張 冕,萬 芳
(荊楚理工學院 化工與藥學院,湖北 荊門 448000)
天然藥物化學是運用現(xiàn)代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科,是制藥工程專業(yè)一門重要的必修課。本課程通過研究天然藥物化學成分的結(jié)構(gòu)特點、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)的檢識及鑒定等內(nèi)容,培養(yǎng)學生具有從事天然藥物的生產(chǎn)和化學研究的能力。該課程涉及到藥物化學、藥理學、生物化學、藥物分析等各個學科的知識。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及多學科的交叉重組,天然藥物化學的研究對象也由高等植物擴大到低等植物、動物、微生物,特別是對海洋生物的研究近年來發(fā)展迅速[1-3]。同時,以天然產(chǎn)物為先導化合物是目前新藥研究的重要源泉之一,因此本課程的教學也應(yīng)順應(yīng)時代的發(fā)展,筆者認為課程教學改革的重點是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著科技的飛速發(fā)展,學科知識更新迅速,如何在這一形勢下進一步提高天然藥物化學的教學質(zhì)量,是值得授課教師認真思考和積極探索的課題。
天然藥物化學涉及的知識面廣、深,且天然化學成分的結(jié)構(gòu)復雜、性質(zhì)多樣,因此課堂內(nèi)容繁多,教師在授課的時候如果僅將知識點進行詳細講解,教學方式的單一往往很難收到一定的成效。此外,這門學科還需要學生具有基礎(chǔ)化學等課程的基礎(chǔ)知識,如果學生這部分的知識掌握不牢固會使得他們在學習的過程中遇到一定的障礙,進而就會對此門課程產(chǎn)生一定的厭學情緒。此外,教學過程中提取分離部分、結(jié)構(gòu)鑒定部分的內(nèi)容相對較難,尤其是有些類型的化合物,波譜學的特征較為復雜,學生學起來覺得有些晦澀難懂。加上近些年天然藥物化學的發(fā)展十分迅速,教材知識的更新相對有些滯后。課程的實踐環(huán)節(jié)部分以往大多開設(shè)的為一些驗證性的實驗,設(shè)計性、綜合性、開放性的試驗相對較少,這種模式不利于學生綜合能力的培養(yǎng),也不利于學生今后在工作中處理實際問題。
2.1.1 適當應(yīng)用PBL教學法
PBL教學法即“以問題為基礎(chǔ)的學習”,是一個注重理解和解決問題的學習過程,其具體實施步驟為提出問題、收集資料、小組討論、總結(jié)匯報。這種教學方法讓他們根據(jù)問題有針對性的查找資料,并對資料進行分析歸納,并和同學們進行討論,最終每組形成自己的觀點并進行陳述。這個過程中教師通過問題激發(fā)學生產(chǎn)生學習興趣,引導學生自主學習,克服了傳統(tǒng)教學法的弊端,并在解決問題的過程中學習知識及技能,學生綜合運用知識的能力也得到了鍛煉[4-5]。
筆者在講授黃酮類化合物時,在上一內(nèi)容學完后先提出問題讓學生課后分析思考,比如“在我們的日常生活中有哪些食物、藥物中含有黃酮類化合物?黃酮類化合物是不是其結(jié)構(gòu)和顏色與名稱有著某種聯(lián)系呢?如果有的話,其結(jié)構(gòu)及顏色有什么特點?黃酮類化合物的溶解性如何?其酸堿性有怎樣的特征及規(guī)律?”如此設(shè)疑可使學生對所要學習的內(nèi)容產(chǎn)生興趣,學生通過課前預習或是查閱有關(guān)資料,通過一定的渠道獲得問題的答案和解決問題辦法。在講解生物堿類化合物時,筆者也曾嘗試以嗎啡、麻黃堿為例將PBL教學法引入課堂。
