天然药物化学教学改革思考

孔维雪

摘要：为了适应新时代的发展，培养满足社会发展需要的人才，要求教育者打破传统教学思维束缚，不断改革创新，摸索出与时俱进的教学方法.本文就天然药物化学传统教学中存在的问题，提出了相应的解决方案，为今后的天然药物化学教学改革发展提供了新的思路.

关键词：天然药物化学;教学改革;教学方法;改革方案

中图分类号：G642;R91  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）07-0154-03

天然药物化学是药学类专业的一门重要专业课程，同时也是职业中药师考试课程之一.该门课程不仅实践操作性强，还具有较强的交叉性，对药物分析、药剂学、生药学、药物化学等其他药学类专业课程都有涉及.正是因为该课程的广泛性和综合性，随着科学技术的发展，天然药物化学在药学类专业中的地位和重要性也与日俱增.

天然药物化学教学按照知识体系主要分为三个模块，一是提取分离模块，该模块内容实践性强，在实验教学中占有很大比重;二是波谱解析模块，即化合物结构鉴定.该模块即是天然药物化学理论教学的重点，也是难点;三是天然药物中主要类型化合物相关知识模块，各类型化合物的结构特征和理化性质是该模块重点内容.为了提高教育教学水平和人才培养质量，适应社会发展需要，笔者根据多年的教学经验，总结了天然药物化学三个模块传统教学及考核方式中存在的问题，并提出了针对性的解决方案.

1 天然药物化学传统教学及考核方式存在的问题

1.1 提取分离模块教学存在的问题

天然药物化学传统教学将提取分离模块安排在理论课上讲授，然而该模块实践操作性强，应体现在实验教学过程中.理论课上，学生对该部分内容似懂非懂，课下对知识的掌握也是死记硬背，教学效果并不显著.例如理论课上详细讲解了回流提取法和连续回流提取法的操作步骤及注意事项，实验课上学生安装提取装置还是无从下手，仍需教师一边演示一边从头讲起.而且实验过程中很多细节问题理论课都没有涉及，例如如何用铁架台固定提取装置，超声波清洗仪、粉碎机、旋转蒸发仪、真空泵和低温循环水泵的使用等.此外，试剂的常压回收，溶液的萃取，硅胶板的制备、点样、展开，各种柱色谱的操作等实践性很强的内容，均不适合安排在课时有限的理论课上讲授.

天然药物化学实验主要以提取分离为主，传统实验教学中的实验项目按照化合物分类进行，安排在相应的理论课之后，实验内容中只有化合物的鉴别实验与理论课内容同步，而提取分离实验距离相应的理论课已有数周之遥.此外，每个实验项目的第一步骤均为提取部分，用时少则一小时，多则数个小时，这对于有限的实验学时也造成了极大的浪费，而且不同的提取方法被分散在不同的实验项目中，有的提取分离方法没有依托的实验项目.

传统的天然药物化学实验多以验证性实验为主，学生只需按照实验步骤操作即可，很难激发学生的学习兴趣，也偏离了实际应用，学生遇到实际问题不能应用所学知识加以解决，不利于学生科研思维和创新素质的培养.

随着分离手段的日新月异，传统的天然药物化学实验内容也相对陈旧，有些内容与实际应用脱节.比如pH梯度萃取法分离大黄中蒽醌类成分，该实验所应用的pH梯度萃取法在蒽醌类化合物的分离没有现实意义;再如茶叶中咖啡因的提取，该实验验证了升华法在提取分离中的应用，但与咖啡因实际生产不符.还有一些在早期提取分离手段相对落后阶段所使用的提取分离方法也无需再讲授，而当今广泛使用的先进的提取分离方法应及时补充给学生[1].

以往的学生实验中，学生分离得到的有效成分的鉴定仍在采用与标准品共薄层的方法，这使得化合物的提取分离和结构鉴定环节不能很好地衔接在一起，不利于学生创新能力和探索精神的培养，也满足不了学生学习探索性实验的需求.

以上均是提取分离模块教学中发现的普遍存在的问题，这些问题严重影响了该模块的教学效果和质量.

1.2 波谱解析模块教学存在的问题

波谱解析历来都是学生们认为最难理解的内容，主要原因是该模块内容抽象，数据众多，涉及的内容广泛.若要掌握该模块内容，需要系统学习氢谱、碳谱，质谱、红外、紫外等光谱知识.由于学时有限，不能将这些内容逐一的进行讲授，这也给该模块教学带来一定困难.

