天然藥物化學教學改革思考

孔維雪

摘要：為了適應新時代的發展，培養滿足社會發展需要的人才，要求教育者打破傳統教學思維束縛，不斷改革創新，摸索出與時俱進的教學方法.本文就天然藥物化學傳統教學中存在的問題，提出了相應的解決方案，為今后的天然藥物化學教學改革發展提供了新的思路.

關鍵詞：天然藥物化學;教學改革;教學方法;改革方案

中圖分類號：G642;R91? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）07-0154-03

天然藥物化學是藥學類專業的一門重要專業課程，同時也是職業中藥師考試課程之一.該門課程不僅實踐操作性強，還具有較強的交叉性，對藥物分析、藥劑學、生藥學、藥物化學等其他藥學類專業課程都有涉及.正是因為該課程的廣泛性和綜合性，隨著科學技術的發展，天然藥物化學在藥學類專業中的地位和重要性也與日俱增.

天然藥物化學教學按照知識體系主要分為三個模塊，一是提取分離模塊，該模塊內容實踐性強，在實驗教學中占有很大比重;二是波譜解析模塊，即化合物結構鑒定.該模塊即是天然藥物化學理論教學的重點，也是難點;三是天然藥物中主要類型化合物相關知識模塊，各類型化合物的結構特征和理化性質是該模塊重點內容.為了提高教育教學水平和人才培養質量，適應社會發展需要，筆者根據多年的教學經驗，總結了天然藥物化學三個模塊傳統教學及考核方式中存在的問題，并提出了針對性的解決方案.

1 天然藥物化學傳統教學及考核方式存在的問題

1.1 提取分離模塊教學存在的問題

天然藥物化學傳統教學將提取分離模塊安排在理論課上講授，然而該模塊實踐操作性強，應體現在實驗教學過程中.理論課上，學生對該部分內容似懂非懂，課下對知識的掌握也是死記硬背，教學效果并不顯著.例如理論課上詳細講解了回流提取法和連續回流提取法的操作步驟及注意事項，實驗課上學生安裝提取裝置還是無從下手，仍需教師一邊演示一邊從頭講起.而且實驗過程中很多細節問題理論課都沒有涉及，例如如何用鐵架臺固定提取裝置，超聲波清洗儀、粉碎機、旋轉蒸發儀、真空泵和低溫循環水泵的使用等.此外，試劑的常壓回收，溶液的萃取，硅膠板的制備、點樣、展開，各種柱色譜的操作等實踐性很強的內容，均不適合安排在課時有限的理論課上講授.

天然藥物化學實驗主要以提取分離為主，傳統實驗教學中的實驗項目按照化合物分類進行，安排在相應的理論課之后，實驗內容中只有化合物的鑒別實驗與理論課內容同步，而提取分離實驗距離相應的理論課已有數周之遙.此外，每個實驗項目的第一步驟均為提取部分，用時少則一小時，多則數個小時，這對于有限的實驗學時也造成了極大的浪費，而且不同的提取方法被分散在不同的實驗項目中，有的提取分離方法沒有依托的實驗項目.

傳統的天然藥物化學實驗多以驗證性實驗為主，學生只需按照實驗步驟操作即可，很難激發學生的學習興趣，也偏離了實際應用，學生遇到實際問題不能應用所學知識加以解決，不利于學生科研思維和創新素質的培養.

隨著分離手段的日新月異，傳統的天然藥物化學實驗內容也相對陳舊，有些內容與實際應用脫節.比如pH梯度萃取法分離大黃中蒽醌類成分，該實驗所應用的pH梯度萃取法在蒽醌類化合物的分離沒有現實意義;再如茶葉中咖啡因的提取，該實驗驗證了升華法在提取分離中的應用，但與咖啡因實際生產不符.還有一些在早期提取分離手段相對落后階段所使用的提取分離方法也無需再講授，而當今廣泛使用的先進的提取分離方法應及時補充給學生[1].

以往的學生實驗中，學生分離得到的有效成分的鑒定仍在采用與標準品共薄層的方法，這使得化合物的提取分離和結構鑒定環節不能很好地銜接在一起，不利于學生創新能力和探索精神的培養，也滿足不了學生學習探索性實驗的需求.

以上均是提取分離模塊教學中發現的普遍存在的問題，這些問題嚴重影響了該模塊的教學效果和質量.

1.2 波譜解析模塊教學存在的問題

波譜解析歷來都是學生們認為最難理解的內容，主要原因是該模塊內容抽象，數據眾多，涉及的內容廣泛.若要掌握該模塊內容，需要系統學習氫譜、碳譜，質譜、紅外、紫外等光譜知識.由于學時有限，不能將這些內容逐一的進行講授，這也給該模塊教學帶來一定困難.

