天然产物化学的课程教学研究改革

吐尔孙拜克·叶尔达 ， 丁士超

(伊犁师范大学 化学与环境科学学院 ， 新疆 伊宁 835000)

1 天然产物化学课程教学存在的问题

1.1 教学内容多且难

在现阶段的天然产物化学教学过程中，许多学生对于化学结构的掌握和理解以及复杂化合物的记忆等方面存在困难，因此导致学生在学习过程中没有扎实地掌握基础知识，并很难将其所学的知识系统化，对学生的能力培养和提高产生了较大的影响。因此，对于天然产物化学的课程改革教学内容进行改革势在必行。

1.2 教学方法不科学

在多媒体教学的主流时代，大部分天然产物的教学也采用了多媒体技术。虽然多媒体技术的表达能力更强，教学形式更加丰富，但是多媒体的信息量太大，对教师掌控课堂节奏和教学速度的要求更加严格。有些教师通过简单地将黑板上的教学内容转换成多媒体课件，内容上没有任何变化，甚至部分内容的位置都没有调整，导致灌输式的教学模式，在课堂上很枯燥，使学生处于“填鸭式”的被动学习状态，更消磨了学生对于天然产物化学的学习积极性和主动性。

1.3 实践教学不到位

通过对部分学校天然产物化学的课程结构进行数据分析，目前大部分学校的理论教学占70%，实践课程仅占30%[1]。天然产物化学是一门理论与实践相结合的课程，学生只有在理论的基础上去实践，在实践的过程中总结理论，学生的观察、思考和创造能力才能得到充分的培养和发展。究其原因，一些学校的资金缺乏，实验设备得不到改善，从而使教学模式受到限制，但这也使学生的科研能力受到了限制，势必会影响未来的发展。

1.4 考核体系不完善

天然产物化学的成绩评估主要分为两部分：实验报告和期末考试，期末考试的成绩占70%。并且考试题目的客观题目占比较大，大多数学生都是采取考前突击背诵，靠短期的记忆力来通过考试要求，却忽视了平时课堂的知识积累导致课堂学习不积极，只为了通过考试而学习。客观题占比较大难以划分学生水平层次，很难测试出学生的学习能力，导致平时努力学习的同学和考前突击学习的同学成绩相差不大，这影响了认真学习的学生的积极性，并助长了考前突击的消极文化。实验报告占比30%，部分学生为了节省时间和精力，取得高分，相互抄袭实验数据，相信实验课通过剽窃也可以取得较好的成绩，从而忽视甚至放弃实验课程。这种行为也会造成学生在以后的科研道路上为了达到目的而剽窃、造假等恶劣行径。

2 天然产物化学课程教学改革对策

2.1 选择适合施教专业的教材

天然产物化学教科书的选择应该更加灵活，可根据学生的专业特点来选择。通过浏览和比较目前各大高校使用的几本相关教材，例如，天然产物化学家徐仁山结合自己的研究和教学经验，根据国内外的有关资料，并结合我国科学家的研究成果，编辑了《天然产物化学》(第2版)，出版后受到教职工的好评。这本教材有1 000多页，一般需要128学时，而大多数学校的天然产物化学课程多在32～48学时，显然不适合这类学生。另外，沈阳药科大学吴立军主编的《天然药物化学》(第5版)是为药学专业学生学习天然药物化学的必修课而编写的，但没有天然产物的工艺开发，适合高等医药院校专业基础课的教学[2]。

2.2 完善课程教学计划

目前，各大高校的天然产物化学理论课时充足，课程结构和课程设计合理，但在实验教学中课时安排明显不足。由于天然产物化学的实验课程分散在各个章节，为了节省精力，将实验教学课程统一安排在一定时间内进行，高强度地去突击实验课程，造成学生上一节课的知识还未消化理解就要预习下一节的新课程，这增加了学生的学习负担，影响了学生的学习积极性，难以有效培养学生在实验过程中的观察和理解能力，以及在实验中寻找解决问题的方法和创新能力。

