黃思涵 林大都 張勇 李蘭芳 張聲源
(嘉應(yīng)學(xué)院醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系,梅州514031)
天然藥物化學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)認(rèn)識和體會※
黃思涵 林大都 張勇 李蘭芳 張聲源*
(嘉應(yīng)學(xué)院醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系,梅州514031)
針對天然藥物化學(xué)課程教學(xué)存在的問題和現(xiàn)代大學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),筆者結(jié)合自身學(xué)習(xí)體會和教學(xué)經(jīng)驗,對天然藥物化學(xué)理論及實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革。實(shí)踐證明,教學(xué)改革后提升了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)天然藥物化學(xué)方法解決實(shí)際生活及科研問題的能力,培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索能力。
天然藥物化學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)改革
天然藥物化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,該課程圍繞天然藥物有效成分,對結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定四部分知識進(jìn)行講述[1-2]。在學(xué)習(xí)天然藥物化學(xué)課程之前,學(xué)生已系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、波譜解析、藥物化學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)課及專業(yè)課,具備了一定程度的專業(yè)理論基礎(chǔ)和基本實(shí)驗操作技能。然而,天然藥物化學(xué)涵蓋面廣,延伸程度深,要求學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)藥學(xué)知識;同時,天然產(chǎn)物化學(xué)成分種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、理化性質(zhì)多樣。因此,天然藥物化學(xué)是一門教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程。此外,我國中藥現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,也使得天然藥物化學(xué)的地位凸顯。為此,筆者就擔(dān)任本學(xué)科教學(xué)的工作實(shí)踐,借鑒國內(nèi)同行的教學(xué)經(jīng)驗[3-8],對如何進(jìn)一步提高天然藥物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,談幾點(diǎn)認(rèn)識和體會。
天然藥物化學(xué)學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于:物質(zhì)結(jié)構(gòu)分類多且復(fù)雜,結(jié)構(gòu)解析較為繁瑣;化學(xué)性質(zhì)多且易混淆,概念抽象,反應(yīng)機(jī)理難理解。這些特點(diǎn)在學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)和波譜解析時就深有體會,以至于初接觸本門課程就提不起興趣甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
常言道,興趣是最好的老師,因此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。
首先,筆者講故事——介紹天然藥物化學(xué)發(fā)展史。如介紹明代(1575)《醫(yī)學(xué)入門》中,通過發(fā)酵法從傳統(tǒng)中藥五倍子中得到天然化學(xué)成分沒食子酸的方法,引出天然藥物化學(xué)學(xué)科起源于中國的觀點(diǎn);對比歐洲(18世紀(jì)下半葉)和《本草綱目》(1596)提取樟腦的記載,可見古代中國的醫(yī)藥化學(xué)也和其他自然科學(xué)一樣,在世界上居于領(lǐng)先地位,這可以激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,無疑也可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。