对于一门实践性很强的课程来说，查阅文献和专业相关软件（例如ChemDraw）的使用对课程的学习也必不可少.学习前述各种光谱知识只能让学生学会如何从谱图中获取结构信息，若要真正确定一个化合物（尤其是已知化合物）的结构，文献检索和软件的使用也至关重要.这就要求教师在该模块教学时，将文献检索和软件使用一并讲授，这也是传统教学中缺少的环节.

此外，教材中所例举的化合物波谱解析实例，数据偏多，谱图较少，尤其是二维核磁共振谱图及局部放大谱图，这也给授课教师提出了新的挑战.教材中对确定有机化合物立体结构的光谱知识，比如旋光光谱、圆二色谱、单晶X-射线衍射技术等的介绍也只是蜻蜓点水，但这些内容对有机化合物立体结构的确定至关重要，这也要求我们在授课时加以拓展.

1.3 天然藥物中主要类型化合物相关知识模块教学存在的问题

该模块涉及天然药物中主要类型化合物的结构特征、理化性质、提取分离和生物活性，其中提取分离部分和前述提取分离模块内容相一致，若重复讲授则造成了学时的浪费.

该模块内容理论性强，也是职业中药师考试的重点内容.传统授课方法以老师讲授为主，被动式学习导致学生缺乏思考，不能完全理解讲授内容，学习兴趣不强.有些知识点的理解还涉及有机化学和无机化学等基础课程内容，为了教学的顺利进行，需占用课上时间进行复习，否则这些基础知识的薄弱势必影响教学效果.

1.4 课程考核方式存在的问题

传统教学中天然药物化学课程总成绩由笔试成绩和平时成绩两部分组成.笔试采取闭卷形式，占总成绩80%，笔试内容包括基本概念、结构类型、理化性质、提取分离和结构解析.考试题型有名词解释、选择题（单选、多选）、简答题、综合分析题.平时成绩占总成绩20%，包括实验报告、平时作业和出勤.

对于一门实践性较强的学科，传统教学无论是考核形式还是成绩构成都具有极大的不合理性.首先，考核方式单一，不能真实反映学生的学习情况;其次，主观性试题考查范围有限，考试题型与当今职业资格考试现状脱轨.再次，成绩构成中实验部分所占比例偏少，实验教学的考核方式也仅限于实验报告，不能客观全面的评价学生的实验技能掌握情况[2].综上应根据各模块的特点结合实际情况制定相应的考核方式和考核标准.

2 天然药物化学教学改革方案

2.1 提取分离模块教学改革方案

鉴于提取分离模块实践性强，理论教学又难以收到良好的教学效果，故将提取分离模块的授课地点从教室转移到实验室，教师讲授后学生动手操作练习，教学效果事半功倍.

实验内容安排由原来按化合物分类进行调整为按操作类型进行，改革后实验教学分为操作技能实验和综合设计实验.操作技能实验包括提取（回流提取法、连续回流提取法、浸渍法、煎煮法、渗漉法、超声提取法）、分离（溶剂萃取法、硅胶柱色谱和薄层色谱法、聚酰胺柱色谱和薄层色谱法、大孔吸附树脂柱色谱法，反相柱色谱法、凝胶柱色谱法）、检识三部分.课程安排上，按照提取-分离-检识的顺序，把传统实验项目中类型相同的操作集中进行，没有实验项目依托的操作方法，教师可根据实验室实际情况灵活开设.这种按实验操作类型进行的教学更有利于学生对知识的系统化掌握，也大大地节省了课时.学生掌握基本操作技能之后，开展综合设计实验，该实验突出学生主体地位，学生自行设计实验方案，甚至可以自行制定实验题目.通过综合设计实验，不仅培养了学生的创新能力和科研思维，增强了学生运用专业知识分析问题和解决问题的能力，还提高了学生的科研素质和学习热情，开阔了学科视野，为部分学生的继续深造奠定了基础[3].

天然药物化学实验用时长，突发问题多，探索性强，课上学时有时保证不了实验的完成，加之学生实践创新教育项目也需在课下进行，实验室开放成为可行有效的解决办法.此外，让学生参与本教研室科研项目的部分课题，给学生提供科研平台和机会，让他们觉得科学研究并不是遥不可及，高不可攀，而且在参与过程中进一步掌握各种色谱操作和大型仪器的使用，更有利于学生创新项目的完成，增强了学生们的学习信心，激发了部分学生继续深造的积极性[4].

