新工科背景下天然藥物化學課程群教學團隊建設的探討

徐海星 閆秀美 高玉香 許沛虎

（武漢理工大學化學化工與生命科學學院 湖北·武漢 430070）

為適應我國新技術、新產業與新經濟的需求，主動應對新一輪科技革命與產業變革的挑戰，自2017年2月以來，國家教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，“新工科”這一理念被提出。隨后，全國各高校積極響應，對“新工科”的內涵逐漸有了統一的認識，即“以立德樹人為引導，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才”。[1]新工科的內涵對新工科專業的學生提出了更高的要求，也使得新工科專業的課程建設較其它專業而言難度更大。

新工科專業主要是針對新興產業的專業，在23個新工科專業中，生物制藥專業是其中之一，而對于高等學校制藥類專業學生來說，天然藥物化學是其必修的主干課程。天然藥物化學是運用現代科學技術理論和方法研究天然藥物（植物、動物、微生物、礦物等）中化學成分（主要是生物活性成分或藥效成分）的結構特征、理化性質、提取分離方法、生物合成以及結構鑒定的一門學科，[2]目的是培養學生從事天然藥物生產和化學研究的能力，為繼承祖國醫學寶庫、發揚祖國中藥事業、實現祖國中藥行業的現代化服務奠定基礎。[3，4]其不僅包括豐富的理論知識，還包括多種實驗技能的交叉與滲透，是一門理論性與實踐性兼具的課程，[5,6]在整個藥學教育體系中具有十分重要的地位。[7]與此同時，近年來，我國中醫藥現代化步伐不斷加快，天然提取物出口額逐年增加，對天然提取技術類人才需求大幅度上升，天然藥物化學在教學中的重要性日益提高。[8]

但是，天然藥物化學內容抽象繁雜，各章節連貫性較差，需要理解和記憶的知識點多，學生普遍反映學習內容晦澀難懂、學習過程枯燥無味、學習壓力較大，是一門較難理解和掌握的課程。[9，10]學生對該門課程的學習積極性不高，大多被動地參與教學過程之中，在考試前突擊記憶重點來應付考試，并未達到課程教學目的。隨著“新工科”理念的提出，這一現象更應從根本上進行改變。另外，天然藥物化學要以有機化學、分析化學、儀器分析與波譜解析等課程為基礎，與藥理學、工業藥劑學、藥物化學、生藥學、中藥學、制藥分離工程等課程緊密聯系，[11]因此，要想讓學生真正學好天然藥物化學這門課程，達到國家對新工科人才培養的要求，就需要多位老師、多門課程共同發力，建設天然藥物化學課程群教學團隊。筆者根據自己多年的教學經驗，針對天然藥物化學在新工科背景下存在的主要問題以及如何建立并不斷優化天然藥物化學課程群教學團隊提出了幾點建議，以期與同行一起探討交流。

1 新工科背景下天然藥物化學存在的主要問題

除天然藥物化學本身學習難度大，學生學習積極性較差之外，目前天然藥物化學課程不適應新工科人才培養目標的問題主要表現在：（1）相關基礎課程教學對天然藥物化學教學所需的針對性知識儲備不夠，相關課程之間知識點銜接較差，缺乏科學聯系，導致課程資源不完整或重復建設；（2）在大幅縮減學時的背景下，單一課程難以實現目標驅動的項目研究型教學模式，學生創新創業意識淡薄，實踐能力較差，工程教育滯后，無法達到新時代對大學生創新創業的要求；（3）在教學過程中，教師們雖然利用了多媒體等現代化手段，但傳統的教學模式沒有發生根本性的改變，學生仍處于被動學習的狀態，學生探究、創新、合作等方面的能力提升較小；（4）目前國內外對天然藥物化學課程群教學體系研究較少，沒有形成新工科背景下學生工程能力培養的課程群體系。

2 天然藥物化學課程群的建設

單一課程缺乏適當的工程問題和教學條件，難以針對不同層次和專業的學生實現教學目標。所謂課程群，就是把具有相關性或一定目的的不同課程編排到一起，組成一個“群”，進行系統地學習和教授，課程群的建立使課程體系更具有科學性和系統性。在組建課程群時，要對教學計劃中具有相互關聯、深化或補充的課程重新規劃、設計和組合，對知識點加以整合和利用，刪除課程間的重復內容，不強求單門課程內容的完整性，而是面向全局，打破壁壘，融合重塑全新的知識模塊。[12]

這樣的天然藥物化學課程群結構合理、目標明確，課程間層次清晰，相互連接、相互配合，彼此獨立而又密切聯系，實現了課程間的協調和系統化，便于學生從整體上把握藥學課程基礎性、方法性的特點，激發學生學習藥學課程的興趣。

