基于自主學習生態(tài)評價體系的中藥化學教學案例分析*

周媛媛，關 楓，劉 源，金 陽，付 蕾，楊炳友

(黑龍江中醫(yī)藥大學藥學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

《中藥化學》課程內(nèi)容涵蓋廣泛、知識點眾多，而且也是一門實踐性很強的專業(yè)課[1]。學習內(nèi)容主要包括研究中藥中有效成分的化學結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、提取分離方法與技術、結(jié)構(gòu)鑒定(或確定)、檢識等[2]。“中藥化學課程的自主學習生態(tài)體系評價”是在正確理解《中藥化學》課程的內(nèi)涵和任務基礎上，依據(jù)該課程的體系改革的目標，不斷摸索、總結(jié)并制定的，為培養(yǎng)適應中醫(yī)藥發(fā)展需要既有扎實理論基礎又有較強動手能力的高素質(zhì)自主學習型人才提供堅實保障。評價體系對教師和學生具有雙向促進和強化作用，對于整個教學過程具有很大的激發(fā)和提升作用。基于課程內(nèi)容存在學科交叉復雜、知識點量大、綜合分析偏多等特點，為教學帶來了不容回避的困難，我們從課程教學中代表性案例入手[3]，利用建立的自主學習“多元化、多指標”生態(tài)評價體系，衡量學習效果并找到解決問題的有效途徑。

有關自主學習生態(tài)評價體系及其建立思路如下：首先我們根據(jù)“教、學、悟、用、展”各環(huán)節(jié)的特征，設置基本要求，并以評價指標的反饋(包括教學目標是否達成，教學方法是否適用、教學內(nèi)容是否合理)再進一步優(yōu)化“三形式-五層次”中涉及的教育實施模塊(見圖1)。下面我們從環(huán)節(jié)設置基本要求中涉及到的“基礎性”、“全面性”、“實踐性”、“多樣性”、“交叉性”以及“高階性”的六個特征性入手，結(jié)合具體代表案例分析各教學環(huán)節(jié)與其相互關系，解釋相關評價指標的內(nèi)涵和效果。

圖1 自主學習效果評價體系

1 基礎性

本課程內(nèi)容包含了如黃酮類、三萜類、醌類、苯丙素類等各類化學成分類型，每類成分都有其獨特的母核和取代基特征。如黃酮類化合物具有2-苯基色原酮母核，根據(jù)黃酮類化合物A環(huán)和B環(huán)中間的三碳鏈的氧化程度、三碳鏈是否構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)、3位是否有羥基取代以及B環(huán)(苯基)連接的位置(2位或3位)等特點(分類情況見圖2)，可將主要的天然黃酮類化合物分為黃酮醇、二氫黃酮、異黃酮和查耳酮等。學生結(jié)合以往有機化學知識在學習本部分內(nèi)容時可以采取自主學習模式，也可以通過教師簡單舉例講解后再自行進行歸納分類學習。除了結(jié)構(gòu)分類、一些化學成分基本定義、科屬分布和主要活性都可以歸屬于“基礎性”內(nèi)容，考慮到該部分學習對象具有規(guī)律性強、易于理解等特點，主要對應的教學環(huán)節(jié)是“教”和“學”，尤其是以學生為主體的“學”。最終考察教學目標是否達成，主要是考察學生對理論基礎知識的掌握程度，是否能夠做到熟記并歸類整理，能否較順利地開展自學講授；教學方法和策略主要考慮采用以教師為輔的啟發(fā)式案例法結(jié)合學生為主的發(fā)現(xiàn)學習和合作學習；教學內(nèi)容主要涉及上述講到的客觀性內(nèi)容。

圖2 黃酮主要結(jié)構(gòu)分類情況

2 全面性

本課程每一章從內(nèi)容看涉及化學結(jié)構(gòu)、物理化學性質(zhì)、提取、分離、檢識、結(jié)構(gòu)鑒定或確定等一系列階梯遞進式知識體系，如醌類化合物，首先介紹了苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌成分類型，到依據(jù)其酸性、升華性等特性，可選擇堿提酸沉、升華法等提取分離手段獲取，再到醌式結(jié)構(gòu)化學定性檢識，最后結(jié)構(gòu)解析，既涵蓋豐富多樣的理論知識又涉及到實踐技能培養(yǎng)，均體現(xiàn)了“全面性”特點。不論在教師“教”還是學生“學”的環(huán)節(jié)中，都應該重視知識的“點、線、面”有機結(jié)合。在中藥化學課程中“全面性”往往也是注重基礎性、廣泛性，主要對應“教”、“學”和“展”三個教學環(huán)節(jié)中。最終評價指標的考察包括學生是否形成了以基礎知識為本，以綜合實踐為重的自主學習能力，具備從事中藥開發(fā)、生產(chǎn)、加工、質(zhì)量評價、臨床應用等相關工作的全面性素質(zhì)；教學方法主要涉及講授法、演示法、練習法等；教學內(nèi)容主要是客觀性、原理性理論知識以及規(guī)范實操性內(nèi)容為主(注：本部分內(nèi)容深度及廣度要高于基礎性教學內(nèi)容)。

