問題列舉法在《天然藥物化學》實驗教學中的應用探索

孫璐宏

武漢輕工大學生物與制藥工程學院 湖北 武漢 430023

引言

《天然藥物化學》是藥學類本科專業的專業基礎課程，其實驗教學環節包含了部分綜合性、設計性的實驗項目，其中“銀杏葉總黃酮的提取”就是一項典型的綜合性、設計性實驗項目。通過實踐教學使學生掌握天然藥物化學的相關理論、重要天然活性成分的分子結構類型、物理化學性質、最基本的提取和分離純化方法，對提升學生的實驗操作能力和思考問題能力有很大幫助[1]。然而當前的實驗課程中存在一些問題，主要體現在：①學生沒有意識到實驗課程的重要性，在實驗操作過程中，學生習慣機械性地對照著實驗指導書上面的實驗步驟操作，缺乏發現問題的能力和思考問題的能力[2]；②學生缺乏發現問題的能力，而教師也沒有拋出問題進行正確引導，導致整個實驗課程較為枯燥，部分感興趣的學生能夠認真完成實驗，不感興趣的學生則無所事事；③由于實驗內容和評分標準存在問題，導致學生在課堂上爭先恐后地趕抄實驗報告，而千篇一律的實驗報告也加重了實驗課程的枯燥。基于以上問題，本文以《天然藥物化學》實驗中“銀杏葉總黃酮的提取”項目為例，運用學生自主設計的實驗方式，教師提出問題表，學生在實驗過程中以問題為導向[3]，以解決問題和思考問題為核心展開實驗操作，最后以回答問題的形式完成實驗報告，目的在于提升學生實驗興趣，激發學生思考問題，提升解決問題的能力。

1 實驗方法

本次課程實驗學生共26人，課前教師布置任務，由學生自主查詢資料設計實驗流程，以學生提交最多的三種方法即乙醇直接提取法、超聲輔助提取法、索氏提取法進行實驗，以蘆丁標準品為對照品，用氫氧化鈉-硝酸鋁法繪制標準曲線，教師根據實際情況對各種提取方法進行了適當修改。

選取完整的銀杏落葉，于103 ℃下烘干至恒重，粉碎制得銀杏葉粉。索氏提取法：準確稱取5.0g銀杏葉粉于索氏提取器中，用80 %乙醇，料液比1:20（g/ml），在水浴90 ℃條件下回流2 h。提取液減壓抽濾后倒入燒杯，加一倍蒸餾水，再加入等量乙醚，全部倒入分液漏斗中，混勻，靜置20 min，取2 ml下層液體置于50 ml容量瓶，用80 %乙醇定容，搖勻，按標準曲線方法顯色后于510 nm處測定吸光度[4]。直接提取法：將5.0g銀杏葉粉直接置于250 ml圓底燒瓶中，用80 %乙醇，料液比1:20（g/ml），于水浴90 ℃條件下回流1h，隨后按照索氏提取法的后續步驟進行，并測定吸光值。超聲波輔助提取法：將5.0 g銀杏葉粉置于250ml圓底燒瓶中，用80%乙醇溶解，料液比1:20（g/ml），在超聲功率150W，超聲頻率40KHz，水溫50 ℃條件下超聲提取0.5h。隨后按照索氏提取法的后續步驟進行，并測定吸光值[5]。

2 問題表的設計

設計問題表的原則是要能夠鞏固學生基礎知識、能夠激發學生實驗興趣、能夠引導學生探索問題，教師根據學生層次、學生背景知識以及課前預習情況設計合理的問題列表，學生在自主設計實驗的流程上對照問題進行解答，實驗操作過程中進行深入思考，本項目設計了以下幾個問題，見表1。

表1 問題列表

3 問題的解答與分析

3.1 學生的探索

該問題表在課堂中發給學生，由于本實驗中有大量時間在等待提取，學生可在這一時段翻閱書籍、查詢文獻，準備完成問題列表中的任務，實驗操作過程中可對照實驗方法和問題，分小組進行討論，形成小組答案。例如表1中的問題①③④⑤，均可由學生在課堂上自行完成。

3.2 教師的引導

首先，教師應對學生小組討論的結果進行評價，對學生未得出結論的小組或結論有問題的小組進行疑難解答；其次要對當前實驗課程進行適當延伸，引發學生更深入的思考。例如表1中的問題⑩，基于本次實驗，對于如何優化提取方法，可引入正交分析法的概念，引導學生科學地設計實驗，達到以最少的實驗次數獲得最優條件的目的。

3.3 師生互動

師生互動環節的特點是將主觀講授與客觀對象之間進行課堂翻轉，角色互換，反客為主，教師處于從屬地位，讓學生主導課堂教學進程，由學生根據教師規定的內容獨立地完成課堂任務[6]。師生互動主要對兩類學生展開互動教學，其一，大部分學生實驗參與度較高，能夠積極查閱文獻并分析實驗中遇到的問題，教師可隨機抽1-2個小組組長進行簡短匯報及總結，針對以上問題，提出本小組及個人的看法；其二，少部分學生參與度較低，對這部分學生應通過隨機提問的方式進行互動，促使這類學生能夠主動思考問題。

4 教學效果分析

4.1 成績分析

成績采用百分制，對選修該門課程的26名學生進行分析。80-85分區間人數為5人，占比19.23%；86-90分區間人數為18人，占比69.23%；91-95分區間人數為3人，占比11.54%。成績分布表明86-90分區間人數最多，另外兩個區間人數較少，呈明顯正態分布趨勢，表明區分度較好。從實驗報告批閱情況來看，大部分學生在回答問題⑤⑥⑩時扣分較多，表明今后在教學過程中應更加注意學生實驗操作是否規范，另外理論課程中也應增加科學研究前沿等信息以拓展學生思路。

4.2 課程評價分析

表2 問卷調查表

課程評價以問卷調查表的形式進行，發放問卷26張，收回26張，在問卷的1-4個問題中評價為非常滿意的學生占比分別為92.3%、96.15%、92.3%、96.15%。表明采用問題列舉法能夠激發學生實驗興趣，提高實驗課程參與度，從一定程度上提高學生分析問題的能力。在今后的實驗教學中應加強以問題為導向的教學理念，讓學生帶著問題進行實驗操作，一方面可以督促參與度不高的學生，另一方面可以提升參與度較高學生的分析能力，配合小組討論問題的方式，在整個實驗課程中可形成激烈的研討氛圍，這也是今后實驗教學的一個發展方向。