教研结合在天然药物化学教学中的探索与实践※

张声源 林大都 聂 华 李兰芳 黄思涵 张 勇 廖 梅

（嘉应学院医学院，梅州514031）

教研结合在天然药物化学教学中的探索与实践※

张声源 林大都 聂 华 李兰芳 黄思涵 张 勇 廖 梅*

（嘉应学院医学院，梅州514031）

天然药物化学是药学专业中理论与实践并重的专业基础课，教学内容不仅理论性强、内容抽象，而且知识更新快、发展迅速，学生在学习时普遍感到枯燥难学，学习兴趣和积极性不高。为全面提高天然药物化学教学质量，在教学过程中实施研究性教学，将科学问题、科研方法和技术、最新研究成果等融入到天然药物化学教学中，引领学生进入天然药物化学前沿领域。实践表明，基于教研结合的天然药物化学课程教学模式，是激发学生学习兴趣和潜能、培养学生科研综合素质、提高教学质量的有效途径。

天然药物化学；教学方法；教学改革

天然药物化学是以有机化学、波谱学、色谱学等学科的知识与方法，对天然药物中特别是具有生理活性的二次代谢产物进行提取分离、结构鉴定、生物合成、生理活性等方面研究，进而揭示天然药物药用科学内涵的一门科学[1]。天然药物化学是药学、中药学、药物制剂、制药工程等相关专业的一门重要的专业基础课，该学科不仅理论和技术性强、内容抽象，而且知识和技术更新快、发展迅速，是学生公认的比较难学的一门专业课程，因此，在天然药物化学课程教学中，如果不注意调动学生学习的兴趣和积极性，学生在学习时就会普遍感到枯燥难学，将难以解决教学时间的有限性和知识技术快速增长之间的矛盾，同时也难以合理构筑学生的知识结构[2]。培养创新人才是高校所有工作的中心，而教学和科研是支撑这个中心的两个基本点，因此，将教师的科研项目与课堂教学互相融合是培养创新人才的一条重要的途径[3]。在教学过程中实施研究性教学，将科学问题、科研方法和技术、科研成果渗入到天然药物化学教学中，引领学生进入天然药物化学前沿领域、激发学生学习兴趣和潜能、培养学生的创新意识和创新能力、以科研促进教学是提高教学质量的有效手段。笔者根据实际讲授药学本科专业天然药物化学课程的经验，探讨教研结合的教学模式在天然药物化学课程教学中的应用，为提高天然药物化学教学质量提供可借鉴的方法。

1 优化整合教学内容并引入最新科研成果

随着社会的发展，人们越来越关注化学药品给人类自身健康及生活环境带来的负面影响，回归自然、保护环境已成为一种处理人类和环境之间关系的潮流思想，尤其是我国药学家屠呦呦获得2015年度诺贝尔生理学或医学奖后，更是掀起了对天然药物活性成分研究的高潮[4，5]。因此，随着中药及天然药物的现代化、科学化研究进程的不断深入，新兴的提取、分离、结构鉴定、药效评价的方法与技术手段为天然药物化学的教学提供了更多、更新的知识内容，但与此同时也对天然药物化学的教学内容、教学方式提出了更高的要求。此外，天然药物化学涉及内容纷繁复杂，包括各类化合物的生源途径、结构特性（理化性质、结构分类）、提取分离和结构鉴定方法，教学过程中若固定一个模式逐一进行讲解，学生在学习过程中很容易丧失学习的兴趣和信心。