這種教學法在實施的過程中,關(guān)鍵是如何精心設(shè)計問題,問題的選擇必須與教學內(nèi)容相關(guān),應(yīng)該具有一定的復雜性并與日常生活相關(guān)。筆者在PBL的實際教學過程中,也注重收集學生對該教法的反響與評議,同時從學生反饋的信息中進一步優(yōu)化該教學方法。當然,PBL教學法耗時較多,與計劃學時數(shù)會產(chǎn)生矛盾,這就需要教師有選擇性有針對性地采用這種方法,起到激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)自主獲取知識的能力。
2.1.2 多種教學手段的運用
古希臘教育家亞里士多德曾說過:“思維源自驚奇和疑問的開始?!眴我坏慕虒W手段用于教學往往導致課堂氣氛單調(diào)、沉悶,學生無法專注于課堂教學、難以產(chǎn)生學習興趣。因此,在教學過程中應(yīng)注重采用多種教學手段,吸引學生的注意力。
由于多媒體教學除了可借助文字,還可采用圖像、圖形、動畫、聲音等傳輸手段進行教學,因此在教學過程中筆者精心地制作PPT課件。比如在講解生物堿類化合物時,應(yīng)用多媒體課件的圖片、動畫制作了一個關(guān)于1806年德國藥師Serturner Fw無意發(fā)現(xiàn)嗎啡的視頻,通過這種方式引起了學生的學習興趣,接下來再逐步介紹生物堿類物質(zhì)的分類與化學成分的結(jié)構(gòu)特點,拉近了書本與現(xiàn)實的距離,使得教學內(nèi)容更為充實具體、生動形象,進而激發(fā)學生的學習興趣。
多媒體雖然有諸多優(yōu)勢,但對于這門課程,同一類化合物中往往有多種類型,在結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)上存在著差異,而比較學習是一種很好的記憶方法,因此仍然需要采用板書的形式。筆者采用列表或是樹形的方式對相關(guān)內(nèi)容進行歸納、整理,幫助學生更好的掌握要點,同時通過這種形式逐漸培養(yǎng)學生自己對知識點進行相應(yīng)地梳理,找到適宜自己的學習方法,教師在這一過程中真正地做到“授人以漁”。
2.1.3 線上線下教學相融合
隨著手機的普及,加上網(wǎng)絡(luò)的便捷性,日常生活中學生使用手機的頻率比較高,這也對課堂教學產(chǎn)生了一定程度的影響,為了更好地提高教學效果,我們使用“微助教”、“學習通”等網(wǎng)絡(luò)教學平臺,實現(xiàn)線上線下混合式教學。課前教師布置相應(yīng)的學習任務(wù),學生根據(jù)學習任務(wù)進行在線自主學習,同時平臺可以跟蹤學生的學習情況并及時反饋,這一過程中教師還可以收集學生在學習過程中遇到的問題,并根據(jù)學生的作業(yè)完成情況了解他們對學習內(nèi)容的掌握情況,進而有針對性地調(diào)節(jié)課堂教學活動,而學生也通過在線學習及答題有目的性地準備課堂的學習內(nèi)容[6-7]。
天然藥物化學是一門實踐性很強的課程,實驗課是培養(yǎng)學生掌握實驗技能的重要教學環(huán)節(jié),加強實踐教學是培養(yǎng)實用型人才教育的重點。但是這門課的總學時有限,教學儀器有時不能滿足課程的需求,這就使得現(xiàn)有的實驗教學模式比較單調(diào),以驗證性實驗為主,缺少綜合性、探索性的實驗,為此筆者在實際工作中采用了以下方法。
2.2.1 改進實驗方法
以往的實驗大多為驗證性實驗,學生上實驗課往往按照老師給的實驗內(nèi)容進行操作,至于為什么要這么做卻很少去思考,同時部分學生存在對實驗現(xiàn)象觀察不仔細的現(xiàn)象。針對上述現(xiàn)象,我們對于驗證性實驗采用啟發(fā)式教學,以槐米中提取蘆丁這個實驗為例,教師先根據(jù)實驗內(nèi)容提出相關(guān)的問題,讓學生帶著問題對實驗內(nèi)容進行預習,思考提取過程中使用石灰乳的原因,并要求能陳述實驗的原理和操作流程。實驗課開始時,由教師進行提問以落實學生在實驗前認真預習,提高學生的參與意識。同時在實驗成績的組成中加大這一部分的比例,對于能流暢回答問題、清晰明了繪制流程圖的同學可以給予一定的加分鼓勵。除此之外,傳統(tǒng)的實驗方法比如pH梯度萃取法提取大黃中的游離蒽醌苷元,這種pH梯度萃取法在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用并不廣泛,因此可以選用一些更實用的方法對傳統(tǒng)實驗內(nèi)容進行改進[8]。
