趙煥新 賈獻(xiàn)慧 唐文照 杜成林

摘 要：天然藥物化學(xué)是一門綜合性學(xué)科，在藥學(xué)和制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)中占有重要地位。為提高天然藥物化學(xué)的教育教學(xué)質(zhì)量，將PBL教學(xué)法應(yīng)用于天然藥物化學(xué)理論課及實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程中，為探索適合我校天然藥物化學(xué)課程的教學(xué)模式提供了參考。

關(guān)鍵詞：天然藥物化學(xué)；教學(xué)模式；PBL教學(xué)

天然藥物化學(xué)是研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科，內(nèi)容包含了不同類型活性成分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、理化性質(zhì)、提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定以及生物活性等。由于本課程知識(shí)點(diǎn)繁雜、內(nèi)容抽象，學(xué)生對(duì)于該門課程的學(xué)習(xí)倍感壓力，普遍反映比較難學(xué)。該課程是我校藥學(xué)和制藥工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，同時(shí)也是核心課程之一，如何改革教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使學(xué)生能夠真正參與知識(shí)建構(gòu)是當(dāng)前天然藥物化學(xué)教學(xué)改革中亟須解決的問(wèn)題。PBL（Problem-Based Learning）是一種基于問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，它強(qiáng)調(diào)從問(wèn)題入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自主性，讓學(xué)生有針對(duì)性地探索并運(yùn)用理論知識(shí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維以及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。為進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，將PBL教學(xué)法應(yīng)用于天然藥物化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程，為探索適合我校天然藥物化學(xué)課程的教學(xué)模式提供了參考。

一、PBL教學(xué)法在天然藥物化學(xué)理論課中的應(yīng)用

PBL的核心是從問(wèn)題入手進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合科研實(shí)踐和社會(huì)生活，在備課過(guò)程中，針對(duì)課前、課中、課后設(shè)計(jì)若干問(wèn)題，從不同角度和層面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)。下面以萜類化合物為例介紹PBL教學(xué)法在天然藥物化學(xué)理論課中的應(yīng)用。

1. 課前設(shè)計(jì)問(wèn)題引出教學(xué)內(nèi)容。在講萜類化合物時(shí)，并沒(méi)有直接進(jìn)行課本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，而是首先向?qū)W生展示了正在接受頒獎(jiǎng)的屠呦呦、紅豆杉、銀杏葉、穿心蓮等圖片，以此抓住學(xué)生的眼球，調(diào)動(dòng)起上課的積極性，然后分別引出抗瘧藥物青蒿素，抗腫瘤藥物紫杉醇，治療心腦血管疾病藥物銀杏內(nèi)酯以及抗炎藥物穿心蓮內(nèi)酯，四者的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、并無(wú)特征性的母核結(jié)構(gòu)。當(dāng)向?qū)W生說(shuō)明它們均屬于一類化合物時(shí)，學(xué)生既驚訝又不解，帶著“為什么結(jié)構(gòu)差異較大的幾個(gè)化合物屬于同一類？該類化合物為什么不像黃酮類化合物那樣具有明顯的特征性骨架？它們還有哪些特殊性質(zhì)、生物活性？”等問(wèn)題開始學(xué)習(xí)。

2. 課中拋出問(wèn)題進(jìn)行討論點(diǎn)評(píng)。根據(jù)授課進(jìn)度，針對(duì)概括性的內(nèi)容、重點(diǎn)或難點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的問(wèn)題進(jìn)行小組討論，如“萜類化合物之間有什么聯(lián)系，如何解釋青蒿素、紫杉醇等差異較大，但都屬于萜類化合物？為什么中藥玄參、地黃在炮制加工后會(huì)變黑？穿心蓮內(nèi)酯的抗炎活性療效確切，若要進(jìn)一步開發(fā)成臨床用藥應(yīng)怎么做？”等。隨機(jī)抽取小組代表對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行陳述，再由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。

3. 課后留出問(wèn)題進(jìn)行分析研究。在課堂后期，會(huì)對(duì)本次授課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，明確重點(diǎn)及難點(diǎn)，同時(shí)告知下節(jié)課內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，以備課上討論時(shí)能提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，增加學(xué)生在課堂活動(dòng)中的參與性。此外，針對(duì)本節(jié)重點(diǎn)或難點(diǎn)，設(shè)計(jì)思考題。實(shí)踐證明，在天然藥物化學(xué)理論教學(xué)中采用PBL教學(xué)法，以問(wèn)題為導(dǎo)向貫穿課前、課中、課后的學(xué)習(xí)，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性、活躍了課堂氣氛，又能針對(duì)實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析思考，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

二、PBL教學(xué)法在天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

1. 實(shí)驗(yàn)選擇?！皾h防己中漢防己甲素、乙素的提取、分離和鑒定”是天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中較為系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，除涉及生物堿的一般提取分離外，還包含了萃取、柱層析、薄層層析等，能較全面地反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解以及實(shí)踐能力。故研究選擇該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行PBL教學(xué)的對(duì)比研究。