针对上述情况，笔者在实际教学中，在按照教学计划和任务要求的前提下，优化和整合教材内容，并适时、适量地补充天然药物化学相关领域最新科研成果，特别注重教学内容与生活关联起来，丰富教学内容的同时开阔了学生的视野，也能激发学生的好奇心和学习兴趣。如第一章总论主要知识点在于让学生掌握：1）天然药物常用的提取和分离方法；2）各类吸附剂的特点及分离化合物的基本原理及影响因素；3）NMR谱特征及其解析方法。第十一章天然药物的研究开发则要求学生掌握天然药物的研究开发过程，其中所使用的技术方法恰恰是第一章总论部分的核心内容，因此，此两章节的内容关联度大且具有延续性，笔者在实际教学中将两部分内容进行了优化整合。授课伊始，首先简要地做了“天然药物化学与诺贝尔奖”主题学术报告，尤其重点介绍我国药学家屠呦呦获得2015年度诺贝尔奖事件及其背景，并引申出第一个问题：“为什么获奖的是青蒿素，而不是氯喹、伯氨喹抑或本芴醇？”在全班同学讨论的基础上简要介绍了“青蒿素的前世今生”，同时引申出第二个话题供同学们课后思考：“西药中有很多是来源于天然药物，举例说明”。通过启发式教学，优化、整合教学内容，引入最新科研成果，并对问题进行精心设计，可以促使学生主动带着问题并尝试去寻找答案，并从问题解答中获得成就感和自信心，在活跃了课堂气氛的同时，也极大的提高了学生的学习兴趣和热情。在讲授完教学计划内容后，笔者引入自己主持的省科技计划项目“梅州客家地区特色药食两用植物红冬蛇菰降血糖活性成分及其资源品质研究”中的科学研究方法和成果，从研究背景、科学问题的提炼、研究方案、可行性报告、已取得的阶段性成果等方面进行了讲解，让学生在理论层面了解一个天然药物化学方向的课题是如何提出问题并一步步求证的，促使同学们进一步对天然药物化学这门课程由感性上升到理性、由抽象到具体的认识和理解，同时进一步引导学生有意识的建立了天然药物化学知识框架和体系。

2 科研成果在教学中的实例

以讲授第九章“生物碱”为例。生物碱（Alkaloid）是科学家研究最早的一类有生物活性的重要天然有机化合物，生物碱类成分多具有生物活性，常为许多药用植物的有效成分，如阿片中的吗啡、可待因，麻黄中的麻黄碱等等[1]。目前临床应用的生物碱类药物已有百余种之多，因此，生物碱的研究一直为天然药物化学的重要研究领域之一，不断吸引着科学家的研究兴趣并经久不衰[6]。但生物碱类成分结构复杂、多样，根据以往教学质量反馈，学生在学习过程普遍感觉难以掌握，并对涉及的生物碱提取、分离、结构鉴定等知识和技术在解决实际问题和科学研究中是怎样使用的存在疑惑。

在此，引入教师承担的科研项目有针对性的对上述相关技术的具体应用融入教学中，引导学生理解生物碱相关理论知识的同时可以让学生更加清晰相关实验技术有什么用、怎么用。在这一章的教学设计中，引入笔者承担的课题“中药钩吻的毒性物质基础及中毒机制研究”为案例，该课题涉及到药材的基源、分布以及钩吻生物碱（单萜吲哚类生物碱）的存在形式、提取分离、理化性质、结构鉴定等天然药物化学核心内容。授课伊始，先播放了情节曲折、饱含爱恨情仇且倍受人们喜爱和熟知的影视作品《神雕侠侣》中绝情谷篇的片段，之后引申出以下话题进行课堂讨论：“断肠草”和“情花”在现实生活中是否存在？若存在其对应的植物最有可能是什么？上述话题极大地调动起了学生的学习积极性及好奇心，学生主动利用已学习过的药用植物学、药理学等课程的知识进行思考，并形成了课堂讨论结果：“情花”最有可能是茄科曼陀罗属“曼陀罗”，而“断肠草”最有可能是钩吻。其中，钩吻（马钱科钩吻属常绿木质藤本植物，Gelsemium elegans Benth.，别名断肠草、大茶药、胡蔓藤）在上一年度药用植物野外实践教学过程中，同学们有采集样本并保存在本院天然药物标本馆内。因此，同学们对其基源、生药特性、分布、功能主治、民间药用情况等已有一定的了解。接下来，笔者通过文献调研给同学们展示2000年至今广东省内因误食、误用钩吻而导致中毒的事件及其死亡人数相关数据的统计结果，在此基础上引申出第二个问题供同学们课后思考：钩吻中的毒性物质及其结构特点是什么？带着这些问题，按照教学计划讲授完生物碱章节中有关生物碱的相关概念、分布、分类、生源关系、理化性质等理论知识，通过上述理论知识的讲解，同学们在理论层面已经对生物碱类成分已有了整体认识，在这个基础上，笔者把科研课题“中药钩吻的毒性物质基础及中毒机制研究”研究内容中的钩吻药材的处理（采集、干燥、粉碎）、钩吻总生物碱和单体生物碱的获取（95%乙醇渗漉提取、浓缩、干燥、总提取物、酸碱处理后获得的总生物碱、多种色谱技术进行分离纯化等）、单体生物碱的结构测定等研究内容和研究成果通过多种教学方式融入到生物碱章节中的提取分离及结构鉴定部分。

