天然產(chǎn)物提取實驗教學(xué)改革探究

馬超 曹森 杜超 成剛 成長俊

摘要：天然產(chǎn)物提取實驗是一門以中草藥、植物、瓜果為原料，研究天然產(chǎn)物物理、化學(xué)性質(zhì)的實驗類課程。其目的是通過實驗驗證理論知識，并加深對理論知識的理解；同時，訓(xùn)練學(xué)生的實驗操作技能，使其掌握天然產(chǎn)物的提取、分離、純化的方法。本文剖析了天然產(chǎn)物提取實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)的主要問題，通過教學(xué)改革，探索有效的天然產(chǎn)物提取實驗教學(xué)方法，為天然產(chǎn)物提取實驗的開展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：天然產(chǎn)物；實驗；教學(xué)改革；第二課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）15-0279-02

天然產(chǎn)物提取實驗課程任務(wù)是向?qū)W生介紹各類天然產(chǎn)物物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，使學(xué)生掌握常見天然產(chǎn)物提取技術(shù)的工藝和原理，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)實踐能力[1-2]。天然產(chǎn)物提取實驗課程內(nèi)容改革優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：首先可以根據(jù)學(xué)校所在地的社會資源，尤其是實踐教學(xué)資源的特色，在一定范圍內(nèi)，合理地對課程內(nèi)容進行改革，通過改革，學(xué)生能夠在實踐操作中鞏固理論知識體系，在理論學(xué)習(xí)中反哺實踐操作，形成理論和實踐的完美融合；其次，在天然產(chǎn)物提取實驗課程內(nèi)容方面形成具有當?shù)靥厣慕虒W(xué)內(nèi)容，形成特色教學(xué)，使專業(yè)教學(xué)更加適應(yīng)地方經(jīng)濟發(fā)展的需要；再次，通過教學(xué)內(nèi)容的改革，使我校化學(xué)專業(yè)學(xué)生的校內(nèi)實踐條件得到改善，為實踐教學(xué)創(chuàng)造良好環(huán)境；最后，我省具有眾多具備天然產(chǎn)物加工潛力的地方特色產(chǎn)品及企業(yè)，通過教學(xué)內(nèi)容的改革，可以提高學(xué)生的就業(yè)和從業(yè)能力。因此，天然產(chǎn)物提取實驗課程內(nèi)容的改革對提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，增強學(xué)生適應(yīng)當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)的能力，提高就業(yè)機會等方面具有重要作用。

一、天然產(chǎn)物提取實驗課程教學(xué)中存在的共性問題

1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不合理。天然產(chǎn)物提取實驗是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科，因此其具有專業(yè)知識復(fù)雜、課程內(nèi)容繁多、易混淆及產(chǎn)物名稱及化學(xué)式難記等特點。如：生物堿、黃酮、蒽醌、花色苷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)煩躁和厭學(xué)情緒；再如：水體醇沉、醇提水沉、堿溶酸沉、酸溶堿沉等分離方法容易混淆，使得學(xué)生在實驗中出現(xiàn)無法確定實驗方法的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。

2.實驗難度較大。天然產(chǎn)物提取實驗包括了天然產(chǎn)物分析、提取、純化、加工等方面，因此在教學(xué)的過程中，常常涉及一些課本外的延伸知識，而這些知識往往是通過教師直接傳授，學(xué)生在教學(xué)過程中只能被動接受知識點，不僅不能夠靈活應(yīng)用，還容易與其他知識點混淆，造成實驗失敗。

3.學(xué)生基礎(chǔ)較差。我校地處貴州，天然產(chǎn)物資源豐富，各類企業(yè)數(shù)量多、發(fā)展快，對相關(guān)方面技術(shù)人員具有較大需求，但我校作為二本院校，學(xué)生基礎(chǔ)相對較差，采用傳統(tǒng)的授課模式，學(xué)生往往感到復(fù)雜難懂，學(xué)習(xí)缺乏主觀能動性。其次，學(xué)生實驗操作能力較差，對常規(guī)儀器的原理和操作掌握較差，導(dǎo)致在實驗過程中不敢操作或操作錯誤等情況發(fā)生。

4.實驗學(xué)時安排不合理。天然產(chǎn)物提取實驗的準備和實驗過程常常需要大量的學(xué)時，而學(xué)校因為條件限制，排出的課時無法滿足學(xué)生完整地進行一次實驗。在教學(xué)中，為了縮短時間，很多準備工作，如樣品預(yù)處理、資料查閱、實驗方案設(shè)計等等均是授課教師代為完成，因此學(xué)生在實驗中不能夠主動地去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，僅能夠按照實驗步驟機械地進行實驗，久而久之，學(xué)生會喪失學(xué)習(xí)的興趣。

