以創(chuàng)新為導(dǎo)向的天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

王彧博，于 玲，王亞娟

（錦州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

高等教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[1]。對于藥學(xué)專業(yè)而言，可以通過教學(xué)理念、教學(xué)方法的創(chuàng)新等，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。天然藥物化學(xué)是一門運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物化學(xué)成分的學(xué)科，是高等醫(yī)藥院校藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的主干學(xué)科，主要研究內(nèi)容包括不同類型天然藥物的結(jié)構(gòu)特征、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)鑒定以及生物活性等[2]，實(shí)踐性很強(qiáng)。天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是本科實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，對藥學(xué)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)、藥學(xué)生產(chǎn)實(shí)踐以及新藥研發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。為了更好地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們以創(chuàng)新為導(dǎo)向積極探索優(yōu)化天然藥物化學(xué)教學(xué)模式，并將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。

1 以創(chuàng)新為導(dǎo)向的教學(xué)模式及應(yīng)用

以創(chuàng)新為導(dǎo)向探索天然藥物化學(xué)教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，通過對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革，充分調(diào)動學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程的積極性，進(jìn)一步提高天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能，培養(yǎng)創(chuàng)新思維以及良好的科學(xué)素養(yǎng)。具體研究中，探索改革經(jīng)典實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)用自主設(shè)計(jì)與異法同步相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，引入社會熱點(diǎn)問題或科研成果作為實(shí)驗(yàn)素材，優(yōu)化形成性評價(jià)機(jī)制，并將意識教育貫穿始終。

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

1.1.1 異法同步法在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用 異法同步實(shí)驗(yàn)是指在同一實(shí)驗(yàn)室、同一時(shí)間同步進(jìn)行兩種目的相同但方法不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3]。將該方法應(yīng)用于經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，可以在有限的時(shí)間內(nèi)極大地豐富課堂內(nèi)容，開闊學(xué)生視野。

結(jié)合目前我校經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在傳統(tǒng)講授基礎(chǔ)上，在每個實(shí)驗(yàn)的提取、分離、鑒別等不同環(huán)節(jié)運(yùn)用異法同步法教學(xué)模式。例如在蘆丁提取實(shí)驗(yàn)中，可以采取沸水提取、堿水提取等方法；在小檗堿柱層析分離中，可以選擇不同加樣、裝柱方法，以及用不同的洗脫系統(tǒng)洗脫等多種層析方法。

以“黃連中小檗堿、掌葉防己堿的提取與分離”實(shí)驗(yàn)為例，我校自編教材中小檗堿分離采用干法硅膠柱層析方法。柱層析方法是天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中非常重要的分離手段，為了讓學(xué)生更加深刻地理解柱層析特點(diǎn)、適用范圍等內(nèi)容，筆者采取異法同步法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷總結(jié)優(yōu)化，最后確定了一種可操作性強(qiáng)、可以調(diào)動全體學(xué)生積極性的實(shí)驗(yàn)方案。首先教師講授柱層析的各種不同加樣、裝柱方法理論知識，通過多媒體、示范教學(xué)等手段演示實(shí)驗(yàn)基本操作，特別強(qiáng)調(diào)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。學(xué)生分組，每組3～4人，在充分了解各種方法的利弊之后，組內(nèi)協(xié)商選擇一種柱層析裝柱方法。教師提醒各小組成員明確分工，巡回指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決。濕法裝柱的優(yōu)勢在于裝柱均勻，分離效果較好，干法裝柱則操作簡便快捷，二者都能夠?qū)崿F(xiàn)生物堿的分離。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生對兩種不同柱層析方法的特點(diǎn)有了最直觀的認(rèn)識。教師組織學(xué)生進(jìn)行組間觀摩，學(xué)生對本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及組間觀摩結(jié)果進(jìn)行分析討論，確保掌握兩種柱層析方法。這種教學(xué)模式下學(xué)生不僅自己選擇實(shí)驗(yàn)方案，還進(jìn)行組間對比，因此積極性很高，對實(shí)驗(yàn)技能掌握也更好。

1.1.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與異法同步法相結(jié)合在新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用 完成經(jīng)典實(shí)驗(yàn)后，為進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)以致用的綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，教師可選定一種可行的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。課前，學(xué)生分組查閱文獻(xiàn)，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)以及文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在給定實(shí)驗(yàn)條件的情況下自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教師在課堂上指導(dǎo)學(xué)生修正實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生自己完成預(yù)實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)過程以及結(jié)果，并分析討論。

