學,使實踐教學內容與理論教學和科研實踐密切聯系,形成良性互動,增加天然藥物化學課程的實用性與趣味性,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。通過實驗教學拓寬學生的知識面,調動學生的學習積極性和能動性,提高他們在天然藥物研究方面的興趣。一方面,將部分經典實驗項目中的內容做出合理調整,使其成為綜合性實驗。例如從槐米提出蘆丁并進行精制后,可設計片劑處方,加入適宜的輔料,制成片劑。再進一步通過高效液相色譜進行含量測定,對制備的片劑進行質量監控。通過這樣多學科交叉實踐,使學生能夠更好地認識到天然藥物化學與藥學專業其他課程的差別和聯系,為全面理解和應用專業知識奠定基礎。另一方面,天然藥物有效成分往往都有多種提取分離的方法,可以安排為設計性實驗。例如,大黃中蒽醌類成分的提取方法有三種,兩相溶劑提取法、乙醚提取法和乙醇回流提取法。學生分組后分別按不同的方法,自行設計路線進行提取,通過比較不同方法所得提取率的差異,使學生發現不同提取方法的優缺點及其對提出率的影響。通過類似的實驗安排使學生在有限的實驗課中學到更多的研究方法,培養學生全面的分析能力,激發學習興趣,增強學習能動性,提高學習效率。
3.課外開放實踐教學
在課堂上有限的實驗學時內是無法全面的介紹相關操作技術、方法和原理。因此,對學有余力的學生可以進行課外開放實驗教學。學生可自行選擇感興趣的課題內容,在專業課教師的指導下,自主設計實驗方案和具體環節,經論證其可行后,由學生自主實驗。具體方式有兩種:一方面可以結合老師的科研項目為學生提供若干備選實驗內容,讓學生根據自己感興趣的內容進行選擇。例如,“天然藥物的不同溶劑提取物中成分的分離及鑒定”“薄層色譜和HPLC法定性定量考察中成藥中主要有效成分的實驗研究”;或將經典的實驗進行延展性實驗,例如“蘆丁及槲皮素的結構改造”;“考察氯化鈉的不同加入量對三顆針中小檗堿的提取率影響的研究”等。學生可以結合理論知識,自行設計提取分離流程及鑒定方法。另一方面,學生可以通過查閱文獻,提出實驗內容和實驗設計,提出實驗步驟,由教師帶領學生按照實驗原理,論證其可行性。然后在具體的實驗中,檢驗步驟是否合理,并將所得到的現象和思考記錄在實驗報告中進行歸納總結。這樣師生之間形成良性互動,使得實踐教學在相互交流與討論中完成,達到“授之以漁”的目的,逐漸形成了對學生創新能力及科學思維能力培養的模式。
實踐能力的培養越來越受到重視,是人才培養中的關鍵環節之一,是培養應用型、復合型人才的重點。通過對天然藥物化學傳統教學模式、實驗課程體系和實驗內容的改革和優化,能夠實現學生從“封閉、受束縛”的狀態轉變為“主動、自主性”的狀態,從被動地接受知識向主動攝取知識的轉變,培養學生的專業興趣與創新能力。