天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

馬超 曹森 杜超 成剛 成長(zhǎng)俊

摘要：天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)是一門以中草藥、植物、瓜果為原料，研究天然產(chǎn)物物理、化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)類課程。其目的是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論知識(shí)，并加深對(duì)理論知識(shí)的理解；同時(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，使其掌握天然產(chǎn)物的提取、分離、純化的方法。本文剖析了天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的主要問題，通過教學(xué)改革，探索有效的天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，為天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)的開展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：天然產(chǎn)物；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；第二課堂

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）15-0279-02

天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程任務(wù)是向?qū)W生介紹各類天然產(chǎn)物物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，使學(xué)生掌握常見天然產(chǎn)物提取技術(shù)的工藝和原理，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力[1-2]。天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：首先可以根據(jù)學(xué)校所在地的社會(huì)資源，尤其是實(shí)踐教學(xué)資源的特色，在一定范圍內(nèi)，合理地對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行改革，通過改革，學(xué)生能夠在實(shí)踐操作中鞏固理論知識(shí)體系，在理論學(xué)習(xí)中反哺實(shí)踐操作，形成理論和實(shí)踐的完美融合；其次，在天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容方面形成具有當(dāng)?shù)靥厣慕虒W(xué)內(nèi)容，形成特色教學(xué)，使專業(yè)教學(xué)更加適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要；再次，通過教學(xué)內(nèi)容的改革，使我校化學(xué)專業(yè)學(xué)生的校內(nèi)實(shí)踐條件得到改善，為實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造良好環(huán)境；最后，我省具有眾多具備天然產(chǎn)物加工潛力的地方特色產(chǎn)品及企業(yè)，通過教學(xué)內(nèi)容的改革，可以提高學(xué)生的就業(yè)和從業(yè)能力。因此，天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的改革對(duì)提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的能力，提高就業(yè)機(jī)會(huì)等方面具有重要作用。

一、天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的共性問題

1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不合理。天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科，因此其具有專業(yè)知識(shí)復(fù)雜、課程內(nèi)容繁多、易混淆及產(chǎn)物名稱及化學(xué)式難記等特點(diǎn)。如：生物堿、黃酮、蒽醌、花色苷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)煩躁和厭學(xué)情緒；再如：水體醇沉、醇提水沉、堿溶酸沉、酸溶堿沉等分離方法容易混淆，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)無(wú)法確定實(shí)驗(yàn)方法的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。

2.實(shí)驗(yàn)難度較大。天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)包括了天然產(chǎn)物分析、提取、純化、加工等方面，因此在教學(xué)的過程中，常常涉及一些課本外的延伸知識(shí)，而這些知識(shí)往往是通過教師直接傳授，學(xué)生在教學(xué)過程中只能被動(dòng)接受知識(shí)點(diǎn)，不僅不能夠靈活應(yīng)用，還容易與其他知識(shí)點(diǎn)混淆，造成實(shí)驗(yàn)失敗。

3.學(xué)生基礎(chǔ)較差。我校地處貴州，天然產(chǎn)物資源豐富，各類企業(yè)數(shù)量多、發(fā)展快，對(duì)相關(guān)方面技術(shù)人員具有較大需求，但我校作為二本院校，學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較差，采用傳統(tǒng)的授課模式，學(xué)生往往感到復(fù)雜難懂，學(xué)習(xí)缺乏主觀能動(dòng)性。其次，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力較差，對(duì)常規(guī)儀器的原理和操作掌握較差，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過程中不敢操作或操作錯(cuò)誤等情況發(fā)生。

4.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)安排不合理。天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)過程常常需要大量的學(xué)時(shí)，而學(xué)校因?yàn)闂l件限制，排出的課時(shí)無(wú)法滿足學(xué)生完整地進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中，為了縮短時(shí)間，很多準(zhǔn)備工作，如樣品預(yù)處理、資料查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等等均是授課教師代為完成，因此學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不能夠主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，僅能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，久而久之，學(xué)生會(huì)喪失學(xué)習(xí)的興趣。