2.2.2 開展綜合性實驗
開展綜合性試驗有助于提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。對于綜合性的實驗需要學生查閱相關(guān)文獻,在驗證性實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)老師的指導進行實驗活動,比如學生自己設(shè)計提取環(huán)節(jié)的實驗方法、自己探索對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)鑒定的方法。同時,教師應(yīng)指導學生在整個實驗環(huán)節(jié)中學會掌握實驗原理、規(guī)范實驗操作、科學記錄實驗數(shù)據(jù)、正確處理實驗結(jié)果,最后規(guī)范地完成實驗報告的書寫。這個過程的實施,需要教師自身有扎實的業(yè)務(wù)水平,能充分對學生遇到的問題進行分析和解答,同時還要能引導并培養(yǎng)學生嚴謹、科學的實驗態(tài)度。
2.2.3 鼓勵并引導學生參加科研
鼓勵學生申報學校的大學生科技創(chuàng)新活動,并為其提供實踐平臺。我院還有部分專業(yè)課老師承擔有不同級別的科研項目,學生也可參與其中,在導師的指導下了解并學習不同學科的實驗技術(shù)。通過鼓勵并引導學生申報國家級、省級及校級的大學生創(chuàng)新實驗項目,通過這些科研活動逐步開拓學生的思維和視野,提高他們分析問題、解決問題的綜合水平。
這門課以往綜合成績的構(gòu)成為:平時成績占10%,實驗成績20%,期末考試70%,這種比例分配容易造成學生考前突擊復習應(yīng)付考試,最終的評定成績并不能很好地反映學生真實的學習能力。
現(xiàn)在我們對學生進行多方位考察,將期末考試、實踐環(huán)節(jié)、平時成績的比例及觀察點進行調(diào)整,提高實踐環(huán)節(jié)、平時成績所占的比例,進而確定學生的最終成績,很大程度上促進教學質(zhì)量的提高。平時成績除了日常的作業(yè)以外,還增加了一些觀察點,比如學生回答問題或參與討論的主動性和積極性、對問題的分析和解決能力、創(chuàng)新能力等;實驗成績除了實驗報告以外,還有實驗的預習環(huán)節(jié)、實驗操作及對實驗現(xiàn)象的分析等。對這些觀察點也進行適當?shù)脑u分,并在總成績中占適當?shù)谋壤?,尤其是在這些過程中有見解獨到、表現(xiàn)突出的學生給與適當?shù)募臃止膭?,這一舉措很大程度地提高了學生的學習自主性。
改革考核方式之后,綜合成績的構(gòu)成為:平時成績 20% ,實驗成績 30% ,期末考試 50%,比之前的考核方式能更好地體現(xiàn)學生的學習能力。
通過上述教改措施的實施,使得天然藥物化學的教學質(zhì)量有了一定的提高,教學過程亦取得了較好的反響,不僅提高了學生的學習興趣,也訓練了學生的實際操作,注重了理論與實踐的相互結(jié)合。但由于天然藥物化學是一門不斷發(fā)展的學科,以天然產(chǎn)物為來源的上市新藥愈來愈多,比如奧司他韋、卡巴他賽、甲基丁烯酸酯等,目前我國新藥研發(fā)正在逐步從仿制藥向創(chuàng)新藥轉(zhuǎn)型,國家愈加重視中醫(yī)藥的發(fā)展,這就需要我們結(jié)合時代的發(fā)展來進一步地調(diào)整學習內(nèi)容和方式,適應(yīng)形勢的發(fā)展,不斷提高教學水平!