二、天然產(chǎn)物提取實驗課程教學(xué)改革基本思路

1.實驗內(nèi)容規(guī)范化。實驗內(nèi)容需要與地方特色和專業(yè)特點相結(jié)合。例如：貴州省藍莓、獼猴桃、核桃、刺梨產(chǎn)業(yè)資源較豐富，開設(shè)藍莓花色苷、獼猴桃籽油、核桃油、刺梨多糖提取與鑒定等實驗，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以為學(xué)生將來就業(yè)奠定基礎(chǔ)。產(chǎn)物名稱及化學(xué)式的學(xué)習(xí)可通過其中一個天然產(chǎn)物作為突破口，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，學(xué)會知識、掌握方法，達到舉一反三的效果。在實驗操作內(nèi)容上，需要將理論和實踐相結(jié)合，理論授課中將提取原理，如相似相容原理、吸附解吸原理、超聲波提取、微波提取、原理進行概括，并舉出相對應(yīng)的實例進行講解，在理論課后，指導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作，系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生，使其全面學(xué)習(xí)和掌握所學(xué)的知識和技能。

2.“第二課堂”與開放性實驗相結(jié)合。第二課堂是指在教學(xué)計劃之外，引導(dǎo)和組織學(xué)生開展的各種有意義的健康的課外活動，其具有內(nèi)容的廣泛性、組織機制的靈活性、活動時空開放性、活動效益綜合性等諸多特點[3-4]。“第二課堂”主要在課后如工作日晚上或周末進行開啟，學(xué)生只需要經(jīng)過培訓(xùn)后即可在實驗室內(nèi)自行開展實驗。通過“第二課堂”的開展不僅可以解決教學(xué)學(xué)時不合理的情況，還可以提供一種相對自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠在輕松的心情下進行學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。開放性實驗即學(xué)生自主選題后，進行文獻查閱，獨立設(shè)計實驗方案，并對實驗所學(xué)耗材進行預(yù)算和購置[5]。通過開放性實驗的開展，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生團隊精神，讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.實驗安排合理化。實驗安排需要循序漸進，具備層次感。因此，可以將實驗課按照內(nèi)容、時間、方式分為三個階段。

第一階段，主要為理論知識講授和基礎(chǔ)實驗。主要安排一些時間較短、操作較簡單的基礎(chǔ)實驗，使學(xué)生逐步掌握實驗儀器的基本操作，熟悉實驗環(huán)境，鞏固理論知識；隨后可以根據(jù)學(xué)生情況逐步增加實驗難度。

第二階段，通過第一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備了理論和實驗基礎(chǔ)，可以進行5—6個單元操作實驗以及1—2個綜合實驗。同時，開展文獻檢索的培訓(xùn)工作，使學(xué)生能夠獨立地進行文獻查閱和分析。

第三階段，本階段主要以開放性實驗為主，具體實施方法為：“第二課堂+模塊化”的方式進行。在本階段中，學(xué)生選擇感興趣的當?shù)靥厣Y源產(chǎn)品作為原料進行天然產(chǎn)物提取，學(xué)生選定研究對象后，通過查閱文獻、資料等手段，制定實驗方案，教師負責(zé)實驗方案把關(guān)和修改，實驗方案確定后，學(xué)生即可在“第二課堂”的學(xué)習(xí)中開展。

4.教學(xué)方式多樣化。信息化教學(xué)，是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支撐，應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法進行教學(xué)的一種新型教學(xué)方式[6]。通過信息化教學(xué)手段，教師可以直觀地向?qū)W生傳遞知識，不再受到時間、地點等因素的制約。

三、結(jié)論

天然產(chǎn)物提取實驗是一門課程內(nèi)容豐富、實踐性強的課程，在教學(xué)過程中教師不僅要向?qū)W生傳授基本的理論和操作，還需要激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生在實驗過程中學(xué)會思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。通過以上教學(xué)改革的嘗試，學(xué)生不僅掌握了常規(guī)的天然產(chǎn)物提取的理論和方法，同時養(yǎng)成了基本的科研習(xí)慣，提高了實踐能力及解決問題的能力。

參考文獻：

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[3]宋鵬，張亞冰，戴攀峰，等.植物天然產(chǎn)物開發(fā)實驗教學(xué)改革探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015，（24）：187-188.

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