二、天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革基本思路

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)范化。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要與地方特色和專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合。例如：貴州省藍(lán)莓、獼猴桃、核桃、刺梨產(chǎn)業(yè)資源較豐富，開設(shè)藍(lán)莓花色苷、獼猴桃籽油、核桃油、刺梨多糖提取與鑒定等實(shí)驗(yàn)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以為學(xué)生將來(lái)就業(yè)奠定基礎(chǔ)。產(chǎn)物名稱及化學(xué)式的學(xué)習(xí)可通過其中一個(gè)天然產(chǎn)物作為突破口，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)知識(shí)、掌握方法，達(dá)到舉一反三的效果。在實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容上，需要將理論和實(shí)踐相結(jié)合，理論授課中將提取原理，如相似相容原理、吸附解吸原理、超聲波提取、微波提取、原理進(jìn)行概括，并舉出相對(duì)應(yīng)的實(shí)例進(jìn)行講解，在理論課后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生，使其全面學(xué)習(xí)和掌握所學(xué)的知識(shí)和技能。

2.“第二課堂”與開放性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。第二課堂是指在教學(xué)計(jì)劃之外，引導(dǎo)和組織學(xué)生開展的各種有意義的健康的課外活動(dòng)，其具有內(nèi)容的廣泛性、組織機(jī)制的靈活性、活動(dòng)時(shí)空開放性、活動(dòng)效益綜合性等諸多特點(diǎn)[3-4]。“第二課堂”主要在課后如工作日晚上或周末進(jìn)行開啟，學(xué)生只需要經(jīng)過培訓(xùn)后即可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自行開展實(shí)驗(yàn)。通過“第二課堂”的開展不僅可以解決教學(xué)學(xué)時(shí)不合理的情況，還可以提供一種相對(duì)自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠在輕松的心情下進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。開放性實(shí)驗(yàn)即學(xué)生自主選題后，進(jìn)行文獻(xiàn)查閱，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)所學(xué)耗材進(jìn)行預(yù)算和購(gòu)置[5]。通過開放性實(shí)驗(yàn)的開展，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神，讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

3.實(shí)驗(yàn)安排合理化。實(shí)驗(yàn)安排需要循序漸進(jìn)，具備層次感。因此，可以將實(shí)驗(yàn)課按照內(nèi)容、時(shí)間、方式分為三個(gè)階段。

第一階段，主要為理論知識(shí)講授和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。主要安排一些時(shí)間較短、操作較簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)儀器的基本操作，熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鞏固理論知識(shí)；隨后可以根據(jù)學(xué)生情況逐步增加實(shí)驗(yàn)難度。

第二階段，通過第一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，可以進(jìn)行5—6個(gè)單元操作實(shí)驗(yàn)以及1—2個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，開展文獻(xiàn)檢索的培訓(xùn)工作，使學(xué)生能夠獨(dú)立地進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和分析。

第三階段，本階段主要以開放性實(shí)驗(yàn)為主，具體實(shí)施方法為：“第二課堂+模塊化”的方式進(jìn)行。在本階段中，學(xué)生選擇感興趣的當(dāng)?shù)靥厣Y源產(chǎn)品作為原料進(jìn)行天然產(chǎn)物提取，學(xué)生選定研究對(duì)象后，通過查閱文獻(xiàn)、資料等手段，制定實(shí)驗(yàn)方案，教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案把關(guān)和修改，實(shí)驗(yàn)方案確定后，學(xué)生即可在“第二課堂”的學(xué)習(xí)中開展。

4.教學(xué)方式多樣化。信息化教學(xué)，是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支撐，應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)的一種新型教學(xué)方式[6]。通過信息化教學(xué)手段，教師可以直觀地向?qū)W生傳遞知識(shí)，不再受到時(shí)間、地點(diǎn)等因素的制約。

三、結(jié)論

天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)是一門課程內(nèi)容豐富、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，在教學(xué)過程中教師不僅要向?qū)W生傳授基本的理論和操作，還需要激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)會(huì)思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。通過以上教學(xué)改革的嘗試，學(xué)生不僅掌握了常規(guī)的天然產(chǎn)物提取的理論和方法，同時(shí)養(yǎng)成了基本的科研習(xí)慣，提高了實(shí)踐能力及解決問題的能力。

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