3 天然藥物化學課程群教學團隊的建設

教學團隊是指為滿足專業或課程群的建設需要，以技能互補又能相互溝通、相互協作的教師為主體，以教學改革為途徑，以專業建設和系列課程為平臺，為提高教師教學水平和學生學習效果組建的教學業務組合。[13]優秀的教學團隊是保證教學質量和教學效果的堅強后盾。在團隊建設中，團隊成員的合理配置非常重要。教學團隊負責人要由能力強、責任感高以及教學科研經驗豐富的教師擔任。在教學團隊的配置上，要優化組合，吸收肯鉆研、有能力且樂于奉獻的教師，并在職稱、學歷、年齡等方面形成優勢互補。

對于天然藥物化學教學團隊而言，還要不斷輸入新鮮血液，學校可以與制藥類企業合作，建立校外合作導師制度，聘請企業專家、企業精英、技術人員、研發人員、資深工程師等走進校園進行授課，將企業生產的最新情況介紹給學生，既保證了學生學習內容的前沿性、實踐性，又能提高學生的學習興趣。

4 天然藥物化學課程群教學團隊的優化

天然藥物化學課程群教學團隊的建設不是簡單的將教授與天然藥物化學相關課程的老師聚集在一起，而是要在教學團隊中進行教學方式方法、學生考核方式的優化，重視實踐教學，并充分利用互聯網的豐富資源，建立對教師的考核機制，不斷優化天然藥物化學課程群教學團隊，提高教學質量，培養學生創新、探究、合作、實踐等各方面的能力，最終達到新工科工程人才培養的目標。

4.1 優化教學方式方法

如今，傳統的“填鴨式”“滿堂灌”“一言堂”的教學模式早已受到摒棄，“教無定法貴在得法”、教師要及時更新教學觀念，以學生為中心，由單向傳授知識向師生互動協作轉變，結合學生身心發展的特點，在充分利用多媒體的基礎上，靈活運用各種教學方法，如自學討論法、以問題為中心的啟發式教學法、課堂講授法、問題教學法、小組研討法和互動式教學法等，并開展豐富多樣的教學方式，如PBL教學法、翻轉課堂、Seminar教學法、案例教學法等，調動學生學習的積極性和主動性，激發學習興趣，培養學生分析問題、解決問題、獨立思考的能力，不斷提高教學效果。

教師在教授理論課時，應適當增加課堂提問，活躍課堂氣氛，并在課間多與學生交流，了解學生情況，使教學更有針對性。另外，還要教育學生不要迷信課本、教師等權威，敢于說出自己的觀點，敢于提出問題，敢于與教師辯論，培養學生的創新思維和終身學習的意識。

對于天然藥物化學教學來說，可以將我國最新的科研成果融入教案，增補教學內容，并與發達國家天然藥物研究進展作對比，讓學生了解我們的優勢和不足，激發他們的愛國情懷和對天然藥物研究的熱愛之情。還可以將學生進行分組，讓他們選取一個感興趣的中藥材，如人參、松茸、枸杞等，指導他們進行文獻檢索和閱讀，了解該藥材的有效成分、提取方法、藥理活性和研究進展等，并以組為單位在課堂上進行交流探討，讓他們在探究的過程中掌握基礎知識，拓展知識范圍，并對天然藥物化學這門課程有更深入的認識，培養他們合作、探究的能力。

4.2 改進學生考核方式

目前對學生的考核主要分為課堂考勤（平時成績）和期末成績。這樣的考核方式過于注重結果，而忽略了對學習過程的考核，有的學生上課玩手機但考前對重要知識點死記硬背也有可能得高分，不利于對學生真實學習情況的掌握，更不利于對他們各方面能力的培養，因此，對學生考核方式的改革勢在必行。

完善對學生的成績考核機制，可以加大平時成績的比重，重點考核他們的學習積極性和主動性，比如課堂是否主動提出問題、回答問題，對老師布置的探究性作業完成是否認真，小組討論時是否積極等。考試的題目應與實踐相結合，注重對綜合分析問題能力的考察，增加試題的靈活性，讓學生認識到平時培養能力的重要性。另外，要加大對學生實驗能力的考核，注重實驗操作是否熟練，過程是否正確，有無安全防護意識以及實驗結束后的問題討論等，不應只考察實驗報告書寫是否規范良好，還要對實驗結果造假和抄襲現象嚴厲批評懲罰，培養他們嚴謹、認真、負責的科研態度。

而實際上，林某強只是名義上承包了這個項目，真正負責人是林中偉。業主方城投公司將工程款結算給市建公司，市建公司扣除管理費后再打到林某強的個人銀行賬戶，林某強的這個銀行賬戶由林中偉公司的財務負責人保管。這個工程的利潤一部分用于林中偉公司的開支，一部分用于林中偉個人的開支。

4.3 重視實踐教學

實驗教學具有實踐性、真實性，是其他任何教學形式無法比擬的。在實驗過程中，學生對實驗的操作，對問題的分析和解決，以及小組內互助合作等，能夠鍛煉學生的科研思維、培養學生創新精神和團隊意識。[14,15]