其次,在講述各章節(jié)化合物的時候穿插現(xiàn)實(shí)事例和科學(xué)知識。如在介紹生物堿類化合物時,通過“提取感冒藥中麻黃堿制毒”的新聞,向?qū)W生講述麻黃堿與冰毒在結(jié)構(gòu)上的異同點(diǎn);通過介紹“可卡因”“可待因”“嗎啡”等生物堿類毒品的本質(zhì)來源,結(jié)合書本和課外知識。此舉激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,更有助于其掌握生物堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和藥理藥效,同時也警醒他們遠(yuǎn)離毒品。講授菲醌類成分時,在此引入“天士力”復(fù)方丹參滴丸(含菲醌成分)作為中醫(yī)藥走出國門的事例,既加深學(xué)生對菲醌類成分性質(zhì)特點(diǎn)、藥理藥效的印象,也使其不再感到天然藥物化學(xué)與現(xiàn)實(shí)有距離感和枯燥感。
講天然藥物化學(xué)科學(xué)家的勵志事跡,如在講述萜類化合物青蒿素時,結(jié)合當(dāng)時熱點(diǎn)——“屠呦呦獲諾獎”的事跡來加深學(xué)生對青蒿素的印象,同時傳遞科學(xué)家艱苦奮斗、樸實(shí)無華的精神,從人文思想上陶冶學(xué)生,無形中會增加學(xué)生對天然藥物化學(xué)的興趣與重視程度。
此外,在教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)方式上根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行了精心琢磨?,F(xiàn)代大學(xué)生平時學(xué)習(xí)積極性不高,自學(xué)能力差,沒有預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,造成未掌握的知識點(diǎn)越積越多,越學(xué)越吃力,慢慢產(chǎn)生“放縱式”學(xué)習(xí)。針對這一特點(diǎn),筆者把學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組,布置團(tuán)體作業(yè),既增加了作業(yè)的趣味性,又通過團(tuán)隊成員之間的互相督促來保持學(xué)習(xí)積極性。同時,我們會跟學(xué)生談?wù)勌烊凰幬锘瘜W(xué)在社會工作中所涉及的領(lǐng)域以及就業(yè)崗位,借以強(qiáng)調(diào)天然藥物化學(xué)的重要性,除了激起學(xué)生對本學(xué)科的興趣,也促使學(xué)生提前對自己的出路多作思考。
最后,結(jié)合教研室的科研課題以及本學(xué)科的前沿研究。教研室教師目前在研的項目包括梅州金柚的化學(xué)成分分析和藥效研究、廣藿香酮的提取分離和化學(xué)合成、紅冬蛇菰以及蒲桃的化學(xué)成分研究等,涉及萜類、黃酮類和香豆素類化合物。所以在介紹以上章節(jié)時,我們將自己的科研成果和體會與之聯(lián)系,使學(xué)生對本學(xué)科有了更直接的認(rèn)識。除了增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,對教師的科研工作以及本學(xué)科的最新研究動態(tài)有一定的了解,也可激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步深造的積極性。
天然藥物化學(xué)涉及大量單體成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、提取分離流程、光譜鑒定數(shù)據(jù)等,純文字課件表現(xiàn)既不直觀,又不形象。而通過插入多媒體如動畫、圖片、視頻等演示,直觀、清晰,更利于學(xué)生理解。為此,筆者對電子教學(xué)課件進(jìn)行了補(bǔ)充和改進(jìn)。例如:教材對溶劑提取分離方法僅作簡要文字描述,對具體操作和儀器等沒有詳細(xì)的介紹,但該內(nèi)容對于天然藥物化學(xué)各論的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗操作來說均是必備的知識。為使學(xué)生更好地掌握該部分內(nèi)容,我們在課件簡要字面描述的基礎(chǔ)上,增加了大量的多媒體材料——圖片、動畫、視頻等,詳細(xì)地講解了浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流法、連續(xù)回流法、超臨界流體萃取技術(shù)、超聲波提取技術(shù)等技術(shù)。其所涉及的設(shè)備儀器、操作要點(diǎn)、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn),均在課件中得以完整體現(xiàn),這為后期各論教學(xué)內(nèi)容的順利完成提供了保證。
沒有一本教材是“面面俱到”的。這要求教師結(jié)合學(xué)科知識、學(xué)生特點(diǎn)以及教師專業(yè)水平,選擇最合適的教學(xué)用書,同時輔以其他參考書,取長補(bǔ)短。筆者除了以衛(wèi)生部藥學(xué)專業(yè)統(tǒng)編教材為主要教學(xué)用書,另外還參考匡海學(xué)主編的《中藥化學(xué)》等教材。除了按教學(xué)大綱的要求組織教學(xué)內(nèi)容,也在備課時進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和調(diào)整,以取得更好的教學(xué)效果。如在講授生物堿的結(jié)構(gòu)分類時,教材采用的是按氮原子存在的主要基本母核類型進(jìn)行分類,即化學(xué)分類法,這種分類方法雖有利于了解其理化性質(zhì),但分類繁多,且不能互相關(guān)聯(lián)。故筆者改變思路,按照生源結(jié)合化學(xué)分類法來介紹,將生物堿按生源途徑分為兩種基核——氨基酸和甲戊二羥酸的衍生物,同核不同類的生物堿之間,母核的共同特征顯而易見,幫助學(xué)生更好地掌握生物堿的結(jié)構(gòu)特征。