至此，已将科研课题的研究背景、科学问题、研究方案、取得的阶段性成果等方面与教学计划中的重点、核心内容完美融合，学生更加清晰了解一个科研课题是如何提出科学问题并一步步求证的，对天然药物化学的理论知识及其在科学研究中的应用有了更深的理解，并在一定程度上对学生综合能力的培养、科学态度和创新品格的形成具有积极的意义，为他们在今后的药学、科研工作打下坚实的基础。

3 结语

教研结合，并非是教学和科研的简单叠加，而是以教师承担的科研项目和取得的科研成果为载体，有选择性的将其中的科学研究的方法及成熟技术成果通过恰当的教学方法融入课程教学中，真正实现教学与科研的有机结合，才能切实提高教学质量[7]。与此同时，教研结合的教学方式，能促使教师增加对创新的感性认识，不断了解学科的最新前言动态，提升自身的专业素质和教学水平，以适应新形势下创新教育的内在要求，在一定程度上也推进了天然药物化学的教学改革。笔者在天然药物化学的课程教学中，积极将科研与教学有机结合，运用该教学模式以来深受学生喜爱，实现了良好的教学效果的同时，在培养学生的科研思维和能力方面也取得了一定的成效，比如，学生的毕业论文来自教师科研项目的比重增加，申报广东省大学生创新创业项目、广东大学生科技创新培育专项资金项目数量逐年攀升，本院药学专业学生通过考研方式加入科研队伍的人数及通过率也逐年提高，并有部分学生在天然药物化学领域相关学术期刊上发表了学术论文。总之，基于教研结合的天然药物化学课程教学模式，增加了课堂教学的多样性、实用性和先进性，是激发学生学习兴趣和潜能、培养综合性创新人才、提高教学质量的有效途径。

[1]吴立军.天然药物化学[M].6版.北京：人民卫生出版社，2014:1.

[2]关枫，杨炳友，付起凤，等.天然药物化学课程理论教学方法的应用及分析[J].中国中医药现代远程教育，2016，14（8）：13-14.

[3]葛金芳，解雪峰，吴繁荣.科研教学互动在培养创新型药学人才中的探索与实践[J].中国高等医学教育，2015（10）：28-29.

[4]杨鸣华，刘祎，孔令义.基于中药有效单体成分的新药研究[J].世界科学技术.中医药现代化，2016，18（3）：328-336.

[5]赵丹.屠呦呦获奖的启示:探索中药治病规律并研发高效药物[J].医药卫生管理，2016（9）：181-183.

[6]曹明哲，季宇彬，辛国松，等.天然植物中生物碱类抗肿瘤药物研究进展[J].亚太传统医药，2015，11（7）：59-61.

[7]佐清，胀建勇，庞秋香，等.教研结合在免疫学课程教学中的探索与实践[J].教育教学论坛，2016（11）：143-144.

Exp loration and Practice on the Education Com bined w ith Research in Natura lM ed icina l Chem istry

ZHANGShengyuan,LINDadu,NIEHua,LILanfang,HUANGSihan,ZHANGYong,LIAOMei (MedicalCollege,Jiaying University,Guangdong Province,Meizhou 514031,China)

The naturalmedicinal chemistry is an importantspecialized basic course of pharmacy.Due to the strong theoretical nature, abstract content and rapid knowledge updating of naturalmedicinal chemistry,which is boring and difficult to learn for students.In order to comprehensively improve the teaching quality of naturalmedicine chemistry,the research-oriented teachingmode was developed with combination of theory and practice teaching.Based on academic education,the achievements in scientific research were applied to class teaching,which led students to the forefront of naturalmedicinal chemistry research and fostered their creative awareness and abilities.Practice has shown that this teachingmode contributes to stimulate students'learning interest and potential,cultivate students'integrative ability,and improve the teaching effectiveness.

naturalmedicinal chemistry;teachingmethod;teaching reform

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.05.010

1672-2779（2017）-05-0021-03

：李海燕本文校对：姚前尹

2016-10-20）

广东省科技计划项目【No:2014A020221061】；广东省大学生创新创业训练计划项目【No:201510582060】；广东省大学生科技创新培育专项资金项目【No:2016005】

*通讯作者：yaoxueliaomei@163.com