3 實踐性

中藥化學是一門實踐性極強的科學，因此實驗教學在整個學生課程體系中占有舉足輕重的地位，全日制本科學生本課程的理論與實驗教學時數(shù)比為1∶1。為了加深學生對理論課汲取內(nèi)容的理解和運用，更好地適應未來生產(chǎn)和科研需要，讓學生“提前熱身”在實驗室進行實踐基本技能培養(yǎng)是十分重要的。例如，我們在實驗教學中設置了開發(fā)性實驗——設計多種實驗方案從槐米中提取黃酮類化合物蘆丁，依據(jù)蘆丁極性較大且有酚羥基顯酸性的特點，可以選擇水提取，醇提取或者堿水提取等方法，再根據(jù)提取溶劑特征設計不同的提取方式，如煎煮法、回流法、超聲提取法等，不論哪種途徑，哪種方式只要具有合理性、可行性即可。由上述案例可知開放性實驗(具有拓展性、綜合性以及自擬設計性特點)往往能夠培養(yǎng)學生發(fā)散性、多樣性思維，以最大限度發(fā)揮學生學習的主動性，著重培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力、探索創(chuàng)新能力及組織管理能力。但由于開放性實驗不確定性和未知性較大，教師應在教學中加以啟發(fā)引導，以有效控制實驗發(fā)展的方向而更易達成目標。“實踐性”不僅滲透于師生互動的“教”與“學”環(huán)節(jié)中，也體現(xiàn)在學生自主學習的“悟”和“用”中，只有仔細觀察實驗中的現(xiàn)象，認真記錄實驗數(shù)據(jù)，積極分析和討論實驗結(jié)果才能真正做到學有所“獲”。 最終考察教學目標是否達成培養(yǎng)學生具有基本的實驗操作技能，使學生掌握常規(guī)中藥化學所涉及有效成分的提取、分離、精制、檢識等一系列基本技能、基本操作方法；教學方法主要涉及演示法、啟發(fā)法、討論法等；教學內(nèi)容主要來源于實驗教學內(nèi)容以及課后科研實踐。

4 多樣性

“多樣性”是覆蓋在“教、學、悟、用、展”五個層次所有教學環(huán)節(jié)中的，這里“多樣性”具體指的是教學資源多樣性、教學方法多樣性、教學形式手段多樣性以及學習動力多樣性。首先，教學資源多樣性強調(diào)打破“唯書本是尊”的傳統(tǒng)，知識的獲取途徑可以是課堂、網(wǎng)絡和課后實踐等，如我們課后組織學生開展“有關酸堿性成分檢識方法差異性研究”本科創(chuàng)新實驗研究，通過“查閱并整理文獻資料”→“設計預實驗”→“正式實驗”→ “結(jié)果討論與總結(jié)”，上述這一系列實驗科研培訓，很多學生掌握了課題中涉及的主要成分類型和酸堿性基團來源，以及絡合、離子化、共軛等檢識原理方面的關鍵內(nèi)容；其次，教學方法要多樣性，選擇適合的教學方法對于學生的學習效果非常重要，具體看在“教”的環(huán)節(jié)大多都伴之以案例法、啟發(fā)法，“學”、“悟”和“展”的環(huán)節(jié)多用討論法、練習法，“用”的環(huán)節(jié)多以自主啟發(fā)法、學習法、練習法等；再者，“多樣性”也體現(xiàn)在教學形式和手段上，如在“悟”、“用”、“展”等高層次要求上，多采用翻轉(zhuǎn)課堂，微課和協(xié)作問答等形式；最后，學習動機的多樣性主要源于其機制的復雜性，有近景的直接性動機和遠景的間接性動機，高尚的、正確的動機與低級的、錯誤的動機，內(nèi)部動機和外部動機等。不論哪種動機，最重要的是激發(fā)學生產(chǎn)生動機，并由學習的被動性轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的主動性。考察多樣性目標是否達成、方法是否適用、內(nèi)容是否合理主要標準是要做到八字原則——“多而不亂、相容相合”。