此外,天然藥物化學(xué)涉及單體成分的結(jié)構(gòu)解析,尤其是核磁共振波譜,解析難度較大。除了應(yīng)教學(xué)大綱要求重點(diǎn)掌握的黃酮和蒽醌類,結(jié)構(gòu)解析相對較容易理解外,教材上介紹的其他種類化合物的結(jié)構(gòu)信息繁多,其中萜類和生物堿尤為復(fù)雜,且與此前學(xué)過的《波譜解析》知識點(diǎn)有斷層,學(xué)生難以掌握。同時,結(jié)構(gòu)解析需要豐富的經(jīng)驗,學(xué)生無法在短期內(nèi)掌握各種類型化合物的結(jié)構(gòu)解析知識,書本所教授的知識也不足以應(yīng)對實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題。這會讓學(xué)生對天然藥物化學(xué)的結(jié)構(gòu)解析望而生畏,產(chǎn)生理論與實(shí)踐的距離感,日后在科研工作中對此不知所措。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)解析除了依靠經(jīng)驗,還可借助各種軟件輔助。故筆者本著“不管黑貓白貓,抓住老鼠的便是好貓”的初衷,在教學(xué)過程中引入Chemdraw等畫圖軟件用于分子模擬等領(lǐng)域,便于學(xué)生從多個層面上掌握波譜解析,提高與時俱進(jìn)的科研意識與自主學(xué)習(xí)能力。
此外,在教學(xué)過程中地將授課、提問、交流心得、課后作業(yè)等有機(jī)結(jié)合在一起,大大提高了教學(xué)效率,加強(qiáng)了師生之間思維的交流,真正做到了教學(xué)相長。
天然藥物化學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程。通過實(shí)驗教學(xué),將理論知識投入實(shí)踐應(yīng)用,既加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握,還可提高學(xué)生思考、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力。因此,實(shí)驗教學(xué)在天然藥物化學(xué)教學(xué)中起著重要作用。
以往的實(shí)驗教學(xué)中,學(xué)生根據(jù)老師的板書或?qū)嶒炇謨园床烤桶嗟剡M(jìn)行操作,方法和步驟一成不變,導(dǎo)致學(xué)生主觀能動性下降,部分學(xué)生只動手不動腦,甚至應(yīng)付式地完成任務(wù),沒有充分地“消化”實(shí)驗內(nèi)容,這顯然對培養(yǎng)學(xué)生整體科學(xué)思維能力是不利的。要改變過去“按部就班式”、以教師為中心的教學(xué)理念,就要建立一種以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。所以,在自主設(shè)計實(shí)驗的教改思想指導(dǎo)下,將原來單一驗證式的實(shí)驗,轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計性實(shí)驗,即給定學(xué)生實(shí)驗主題,由學(xué)生自行查閱參考文獻(xiàn),設(shè)計實(shí)驗方案并實(shí)施。
例如在補(bǔ)骨脂提取實(shí)驗中,實(shí)驗教材采用乙醇冷浸法,學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)可用超聲波輔助提取法,大大提高提取效率,節(jié)省提取時間,故支持學(xué)生采取冷浸法和超聲波輔助提取法進(jìn)行平行試驗。通過平行設(shè)計實(shí)驗,使學(xué)生不局限于教材,學(xué)會優(yōu)選實(shí)驗方法,培養(yǎng)了學(xué)生探索和創(chuàng)新的能力;對學(xué)生自主設(shè)計的方案進(jìn)行肯定和修正,指導(dǎo)實(shí)驗操作,實(shí)驗流程規(guī)范化;對于實(shí)驗過程中遇到的問題,逐一評講,分析其原理并提出解決方案。這種實(shí)驗教學(xué)手段不僅保證了學(xué)生系統(tǒng)地獲得實(shí)驗的基礎(chǔ)知識、基本方法和基本技能,還能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)以及典型錯誤。
除此之外,將對天然藥物化學(xué)感興趣的同學(xué)引入教師的科研團(tuán)隊,提前進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行簡單的科研工作,為其提供更多的理論應(yīng)用實(shí)踐的機(jī)會,既鍛煉了學(xué)生的操作技能,使學(xué)生掌握一般天然藥物化學(xué)科研實(shí)驗的基本處理方法,又使其涉獵到課堂上沒有介紹的知識,開拓了視野,也提供了更多的發(fā)展方向。此舉進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量,也培養(yǎng)了學(xué)生良好的科研思維,為進(jìn)行畢業(yè)課題設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)。
