“天然藥物化學實驗”模塊化教學設計初探

胡君萍，楊建華，2，王曉梅，王新玲，王小青，依明·尕哈甫

“天然藥物化學”是藥學專業主干課程，具有很強的實踐性，因此天然藥物化學實驗課是教學的重要環節。因此，我校于2017年將天然藥物化學實驗課設置為一門獨立的課程，教學時數與理論課學時數相同，均為72 學時，旨在通過實驗教學使學生掌握天然藥物中所含有效成分的結構類型、理化性質、提取分離、檢識和結構鑒定的基本理論、基本知識和基本技能，訓練和培養學生操作能力，提高學生動手能力和分析問題解決問題的能力；更重要的是培養學生具備天然藥物新藥研發的素質，使學生具備科學研究的思維、素質及嚴謹的科學作風。

1 天然藥物化學實驗課程存在的問題

根據課程特點，我校天然藥物化學實驗安排了9次實驗，每次實驗8學時，學生每兩周進行一次實驗，由于間隔時間太長導致實驗缺乏連貫性，學生對實驗缺乏整體認識；其次，為強化規范化操作練習，教師提供給學生“菜譜式”操作流程，學生只需照單操作，這種教學模式導致學生思維僵化，不會解決實際問題，更難以適應企業生產、科學研究等工作的實際需要［1］。

教學組對學生發放實驗課滿意度調查問卷，并通過分析發現：大部分學生對天然藥物化學實驗課很感興趣，但認為創新型和設計型實驗項目不夠，有的學生提出增加一些與畢業設計或就業相關的實驗，如天然化妝品、保健品的制備等，可見學生并不滿足于被動操作和機械重復，對實驗教學提出更高的要求［2］。

2 天然藥物化學實驗模塊化教學設計思路

“教學有法，教無定法”。為了使學生成為學習的主體，鍛煉和培養學生的綜合素質和創新能力，發揮學生的主觀能動性，教學組依據天然藥物化學實驗教學大綱，將教學內容或組合或分解成相應的模塊（表1），根據培養目標確定技能目標，明確學生在各個模塊中需要掌握的教學內容，并最終實現培養目標。

模塊一的設計思路：本模塊的實驗項目多為經典驗證性內容，旨在強化學生基本操作技能，如藥材的前處理、回流、煎煮、過濾、結晶與重結晶、萃取、薄層色譜與柱色譜等，其目標是培養學生掌握天然藥物提取分離有效成分的基本操作技能，并加以熟練運用，提高學生操作技能。

模塊二的設計思路：由于傳統菜單式、驗證性實驗內容不能很好調動學生的積極性和求知欲，以應用和成果導向為目的的實驗項目尤其能夠激發學生的主觀能動性［3］。例如我校天然藥物化學學科多年來圍繞新疆特色植物資源，結合課程的研究性和實踐性特點，利用充足的研究經費和科研創新，開展了一系列研究，經過多年的積淀和發展，獲得了豐碩的科研成果，并挑選成熟的科研成果引入實驗教學，如我們對肉蓯蓉的研究取得系列成果，肉蓯蓉苯乙醇苷制備工藝穩定成熟，是最好的實驗教學范例，該實驗既能體現課程的重要知識點，又切合生產實際，集中體現“產-學-研”相結合的藥物開發思路，因此面向學生開設了實驗“肉蓯蓉中苯乙醇總苷的提取純化和結構鑒定”［4-7］。此外，根據科研成果教學組還設計了“新疆地產藥材苦豆子生物堿的提取、分離及鑒定”。這些綜合型實驗涉及實踐技能訓練內容很多，主要有溶劑回流法的操作，大孔吸附樹脂法分離的原理、操作及結果判斷，葡聚糖凝膠色譜法分離的原理、操作及結果判斷，硅膠薄層法分離的原理、操作及結果判斷等，讓學生在理論知識水平和實驗技能方面得到提高，觀察、分析和解決問題的能力得到了訓練，并培養了學生早期的科研素質［8-9］。更重要的是，很多學生對家鄉的資源了如指掌，如數家珍，有些藥材甚至長在家門口，看到熟悉的資源有如此大的藥用價值，學生會涌現出無限自豪感，會更加熱愛家鄉，并樹立扎根邊疆、服務邊疆的家國情懷，成為未來穩疆建疆的力量。

