研究型《天然药物化学》教学模式的构建与实践

何桂霞 裴刚 欧阳文 李斌 刘向前 陈胜璜

摘要：天然药物化学是药学、制药工程、药物制剂等专业的专业基础课，怎样有效地改变教学方法，培养基础扎实，适应性强，具有创新能力的人才，本文作者就此从课堂教学、实验教学、课外互动三个环节，进行了一些有益的探索。

关键词：天然药物化学；教学模式；研究型

中图分类号：G642文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0000-00

研究型教学是与创新性教育相适应的以培养学生创新能力为核心的教学模式。所谓研究型教学，是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础，在教学过程中通过优化课程结构，建立一种基于研究探索的学习模式。如何立足课堂，采取切实可行的措施和手段，培养基础扎实，适应性强，具有创新能力的人才，是高等教育教学改革面临的一个重要课题。

《天然药物化学》是运用现代科学理論与方法研究天然药物中化学成分及其应用的一门学科[1]，其研究内容包括各类天然药物化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等，是高等院校药学专业、制药工程、药物制剂等专业的一门必修的专业基础课。我们在教学中，通过多年探索，借鉴其他学科的成功教学经验[2-4]，抓住课堂教学、实验教学、课外互动3个环节，在研究型《天然药物化学》教学方面进行了一些有益的尝试。

1 关于理论教学内容的构建与实践

1.1 绪论部分教学内容的讲解要点和技巧

人们常说“好的开端是成功的一半”。教师如能讲好天然药物化学绪论内容，将对提高学生学习兴趣和增强学习信心起到事半功倍的效果。教学中我们采用启发式、循序渐进的教学法让学生了解天然药物化学的主要内容及其的发展史，培养学生的探索精神及科学的研究方法。例如首先导入思考题：什么是天然药物？天然药物与中药、草药、民族药的关系如何？通过讨论让同学了解天然药物的范围，尤其强调在中国，天然药物一般又被称为中药，更具有自己的特色，与中医一起构成了中华民族文化的瑰宝，由此提升学生的自豪感和自信心。然后采用举例法讲解天然药物化学的主要内容及其在药学领域与中药鉴定、药理、药物制剂、中药炮制等学科的密切关系，使学生体会到天然药物化学课程的重要性。最后介绍天然药物化学在我国的发展历程及目前在创新药物研究中的优势，增强学生的责任感和使命感，以积极的心态进入到课程的学习中来。

1.2 课程主体内容的调整及融合

由于教学计划的调整，近五年我校各专业的天然药物化学的总学时为90学时，其中理论为42学时，实验48学时。在教学中我们首先按照天然药物中主要化学成分的类别，讲解天然药物化学成分的结构特点、物化性质、提取分离方法及结构鉴定中的化学检识方法。该内容能够满足制药工程、药物制剂、中药资源与开发等专业对天然药物化学知识的基本需求。由于同学期药学专业开设了波谱分析课程，我们在该课程中的最后部分列出波谱分析在天然药物化学结构中的应用一章。这样的教学安排不但使波谱分析的基本内容能够和专业知识相结合，提高学生的兴趣，又能够系统掌握天然药物中主要化学成分类别波谱特征的共性和特性，同时也解决了药学专业天然药物化学理论课时不足的问题。在这一章节的教学中我们从专业期刊中收集有关化合物的光谱数据让学生试着解析其可能的结构，补充了光谱学习资料不足的难题。同时也将教师和研究生在科研工作中所获得的相关成分的原始图谱呈现在课堂上，与学生共同分析讨论，增强了学生解析真实图谱的能力。

1.3 教学方式的探讨

天然药物化学基本属于介绍性的学科，采用详略得当的电脑课件与动画、适时以化学软件ChemDraw显示的分子三维立体模型可基本满足学生获取知识的需求。PBL （ Problem-Based Learning）教学法是以问题为导向的教学方法，在PBL教学模式中，教师不再像以前那样仅是给学生传递知识，而是成为学生学习活动的组织者、协调者、指导者和帮助者，利用问题、协作、交流等充分发挥学生的主动性、积极性和创新性精神[5]。我们尝试将此法运用于《天然药物化学》的教学中，取得了较好效果。比如在讲授“苷类”时，会问到“根据苷和苷元的的结构分析其极性大小，如何选定苷和苷元的提取、分离溶剂”；讲授“蒽醌类和黄酮类”时，设问“哪个化合物酸性更强，如何根据混合物酸性强弱不同设计合理的pH梯度萃取法”；讲授“生物碱时”时，设问“怎样根据生物碱结构推测其碱性强弱及溶解性”等，使得学生的参与感很强，思维活跃，教学效果显著。

