天然藥物化學實驗教學改革探討

俞媚華，侯愛君，王 洋

(復旦大學藥學院 實驗教學中心，上海201203)

0 引 言

天然藥物化學是藥學專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，它是運用現代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門科學。其研究內容包括天然藥物有效成分的結構類型、理化性質、提取分離及結構鑒定等［1］。它不僅要求學生熟練掌握天然產物的提取分離技能，也要求學生能設計實驗并對實驗結果做出結論;這樣不僅可以培養(yǎng)學生的動手能力，更能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。所以我們既需要通過驗證方式來鞏固學生們的理論知識，更需要注重課程的實踐性、應用性和綜合性。

目前，隨著中藥現代化和國際化的發(fā)展，天然藥物化學越來越顯示出其重要作用［2］。從天然產物中提取分離天然活性成分，不僅可以解決新藥的來源問題，還可以推進中藥的現代化，把中藥推向國際市場［3］。但是現有的實驗教學模式大多是以驗證性實驗為主，嚴重制約了學生學習的實踐創(chuàng)新能力，致使學生的思維單一僵化，從而影響教學質量。如何使學生更好地掌握這門課程，達到培養(yǎng)目標是一個值得認真思考和研討的問題。本文結合本院系的特點，探討了天然藥物化學實驗課的改革措施。

1 實驗器材實物化

實驗器材實物化具體包括:實驗用藥材或植物，實驗用分離純化材料，實驗用大型儀器等［4］。由于課程時間的限制，實驗所涉及的藥材是經過粉碎的生藥粗粉，不利于學生感官認識，所以可以附上原植物圖片圖，也可以增加植物標本［5］。例如黃芩苷的提取，筆者會先描述植物的基源，展示植物飲片，講解黃芩中的有效成分或其主要有效成分黃芩苷的提取工藝等，有利于學生獲得全面的知識。學生實驗用分離材料多為硅膠，可以展示幾種不同的分離材料如反相材料ODS，凝膠材料Sephadex，大孔樹脂HP-20 等，分別描述各自適用范圍及注意事項。并且可以選取硅膠這種常用材料，制作薄層層析和柱層析的操作視頻播放［6］，吸引學生的注意力，便于學生理解記憶。本科生很少接觸大型實驗儀器，而我們本科實驗中心，儀器設備先進，有HPLC-DAD-ELSD、GC-MS、UV、IR 等，我們計劃下一步在實驗中增加天然產物化學結構解析的示教內容，使同學們學會運用UV、IR、MS、NMR 各種方法分析化合物結構，提高同學結構解析的能力。同時在揮發(fā)油含量測定中，適當增加GC 快速分離及鑒定揮發(fā)油，同時配以GC 圖片、GC 中的毛細管色譜柱圖片，以輔助講解［7］。

通過實驗器材實物化，不但使講授者便于講解，使授課深入簡出，豐富課堂內容，活躍課堂氣氛，更為重要地是可以充分發(fā)揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性，利于學生對實驗操作和實驗儀器原理的理解，提高學生的學習興趣，使教學過程得以優(yōu)化，在一定程度上可以達到素質培養(yǎng)的教育效果。

2 與“生藥學”有機結合

生藥學和天然藥物化學都是以藥用植物作為研究對象，對其所含的有效成分藥進行研究，闡明其發(fā)揮藥效作用的物質基礎［8］。所以這兩門課程的理論與實驗的部分內容存在一定程度的重復和交叉，尤其是在植物的化學成分和理化鑒定方面，因而我們在上課時注意這兩門課程的有機結合［9］。例如天然藥物化學實驗中漢防己甲素和乙素的分離時［10］，可以把生藥學實驗中使用的生物堿的常用沉淀試劑補充進去，使各實驗間有效銜接，增加系統(tǒng)性。同時，還可以適量增加漢防己生藥的性狀鑒定，顯微鑒定和理化鑒定，力求突出重點，避免重復。這樣的綜合性實驗不僅包括了對具體生藥的鑒定，還對其主要成分進行了提取分離，最后根據藥材的實際應用情況，使學生對生藥代替品，偽品或有效成分的資源植物有了比較。這樣，既涵蓋了生藥學和天然藥物化學實驗的相關內容，又使學生對相關專業(yè)知識進行系統(tǒng)的運用和總結。通過具體的實驗操作使學生掌握對生藥進行真?zhèn)巍?yōu)劣鑒定及提取分離有效成分的不同實驗方法，也讓學生明確天然藥物的研究必須基于對材料的正確鑒定，才能保證后續(xù)一系列實驗的可靠和有效。

