天然药物化学实验教学的实践与改革

王宜海+乔爱敏

摘要：天然药物化学是我国高等院校药学专业的主干课程之一，充分发挥天然药物化学实验课程的教学功能对于全面提高学生综合素质、培养学生的创新研究能力大有裨益。过去几年，我们教研室在优化实验课堂教学内容、完善实验教学设计、加强学生创新和科研能力培养等方面进行了改革和创新探索，在实践中取得了一定的效果。

关键词：天然药物化学；实验教学改革；创新能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）36-0265-02

天然药物化学是综合运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。其研究内容非常广泛，包括各类天然药物化学成分的结构特征、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定方法以及生物活性，为药物开发奠定基础。同时也研究活性成分的生物合成途径和规律以及药效成分在植物体内的积累、采集、存储过程中的变化等，为实现天然产物的主动获取和高效生产并用于疾病防治奠定基础。[1]由于从天然产物中开发新药具有周期短、成功率高、毒副作用小、容易获得结构新颖的活性先导化合物等特点，天然药物一直是药物研发中的热点，国内外制药企业对天然药物的研发都投入了巨大的人力和物力。天然药物化学是我国高等院校药学专业的主干课程之一，其相关的理论与实践知识也是药学专业毕业生进入药学领域工作的必备基础。天然药物化学涵盖有机化学、药物化学、分析化学、药理学等多个学科的基础知识，是一门综合性与实践性非常强的学科。因此，如何设计并高效开展好天然药物化学实验，让学生熟练掌握基本技能和方法，有效巩固和提升理论知识，切实提高学生分析问题、动手解决问题的能力，是天然药物化学实验教学的重要任务，对培养全面高素质的药学专业人才具有深远的意义。[2]本文就所在学校在天然药物化学实验教学进行的一些改革和探索进行探讨，以期进一步提高我校天然药物化学课程的教学质量，为培养具有创新能力的药学专业人才提供参考。

一、不断丰富完善教学内容

作者所在学院的天然药物化学实验教学内容在逐年改进，现设有《芦丁的提取和鉴定》、《小檗碱的提取和鉴定》等经典的验证性实验，每个实验包括煎煮、回流提取、减压浓缩、过滤、萃取、硅胶/氧化铝柱层析、薄层层析和纸层析等基本实验技术。紧密围绕有效成分的结构类型，分别从理化性质、提取分离方法以及结构鉴定等方面入手，实验内容尽可能多地涉及各种实验方法和操作技术，一方面验证了课堂学习的理论知识，真正实现理论与实践相结合，另一方面在这些实验中逐步培养学生养成良好的实验操作习惯，掌握基本实验技能，确保学生在运用所学知识进行分析和解决问题方面得到必要的专业训练，达到学以致用的目的，并培养学生逐渐形成严谨的科学作风和科研素质。

随着天然产物分离鉴定技术的不断发展，UV、IR、MS、NMR等波谱技术已经成为天然产物结构鉴定的常规手段，但是，目前由于实验条件和经费限制，对于化学成分结构鉴定方面的实验设计主要停留在利用标准品共薄层分析、颜色反应等技术层面，而对于能够更好地表征化学结构信息的波谱学技术如UV、IR、MS、NMR等，没能在实验中很好地开展。这也是我们实验教学以后应该努力改进的地方。

二、开展设计性实验

为了充分调动学生的学习积极性和主观能动性，逐步实现实验从基础技能培训向专业应用型实验和综合创新型实验的转变，我们在开设上述基础性验证实验的基础上，增设了一个学生自主设计性实验。首先，由教研室指定实验内容范围供学生参考。然后，学生以小组为单位通过查阅资料并结合自身兴趣、选定实验材料、拟定实验方案，由指导教师对实验设计的科学性和可行性进行把关，提出修改意见，学生进一步修改完善并确定实验方案，最后由学生完成实验、分析实验结果、撰写实验报告。在进行《补骨脂素的提取分离与鉴定》当中，通过查阅资料，学生大胆设想，设计了多套补骨脂素提取分离方案，有回流提取、超声提取、重结晶纯化、柱色谱纯化等。通过对不同提取分离方法的比较选择，加上对多种方案得到的目标成分的产率和纯度比较分析，既强化了学生的系统理论知识，锻炼了动手能力和分析解决问题的能力，最重要的是有利于培养学生的创新能力和探索精神。通过这种实验改革的实践，我们收到很好的效果。随着实验条件的不断改善，我们计划进一步提高设计性实验的比例，放宽实验选题范围，给学生更多自由发挥的空间。

三、注重创新和科研能力培养

由于本科实验大多都按既定的教学计划进行，虽然在实验课程开设上我们尽可能拓宽选题范围，提供更多的实验材料与仪器供学生自主设计，但由于实验条件的限制，多数情况下还是按照书本上的知识和老师的思维进行，对科研能力的培养锻炼不够。因此我们正在逐步建立起本科生与研究生导师的对接平台，鼓励对科学研究有浓厚兴趣的本科生积极联系本校天然药物化学相关专业研究生导师，进入研究生实验室进行进一步的学习和提高。在研究生导师以及研究生的指导和帮助下，本科生可以了解到本专业领域最前沿的学术动态，其学习的积极性、主动性也会被调动起来，并将其求知兴趣转移到科研工作中来。

总之，实验课是对学生进行知识整合、基本科研技能、创新思维能力、科研成果转化等多种能力进行全面综合训练的重要手段。充分发挥天然药物化学实验的教学功能对全面提高学生综合素质、培养学生的药物创新研究能力大有裨益。只有从根本上完善和优化实验教学内容和模式，才能培养出适应时代发展和市场需求的人才。随着国家科技发展和生命科学研究的不断深入，对中药现代化和科技创新的要求也不断提高，这也要求高校针对天然药物化学实验课教学的特点，对传统的实验教学理念和教学方式进行不断改革和探索，紧跟学科发展需求开设相关实验项目，真正提高实验教学质量和学生综合素質。[3-6]

参考文献：

[1]裴月湖，娄红祥.天然药物化学[M].北京：人民卫生出版社，2016.

[2]华会明，陈刚，高慧媛.在天然药物化学教学中构建本科生自主学习模式的教学实践[J].教育教学论坛，2014，（53）：279-80.

[3]李博，赵楠，王宇.《天然药物化学》实验教学的现状与改革思考[J].教育教学论坛，2016，（41）：261.

[4]靳珍，高美玲，张昭圣.天然药物化学实验教学的探索与创新[J].教育教学论坛，2016，（49）：163.

[5]李会珍，李晓君，张志军.植提特色天然药物化学的教学模式研究[J].教育教学论坛，2015，（15）：110.

[6]刘蕾，刘艳霞，刘俊康.天然药物化学实验教学改革探索[J].中国医学教育技术，2013，27（3）：344.endprint