2.2 波谱解析模块教学改革方案

当今时代，化合物的结构解析主要依赖质谱、氢谱、碳谱及二维谱，红外、紫外光谱则作为辅助手段.因此讲授该模块时，侧重质谱、氢谱、碳谱和二维谱的讲授，对紫外、红外只作简捷、实用的介绍.文献检索和专业软件使用也是结构解析的重要方法之一，无论是化合物的波谱数据对比，还是化合物的构型判断，都必不可少.在系统学习完波谱基础知识之后，再开设谱图综合解析，文献检索和软件使用贯穿其中，使学生学会各种谱图的综合解析和借助文献以及软件获取所需信息[5].

国内很多医药院校将波谱解析单独开设为一门课程，在今后的教学改革中，有必要将分析化学中的波谱内容和天然药物化学中的波谱解析内容合并为一门课程.在该模块教学中，还需要大量化合物的多种谱图，可以充分利用本教研室科研资源解决这一问题.

2.3 天然药物中主要类型化合物相关知识模块教学改革方案

天然药物化学理论教学涉及分析化学、无机化学和有机化学等基础课程内容，为了更好地提高教学效果，节省课时，仿照PBL教学模式，课前将课前问题，课上问题、课后问题及教学课件发放给学生预习[6].课前问题是本次课相关的基础知识，例如学习生物碱的碱性，提出的课前问题是：1.电离理论、质子理论、电子理论中碱的定义分别是什么？2.碱性强弱的表示方法是什么？学习影响生物碱碱性强弱的因素，要求学生课前复习杂化方式、诱导效应、共轭效应、空间效应、氢键等基础知识;课上问题是对课上所学知识的应用和概括性总结，例如学习完黄酮类化合物物理性质之后，要求学生概括出黄酮类化合物的结构类型与颜色、旋光性、溶解性的关系;课后问题是对课上内容的拓展，课上不重点讲授，但又与实际工作生活密切相关的内容作为课后作业布置给学生，例如讲授完倍半萜代表化合物青蒿素后，课下让学生查阅资料写一篇有关青蒿素研究进展方面的综述.

鉴于实验教学内容主要是化合物的提取分离，故将该模块的提取分离内容合并到提取分离模块.三个模块的授课顺序也做了相应的调整，先讲授天然药物化学主要类型化合物相关知识，了解主要类型化合物的结构类型、理化性质之后，再开始提取分离模块和波谱解析模块的教学.

2.4 课程考核改革方案

传统考核方式重理论、轻实践，重结果、轻过程.为全面衡量学生对该门课程的掌握情况，从以下两个方面进行改革.

2.4.1 实验教学考核改革方案

实验教学传统考核方式不能引起学生对实践的足够重视，也不能全面反映学生对该门课程的综合运用能力.因此，加大实验考核在总成绩中所占比例（30%），成绩构成包括平时实验表现、实验报告、操作技能考核和综合实验考核.考核贯穿实验教学全过程，每个考核内容都有相应的量化考核标准.

2.4.2 理论教学考核改革方案

理论教学考核包括平时成绩（10%）和笔试成绩（60%）两部分.平时成绩包括课后作业和出勤，笔试部分包括波谱解析和提取分离理论知识及主要类型化合物相关知识，波谱解析考核方式为具体化合物的综合谱图解析，提取分离理论知识及主要类型化合物相关知识作为期中和期末考试内容，为了与国内现行的执业药师考试制度相接轨，期中和期末考试题型全部为选择题.

改革之后，综合成绩构成为：平时成绩10%，实验成绩30%，笔试成绩60%.考核方式比以前更加全面，满足了不同层次学生学习的需要.

3 小结

传统天然药物化学教学已经不能满足药学专业人才培养的需要，改革之后的教学有利于学生对该门课程知识体系的系统化学习，更好地适应新时代发展要求和实际工作需要.天然藥物化学是一门随着现代科学理论和方法的更新不断发展的学科，这就要求教师在今后的教学中应不断进行教学总结、探讨和改革，才能培养出适应社会发展需要的人才.

参考文献：

〔1〕李博，赵楠，王宇，等.《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）：261-262.

〔2〕雷华平，张辉，王庆，等.应用型药学本科天然药物化学教学改革探讨[J].广东化工，2019，46（3）：224.

〔3〕朱玲娟，宋少江，高慧媛，等.以药学创新人才为导向的天然药物化学实践教学研究[J].教育教学论坛，2018（46）：180-181.

〔4〕陈艳丽.《天然药物化学》课程综合教学改革思考[J].现代教育，2015（20）：62-63.

〔5〕许凤清，王国凯，王举涛，等.《天然药物化学》课程中化合物结构解析内容教学探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（1）：154-156.

〔6〕邹登峰，黄金萍，吕好平，等.PBL教学模式在天然药物化学教学中的运用[J].教育教学论坛，2015（29）：140-141.