對于一門實踐性很強的課程來說，查閱文獻和專業相關軟件（例如ChemDraw）的使用對課程的學習也必不可少.學習前述各種光譜知識只能讓學生學會如何從譜圖中獲取結構信息，若要真正確定一個化合物（尤其是已知化合物）的結構，文獻檢索和軟件的使用也至關重要.這就要求教師在該模塊教學時，將文獻檢索和軟件使用一并講授，這也是傳統教學中缺少的環節.

此外，教材中所例舉的化合物波譜解析實例，數據偏多，譜圖較少，尤其是二維核磁共振譜圖及局部放大譜圖，這也給授課教師提出了新的挑戰.教材中對確定有機化合物立體結構的光譜知識，比如旋光光譜、圓二色譜、單晶X-射線衍射技術等的介紹也只是蜻蜓點水，但這些內容對有機化合物立體結構的確定至關重要，這也要求我們在授課時加以拓展.

1.3 天然藥物中主要類型化合物相關知識模塊教學存在的問題

該模塊涉及天然藥物中主要類型化合物的結構特征、理化性質、提取分離和生物活性，其中提取分離部分和前述提取分離模塊內容相一致，若重復講授則造成了學時的浪費.

該模塊內容理論性強，也是職業中藥師考試的重點內容.傳統授課方法以老師講授為主，被動式學習導致學生缺乏思考，不能完全理解講授內容，學習興趣不強.有些知識點的理解還涉及有機化學和無機化學等基礎課程內容，為了教學的順利進行，需占用課上時間進行復習，否則這些基礎知識的薄弱勢必影響教學效果.

1.4 課程考核方式存在的問題

傳統教學中天然藥物化學課程總成績由筆試成績和平時成績兩部分組成.筆試采取閉卷形式，占總成績80%，筆試內容包括基本概念、結構類型、理化性質、提取分離和結構解析.考試題型有名詞解釋、選擇題（單選、多選）、簡答題、綜合分析題.平時成績占總成績20%，包括實驗報告、平時作業和出勤.

對于一門實踐性較強的學科，傳統教學無論是考核形式還是成績構成都具有極大的不合理性.首先，考核方式單一，不能真實反映學生的學習情況;其次，主觀性試題考查范圍有限，考試題型與當今職業資格考試現狀脫軌.再次，成績構成中實驗部分所占比例偏少，實驗教學的考核方式也僅限于實驗報告，不能客觀全面的評價學生的實驗技能掌握情況[2].綜上應根據各模塊的特點結合實際情況制定相應的考核方式和考核標準.

2 天然藥物化學教學改革方案

2.1 提取分離模塊教學改革方案

鑒于提取分離模塊實踐性強，理論教學又難以收到良好的教學效果，故將提取分離模塊的授課地點從教室轉移到實驗室，教師講授后學生動手操作練習，教學效果事半功倍.

實驗內容安排由原來按化合物分類進行調整為按操作類型進行，改革后實驗教學分為操作技能實驗和綜合設計實驗.操作技能實驗包括提取（回流提取法、連續回流提取法、浸漬法、煎煮法、滲漉法、超聲提取法）、分離（溶劑萃取法、硅膠柱色譜和薄層色譜法、聚酰胺柱色譜和薄層色譜法、大孔吸附樹脂柱色譜法，反相柱色譜法、凝膠柱色譜法）、檢識三部分.課程安排上，按照提取-分離-檢識的順序，把傳統實驗項目中類型相同的操作集中進行，沒有實驗項目依托的操作方法，教師可根據實驗室實際情況靈活開設.這種按實驗操作類型進行的教學更有利于學生對知識的系統化掌握，也大大地節省了課時.學生掌握基本操作技能之后，開展綜合設計實驗，該實驗突出學生主體地位，學生自行設計實驗方案，甚至可以自行制定實驗題目.通過綜合設計實驗，不僅培養了學生的創新能力和科研思維，增強了學生運用專業知識分析問題和解決問題的能力，還提高了學生的科研素質和學習熱情，開闊了學科視野，為部分學生的繼續深造奠定了基礎[3].

天然藥物化學實驗用時長，突發問題多，探索性強，課上學時有時保證不了實驗的完成，加之學生實踐創新教育項目也需在課下進行，實驗室開放成為可行有效的解決辦法.此外，讓學生參與本教研室科研項目的部分課題，給學生提供科研平臺和機會，讓他們覺得科學研究并不是遙不可及，高不可攀，而且在參與過程中進一步掌握各種色譜操作和大型儀器的使用，更有利于學生創新項目的完成，增強了學生們的學習信心，激發了部分學生繼續深造的積極性[4].