然而，在天然藥物化學的教學過程中，大部分高校只進行理論課的教授，未安排相應的實驗課程。其實，天然藥物化學是一門實踐性很強的學科，[16]實驗課中的薄層層析、結晶、回流提取、萃取等操作，不僅能夠幫助學生進一步理解課堂理論知識，還能幫助學生掌握天然藥物化學成分的提取、分離、鑒定等的基本方法，達到學以致用的目的。

在增加實驗課程之外，教師還可以安排實驗設計環節。教師可以指定一個實驗，如Ph梯度萃取法萃取醌類物質，讓學生在查閱大量的相關文獻后進行實驗材料、實驗過程、實驗操作等的設計，教師對學生的實驗方案進行優缺點、可行性等的評價，培養學生分析問題、解決問題和綜合運用知識的能力。

同時，教師應結合自身的科研方向，指導大學生投身實踐，開展創新創業項目，積極參與或申報各類大學生自主創新研究課題，積極參加全國制藥工程大賽等課外科技活動，培養學生扎實的理論基礎和創新工程能力的核心競爭力。

4.4 加強網絡資源的利用

教師在一定的學時內向學生講授的內容非常有限，而網絡教學平臺可以幫助教師突破課堂授課的時空限制，而且，豐富多彩的網絡化教學資源以及多層次的擴充性學習資料，可以為學生提供更全面、更廣泛的內容，幫助學生更好地理解和吸收新知識，拓寬學生的知識面。

對于天然藥物化學課程群來說，要統籌課程群中各課程的特點，充分利用課程信息化手段及虛擬實驗平臺，實現課程應用與教學服務相融合的在線開放課程群，建設波譜解析與儀器分析、天然藥物化學、藥劑學等教學網站，教學課件、試題庫、教案、教學大綱、教學日歷、練習測試等上網公布，創建豐富的可供學生學習和下載的網絡教學資源，方便學生進行查閱和學習。

除此之外，各位老師也要充分利用網絡與學生進行溝通交流，了解學生在學習過程中遇到的問題，及時為學生進行解答，可以增進對學生的了解，縮短師生之間的距離。

對于天然藥物化學這門課程，可以引入微課教學，將紛繁復雜的知識點制作成多個10分鐘左右的教學視頻，并加入在線練習測試，每個視頻包含的內容少，主題突出，學生可以下載并保存，隨時隨地進行學習，便于學生掌握，在線測試將學生的學習情況真實的反映給老師，方便老師給予學生客觀的評價，并對后續教學的開展提供指導。同時，教師也可以充分利用微信公眾號、微博等平臺，將平臺中文章的撰寫、圖片的采集、內容的更新、平臺的運營等工作交給學生負責，教師給予指導和建議，調動學生學習天然藥物化學的積極性，并鍛煉了他們合作探究、創新實踐等方面的能力。

4.5 建立團隊成員考核機制

為了對天然藥物化學課程群教師團隊不斷優化，要建立對團隊成員的考核機制。首先，學校以及院系領導應不定期到課堂聽課，了解教師的課堂教學、課堂建設，對教師的日常教學過程進行監察，并抽查教師備課、筆記等的情況，及時發現問題，提出建議，給予教師客觀的評價。其次，同行之間也要多交流，互相學習，并給予對方評價。另外，也要讓學生對教師進行不記名評分，了解教師在學生中受歡迎程度。最終，建立一個領導評價、同行評價、學生評價相結合的科學合理的評價機制。

對于教師個人來說，隨著教育技術的發展，教育觀念的更新，最重要的是樹立終身學習的理念，關注課程、專業的前沿信息，不斷拓寬知識的廣度和深度，提高個人的素質修養和教學能力，才能成為真正受學生歡迎和尊敬的教師。

5 小結

為主動應對新一輪科技與產業變革的挑戰，“新工科”這一理念被提出，國家對于高校工程類人才的培養也提出了更高的要求。天然藥物化學是各高校制藥類專業學生必修的主干課程，但這門課程知識面廣，且與多門學科有交叉，學生學習難度較大，在新工科背景下，重視天然藥物化學課程群和教學團隊的建設尤為必要。建立與天然藥物化學相關的課程群，使課程體系更加科學、系統；建立并不斷優化課程群教學團隊，可以保證教學質量和教學效果，培養學生合作、探究、創新、實踐等各方面的能力，是落實科教興國戰略和人才強國戰略的重要環節，以達到培養適應新時代新工科制藥工程人才的目標。本文針對新工科背景下天然藥物化學教學過程中存在的主要問題，并對天然藥物化學課程群的建設和課程群教學團隊的優化進行了深入的分析和探討，希望以此推動高校新工科制藥類人才的培養，加快我國中藥現代化的進程。