表1 天然藥物化學實驗模塊與技能培養目標

模塊三的設計思路：98.94%的學生贊同自主選擇實驗［2］，說明同學們自主學習的熱情高漲，主人翁意識強烈，對天然藥物化學實驗興趣濃厚，愿意嘗試創新性實驗。教學組鼓勵學生實踐自己感興趣的實驗，達到學以致用的目的。自選模塊主要由設計型實驗組成，學生充分挖掘家鄉藥材資源如新疆鼠尾草、番茄、肉蓯蓉、沙棗、紅景天、枸杞等，經查閱文獻、討論并設計技術路線，完成實驗等環節培養了學生嚴謹的科學作風；通過分析數據、撰寫論文或實驗報告、答辯等環節，培養了學生表達撰寫能力、自主思考問題能力、發現問題解決問題的能力，實現了對學生創新能力和個性化培養。此模塊充分體現了專業課程的理論性、實踐性和研究性特點，以基礎技能培養為底座，滲透專業應用和思維創新，涉及到技能、能力、素質、思維等全方位的綜合訓練，為學生提供早期科研的舞臺，充分體現了“厚基礎、寬口徑”的教學理念［10-11］。

模塊四的設計思路：上述三個模塊是按照“循序漸進”原則構建的實訓體系，對學生素質和教師教學能力的要求是層層遞進的。然而，教師和學生是否能夠實現教學目標的要求，完成培養目標中的任務，合理、系統的考核方法是十分必要的。以前實驗考核只是作為理論課的附屬部分，實驗成績等于平時操作成績加實驗報告成績，且只占課程成績的15%，該成績不能全面評價學生的實驗情況，導致學生對實驗課不夠重視，認為實驗課是理論課的附屬品［12］。為強化實驗課質量，全面客觀評價學生的實驗質量，我們對實驗課教學進行了如下改革：（1）將天然藥物化學實驗課單獨立課，72學時（4學分），與天然藥物化學理論課在第六學期同時開課，并選派優秀的高年資教師參與實驗教學。（2）天然藥物化學實驗成績由實驗理論考試（30%）、實驗操作考試（40%）和實驗平時成績（30%）組成。實驗理論考試為筆試，從建立的題庫中抽取選擇題、判斷題、簡答題、問答題等組卷，卷面總分100分，占總成績30%；實驗操作考試由每個學生單獨操作，按操作50分、結果判斷20分、實驗報告20分、衛生10分共計100分，此部分占總成績的40%；實驗平時成績是對學生平時各次實驗的操作、產物得率及純度、思考題、衛生等方面的得分加以平均得出的，占總成績的30%。（3）在理論課上強化實驗課知識，課上對學生隨機提問知識點進行檢查，加固知識的梳理，然后由老師串聯知識點和框架知識結構，以點帶面，培養學生綜合應用知識的能力，實現理論知識與實踐應用的有機結合。自從進行上述改革后，學生對實驗課的態度大為改觀，重視程度不斷加強，操作水平和實驗報告質量明顯提高。學生對天然藥物化學實驗課的興趣更加濃厚，致使天然藥物化學SRTP項目成為熱門選項，每年畢業生爭相來實驗室參加畢業設計，在學生中贏得良好的口碑。

綜上，模塊化教學在設計上環環相扣、層層遞進，通過不同模塊的組合，加強對學生基本操作技能訓練、創新思維訓練、知識整合訓練等多種實踐訓練，充分發揮天然藥物化學實驗的教學功能，以全面提高學生綜合素質、提升學生藥物創新研究能力、全面提高藥學人才質量。