在教学的后期，为了总结归纳所学知识并促进学生主动思考参与的意识，我们安排了讨论总结课，由老师预先根据教学内容提出一些列问题，3-4名学生组成讨论小组，以电脑课件的方式在课堂上进行展示和讲解。备选问题有“根据所学内容将天然药物中主要化学成分按酸碱性及溶解性进行分类总结归纳”、“根据结构特点设计某药材中有关成分的提取分离及鉴定的方案”、“根据提供的某化合物的理化性质和波谱图对其结构进行推导”等等。学生通过问题的思考系统地掌握了专业知识，通过课件的制作掌握了Power Point、ChemDraw 等专业软件的使用，通过讲台上的讲解锻炼了表达能力，讨论总结课的教学方法使学生的学习兴趣和综合素质得到了很大的提升。

2 关于实验教学内容的构建与实践

实验教学是天然药物化学教学的基本形式之一。学生通过操作仪器，观察实验现象，记录实验数据，分析讨论实验结果，形成相应的实验技能，从而使学生的科学实验能力、解决实际问题能力、探索创新能力等得到综合性的发展。为此我们根据教学内容要求精心设计了3个不同类型成分的实验。

实验之一《槐米中芦丁的提取分离及鉴定》：将实验中需要学生掌握的实验操作分为煎煮、抽滤，重结晶、水解、试管反应、纸色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题：（1）芦丁的提取分离原理是什么？（2）芦丁酸水解时有何现象，如何解释？（3）槲皮素和芦丁纸色谱鉴定时，分别用正丁醇-乙酸-水（4：1：5）上层和下层溶剂系统展开后，何者比移值较大，为什么？在该实验中，因芦丁的提取和精制需要放置2～3小时才能使芦丁析出完全，利用此空闲时间教师组织学生观看天然药物化学基本实验操作教学录像片，把实验和细微的操作鲜明真实地进行放大，通过清晰的步骤展示，使学生能够观察到标准的操作过程并进行效仿，从而对常规的基本操作有了系统的认识。

实验之二《虎杖中蒽醌类成分的提取分离和鉴定》：将实验中需要学生掌握的实验操作分为回流、蒸馏，蒸发、转溶、萃取、薄层色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题和注意事项：（1）虎杖药材采用乙醇回流法提取及回收乙醇提取溶液时，如何设定水浴的温度？为什么有时蒸馏出的乙醇会呈现出颜色？如果要使蒸馏出来的有色乙醇呈现无色应如何处理？（2）在采用不同碱性水溶液对虎杖的乙醚溶液进行萃取时怎样操作避免乳化现象？如何破除乳化现象？为什么萃取时要及时“放气”？为什么萃取液静置分层时间要足够长？（3）对萃取所得各碱性溶液进行酸化处理时，怎样根据现象调整加入盐酸的量？

实验之三《粉防己中粉防己甲素、乙素的提取分离与鉴定》：我们把此实验设计成探究性实验，该实验中需要学生掌握的实验操作分为柱色谱的装柱、上样、洗脱、分析检测。譬如在对粉防己生物碱的分离情况进行检查时，建议学生先用纸片显色法确定哪些流份中含有生物碱，然后再用薄层色谱法分析哪些流份中的成分是相同的。薄层色谱展开剂的比例不是由教师提前规定好，而是由學生自己摸索进行总结，这样就可以充分发挥学生的主观能动性，让学生亲自动手进行探究，在品尝了实验的艰辛和成功的喜悦的同时，燃起了同学们对科学研究的热情，其创新精神也得到了提升。

3 关于课外研究性实验教学的构建与实践

积极开辟第二课堂，吸引学生参加课外的科学研究。对于大学四年级的毕业实习生和学有余力的大学二、三年级学生，我们引导并欢迎对《天然药物化学》课程有浓厚兴趣的部分学生参与到教师和研究生的课题研究当中来，较为系统地开展相关课题的研究。教师只给出了实验的题目和简单的实验步骤，具体的提取操作还有分离及鉴定方法需要同学们来自行设计。同学们通过图书馆、网络等查询出相关资料，归纳出一些可行的方案，通过与老师和研究生的交流确定最后实验细则。目前已有多名同学参加了野鸭椿子、紫背金盘、藤茶、金樱子、番石榴等植物化学成分研究工作。学生在课堂中学习的知识在科研活动中得到验证、拓展、延伸，提高了学生创新能力，由此也使许多学生增添了对专业的热爱，考取了天然药物化学的研究生，向专业研究领域迈进。

总之，采用以上这些教学方法，《天然药物化学》教学取得了较好的效果。我们希望能通过优化教学内容，改进教学方式和教学手段，将研究性学习引入到课堂教学中，为培养高素质的药学人才在课程改革方面进行一些有益的探索。

参考文献

[1]吴立军.天然药物化学[M].北京：人民卫生出版社，2007

[2]佟姝丽，张无士.浅谈中药学课程的课堂设计及教学方法[J].中医教育，2009，28（4）：75-76

[3]王怡，徐震宇，舒静，等. 多种教学法在西内教学中的联合应用体会[J].中国中医药现代远程教育，2010，8（17）：60-61

[4]高春华，刘建云，戚薇，等.生药学实验教学改革[J].中药现代药物应用，2009（1）：196-197

[5]张燕，顾江，李学军，等.PBL教学在基础医学教学中的实践与探讨[J] .中国高等医学教育，2006年（11）：95-97