5 交叉性

《中藥化學》是中藥學類專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系中的一門非常重要的專業(yè)課程，其知識內(nèi)容融會貫穿于許多其它課程之中，具有承上啟下、聯(lián)絡貫通的重要作用。一方面，中藥化學與現(xiàn)代科學如化學、物理學、生物學、植物學、現(xiàn)代醫(yī)藥學等理論和技術相互結(jié)合；另一方面，中藥化學與本領域其他學科理論與技術相互滲透，在以知識延伸為特點 “展”(即指知識延展、遷移)這個教學環(huán)節(jié)尤其要注重知識的交叉性。為了更好地讓學生自主學習過程中體會學科間交叉性，基本前提是學生不但應保證有各門課程扎實的知識功底，還要具備各課程間知識點、線和面的串聯(lián)、對比及整合能力。如以“烏頭”為例從中藥化學角度闡明其炮制原理：烏頭中含有大量雙酯型生物堿類化合物，毒性極強，水加熱煎煮后毒性降低或消失。從化學成分角度分析是由于雙酯型生物堿水解后轉(zhuǎn)變成毒性降低的單酯型生物堿，再進一步水解后轉(zhuǎn)變成幾乎無毒性的醇胺型生物堿(反應原理見圖3)。在“交叉性”方面，最終考察的教學目標為是否達成了培養(yǎng)學生對各門類知識的有效融合和靈活運用，是否能利用學科交叉性知識解決實際生產(chǎn)和科研中遇到的問題；教學方法主要涉及案例法、啟發(fā)法、討論法等；教學內(nèi)容不局限于課堂和書本，可以來自學術講座、文獻學習等。

圖3 烏頭堿水解反應

6 高階性

“高階性” 最初是作為金課一項標準提出的。針對自主學習生態(tài)體系評價我們也提出了高階性要求，是培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維，為中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展輸送高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。最終考察教學目標為是否達成了拓寬學生的知識視野，是否激發(fā)了學生的求知欲和創(chuàng)新欲，是否培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和不斷探求真理的精神和能力；教學內(nèi)容主要體現(xiàn)在課程中理論知識的難點和高水平實踐技能的培養(yǎng)上，教學方法也要注意與教學內(nèi)容相適應。如化合物結(jié)構(gòu)的波譜解析需要具備學生很高的綜合分析推理能力，是教學難點之一，要求學生不僅要從一維氫譜和碳譜獲取結(jié)構(gòu)骨架基本概況，還要從二維如HSQC、HMBC及COSY譜中找尋取代基連接位置和順序等重要細節(jié)信息，從而對結(jié)構(gòu)進行有效推斷。在教學方法上主要采取演示法、練習法，由易到難、循序漸進地展開學習，以簡單案例引導學生入門，再形成自學能力；高水平實踐技能培養(yǎng)主要是讓學生除了有規(guī)范的實驗操作技能外，還要具備靈活的實驗設計能力、創(chuàng)新的科研能力。如在實驗課程中涉及色譜法對大黃中各蒽醌類成分分離的內(nèi)容，從柱色譜填料選擇原則、上柱操作手法訓練、洗脫收集合瓶判斷等各個步驟都引導學生主動思考、縝密規(guī)劃，最終對得到的分離產(chǎn)品進行定性定量檢識判斷，在教學方法上主要采用演示法、討論法等。

7 結(jié) 語

自主學習是全世界范圍內(nèi)都在提倡的一種學習方式，也是當今教育的主題[4]。培養(yǎng)學生的自主學習能力，使學生由“學會”走向“會學”，不再受時間、空間的限制，能夠有效實現(xiàn)終身學習，從而適應知識日新月異變化、社會飛速發(fā)展的現(xiàn)實[5]。我們嘗試將生態(tài)學習觀與自主學習能力培養(yǎng)相結(jié)合，更突出研究方法的整體性、關聯(lián)性，初步構(gòu)建了自主學習生態(tài)體系。本文結(jié)合多年教學體會和經(jīng)驗，從代表性教學案例入手，對“教、學、悟、用、展”不同層次各教學環(huán)節(jié)引入多元化、多指標評價方案，研究發(fā)現(xiàn)雖然目標都是培養(yǎng)學生自主學習能力，但是每個環(huán)節(jié)都要有獨特的、相適應的教學方法和考核標準，不能采用“一刀切”模式。希望本研究為今后其他專業(yè)建立類似自主學習生態(tài)體系提供參考，也為本領域培養(yǎng)中醫(yī)藥高素質(zhì)人才提供新的模式和思路。