制藥工程專業“天然藥物化學實驗”的教學改革探索

游林紅 李先兵 郭云貴 吳杰 尤園

摘 要：本文依據“天然藥物化學實驗”教學的特點，就在實驗教學中如何針對制藥工程專業的學生開展有效的專業實驗教學，如何改進天然藥物化學實驗并向綠色化學回歸進行探索。

關鍵詞：天然藥物化學實驗；有效教學；探索；實踐

作者簡介：游林紅，本科，武漢生物工程學院高級實驗師，研究方向為天然產物提取分離純化鑒別研究；李先兵，通訊作者，武漢市新洲區李集教育總支，小學高級教師，研究方向為中小學教育教學管理研究；郭云貴，碩士，武漢生物工程學院副教授，研究方向為藥用植物組培提取相關研究；吳杰，碩士，武漢生物工程學院副研究員，研究方向為藥物的合成提取制劑研究；尤園，碩士，武漢生物工程學院講師，研究方向為天然產物提取分離純化鑒別研究。（湖北 武漢 430415）

基金項目：本文系市級高校教研項目“從制藥企業生產實踐出發實施藥物化學實驗教學模式的改革與實踐”（編號：2014039）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）14-0098-02

“天然藥物化學實驗”是制藥工程專業一門重要的專業基礎課程，在制藥工程教育體系中占有重要地位，是以天然藥物化學理論為依據，更多地體現專業操作，包括天然產物中有效成分的生物轉化、提取分離和鑒定、理化鑒別和含量測定等內容[1]，具有很強的專業實踐特色[2]。因專業化學實驗的性質特點，更多趨向于明顯的實驗結果和綠色化學的要求，這對教師在實驗教學過程中依據現有的實驗條件，針對學生的實際情況開展教學，改進實驗方法，以達到更好的教學效果，提出了一定的思考。

一、“天然藥物化學實驗”有效教學的特點

1.依據專業實踐教學特點，讓學生輕松高效地掌握專業知識和技能。“天然藥物化學實驗”中的每一個實驗教學項目都環環相扣，有一定連續性。不僅可以對各類天然活性有效成分的提取分離和鑒別，而且能進一步鞏固課堂所學的基本理論知識，讓學生熟悉并掌握各種操作技術和儀器設備的使用方法，為后續的專業學習深造和畢業后從事相關的工作奠定良好的專業實踐根基，實驗項目前半部分主要完成天然有效成分的提取步驟，后半部分主要完成天然有效成分的分離鑒別步驟，且大都以天然藥材為實驗材料完成提取過程。在實驗教學過程中，實驗項目涉及有效物質提取時，依據實驗需要，提前準備好該實驗需要的實驗材料的原藥材，學生通過眼觀、鼻聞、手摸等直觀認識藥材，教師結合原藥材簡要講授該藥用植物的科屬、產地、入藥部位、有效成分、藥效、藥理作用和上市藥物等導入新課，讓學生通過感官認知將實驗材料的原有形態和加工后的實驗材料進行連接；通過有效成分和藥效、藥理作用以及上市藥物的簡要講授，讓學生對提取目的和意義，激發學生的實驗興趣，為實驗新課講授實驗材料有效成分的提取起到積極作用。

課程教學的重點是提取的實驗步驟，教師講授時要保證教學思路清晰。如果提取的有效成分是單體化合物，就結合天然藥化理論，引導學生理解該化合物提取的步驟，在實驗操作部分，學生在老師的指導下能輕松高效地完成規范的提取操作，這就為實驗后半部分完成天然有效成分的分離鑒別打下良好基礎。要達到這一實驗教學效果，要求教師專業技能扎實，操作規范性強，在語言表達良好的基礎上積極思考和實踐，做好備課和課堂教學設計等方面，這都會給實驗教學帶來一定的積極影響，使附加認知負荷降低，生成認知負荷升高[3]，形成高效課堂。

2.全面了解學生所學專業特點，整體把握課程內容。教師應從整體上對天然藥化實驗的內容進行把握，實驗項目的基本內容結構、各部分間的區別與內在聯系、教學環節與實驗課堂的講授要有機配合，用少量時間在第一堂課將該課程的前修課程和后續課程的關系以及該實驗課程的發展史、現狀和發展方向進行介紹，引導學生明確自身所學專業和該實驗課程的地位作用。同時與天然藥物化學理論教學的老師交流，了解學生的理論學習情況，以便結合理論更有效地指導實驗課教學，讓理論與實踐教學有機結合。在講好實驗內容的前提上，適當介紹一些與實驗內容相關的最新進展，提升學生對本實驗課課程的信心，便于他們認真把握，規范操作。

