基于案例的天然药物化学混合式教学方法的设计与实践

费洪荣，王桂玲，赵 莹，王凤泽，赵雪梅

(1.山东第一医科大学(山东省医学科学院)药学院；2.山东第一医科大学(山东省医学科学院)生命科学学院，山东 泰安 271016)

天然药物化学是药学及相关专业一门重要的专业课，培养学生从事天然药物生产、开发、研究及其管理的能力，是药物研发的源头学科之一[1]。教学内容中各类化合物按照定义—结构及分类—理化性质—提取分离—结构鉴定这一主线安排。学生普遍反映内容繁多、晦涩难懂，学习兴趣不高。混合式教学(blending teaching)将网络化教学与传统教学相结合，是当前高校教学改革的重要研究方向，符合医学教育的需求[2]。该教学模式组织形式一般包括以知识点为中心的微课、线上答疑测试、线下自主学习、讨论等环节[3]。在天然药物化学的理论及实验教学过程中，整合教学内容，开展了基于案例的混合式教学方法改革，通过实例的引入激发学生的学习兴趣，提高其协作学习、自主学习和实践创新能力。

一、天然药物化学混合式教学改革的必要性

随着互联网、现代信息化技术层次的不断加深，微课、翻转课堂、雨课堂等教学模式的出现，传统的教学模式和适度的在线学习相结合更能提高学生的学习积极性，同时也是信息时代发展的必然性[4-5]。

天然药物化学教学内容分为总论、糖和苷、苯丙素类、醌类、黄酮类、萜类和挥发油、生物碱等。前期对蒽醌类、黄酮类化合物两章内容实施了第一期混合式教学改革，按照结构—性质—提取分离—结构鉴定的思路对知识点分解整理、录制教学视频、线下设置思考讨论主题等。学生普遍反应知识点太多，难于系统地理解和掌握，理论性较强，与实践脱节等问题。

二、案例版混合式教学的实施

(一)基本思路。

天然药物化学是一门实践性较强的学科。青蒿素、紫杉醇、10-羟基喜树碱、N-羟基斑蝥胺等天然药物化学成分及其衍生物成为临床一线药物[6]。尤其是2015年屠呦呦获得诺贝尔生理或医学奖后，天然药物再一次引起了世人的瞩目。在教学过程中，密切联系实际，遵循总—分—总的思路，以典型实例导课—概述研发过程—提出问题为主线，围绕问题展开教学；主要实例知识点分解拓展，次要知识点布置自学；最后照应前面实例进行总结，其基本实施过程见图1。

图1 案例式混合教学的基本实施过程

(二)教学内容设计。

遵循总—分—总基本思路的原则，根据章节的具体特征，设置录制实例视频导课，提出问题，设置自学内容，展示知识点的思维导图。总论以青蒿素研发的背景、立题的依据、活性跟踪的提取分离、结构鉴定、结构修饰的过程为例引入天然药物化学的内涵、研究内容，有助于学生理解天然药物研发的一般程序、天然药物化学在药物研发中的地位和作用，吸引学生眼球。对于醌类、香豆素类、黄酮类、强心苷等结构类型相对较少，实例典型相对容易实施，同时亦可与实验内容相结合。对于萜类、生物碱、皂苷类等结构类型复杂，可以通过多个典型实例导入重要知识点，并适当拓展；次要知识点设为自学内容。

以大黄为例介绍醌类的内容设计。第一步，制作大黄中游离羟基蒽醌提取分离的实例视频，链接到教学平台；第二步，层层递进提出问题，大黄药材的断面颜色？为何要进行酸水解？为何选用硅胶柱色谱和pH梯度萃取法分离？硅胶柱色谱条件的选择？第三步，展示知识点的思维导图，强调硅胶柱色分离的条件选择、具体操作，该部分详述；第四步，按照思维导图知识点录制视频并上传平台，线上回答问题(限定时间)，教师答疑；针对重点难点和本章知识扩展，如丹参醌、紫草素、生物醌等其他实例，布置本章设计实验的内容。第五步，学生分组讨论后，每组选取代表回答讨论内容。

(三)成绩评定。

天然药物化学混合式教学改革的成绩评定在原来终结性评价的基础上，增加学生线上试听学习、在线测试、分组讨论情况等形成性评价方式，最终成绩更能客观地反映学生知识的记忆、理解和灵活应用情况。

(四)实施与反馈。

1.学生层面。基于案例的天然药物化学混合式教学方法在2015～2016级药学本科和药物制剂本科学生中进行了3轮尝试，对学生学习情况做了调查分析和成绩分析。15%学生持不满意态度，期末考试成绩60分以下的人数显著减少，90分以上人数明显增多，平均成绩提高(见图2)；另一方面对理解性、综合知识的考察可以发现，学生对知识的理解更加深入，综合运用能力有了显著提高(见图3)。结合调查问卷的结果分析原因：平时不认真的学生学习态度在“硬性”要求下有所改观；原本就认真的学生，对于知识的“灌输+记忆”的模式变为“索取+深入理解”模式，在知识的灵活运用方面有较大的提高，自主学习能力进一步提高。当然这个“效应器”有效期有多长，还需跟踪调查。

图2 不同教学模式下各分数段比例统计

注：*表示P<0.05图3 不同教学模式下知识点的掌握情况

在实验教学方面也体现出该方法的优越性。基于案例的混合式教学将实验和理论教学融合一体，注重知识的系统性。其效果直接体现在验证实验过程中，学生实验目的明确，对实验有了整体理解，遇到异常现象也能自主分析原因，为学生的综合实践能力和创新能力的提高打下坚实的基础。

2.教师层面。在目前高校教师科研压力普遍较大的情况下，打破传统的教学方法进行教学研究和改革需要付出更多的精力，如何处理教学和科研的杠杆问题，充分发挥科研对教学的促进作用，是一种挑战，需要具有很强的责任心和锲而不舍的精神。

三、小 结

基于案例的混合教学改革注重知识的系统性、实用性。从初步的实践结果来看，学生的自主学习能力、学习效果有了很大的提高。该方法的实施需要教师付出更多的精力，需要教师做到教学和科研两手都要硬。教学过程中采用案例仍是传统、经典的，需要今后进一步做好科研对教学的促进作用，将新颖的科研案例渗透到教学过程中，提高教学效果和人才培养质量。