問題列舉法在《天然藥物化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索

孫璐宏

武漢輕工大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院 湖北 武漢 430023

引言

《天然藥物化學(xué)》是藥學(xué)類本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)包含了部分綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中“銀杏葉總黃酮的提取”就是一項(xiàng)典型的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生掌握天然藥物化學(xué)的相關(guān)理論、重要天然活性成分的分子結(jié)構(gòu)類型、物理化學(xué)性質(zhì)、最基本的提取和分離純化方法，對(duì)提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和思考問題能力有很大幫助[1]。然而當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)課程中存在一些問題，主要體現(xiàn)在：①學(xué)生沒有意識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生習(xí)慣機(jī)械性地對(duì)照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上面的實(shí)驗(yàn)步驟操作，缺乏發(fā)現(xiàn)問題的能力和思考問題的能力[2]；②學(xué)生缺乏發(fā)現(xiàn)問題的能力，而教師也沒有拋出問題進(jìn)行正確引導(dǎo)，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程較為枯燥，部分感興趣的學(xué)生能夠認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，不感興趣的學(xué)生則無所事事；③由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)存在問題，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上爭(zhēng)先恐后地趕抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而千篇一律的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也加重了實(shí)驗(yàn)課程的枯燥。基于以上問題，本文以《天然藥物化學(xué)》實(shí)驗(yàn)中“銀杏葉總黃酮的提取”項(xiàng)目為例，運(yùn)用學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方式，教師提出問題表，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中以問題為導(dǎo)向[3]，以解決問題和思考問題為核心展開實(shí)驗(yàn)操作，最后以回答問題的形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，目的在于提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，激發(fā)學(xué)生思考問題，提升解決問題的能力。

1 實(shí)驗(yàn)方法

本次課程實(shí)驗(yàn)學(xué)生共26人，課前教師布置任務(wù)，由學(xué)生自主查詢資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，以學(xué)生提交最多的三種方法即乙醇直接提取法、超聲輔助提取法、索氏提取法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品為對(duì)照品，用氫氧化鈉-硝酸鋁法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，教師根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各種提取方法進(jìn)行了適當(dāng)修改。

選取完整的銀杏落葉，于103 ℃下烘干至恒重，粉碎制得銀杏葉粉。索氏提取法：準(zhǔn)確稱取5.0g銀杏葉粉于索氏提取器中，用80 %乙醇，料液比1:20（g/ml），在水浴90 ℃條件下回流2 h。提取液減壓抽濾后倒入燒杯，加一倍蒸餾水，再加入等量乙醚，全部倒入分液漏斗中，混勻，靜置20 min，取2 ml下層液體置于50 ml容量瓶，用80 %乙醇定容，搖勻，按標(biāo)準(zhǔn)曲線方法顯色后于510 nm處測(cè)定吸光度[4]。直接提取法：將5.0g銀杏葉粉直接置于250 ml圓底燒瓶中，用80 %乙醇，料液比1:20（g/ml），于水浴90 ℃條件下回流1h，隨后按照索氏提取法的后續(xù)步驟進(jìn)行，并測(cè)定吸光值。超聲波輔助提取法：將5.0 g銀杏葉粉置于250ml圓底燒瓶中，用80%乙醇溶解，料液比1:20（g/ml），在超聲功率150W，超聲頻率40KHz，水溫50 ℃條件下超聲提取0.5h。隨后按照索氏提取法的后續(xù)步驟進(jìn)行，并測(cè)定吸光值[5]。

2 問題表的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)問題表的原則是要能夠鞏固學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、能夠激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、能夠引導(dǎo)學(xué)生探索問題，教師根據(jù)學(xué)生層次、學(xué)生背景知識(shí)以及課前預(yù)習(xí)情況設(shè)計(jì)合理的問題列表，學(xué)生在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的流程上對(duì)照問題進(jìn)行解答，實(shí)驗(yàn)操作過程中進(jìn)行深入思考，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)問題，見表1。

表1 問題列表

3 問題的解答與分析

3.1 學(xué)生的探索

該問題表在課堂中發(fā)給學(xué)生，由于本實(shí)驗(yàn)中有大量時(shí)間在等待提取，學(xué)生可在這一時(shí)段翻閱書籍、查詢文獻(xiàn)，準(zhǔn)備完成問題列表中的任務(wù)，實(shí)驗(yàn)操作過程中可對(duì)照實(shí)驗(yàn)方法和問題，分小組進(jìn)行討論，形成小組答案。例如表1中的問題①③④⑤，均可由學(xué)生在課堂上自行完成。

3.2 教師的引導(dǎo)

首先，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生小組討論的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生未得出結(jié)論的小組或結(jié)論有問題的小組進(jìn)行疑難解答；其次要對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行適當(dāng)延伸，引發(fā)學(xué)生更深入的思考。例如表1中的問題⑩，基于本次實(shí)驗(yàn)，對(duì)于如何優(yōu)化提取方法，可引入正交分析法的概念，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到以最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)獲得最優(yōu)條件的目的。

3.3 師生互動(dòng)

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是將主觀講授與客觀對(duì)象之間進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)，角色互換，反客為主，教師處于從屬地位，讓學(xué)生主導(dǎo)課堂教學(xué)進(jìn)程，由學(xué)生根據(jù)教師規(guī)定的內(nèi)容獨(dú)立地完成課堂任務(wù)[6]。師生互動(dòng)主要對(duì)兩類學(xué)生展開互動(dòng)教學(xué)，其一，大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度較高，能夠積極查閱文獻(xiàn)并分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，教師可隨機(jī)抽1-2個(gè)小組組長(zhǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)短匯報(bào)及總結(jié)，針對(duì)以上問題，提出本小組及個(gè)人的看法；其二，少部分學(xué)生參與度較低，對(duì)這部分學(xué)生應(yīng)通過隨機(jī)提問的方式進(jìn)行互動(dòng)，促使這類學(xué)生能夠主動(dòng)思考問題。

4 教學(xué)效果分析

4.1 成績(jī)分析

成績(jī)采用百分制，對(duì)選修該門課程的26名學(xué)生進(jìn)行分析。80-85分區(qū)間人數(shù)為5人，占比19.23%；86-90分區(qū)間人數(shù)為18人，占比69.23%；91-95分區(qū)間人數(shù)為3人，占比11.54%。成績(jī)分布表明86-90分區(qū)間人數(shù)最多，另外兩個(gè)區(qū)間人數(shù)較少，呈明顯正態(tài)分布趨勢(shì)，表明區(qū)分度較好。從實(shí)驗(yàn)報(bào)告批閱情況來看，大部分學(xué)生在回答問題⑤⑥⑩時(shí)扣分較多，表明今后在教學(xué)過程中應(yīng)更加注意學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，另外理論課程中也應(yīng)增加科學(xué)研究前沿等信息以拓展學(xué)生思路。

4.2 課程評(píng)價(jià)分析

表2 問卷調(diào)查表

課程評(píng)價(jià)以問卷調(diào)查表的形式進(jìn)行，發(fā)放問卷26張，收回26張，在問卷的1-4個(gè)問題中評(píng)價(jià)為非常滿意的學(xué)生占比分別為92.3%、96.15%、92.3%、96.15%。表明采用問題列舉法能夠激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，提高實(shí)驗(yàn)課程參與度，從一定程度上提高學(xué)生分析問題的能力。在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)以問題為導(dǎo)向的教學(xué)理念，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，一方面可以督促參與度不高的學(xué)生，另一方面可以提升參與度較高學(xué)生的分析能力，配合小組討論問題的方式，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中可形成激烈的研討氛圍，這也是今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)發(fā)展方向。