2.2 波譜解析模塊教學改革方案

當今時代，化合物的結構解析主要依賴質譜、氫譜、碳譜及二維譜，紅外、紫外光譜則作為輔助手段.因此講授該模塊時，側重質譜、氫譜、碳譜和二維譜的講授，對紫外、紅外只作簡捷、實用的介紹.文獻檢索和專業軟件使用也是結構解析的重要方法之一，無論是化合物的波譜數據對比，還是化合物的構型判斷，都必不可少.在系統學習完波譜基礎知識之后，再開設譜圖綜合解析，文獻檢索和軟件使用貫穿其中，使學生學會各種譜圖的綜合解析和借助文獻以及軟件獲取所需信息[5].

國內很多醫藥院校將波譜解析單獨開設為一門課程，在今后的教學改革中，有必要將分析化學中的波譜內容和天然藥物化學中的波譜解析內容合并為一門課程.在該模塊教學中，還需要大量化合物的多種譜圖，可以充分利用本教研室科研資源解決這一問題.

2.3 天然藥物中主要類型化合物相關知識模塊教學改革方案

天然藥物化學理論教學涉及分析化學、無機化學和有機化學等基礎課程內容，為了更好地提高教學效果，節省課時，仿照PBL教學模式，課前將課前問題，課上問題、課后問題及教學課件發放給學生預習[6].課前問題是本次課相關的基礎知識，例如學習生物堿的堿性，提出的課前問題是：1.電離理論、質子理論、電子理論中堿的定義分別是什么？2.堿性強弱的表示方法是什么？學習影響生物堿堿性強弱的因素，要求學生課前復習雜化方式、誘導效應、共軛效應、空間效應、氫鍵等基礎知識;課上問題是對課上所學知識的應用和概括性總結，例如學習完黃酮類化合物物理性質之后，要求學生概括出黃酮類化合物的結構類型與顏色、旋光性、溶解性的關系;課后問題是對課上內容的拓展，課上不重點講授，但又與實際工作生活密切相關的內容作為課后作業布置給學生，例如講授完倍半萜代表化合物青蒿素后，課下讓學生查閱資料寫一篇有關青蒿素研究進展方面的綜述.

鑒于實驗教學內容主要是化合物的提取分離，故將該模塊的提取分離內容合并到提取分離模塊.三個模塊的授課順序也做了相應的調整，先講授天然藥物化學主要類型化合物相關知識，了解主要類型化合物的結構類型、理化性質之后，再開始提取分離模塊和波譜解析模塊的教學.

2.4 課程考核改革方案

傳統考核方式重理論、輕實踐，重結果、輕過程.為全面衡量學生對該門課程的掌握情況，從以下兩個方面進行改革.

2.4.1 實驗教學考核改革方案

實驗教學傳統考核方式不能引起學生對實踐的足夠重視，也不能全面反映學生對該門課程的綜合運用能力.因此，加大實驗考核在總成績中所占比例（30%），成績構成包括平時實驗表現、實驗報告、操作技能考核和綜合實驗考核.考核貫穿實驗教學全過程，每個考核內容都有相應的量化考核標準.

2.4.2 理論教學考核改革方案

理論教學考核包括平時成績（10%）和筆試成績（60%）兩部分.平時成績包括課后作業和出勤，筆試部分包括波譜解析和提取分離理論知識及主要類型化合物相關知識，波譜解析考核方式為具體化合物的綜合譜圖解析，提取分離理論知識及主要類型化合物相關知識作為期中和期末考試內容，為了與國內現行的執業藥師考試制度相接軌，期中和期末考試題型全部為選擇題.

改革之后，綜合成績構成為：平時成績10%，實驗成績30%，筆試成績60%.考核方式比以前更加全面，滿足了不同層次學生學習的需要.

3 小結

傳統天然藥物化學教學已經不能滿足藥學專業人才培養的需要，改革之后的教學有利于學生對該門課程知識體系的系統化學習，更好地適應新時代發展要求和實際工作需要.天然藥物化學是一門隨著現代科學理論和方法的更新不斷發展的學科，這就要求教師在今后的教學中應不斷進行教學總結、探討和改革，才能培養出適應社會發展需要的人才.

參考文獻：

〔1〕李博，趙楠，王宇，等.《天然藥物化學》實驗教學的現狀與改革思考[J].教育教學論壇，2016（41）：261-262.

〔2〕雷華平，張輝，王慶，等.應用型藥學本科天然藥物化學教學改革探討[J].廣東化工，2019，46（3）：224.

〔3〕朱玲娟，宋少江，高慧媛，等.以藥學創新人才為導向的天然藥物化學實踐教學研究[J].教育教學論壇，2018（46）：180-181.

〔4〕陳艷麗.《天然藥物化學》課程綜合教學改革思考[J].現代教育，2015（20）：62-63.

〔5〕許鳳清，王國凱，王舉濤，等.《天然藥物化學》課程中化合物結構解析內容教學探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2018，34（1）：154-156.

〔6〕鄒登峰，黃金萍，呂好平，等.PBL教學模式在天然藥物化學教學中的運用[J].教育教學論壇，2015（29）：140-141.