藥學專業天然藥物化學與波譜分析課程的融合教學研究與實踐

李瑞燕，王 濤，田海英，李文娟

(長治醫學院，山西 長治 046000)

天然藥物化學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學科，也是藥學專業學生必修的一門重要的專業課程。其研究內容包括各類天然藥物化學成分(主要是生理活性成分或藥效成分)的結構特點、物理化學性質、提取分離方法以及主要化學成分的結構鑒定等[1]。波譜分析是綜合運用紫外、紅外、核磁共振和質譜(通常稱“四大波譜”)的基本理論和解析方法鑒定有機化合物(藥物分子)結構的一門課程。

天然藥物化學中的各類化學成分的結構鑒定正是波譜分析在天然藥物化學研究中的重要應用，而且在天然藥物化學課程的講授過程中占很大比例，而波譜分析課程的實踐部分需要有種類豐富的樣品(有機化合物、藥物分子)。因此，波譜分析課程與天然藥物化學有著相互依存的天然聯系。

本課題擬將天然藥物化學和波譜分析的教學內容融合在一起穿插教學，并與傳統的教學方法進行比較，來探討將課程融合后對天然藥物化學和波譜分析的教學效果是否會產生影響，為探索新型的教學模式提供理論和實踐依據。

一、對象與方法

(一)教學對象。

預選我院藥學專業四年制本科2013級三年級學生(不含專升本)，將每個年級學生隨機分為融合組(n=38)和非融合組(n=36)，兩級學生均通過全國高考統一招生，前兩年基礎課成績經統計學分析無顯著差異性。

(二)教學師資。

兩組所有課程的相應章節均由具備豐富教學經驗的同一教師授課，講授過程均采用多媒體教學為主，板書為輔，在教學過程中引入CBL、PBL或交互式教學方法的教學內容也相同。兩組學生所用天然藥物化學及波譜分析教材、教學大綱、教學內容均相同。

(三)教學過程。

融合組在三年級下學期和四年級上學期總共一學年的時間完成天然藥物化學與波譜分析融合課程的教學任務。具體融合教學方法是理論課講授中，將波譜分析的基本原理、方法和技術融入天然藥物化學各章節，在實驗教學中，天然藥物化學實驗提取分離得到的產物作為波譜分析實驗的樣品，如天然藥物化學實驗中虎杖中蒽醌化合物的提取分離和鑒定實驗，提取分離和經過精制得到的大黃素、大黃酚等化合物可用于紫外、紅外等波譜分析鑒定和儀器操作實驗。非融合組按照傳統的教學安排完成教學任務，即在三年級下學期完成波譜分析教學，在四年級上學期完成天然藥物化學教學。

(四)教學效果評價。

1.教學時數。在融合過程中，通過集體備課的方式，有計劃地組織授課教師集體討論相關章節[2]，進一步明確授課內容中的融合部分，避免重復講解又銜接不好的問題。紫外光譜、核磁共振原理在波譜分析中已詳細講解，那么在天然藥物化學課程講授的時候以提問、舉例或討論的方式加強學生理解和應用。以表明經過融合教學后是否可以縮減學時數，增加學生自主學習的時間。

2.考試。采用學年末課程全部結束后進行考試，試題內容包括一般性題，考察學生分析問題和解決問題能力的題目，考察學生對兩學科知識相互聯系、融合的綜合性題目。比較兩組學生考試的總體平均成績的差異及卷面中綜合分析題成績的差異。

3.問卷調查。由代課教師在課程結束后發放問卷，統一獨立完成，當場收回。

(五)統計分析。

采用SPSS 19.0統計軟件，計量資料用t檢驗，計數資料用秩和檢驗，檢驗水平定為α=0.05，P<0.05表明有統計學差異。

二、實驗結果

(一)教學時數。

融合組兩門課程教學總學時數減少了18個學時，占總學時數的10.9%(見表1)。

表1 兩組總學時數比較

(二)考試成績。

加大了綜合能力的培養比重，采用形成性考核的方案，采取閉卷+開卷+課堂表現= 100分的形式(其中閉卷60%，開卷30%，課堂表現占10%)，其中，開卷的50%是綜合分析題。融合組期末測試成績平均分明顯高于非融合組，有顯著性差異(P<0.01)；綜合分析題均分融合組顯著高于非融合組，有顯著性差異(P<0.01)(見表2)。表明將兩門課程整合教學后學生的主動學習能力和運用所學理論解決實際問題的能力得到了大大的提高，取得了良好的教學效果。

表2 兩組考試成績比較分)

注：與非融合組比較，**P<0.01

(三)問卷調查。

與非融合組相比，實施融合教學后的融合組學生對天然藥物化學知識的系統掌握有顯著的提高，對整個天然藥物的研究與開發有整體認識，并提高了學生學習波譜分析課程的興趣、自主學習的能力以及綜合分析問題和解決問題的能力(見表3)。

表3 兩組學生對教學效果的評價(人)

注：A：顯著提高 B：略有提高 C：無明顯變化或略有下降

三、討 論

(一)融合教學的體會。

天然產物數量巨大，結構類型繁多[3]。將天然藥物化學融合波譜分析教學使學生更容易系統掌握不同類型天然藥物的結構特征及其波譜規律。比如黃酮類化合物一章，紫外光譜在這類天然化合物的結構鑒定中發揮著重要作用，紫外光譜的原理相對簡單易懂，因此在波譜分析課程講解完原理以后，天然藥物化學課程主要關注不同取代基變化對化合物紫外吸收帶的影響[4]。如黃酮、黃酮醇等多數黃酮類化合物因分子結構中存在桂皮酰基及苯甲酰基組成的交叉共軛體系，所以在200-400nm的近紫外區域發生n→π躍遷，產生主要的兩個紫外吸收帶。融合教學使教學時間變得充足，教師可以對圖譜進行詳細解析，對每一類天然藥物都用波譜分析知識反復鞏固，并各有側重，提高學生學習效果、激發學生興趣、減輕學生課業負擔，收到比傳統的分別單獨教學更好的效果。

(二)課程融合的優勢。

實現天然藥物化學與波譜分析理論課程和實踐課程的整體融合，既強化了波譜分析課程學習的應用性，又使學生在學習天然藥物化學的過程中加深對結構特征的理解，使理論教學和實際應用聯系起來，體現了知識的連貫性；從長遠來看，融合教學使學生對整個天然藥物的研究與開發程序有整體認識，培養了學生的科研思維和創新意識，更好地促進藥學專業本科學生人才培養方案的實施和人才培養目標的實現。