天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與改革

王宜海+喬愛(ài)敏

摘要：天然藥物化學(xué)是我國(guó)高等院校藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，充分發(fā)揮天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)功能對(duì)于全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新研究能力大有裨益。過(guò)去幾年，我們教研室在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)內(nèi)容、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新和科研能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行了改革和創(chuàng)新探索，在實(shí)踐中取得了一定的效果。

關(guān)鍵詞：天然藥物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）36-0265-02

天然藥物化學(xué)是綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門(mén)學(xué)科。其研究?jī)?nèi)容非常廣泛，包括各類(lèi)天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特征、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)鑒定方法以及生物活性，為藥物開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)也研究活性成分的生物合成途徑和規(guī)律以及藥效成分在植物體內(nèi)的積累、采集、存儲(chǔ)過(guò)程中的變化等，為實(shí)現(xiàn)天然產(chǎn)物的主動(dòng)獲取和高效生產(chǎn)并用于疾病防治奠定基礎(chǔ)。[1]由于從天然產(chǎn)物中開(kāi)發(fā)新藥具有周期短、成功率高、毒副作用小、容易獲得結(jié)構(gòu)新穎的活性先導(dǎo)化合物等特點(diǎn)，天然藥物一直是藥物研發(fā)中的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外制藥企業(yè)對(duì)天然藥物的研發(fā)都投入了巨大的人力和物力。天然藥物化學(xué)是我國(guó)高等院校藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，其相關(guān)的理論與實(shí)踐知識(shí)也是藥學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生進(jìn)入藥學(xué)領(lǐng)域工作的必備基礎(chǔ)。天然藥物化學(xué)涵蓋有機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)、藥理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，是一門(mén)綜合性與實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。因此，如何設(shè)計(jì)并高效開(kāi)展好天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟練掌握基本技能和方法，有效鞏固和提升理論知識(shí)，切實(shí)提高學(xué)生分析問(wèn)題、動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，是天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要任務(wù)，對(duì)培養(yǎng)全面高素質(zhì)的藥學(xué)專(zhuān)業(yè)人才具有深遠(yuǎn)的意義。[2]本文就所在學(xué)校在天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行的一些改革和探索進(jìn)行探討，以期進(jìn)一步提高我校天然藥物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的藥學(xué)專(zhuān)業(yè)人才提供參考。

一、不斷豐富完善教學(xué)內(nèi)容

作者所在學(xué)院的天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在逐年改進(jìn)，現(xiàn)設(shè)有《蘆丁的提取和鑒定》、《小檗堿的提取和鑒定》等經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括煎煮、回流提取、減壓濃縮、過(guò)濾、萃取、硅膠/氧化鋁柱層析、薄層層析和紙層析等基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。緊密?chē)@有效成分的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，分別從理化性質(zhì)、提取分離方法以及結(jié)構(gòu)鑒定等方面入手，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能多地涉及各種實(shí)驗(yàn)方法和操作技術(shù)，一方面驗(yàn)證了課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，另一方面在這些實(shí)驗(yàn)中逐步培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，確保學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決問(wèn)題方面得到必要的專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，達(dá)到學(xué)以致用的目的，并培養(yǎng)學(xué)生逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和科研素質(zhì)。

隨著天然產(chǎn)物分離鑒定技術(shù)的不斷發(fā)展，UV、IR、MS、NMR等波譜技術(shù)已經(jīng)成為天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定的常規(guī)手段，但是，目前由于實(shí)驗(yàn)條件和經(jīng)費(fèi)限制，對(duì)于化學(xué)成分結(jié)構(gòu)鑒定方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要停留在利用標(biāo)準(zhǔn)品共薄層分析、顏色反應(yīng)等技術(shù)層面，而對(duì)于能夠更好地表征化學(xué)結(jié)構(gòu)信息的波譜學(xué)技術(shù)如UV、IR、MS、NMR等，沒(méi)能在實(shí)驗(yàn)中很好地開(kāi)展。這也是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)以后應(yīng)該努力改進(jìn)的地方。

二、開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)從基礎(chǔ)技能培訓(xùn)向?qū)I(yè)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)和綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，我們?cè)陂_(kāi)設(shè)上述基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了一個(gè)學(xué)生自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。首先，由教研室指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容范圍供學(xué)生參考。然后，學(xué)生以小組為單位通過(guò)查閱資料并結(jié)合自身興趣、選定實(shí)驗(yàn)材料、擬定實(shí)驗(yàn)方案，由指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性進(jìn)行把關(guān)，提出修改意見(jiàn)，學(xué)生進(jìn)一步修改完善并確定實(shí)驗(yàn)方案，最后由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在進(jìn)行《補(bǔ)骨脂素的提取分離與鑒定》當(dāng)中，通過(guò)查閱資料，學(xué)生大膽設(shè)想，設(shè)計(jì)了多套補(bǔ)骨脂素提取分離方案，有回流提取、超聲提取、重結(jié)晶純化、柱色譜純化等。通過(guò)對(duì)不同提取分離方法的比較選擇，加上對(duì)多種方案得到的目標(biāo)成分的產(chǎn)率和純度比較分析，既強(qiáng)化了學(xué)生的系統(tǒng)理論知識(shí)，鍛煉了動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力，最重要的是有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索精神。通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)踐，我們收到很好的效果。隨著實(shí)驗(yàn)條件的不斷改善，我們計(jì)劃進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，放寬實(shí)驗(yàn)選題范圍，給學(xué)生更多自由發(fā)揮的空間。

三、注重創(chuàng)新和科研能力培養(yǎng)

由于本科實(shí)驗(yàn)大多都按既定的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行，雖然在實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)上我們盡可能拓寬選題范圍，提供更多的實(shí)驗(yàn)材料與儀器供學(xué)生自主設(shè)計(jì)，但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，多數(shù)情況下還是按照書(shū)本上的知識(shí)和老師的思維進(jìn)行，對(duì)科研能力的培養(yǎng)鍛煉不夠。因此我們正在逐步建立起本科生與研究生導(dǎo)師的對(duì)接平臺(tái)，鼓勵(lì)對(duì)科學(xué)研究有濃厚興趣的本科生積極聯(lián)系本校天然藥物化學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生導(dǎo)師，進(jìn)入研究生實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和提高。在研究生導(dǎo)師以及研究生的指導(dǎo)和幫助下，本科生可以了解到本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域最前沿的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，其學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性也會(huì)被調(diào)動(dòng)起來(lái)，并將其求知興趣轉(zhuǎn)移到科研工作中來(lái)。

總之，實(shí)驗(yàn)課是對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)整合、基本科研技能、創(chuàng)新思維能力、科研成果轉(zhuǎn)化等多種能力進(jìn)行全面綜合訓(xùn)練的重要手段。充分發(fā)揮天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能對(duì)全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的藥物創(chuàng)新研究能力大有裨益。只有從根本上完善和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和模式，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和市場(chǎng)需求的人才。隨著國(guó)家科技發(fā)展和生命科學(xué)研究的不斷深入，對(duì)中藥現(xiàn)代化和科技創(chuàng)新的要求也不斷提高，這也要求高校針對(duì)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和教學(xué)方式進(jìn)行不斷改革和探索，緊跟學(xué)科發(fā)展需求開(kāi)設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)。[3-6]

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