天然藥物化學實驗教學的實踐與改革

王宜海+喬愛敏

摘要：天然藥物化學是我國高等院校藥學專業的主干課程之一，充分發揮天然藥物化學實驗課程的教學功能對于全面提高學生綜合素質、培養學生的創新研究能力大有裨益。過去幾年，我們教研室在優化實驗課堂教學內容、完善實驗教學設計、加強學生創新和科研能力培養等方面進行了改革和創新探索，在實踐中取得了一定的效果。

關鍵詞：天然藥物化學；實驗教學改革；創新能力培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）36-0265-02

天然藥物化學是綜合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學科。其研究內容非常廣泛，包括各類天然藥物化學成分的結構特征、物理化學性質、提取分離方法、結構鑒定方法以及生物活性，為藥物開發奠定基礎。同時也研究活性成分的生物合成途徑和規律以及藥效成分在植物體內的積累、采集、存儲過程中的變化等，為實現天然產物的主動獲取和高效生產并用于疾病防治奠定基礎。[1]由于從天然產物中開發新藥具有周期短、成功率高、毒副作用小、容易獲得結構新穎的活性先導化合物等特點，天然藥物一直是藥物研發中的熱點，國內外制藥企業對天然藥物的研發都投入了巨大的人力和物力。天然藥物化學是我國高等院校藥學專業的主干課程之一，其相關的理論與實踐知識也是藥學專業畢業生進入藥學領域工作的必備基礎。天然藥物化學涵蓋有機化學、藥物化學、分析化學、藥理學等多個學科的基礎知識，是一門綜合性與實踐性非常強的學科。因此，如何設計并高效開展好天然藥物化學實驗，讓學生熟練掌握基本技能和方法，有效鞏固和提升理論知識，切實提高學生分析問題、動手解決問題的能力，是天然藥物化學實驗教學的重要任務，對培養全面高素質的藥學專業人才具有深遠的意義。[2]本文就所在學校在天然藥物化學實驗教學進行的一些改革和探索進行探討，以期進一步提高我校天然藥物化學課程的教學質量，為培養具有創新能力的藥學專業人才提供參考。

一、不斷豐富完善教學內容

作者所在學院的天然藥物化學實驗教學內容在逐年改進，現設有《蘆丁的提取和鑒定》、《小檗堿的提取和鑒定》等經典的驗證性實驗，每個實驗包括煎煮、回流提取、減壓濃縮、過濾、萃取、硅膠/氧化鋁柱層析、薄層層析和紙層析等基本實驗技術。緊密圍繞有效成分的結構類型，分別從理化性質、提取分離方法以及結構鑒定等方面入手，實驗內容盡可能多地涉及各種實驗方法和操作技術，一方面驗證了課堂學習的理論知識，真正實現理論與實踐相結合，另一方面在這些實驗中逐步培養學生養成良好的實驗操作習慣，掌握基本實驗技能，確保學生在運用所學知識進行分析和解決問題方面得到必要的專業訓練，達到學以致用的目的，并培養學生逐漸形成嚴謹的科學作風和科研素質。

隨著天然產物分離鑒定技術的不斷發展，UV、IR、MS、NMR等波譜技術已經成為天然產物結構鑒定的常規手段，但是，目前由于實驗條件和經費限制，對于化學成分結構鑒定方面的實驗設計主要停留在利用標準品共薄層分析、顏色反應等技術層面，而對于能夠更好地表征化學結構信息的波譜學技術如UV、IR、MS、NMR等，沒能在實驗中很好地開展。這也是我們實驗教學以后應該努力改進的地方。

二、開展設計性實驗

為了充分調動學生的學習積極性和主觀能動性，逐步實現實驗從基礎技能培訓向專業應用型實驗和綜合創新型實驗的轉變，我們在開設上述基礎性驗證實驗的基礎上，增設了一個學生自主設計性實驗。首先，由教研室指定實驗內容范圍供學生參考。然后，學生以小組為單位通過查閱資料并結合自身興趣、選定實驗材料、擬定實驗方案，由指導教師對實驗設計的科學性和可行性進行把關，提出修改意見，學生進一步修改完善并確定實驗方案，最后由學生完成實驗、分析實驗結果、撰寫實驗報告。在進行《補骨脂素的提取分離與鑒定》當中，通過查閱資料，學生大膽設想，設計了多套補骨脂素提取分離方案，有回流提取、超聲提取、重結晶純化、柱色譜純化等。通過對不同提取分離方法的比較選擇，加上對多種方案得到的目標成分的產率和純度比較分析，既強化了學生的系統理論知識，鍛煉了動手能力和分析解決問題的能力，最重要的是有利于培養學生的創新能力和探索精神。通過這種實驗改革的實踐，我們收到很好的效果。隨著實驗條件的不斷改善，我們計劃進一步提高設計性實驗的比例，放寬實驗選題范圍，給學生更多自由發揮的空間。

三、注重創新和科研能力培養

由于本科實驗大多都按既定的教學計劃進行，雖然在實驗課程開設上我們盡可能拓寬選題范圍，提供更多的實驗材料與儀器供學生自主設計，但由于實驗條件的限制，多數情況下還是按照書本上的知識和老師的思維進行，對科研能力的培養鍛煉不夠。因此我們正在逐步建立起本科生與研究生導師的對接平臺，鼓勵對科學研究有濃厚興趣的本科生積極聯系本校天然藥物化學相關專業研究生導師，進入研究生實驗室進行進一步的學習和提高。在研究生導師以及研究生的指導和幫助下，本科生可以了解到本專業領域最前沿的學術動態，其學習的積極性、主動性也會被調動起來，并將其求知興趣轉移到科研工作中來。

總之，實驗課是對學生進行知識整合、基本科研技能、創新思維能力、科研成果轉化等多種能力進行全面綜合訓練的重要手段。充分發揮天然藥物化學實驗的教學功能對全面提高學生綜合素質、培養學生的藥物創新研究能力大有裨益。只有從根本上完善和優化實驗教學內容和模式，才能培養出適應時代發展和市場需求的人才。隨著國家科技發展和生命科學研究的不斷深入，對中藥現代化和科技創新的要求也不斷提高，這也要求高校針對天然藥物化學實驗課教學的特點，對傳統的實驗教學理念和教學方式進行不斷改革和探索，緊跟學科發展需求開設相關實驗項目，真正提高實驗教學質量和學生綜合素質。[3-6]

參考文獻：

[1]裴月湖，婁紅祥.天然藥物化學[M].北京：人民衛生出版社，2016.

[2]華會明，陳剛，高慧媛.在天然藥物化學教學中構建本科生自主學習模式的教學實踐[J].教育教學論壇，2014，（53）：279-80.

[3]李博，趙楠，王宇.《天然藥物化學》實驗教學的現狀與改革思考[J].教育教學論壇，2016，（41）：261.

[4]靳珍，高美玲，張昭圣.天然藥物化學實驗教學的探索與創新[J].教育教學論壇，2016，（49）：163.

[5]李會珍，李曉君，張志軍.植提特色天然藥物化學的教學模式研究[J].教育教學論壇，2015，（15）：110.

[6]劉蕾，劉艷霞，劉俊康.天然藥物化學實驗教學改革探索[J].中國醫學教育技術，2013，27（3）：344.endprint