我校前期初步建立了有關(guān)教學(xué)方法的模型，現(xiàn)結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)方法，力爭在有限的課堂時(shí)間內(nèi)充分挖掘?qū)W生的潛力。例如，在完成本學(xué)期經(jīng)典實(shí)驗(yàn)后，對2016級藥學(xué)專業(yè)4個班級開設(shè)了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“橙皮苷的提取、分離和鑒定”。在開課前兩周，教師布置題目，讓學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)。學(xué)生以小組形式結(jié)合文獻(xiàn)及所學(xué)理論知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以電子文檔形式上交指導(dǎo)教師，并準(zhǔn)確標(biāo)注參考文獻(xiàn)。課上，指導(dǎo)教師首先對橙皮苷的性質(zhì)做簡要介紹，然后由各組選派代表向全班學(xué)生介紹自己的實(shí)驗(yàn)思路，要求論據(jù)充分，鼓勵學(xué)生以PPT形式展示實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生充分運(yùn)用中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等收集相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合課堂所學(xué)理論知識設(shè)計(jì)自己認(rèn)可的最佳實(shí)驗(yàn)方案。從上交的實(shí)驗(yàn)方案來看，各小組實(shí)驗(yàn)流程很少有重復(fù)，尤其是提取分離方法，包括堿提取酸沉淀法、超聲法、乙醇回流提取法或?qū)追N方法混合。即便有小組選擇了相同原理的提取分離方法，所涉及的細(xì)節(jié)也不盡相同。比如同樣采用堿提取酸沉淀法，但選擇的溶液、劑量等不同，或者去除雜質(zhì)的方法不同等。教師對每組學(xué)生的方案進(jìn)行點(diǎn)評修正，對發(fā)現(xiàn)的閃光點(diǎn)給予充分肯定，鼓勵學(xué)生大膽嘗試、勇于探索，同時(shí)，對典型錯誤及時(shí)指正。實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中學(xué)生表現(xiàn)出了前所未有的積極性，由于學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，他們都迫切期待驗(yàn)證。大多數(shù)小組會得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也有少數(shù)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，這種情況下他們會積極分析，查找原因，在教師指導(dǎo)下及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案或?qū)Y(jié)果進(jìn)行分析討論。各小組對不同方法進(jìn)行綜合評比、分析總結(jié)，能夠極大地調(diào)動學(xué)生積極性，主動參與，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并在此過程中不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。

1.1.3 綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及科研創(chuàng)新成果的應(yīng)用 綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了天然藥物化學(xué)、生藥學(xué)、藥物分析學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)等多個學(xué)科實(shí)驗(yàn)的整合，使學(xué)生更直觀全面地認(rèn)識藥學(xué)學(xué)科。例如，針對以上科目，開設(shè)了某中成藥膠囊劑制作實(shí)驗(yàn)。此外，鼓勵優(yōu)秀學(xué)生提出科研計(jì)劃申請大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，或參與到教師的科研設(shè)計(jì)中，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。例如，筆者結(jié)合教師研究課題，指導(dǎo)藥學(xué)專業(yè)6名學(xué)生開展了某中藥有效成分的分離及體外活性篩選工作，開闊了學(xué)生的視野，提升了科研素養(yǎng)。

1.2 形成性評價(jià)與反饋總結(jié)

實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，在選定的若干題目中隨機(jī)抽題對學(xué)生進(jìn)行測試，對其學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)。測試包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技能考核，教師及時(shí)指出學(xué)生的共性或個性問題，以強(qiáng)化基本技能操作。這種評價(jià)模式加強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握，由于考核過程中每個學(xué)生單獨(dú)隨機(jī)考核，所有學(xué)生都最大限度地參與，在考核后又通過反饋總結(jié)得到了進(jìn)一步提升。

1.3 意識教育

整個實(shí)踐教學(xué)過程中，注重對學(xué)生進(jìn)行意識教育，培養(yǎng)獨(dú)立、創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識。強(qiáng)化安全意識教育，在學(xué)校大力支持下實(shí)驗(yàn)室升級改造，我們充分利用這一優(yōu)勢增強(qiáng)學(xué)生有毒試劑應(yīng)用操作等安全意識，養(yǎng)成廢液及時(shí)回收的習(xí)慣。在課堂教學(xué)中融入傳統(tǒng)文化、大局意識、家國情懷，天然藥物化學(xué)和中醫(yī)藥存在著密切聯(lián)系，教師有責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注傳統(tǒng)文化，正確理解并弘揚(yáng)、傳承中醫(yī)藥文化。

2 教學(xué)體會

（1）學(xué)生自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對授課教師與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備教師提出了更高要求。教師要具備豐富的知識，認(rèn)真?zhèn)湔n，緊跟課堂，及時(shí)做好課后反思，通過靈活應(yīng)對、正確引導(dǎo)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

（2）教學(xué)過程中，學(xué)生可能會對本小組的實(shí)驗(yàn)操作模式比較熟悉而對其他操作模式?jīng)]有特別深刻的印象。針對這一問題，我們要加強(qiáng)討論，及時(shí)總結(jié)強(qiáng)化，并適當(dāng)調(diào)整考核環(huán)節(jié)，最終使學(xué)生掌握所有實(shí)驗(yàn)方法。

（3）教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生文獻(xiàn)調(diào)研能力要好于預(yù)期，但是普遍對參考文獻(xiàn)引用規(guī)范不重視。因此，教師要對學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)方案中參考文獻(xiàn)的書寫等嚴(yán)格要求，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念，提升科研素養(yǎng)。

（4）中醫(yī)藥是我國文化的瑰寶，天然藥物化學(xué)與中醫(yī)藥密切相關(guān)。授課過程中發(fā)現(xiàn)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生中醫(yī)基礎(chǔ)理論相對薄弱，結(jié)合課程內(nèi)容融入相關(guān)知識十分必要。