药学专业天然药物化学与波谱分析课程的融合教学研究与实践

李瑞燕，王 涛，田海英，李文娟

(长治医学院，山西 长治 046000)

天然药物化学是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，也是药学专业学生必修的一门重要的专业课程。其研究内容包括各类天然药物化学成分(主要是生理活性成分或药效成分)的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要化学成分的结构鉴定等[1]。波谱分析是综合运用紫外、红外、核磁共振和质谱(通常称“四大波谱”)的基本理论和解析方法鉴定有机化合物(药物分子)结构的一门课程。

天然药物化学中的各类化学成分的结构鉴定正是波谱分析在天然药物化学研究中的重要应用，而且在天然药物化学课程的讲授过程中占很大比例，而波谱分析课程的实践部分需要有种类丰富的样品(有机化合物、药物分子)。因此，波谱分析课程与天然药物化学有着相互依存的天然联系。

本课题拟将天然药物化学和波谱分析的教学内容融合在一起穿插教学，并与传统的教学方法进行比较，来探讨将课程融合后对天然药物化学和波谱分析的教学效果是否会产生影响，为探索新型的教学模式提供理论和实践依据。

一、对象与方法

(一)教学对象。

预选我院药学专业四年制本科2013级三年级学生(不含专升本)，将每个年级学生随机分为融合组(n=38)和非融合组(n=36)，两级学生均通过全国高考统一招生，前两年基础课成绩经统计学分析无显著差异性。

(二)教学师资。

两组所有课程的相应章节均由具备丰富教学经验的同一教师授课，讲授过程均采用多媒体教学为主，板书为辅，在教学过程中引入CBL、PBL或交互式教学方法的教学内容也相同。两组学生所用天然药物化学及波谱分析教材、教学大纲、教学内容均相同。

(三)教学过程。

融合组在三年级下学期和四年级上学期总共一学年的时间完成天然药物化学与波谱分析融合课程的教学任务。具体融合教学方法是理论课讲授中，将波谱分析的基本原理、方法和技术融入天然药物化学各章节，在实验教学中，天然药物化学实验提取分离得到的产物作为波谱分析实验的样品，如天然药物化学实验中虎杖中蒽醌化合物的提取分离和鉴定实验，提取分离和经过精制得到的大黄素、大黄酚等化合物可用于紫外、红外等波谱分析鉴定和仪器操作实验。非融合组按照传统的教学安排完成教学任务，即在三年级下学期完成波谱分析教学，在四年级上学期完成天然药物化学教学。

(四)教学效果评价。

1.教学时数。在融合过程中，通过集体备课的方式，有计划地组织授课教师集体讨论相关章节[2]，进一步明确授课内容中的融合部分，避免重复讲解又衔接不好的问题。紫外光谱、核磁共振原理在波谱分析中已详细讲解，那么在天然药物化学课程讲授的时候以提问、举例或讨论的方式加强学生理解和应用。以表明经过融合教学后是否可以缩减学时数，增加学生自主学习的时间。

2.考试。采用学年末课程全部结束后进行考试，试题内容包括一般性题，考察学生分析问题和解决问题能力的题目，考察学生对两学科知识相互联系、融合的综合性题目。比较两组学生考试的总体平均成绩的差异及卷面中综合分析题成绩的差异。

3.问卷调查。由代课教师在课程结束后发放问卷，统一独立完成，当场收回。

(五)统计分析。

采用SPSS 19.0统计软件，计量资料用t检验，计数资料用秩和检验，检验水平定为α=0.05，P<0.05表明有统计学差异。

二、实验结果

(一)教学时数。

融合组两门课程教学总学时数减少了18个学时，占总学时数的10.9%(见表1)。

表1 两组总学时数比较

(二)考试成绩。

加大了综合能力的培养比重，采用形成性考核的方案，采取闭卷+开卷+课堂表现= 100分的形式(其中闭卷60%，开卷30%，课堂表现占10%)，其中，开卷的50%是综合分析题。融合组期末测试成绩平均分明显高于非融合组，有显著性差异(P<0.01)；综合分析题均分融合组显著高于非融合组，有显著性差异(P<0.01)(见表2)。表明将两门课程整合教学后学生的主动学习能力和运用所学理论解决实际问题的能力得到了大大的提高，取得了良好的教学效果。

表2 两组考试成绩比较分)

注：与非融合组比较，**P<0.01

(三)问卷调查。

与非融合组相比，实施融合教学后的融合组学生对天然药物化学知识的系统掌握有显著的提高，对整个天然药物的研究与开发有整体认识，并提高了学生学习波谱分析课程的兴趣、自主学习的能力以及综合分析问题和解决问题的能力(见表3)。

表3 两组学生对教学效果的评价(人)

注：A：显著提高 B：略有提高 C：无明显变化或略有下降

三、讨 论

(一)融合教学的体会。

天然产物数量巨大，结构类型繁多[3]。将天然药物化学融合波谱分析教学使学生更容易系统掌握不同类型天然药物的结构特征及其波谱规律。比如黄酮类化合物一章，紫外光谱在这类天然化合物的结构鉴定中发挥着重要作用，紫外光谱的原理相对简单易懂，因此在波谱分析课程讲解完原理以后，天然药物化学课程主要关注不同取代基变化对化合物紫外吸收带的影响[4]。如黄酮、黄酮醇等多数黄酮类化合物因分子结构中存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭体系，所以在200-400nm的近紫外区域发生n→π跃迁，产生主要的两个紫外吸收带。融合教学使教学时间变得充足，教师可以对图谱进行详细解析，对每一类天然药物都用波谱分析知识反复巩固，并各有侧重，提高学生学习效果、激发学生兴趣、减轻学生课业负担，收到比传统的分别单独教学更好的效果。

(二)课程融合的优势。

实现天然药物化学与波谱分析理论课程和实践课程的整体融合，既强化了波谱分析课程学习的应用性，又使学生在学习天然药物化学的过程中加深对结构特征的理解，使理论教学和实际应用联系起来，体现了知识的连贯性；从长远来看，融合教学使学生对整个天然药物的研究与开发程序有整体认识，培养了学生的科研思维和创新意识，更好地促进药学专业本科学生人才培养方案的实施和人才培养目标的实现。