3.分析任課班級的學生學情，做到知己知彼。就“天然藥物化學實驗”而言，實驗教學之前教師應主動與所帶課班級的輔導員班主任聯系，全面了解班級學生的學習狀態，為實驗教學做好準備。在課堂實驗教學中，針對制藥工程專業學生整體有較強專業操作能力，可適當加強實驗教學的深度和寬度，在實驗教學完成的基礎上引導學生學會初步的實驗設計，保證實驗教學有效進行。

二、改進實驗，為有效實驗教學提供保障

1.實驗原料的改進。“天然藥物化學實驗”中的“黃柏中鹽酸小檗堿的提取”一直使用黃柏為原料，因有效成分含量低，提取效果不明顯，影響了學生的實驗興趣和積極性。通過查閱文獻，與同事討論，利用黃連和黃柏兩種原料平行試驗，發現實驗5克黃連提取鹽酸小檗堿的量近似相當于黃柏100多克提取鹽酸小檗堿的量。雖然黃連價格較貴，但用量少，黃柏便宜，但用量多，兩者一次實驗用量成本基本持平，但黃連實驗現象明顯，可達到更好的實驗效果。

2.倡導綠色化學的環保理念。“天然藥物化學實驗”中的“大黃中游離蒽醌的提取”實驗，提取溶劑是三氯甲烷，許多文獻都選用此溶劑，但其毒性及廢液處理面臨困難，就此問題與同事一起商量，因本實驗是分離和鑒定，于是選用二氯甲烷、乙酸乙酯來做平行實驗代替三氯甲烷作溶劑，也取得較好的實驗效果，相對減少了實驗的毒副性，使學生實驗向綠色環保專業化學實驗的方向邁進。

3.提取方法的改進。在黃酮類物質提取實驗“槐米中蕓香苷的提取中”，結合文獻資料，通過多次實驗，在相同量槐米的基礎上，對槐米中蕓香苷的提取用超聲波提取和滲漉提取進行比較，結果顯示用超聲波提取有效成分的結果優于滲漉提取，用超聲法代替滲漉法提高了效率，改進了實驗效果。

4.改進實驗項目，參與實驗室建設。在原有學生實驗的基礎上，依據教學大綱的要求，針對實驗室實驗課特點及學生特點，增加實驗教學項目，設計實驗方案，改進了學生實驗的效果，使學生實驗向企業需求靠攏；立足實驗室，不斷加強學習并掌握各種儀器的使用，進行專業學習思考，借助現代精密儀器進行研究分析，向其他有專長的老師請教，了解新儀器的使用和維護。參與綜合性、設計性實驗的設計，不斷探索和實踐教研及科研設計新思路，做到教學研究與教書育人緊密結合。

經過近三年對制藥工程專業“天然藥物化學實驗”的探索和實踐，提高了學生對專業學習的興趣，他們對天然藥物化學實驗及專業的認識不斷加深，實驗操作能力進步明顯。但教學改革需要相應的配套條件，也要老師和學生投入大量的時間和精力。為了使制藥工程專業的學生能更好地適應天然藥物化學行業的發展，“天然藥物化學實驗”教學要加強與藥企的合作交流，加強實驗設施建設，開發更多的與藥企接軌的實驗項目，為社會培育行業所需的優秀人才。

參考文獻：

[1] 梁敬鈺.天然藥物化學實驗與指導（第2版）[M]. 北京：中國醫藥科技出版社.20-36.

[2] 吳立軍.天然藥物化學實驗與指導（第3版）[M]. 北京：中國人民衛生出版社.1-3.

[3] 王立波，楊春娟.教學互動在天然藥物化學課程教學中的應用[J].藥學教育，2015，27（1）：40-41.

[4] 趙芬琴，董磊，韓光，等.討論法在“天然藥物化學”教學中的應用[J]. 中國科技信息，2013，（16）：269-269.

責任編輯 秦俊嫄