基于PBL的天然藥物化學(xué)課程教學(xué)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(yī)科大學(xué)康達學(xué)院藥學(xué)部，江蘇 連云港 222000；2 江蘇海洋大學(xué)藥學(xué)院，江蘇 連云港 222000)

天然藥物化學(xué)是運用有機化學(xué)、波譜學(xué)、色譜學(xué)的相關(guān)理論與技術(shù)，研究天然藥物中具有生理活性二次代謝產(chǎn)物的提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定、生物合成、生理活性等，是藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課[1]；該課程理論抽象，實踐操作技術(shù)性強，且知識和技術(shù)更新快、發(fā)展迅速，現(xiàn)有的天然藥物化學(xué)教學(xué)模式中，教師大多采用PPT與講授相結(jié)合的教學(xué)模式[2]。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師占主導(dǎo)地位，學(xué)生課堂參與度低，積極性和靈活性差，學(xué)習(xí)依賴性和隨意性高，容易造成學(xué)生逃課、厭學(xué)和敷衍順從等。因此，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性與創(chuàng)造性迫在眉睫[3]。

PBL(Problem-Based Learning)是基于問題的一種學(xué)習(xí)模式。它最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，近年來，已逐步發(fā)展為世界范圍內(nèi)推廣最多的一種教學(xué)模式[4-5]。PBL是以學(xué)生為中心，通過小組討論的方式，學(xué)生在開放的情景中，利用多種渠道主動獲取知識、應(yīng)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(xué)模式[6-8]。PBL 教學(xué)方法使用問題對學(xué)生的技能進行培養(yǎng)，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(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，適應(yīng)新時代素質(zhì)型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求[9]。

1 天然藥物化學(xué)教學(xué)模塊分析

鑒于學(xué)習(xí)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容難度，本研究對于總論部分“天然藥物化學(xué)成分的提取分離和鑒定技術(shù)”等基本理論的學(xué)習(xí)，仍以傳統(tǒng)的教學(xué)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(jié)，開展PBL學(xué)習(xí)模式，使PBL 教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式有機結(jié)合、相互補充。

圖1 教學(xué)模塊分析

2 天然藥物化學(xué)PBL案例編寫思路

首先結(jié)合藥物發(fā)現(xiàn)或臨床用藥設(shè)定一個故事情節(jié)，引入代表性中藥材，設(shè)置關(guān)于該藥材有哪些生理功效？目前上市的相關(guān)產(chǎn)品有哪些？近年研究方向是什么？在使用中有什么不良反應(yīng)等問題，引起學(xué)生的求知欲望。

引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)有機化學(xué)知識，從化學(xué)結(jié)構(gòu)推導(dǎo)該類化合物的理化性質(zhì)及在自然界的存在狀態(tài)，然后再從應(yīng)用的角度出發(fā)，提出我們?nèi)绾翁崛〉玫竭@類化合物，結(jié)合之前總論學(xué)習(xí)的基本技術(shù)選擇相應(yīng)的提取(浸漬、回流、超聲、微波等)和分離(沉淀、結(jié)晶、萃取、色譜等)方法；最后通過學(xué)習(xí)文獻，總結(jié)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(xué)設(shè)定的既定目標(biāo)，一是教學(xué)目標(biāo)：必須掌握化合物結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離及鑒定技術(shù)；二是能力目標(biāo)：學(xué)會如何選擇和評價提取分離方法，如何查閱文獻；三是專業(yè)素養(yǎng)：培養(yǎng)嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力，文獻閱讀能力，歸納總結(jié)能力，并且引導(dǎo)學(xué)生多留心生活周圍的藥材和天然藥物，緊密結(jié)合實際，把握學(xué)科發(fā)展方向，做到學(xué)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(fā)放PBL案例，以槐米和葛根兩味藥材的化學(xué)成分、提取分離、臨床研究、產(chǎn)品開發(fā)為主線，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)置相關(guān)問題，學(xué)生一般8～10人為1組，組內(nèi)人員根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確分工，查閱相關(guān)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(jié)合教材及自己查閱的文獻資料，先在組內(nèi)分享討論，教師提醒組員按照黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)分類、理化性質(zhì)、提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定整理思維導(dǎo)圖，并標(biāo)出重難點；教師在整個過程中進行觀察和引導(dǎo)，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(jié)束后，教師對同學(xué)存在的問題及教學(xué)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(xiàn)進行評價，小組成員也要對課堂表現(xiàn)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(dǎo)圖的形式整理學(xué)習(xí)成果，展示文獻資料，標(biāo)明出處，也可以引用教學(xué)視頻，增強學(xué)習(xí)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(xué)生自愿或組員推薦某位成員進行學(xué)習(xí)成果匯報，使學(xué)生更多的參與課堂，由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃诱故荆瑢崿F(xiàn)課堂的有效翻轉(zhuǎn)，教師根據(jù)學(xué)生的PPT制作情況、知識結(jié)構(gòu)完整性、匯報語言簡練程度、引用文獻規(guī)范性及專業(yè)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(fā)給一張“課堂參與卡”，以此評價學(xué)生的課堂參與度，這樣有利于活躍學(xué)習(xí)氛圍，促進知識的掌握和運用，也鍛煉了學(xué)生分析和解決問題的能力，學(xué)生將會更加注重和享受學(xué)習(xí)過程。過程評價指標(biāo)如表1所示。

表1 PBL課堂過程評價指標(biāo)

4 PBL學(xué)習(xí)效果評價

為了更好的評價天然藥物化學(xué)PBL課堂效果，本研究通過問卷星發(fā)布調(diào)查問卷，讓學(xué)生從課堂參與度、知識掌握程度、能力培養(yǎng)及課堂滿意度幾方面，共設(shè)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(xué)4班共24人，參與調(diào)查24人，參與率為100%，統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。

從表2調(diào)查結(jié)果可知，93.4%的學(xué)生認為能夠提高學(xué)習(xí)積極性及課堂參與度；96.9%學(xué)生認為可以提高團隊協(xié)作能力；91.1%的學(xué)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(xué)改革的初衷，同時，調(diào)查結(jié)果顯示，PBL學(xué)習(xí)模式在提高學(xué)生專業(yè)知識歸納能力、文獻查閱和分析能力、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題能力、主動思考及再學(xué)習(xí)的能力、PPT及思維導(dǎo)圖制作能力方面的滿意度均超過85%，表現(xiàn)出學(xué)生對天然藥物化學(xué)PBL課堂效果的整體認同讀還是很高的。

表2 天然藥物化學(xué)PBL課堂效果評價(n=24)

5 結(jié) 語

(1)PBL 教學(xué)方法中，注意引導(dǎo)學(xué)生提出和專業(yè)相關(guān)的合理問題，避免問題太難或偏離實際，會使學(xué)生后期無法解答，偏離學(xué)習(xí)的目標(biāo)；或者問題太簡單，會使學(xué)生感覺沒有參與性，調(diào)動不起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性；

(2)本次PBL涉及班級人數(shù)較少，由于是小班化教學(xué)，對師資及硬件設(shè)施都有一定的要求，后期研究中，應(yīng)擴大應(yīng)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(xué)生充分的享受課堂，展示以學(xué)生為中心教學(xué)模式的優(yōu)勢；

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