基于PBL的天然藥物化學課程教學改革與實踐*

楊明利，張 煥，王維維，李洪雷，王 萌，李園園，王秀軍

(1 南京醫科大學康達學院藥學部，江蘇 連云港 222000；2 江蘇海洋大學藥學院，江蘇 連云港 222000)

天然藥物化學是運用有機化學、波譜學、色譜學的相關理論與技術，研究天然藥物中具有生理活性二次代謝產物的提取分離、結構鑒定、生物合成、生理活性等，是藥學相關專業的一門重要的專業必修課[1]；該課程理論抽象，實踐操作技術性強，且知識和技術更新快、發展迅速，現有的天然藥物化學教學模式中，教師大多采用PPT與講授相結合的教學模式[2]。這種傳統的教學模式，教師占主導地位，學生課堂參與度低，積極性和靈活性差，學習依賴性和隨意性高，容易造成學生逃課、厭學和敷衍順從等。因此，改變傳統教學模式，充分發揮學生學習主動性與創造性迫在眉睫[3]。

PBL(Problem-Based Learning)是基于問題的一種學習模式。它最早應用于醫學領域，近年來，已逐步發展為世界范圍內推廣最多的一種教學模式[4-5]。PBL是以學生為中心，通過小組討論的方式，學生在開放的情景中，利用多種渠道主動獲取知識、應用知識，并解決問題，教師參與其中，就某一個主題作為研究對象的一種課堂教學模式[6-8]。PBL 教學方法使用問題對學生的技能進行培養，包括團隊合作能力、認知能力、批判思維能力等等，尤其能夠培養和提高學生的創新實踐能力，適應新時代素質型、應用型人才培養的需求[9]。

1 天然藥物化學教學模塊分析

鑒于學習目標及教學內容難度，本研究對于總論部分“天然藥物化學成分的提取分離和鑒定技術”等基本理論的學習，仍以傳統的教學方式為主，對于各論部分，尤其是“黃酮、皂苷、生物堿”等重點章節，開展PBL學習模式，使PBL 教學與傳統教學模式有機結合、相互補充。

圖1 教學模塊分析

2 天然藥物化學PBL案例編寫思路

首先結合藥物發現或臨床用藥設定一個故事情節，引入代表性中藥材，設置關于該藥材有哪些生理功效？目前上市的相關產品有哪些？近年研究方向是什么？在使用中有什么不良反應等問題，引起學生的求知欲望。

引導學生依據有機化學知識，從化學結構推導該類化合物的理化性質及在自然界的存在狀態，然后再從應用的角度出發，提出我們如何提取得到這類化合物，結合之前總論學習的基本技術選擇相應的提取(浸漬、回流、超聲、微波等)和分離(沉淀、結晶、萃取、色譜等)方法；最后通過學習文獻，總結該類化合物的鑒定方法(包括理化鑒定、色譜鑒定和波譜鑒定)。

總之，案例編寫要達到PBL教學設定的既定目標，一是教學目標：必須掌握化合物結構特征、理化性質、提取分離及鑒定技術；二是能力目標：學會如何選擇和評價提取分離方法，如何查閱文獻；三是專業素養：培養嚴謹的邏輯思維能力，文獻閱讀能力，歸納總結能力，并且引導學生多留心生活周圍的藥材和天然藥物，緊密結合實際，把握學科發展方向，做到學以致用。

圖2 黃酮類化合物PBL授課流程

3 PBL案例實施流程

3.1 課 前

提前一周發放PBL案例，以槐米和葛根兩味藥材的化學成分、提取分離、臨床研究、產品開發為主線，根據教學目標設置相關問題，學生一般8～10人為1組，組內人員根據學習目標明確分工，查閱相關文獻和資料，積極準備。

3.2 課 中

各小組針對案例提出的問題，結合教材及自己查閱的文獻資料，先在組內分享討論，教師提醒組員按照黃酮類化合物的結構分類、理化性質、提取分離、結構鑒定整理思維導圖，并標出重難點；教師在整個過程中進行觀察和引導，避免討論話題偏離和冷場，并做好過程評價記錄。

小組討論結束后，教師對同學存在的問題及教學重難點進行講解，比如：堿溶酸沉法提取黃酮類化合物、聚酰胺色譜法分離黃酮類化合物及黃酮類化合物的波譜特征等。并對每個小組的課堂表現進行評價，小組成員也要對課堂表現做出自評，相互評價才能揚長避短，不斷進步。

3.3 課 后

小組成員以PPT或者思維導圖的形式整理學習成果，展示文獻資料，標明出處，也可以引用教學視頻，增強學習趣味性與直觀性，下次課以組為單位進行成果匯報。

3.4 成果展示

由學生自愿或組員推薦某位成員進行學習成果匯報，使學生更多的參與課堂，由被動接受轉變為主動展示，實現課堂的有效翻轉，教師根據學生的PPT制作情況、知識結構完整性、匯報語言簡練程度、引用文獻規范性及專業性等角度進行評價。

3.5 過程評價

小組成員每回答或提出一個問題、做一次匯報，教師會發給一張“課堂參與卡”，以此評價學生的課堂參與度，這樣有利于活躍學習氛圍，促進知識的掌握和運用，也鍛煉了學生分析和解決問題的能力，學生將會更加注重和享受學習過程。過程評價指標如表1所示。

表1 PBL課堂過程評價指標

4 PBL學習效果評價

為了更好的評價天然藥物化學PBL課堂效果，本研究通過問卷星發布調查問卷，讓學生從課堂參與度、知識掌握程度、能力培養及課堂滿意度幾方面，共設置8個問題，每個問題又分四個等級“很滿意、基本滿意、一般、不滿意”進行評價。2017級藥學4班共24人，參與調查24人，參與率為100%，統計結果如表2所示。

從表2調查結果可知，93.4%的學生認為能夠提高學習積極性及課堂參與度；96.9%學生認為可以提高團隊協作能力；91.1%的學生認為可以提高他們語言表達及與人溝通的能力，而這三點正是我們進行PBL教學改革的初衷，同時，調查結果顯示，PBL學習模式在提高學生專業知識歸納能力、文獻查閱和分析能力、發現、分析、解決問題能力、主動思考及再學習的能力、PPT及思維導圖制作能力方面的滿意度均超過85%，表現出學生對天然藥物化學PBL課堂效果的整體認同讀還是很高的。

表2 天然藥物化學PBL課堂效果評價(n=24)

5 結 語

(1)PBL 教學方法中，注意引導學生提出和專業相關的合理問題，避免問題太難或偏離實際，會使學生后期無法解答，偏離學習的目標；或者問題太簡單，會使學生感覺沒有參與性，調動不起學生自主學習的積極性；

(2)本次PBL涉及班級人數較少，由于是小班化教學，對師資及硬件設施都有一定的要求，后期研究中，應擴大應用范圍，進一步驗證本研究的成果，使PBL運行方案更加完善，使學生充分的享受課堂，展示以學生為中心教學模式的優勢；

(3)除了本研究展示的案例外，在萜類化合物及揮發油的學習中，我們以青蒿素和紫杉醇為主線設置問題與討論；皂苷類學習中引導學生與表面活性劑結合，從結構與功能的角度理解記憶，掌握皂苷類成分的結構特征與生理功能；生物堿的學習中以嗎啡、鹽酸小檗堿、苦參堿等為主線，開展PBL學習討論，都很受學生歡迎，教學效果良好，值得推廣。