为此，课程教学计划的安排应增加实验课时间，调整实验次序，优化课程结构，保证学生可以在学习完理论课程后就可以进行实验，使所学知识在实验操作中得到巩固和提高，这也有助于学生对知识的理解和消化。例如，在“槐米中芦丁的提取、精制和检测试验”中，等待芦丁的重结晶和水解的时间较长，难以有效利用实验课的时间，因此可以将芦丁的重结晶和水解与“索氏提取器”从茶叶中提取咖啡碱的实验穿插进行。这不仅可以节省时间，提高课堂效率，也使知识的关联性更加密切，有助于学生树立良好的知识结构体系[3]。

2.3 改善教学方法

在以往的教学过程中，教师通常采用的是课上理论灌输和课下习题相结合的教学方式，在课上组织和活动的安排上起主导作用，能够使学生较快地掌握基本概念和基本结构，但学生缺乏主观能动性，很容易缺乏对知识的兴趣和独立思考、深入研究的能力。所以，我们对于教学方法的改变是很有必要的，可以从以下几个方面采取措施：①多媒体教学。天然产物化学的知识要点通过图片、视频等多媒体信息技术展现出来时，学生对于多彩而丰富的信息化教学有更好的接纳能力，对知识的吸收和消化更加简单、轻松。并且对于一些相对复杂的、立体的结构通过现代信息技术的展现使其变得更加通俗易懂，容易帮助学生进行深层次的联想与想象，从多个层面、多个方位地去了解和掌握这些较为复杂的结构，能够达到举一反三，从而克服枯燥的教学课程。②专题教学。目前大多数教学课程的设计都是按照教材的目录来安排教学课程，教师也是按照具体章节来进行教学计划，然而不同院校的不同专业对于每个章节、每一部分的要求都是不相同的。因此我们有必要打破常规章节结构的束缚，将整本书的知识点根据专业的不同要求来划分对应的专题，结合专业的需求度来对专题进行学习和讲解。例如，高等医学院的学生需要对天然产物化学成分、天然产物化学的生物转化等专题进行重点的学习，化学学院的学生则需要对天然产物的化学合成，天然产物的提取分离等专题知识进行深度学习。③分组教学。所谓分组教学就是相对减弱老师对于课堂的主导作用，把学生分成小组，不同的任务分配给不同的小组。让学生在课下对于第二天将要学的知识点进行预习，然后每个小组对自己预习的内容进行讲解，可以采取板书、PPT、知识结构数等多种方法进行展示，然后由其他学生对知识点的疑惑进行提问和纠正，最后由老师进行总结和归纳完善。这样不仅能够促进学生的合作与交流，也摆脱了枯燥的课后作业，让学生对于知识点的理解更加有目的性，同时也激发了学生之间的竞争能力和意识，更容易对知识点进行深入学习和理解，使学习更加主动和积极。

2.4 改革教学考核机制

教学的考核机制不仅是检验学生的学习状况，还能检验教师的教学效果。对学生的评估不仅是为了测试他们的学习情况，也应该检验学生的实验能力和操作能力。对于考核机制的改革应该划分为两个部分：①对学生的学习情况进行检验，通过试卷的形式，采用各个类型的题型对学生学习情况进行考核，保证考核的公正性和公平性，使真正学习的学生和靠临时突击学习的学生区分开来。②要对学生的实验操作进行检验。教师可以在自己所研究的领域给学生提供开放性课题，使学生结合自己平时所学内容进行独立设计和思考，然后根据实验的可行性、创新性等进行打分，两部分的分数按照合适的比例折合，从而给出最终成绩。只有建立有效的考核机制，学生才能充分发展他们发现问题和解决问题的能力，为未来的成长和发展奠定基础。