考試是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),只有合理完善的考試評價體系才能反映和評估教學(xué)質(zhì)量。期末單獨(dú)一次性閉卷考試由于內(nèi)容局限,無法充分反映學(xué)生對知識的掌握程度。因此,筆者改革評估體系,采取多層次、分階段的考核模式,取得了較好的教學(xué)效果。
將該課程總評分為四部分,包括平時成績、實(shí)驗成績、期中考試成績以及期末考試成績。具體措施如下:第一,平時成績,占總成績的15%。主要考核學(xué)生課里和課后的學(xué)習(xí)表現(xiàn),如上課考勤、課堂紀(jì)律、回答提問、課后習(xí)題、團(tuán)隊作業(yè)(形成報告)等,來提高他們的學(xué)習(xí)積極性。第二,實(shí)驗成績,占總成績的15%。為了培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范化操作和科研思維,將學(xué)生在實(shí)驗課上的行為表現(xiàn)以及實(shí)驗報告的質(zhì)量列入實(shí)驗成績考核的一部分,并且在學(xué)期末組織實(shí)驗操作考核。此舉增加了學(xué)生平時對實(shí)驗的重視程度,養(yǎng)成良好的實(shí)驗操作習(xí)慣和形成良好的課堂秩序。第三,期中成績,占總成績的10%。中段考核能夠階段性考察學(xué)生學(xué)習(xí)情況,及時回顧學(xué)生在上階段對基礎(chǔ)知識的掌握情況,同時在一定程度上能起到督促作用。第四,期末成績,占總成績的60%。期末考試是考察學(xué)生對本課程掌握程度的主要依據(jù),故期末試題的設(shè)計和布局應(yīng)凸顯科學(xué)性。為了充分考察學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識分析和解決問題的能力,筆試試卷主要從基本知識和綜合應(yīng)用進(jìn)行出題??陀^題包括單選、多選或判斷題共占40%,基礎(chǔ)知識如名詞解釋等占10%,運(yùn)用基本理論鑒別物質(zhì)類型和解析天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)各占15%,綜合設(shè)計提取分離天然產(chǎn)物占20%。這種題型分布既考核了學(xué)生的理論基礎(chǔ)是否扎實(shí),又考察了學(xué)生綜合分析與解決問題的能力。
天然藥物化學(xué)課程是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和評價體系等教學(xué)改革的實(shí)施,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用綜合能力,為學(xué)生從事相關(guān)的工作和科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。
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Some Opinions and Understandings on Teaching Reform of Natural Medicinal Chemistry
HUANG Sihan,LIN Dadu,ZHANG Yong,LI Lanfang,ZHANG Shengyuan*
(Department of Pharmacy,Jiaying University,Guangdong Province,Meizhou 514031,China)
In view of the problems in teaching of natural medicinal chemistry and the learning characteristics of modern university students,the theoretical and experimental teaching of natural medicinal chemistry was reformed combining with the authors'experiences of learning and teaching.It has been found that this reform not only improved university students'abilities in resolving the problems in their real life and scientific research,but also cultivated their innovation consciousness and exploration abilities.
natural medicinal chemistry;teaching methods;teaching reform
10.3969/j.issn.1672-2779.2017.10.003
1672-2779(2017)-10-0006-03
:張文娟本文校對:李小芳
2017-01-21)
廣東省科技計劃項目【No.2014A020221061】;廣東省大學(xué)生科技創(chuàng)新培育專項資金項目【No.2016005】;梅州市科技計劃項目【No.201408】;嘉應(yīng)學(xué)院自然科學(xué)育苗工程項目【No.2016KJM02】
*通訊作者:mcdullzhang@yeah.net