3 開展設計性實驗

在以往的實驗教學中，實驗方法和步驟一成不變，學生按部就班地進行實驗，這種教學形式以教師為主，僅鍛煉了學生基本實驗操作能力，不利于學生整體科學思維能力的培養(yǎng)，顯然不符合培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型學生的教育思想。為此，要改變過去“填鴨式”和“傳授式”的教學理念，建立一種以學生為中心的“引導式”和“啟發(fā)式”的教學理念。所以我們擯棄了原來單一驗證式的實驗，嘗試增開了設計性實驗，即學生根據老師給定的題目，自行查閱相關參考文獻，設計技術路線并實施的實驗［11］，這樣既充分調動學生的主觀能動性，又能培養(yǎng)他們獨立分析問題和解決問題能力。

例如在揮發(fā)油提取中，實驗教材中采用水蒸氣蒸餾法，通過學生查閱相關文獻發(fā)現有多種提取方法:超臨界CO2萃取法、索氏提取法和超聲波輔助提取法等［12-14］。鑒于實驗室條件，我們支持學生采取水蒸氣蒸餾法和索式提取法進行平行比較試驗，取得良好的實驗效果。在整個實驗教學過程中，教師引導學生優(yōu)選實驗內容，修正實驗方案，指導實驗操作，解決實驗過程中遇到的問題，對實驗結果進行分析討論。這種設計性實驗不僅保證了學生系統(tǒng)地獲得實驗的基礎知識，基本方法和基本技能，還能發(fā)現學生的閃光點以及典型錯誤，鼓勵學生大膽探索、大膽創(chuàng)新。

4 建立完善的成績評價體系

以往，天然藥物化學實驗課都是附屬于理論課教學，實驗步驟，實驗條件是按照老師的設計進行，所得的實驗現象，實驗報告基本是千篇一律。這樣的評價方式使學生的積極性不能持續(xù)發(fā)揮，實驗教學效果無法達到長期效果。為了改變這一情況，我們將實驗課單列出來作為一門課程進行考核。在考核中改變過去只重視實驗結果和實驗報告的做法，把實驗理論考核、實驗操作技能、實驗結果和報告等作為綜合評定指標［15］。實驗理論考核包括實驗室安全規(guī)范，實驗原理，常用試劑配置和使用，常用儀器設備使用原理等。實驗操作技能包括實驗操作是否符合操作規(guī)程，實驗注意事項是否明確，儀器設備的選擇與使用是否正確、規(guī)范，遇到實驗中的問題是否能盡快分析和解決。實驗結果和報告主要看格式是否規(guī)范;實驗結果是否合理，是否針對本次的實驗結果進行分析討論，是否有科學性和合理性，若有提出建設性、創(chuàng)新性的見解，可適當地給予加分。這樣的評價體系就可以覆蓋整個教學環(huán)節(jié)，真實全面地反映學生的知識、能力和素質，使成績的評價更加合理，加強學生重視實驗課的程度，培養(yǎng)他們嚴謹的科學研究態(tài)度。

5 結 語

在天然藥物化學實驗課的教學過程中，時刻注意以學生為主體，以教師為主導，利用多種教學形式和手段，加強與相關基礎課程的有機結合，以培養(yǎng)學生學習能力作為教學的主線，“授之以漁”，激發(fā)學生的學習興趣。使學生學完本門課程后，具備獲取知識的能力，設計研究思路與方案的能力，運用知識的能力，共享知識的能力，發(fā)現知識的能力和傳播知識的能力。

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