3 多方面出发，激发学生科研兴趣

目前对于绝大多数高校学生来说，对于科研的认知还停留在理论基础的实验课程，简单的基础实验按照课本上的操作就能够完成；而天然产物化学是一门高度综合的课程，涉及到多个相关学科的知识，实践性较强，对于化学和医学的学生在以后的科研过程中都有比较重要的地位。因此，教师在讲课的时候应该多方面、多角度地去介绍这门学科，在激发学生学习兴趣的同时，也提升了学科地位，使更多的学生愿意加入和从事这门学科的学习和研究。

3.1 介绍大型实验仪器,激发科研兴趣

天然产物化学的学习自然离不开科学仪器，它也是创新成果的一个重要表现。例如：高效液相色谱法是液相色谱法的一个分支，但和普通的液相色谱又存在一定的差异，不仅用于天然产物化学的研究，同样应用于医学、农学等领域。在讲解基础操作的同时阐明工作原理，学生对仪器有很好的了解，有兴趣的学生能更深入地了解。在公司招聘中，对于现代仪器的熟练使用是一个能让学生脱颖而出的机会，所以教师可在教授课程时穿插介绍一些经常使用的现代分析仪器，例如红外光谱、紫外光谱、核磁共振等仪器，让学生充分认识到自己的不足，想要在该领域进一步发展，还有很大的进步空间，激发学生学习兴趣和科研兴趣。

3.2 介绍学科发展动向,激发科研兴趣

本课程介绍了天然产品从古至今的发展，以及当前科学研究的趋势，使学生了解该学科的未来，并有兴趣学习更多关于该学科的知识和进一步的研究。

3.3 引用实例，激发学生学习兴趣

天然产物的发展是具有历史性的，从最初的《神农本草经》《本草纲目》等发展到如今的现代化研究，是凝聚了中华民族上下五千年的精髓的文化瑰宝，是值得我们去重视的一门学科。天然产物化学的应用也是非常广泛的，教师可以将一些较难理解的化学结构结合实际，这样更容易帮助学生发散思维，激发学生的学习兴趣。第一节导论课不是按部就班地介绍天然产物的概念，而是引入了大量现实生活中的例子，这不仅使学生快速了解课程内容，而且激发了学生的学习兴趣。随后的每一章都对各种天然产物进行分类介绍，其中许多是复杂的有机分子，并引入实例和有趣的问题来提高学生的注意力。例如，在讲到生物碱的结构时，种类很多，结构也很复杂，学生很难记住。为什么鸦片会上瘾？自然而然地就引发了学生对于生物碱以及黄铜等类型的化学结构的学习兴趣，这可以成为活跃课堂气氛和提高教学效率的好方法。

3.4 实践教学，开展实验教学模式

由于缺乏对天然产物化学学科的关注，化学专业的学生认为只要学习四门基础课程就足够了，但该课程的实践性更强，涉及的实验工作为今后的工作和进一步研究铺平了道路。因此，培养学生的实践能力和动手能力，以及研究能力和素养非常重要。该课程的学时不多，所以最好是进行一个综合实验，结合天然产物的提取和分离所涉及的几种实验技术，如从大黄中提取和分离羟基蒽醌。此外，学生可以通过阅读文献设计综合实验，安排实验过程，让学生自己完成整个实验，包括准备必要的仪器，准备实验试剂，完成实验过程，处理实验中出现的问题，记录实验现象。同时，可以安排学生在课余时间和假期到相关企业参观，体验整个生产过程。

4 总结

目前，高校天然产物化学课程教学中存在许多不容忽视的问题，但问题的存在也是一种机遇和挑战。我们应该客观地认识这些问题，并提出有效的应对方案，在改革的过程中加以改进和调整，从而更好地促进天然产物化学课程的发展。本文分析了天然产物化学课程存在的问题，提出了天然产物化学教学改革的对策，总结了天然产物化学的教学经验和思路，以更好地提高天然产物化学教学质量，促进天然产物课程教学的发展。