2. 實(shí)驗(yàn)對(duì)象。選擇藥學(xué)專業(yè)60名學(xué)生，分為PBL組（30人）和傳統(tǒng)組（30人），每一組再分為5個(gè)小組并設(shè)立組內(nèi)負(fù)責(zé)人。

3. 實(shí)驗(yàn)實(shí)施。對(duì)于PBL組，于實(shí)驗(yàn)前兩周，由教師簡(jiǎn)要講述該實(shí)驗(yàn)的目的和要求后，進(jìn)行相關(guān)的文獻(xiàn)調(diào)研、小組內(nèi)討論，實(shí)驗(yàn)前一周進(jìn)行小組匯報(bào)及教師點(diǎn)評(píng)，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而傳統(tǒng)組則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前自主預(yù)習(xí)，教師講授實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出下列問(wèn)題進(jìn)行小組測(cè)試：（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是什么？（2）在堿沉淀后為何采用乙醚或環(huán)己烷—乙酸乙酯萃取？（3）采用硅膠柱層析進(jìn)行分離時(shí)，漢防己甲素和漢防己乙素的出柱順序是什么？（4）為何大多數(shù)生物堿需要在酸性條件下進(jìn)行沉淀反應(yīng)？（5）在柱層析時(shí)教材中采用了環(huán)己烷—乙酸乙酯—二乙胺系統(tǒng)作為洗脫溶劑，若實(shí)驗(yàn)室中缺少了其中的某個(gè)試劑，有無(wú)其他洗脫溶劑可以替代并舉例說(shuō)明？

4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，PBL組和傳統(tǒng)組的學(xué)習(xí)主動(dòng)性存在一定差別，前者能積極地查閱文獻(xiàn)及相關(guān)資料，根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行小組討論確定初步實(shí)驗(yàn)方案，然后針對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行組間討論、教師點(diǎn)評(píng)，確定最終實(shí)驗(yàn)步驟。而后者的自主學(xué)習(xí)效果欠佳，大部分依賴教師的講授，處于被動(dòng)接受狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，PBL組和傳統(tǒng)組均能根據(jù)擬定的實(shí)驗(yàn)步驟完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。但傳統(tǒng)組的實(shí)驗(yàn)用時(shí)較長(zhǎng)，小組內(nèi)成員的協(xié)作性較差，出現(xiàn)了諸如柱表面不平整、流速過(guò)快、干柱等多種問(wèn)題，且對(duì)于問(wèn)題的處理能力不足。小組測(cè)試結(jié)果顯示，對(duì)于問(wèn)題（1）、（2）和（3），PBL組與傳統(tǒng)組均能較好地回答，兩組之間差別不大；對(duì)于問(wèn)題（4），課本上并沒(méi)有給出詳細(xì)的解釋，但根據(jù)對(duì)理論知識(shí)的理解，傳統(tǒng)組的回答率約為56%，PBL組約為63%，后者略顯優(yōu)勢(shì)；問(wèn)題（5）則屬于拓展性內(nèi)容，傳統(tǒng)組對(duì)該問(wèn)題基本沒(méi)有回答，僅隨機(jī)說(shuō)出了可采用乙醚或氯仿洗脫；而PBL組的回答較為踴躍，因進(jìn)行了相關(guān)的文獻(xiàn)閱讀及信息檢索，除了實(shí)驗(yàn)教材上列出的洗脫體系外，另積累了石油醚—乙酸乙酯3∶1；二氯甲烷—甲醇9∶1等洗脫溶劑，PBL組的優(yōu)勢(shì)明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)組。經(jīng)過(guò)對(duì)比，在天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，PBL法的教學(xué)效果在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，提升其溝通協(xié)作能力方面要優(yōu)于傳統(tǒng)法。

三、小結(jié)

通過(guò)天然藥物化學(xué)理論課和實(shí)踐課的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，基于PBL模式的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，提高了其思維能力及綜合素質(zhì)，與傳統(tǒng)教學(xué)相比有一定的優(yōu)勢(shì)。然而，該教學(xué)模式同樣也有一定的不足，如耗時(shí)較多，學(xué)生雖認(rèn)同PBL教學(xué)模式，但也反映增加了學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)；此外，當(dāng)班級(jí)人數(shù)較多時(shí)，PBL的實(shí)施有些困難，特別在文獻(xiàn)調(diào)研、小組討論環(huán)節(jié)，自制能力差的學(xué)生往往存在依賴心理。盡管如此，PBL教學(xué)法仍為天然藥物化學(xué)教學(xué)模式的改革提供了一條路徑，為提高教育教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。

（通信作者：杜成林）

參考文獻(xiàn)：

[1]李洪娟，王春華，侯桂革，等.天然藥物化學(xué)課程教學(xué)分析[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2017，19（7）：498-501.

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基金項(xiàng)目：濟(jì)南大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J1750）；濟(jì)南大學(xué)重點(diǎn)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JZ1609）。

作者簡(jiǎn)介：杜成林，副研究員，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)。