天然產(chǎn)物化學(xué)的課程教學(xué)研究改革

吐爾孫拜克·葉爾達(dá) ， 丁士超

(伊犁師范大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 ， 新疆 伊寧 835000)

1 天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容多且難

在現(xiàn)階段的天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)過程中，許多學(xué)生對于化學(xué)結(jié)構(gòu)的掌握和理解以及復(fù)雜化合物的記憶等方面存在困難，因此導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒有扎實(shí)地掌握基礎(chǔ)知識，并很難將其所學(xué)的知識系統(tǒng)化，對學(xué)生的能力培養(yǎng)和提高產(chǎn)生了較大的影響。因此，對于天然產(chǎn)物化學(xué)的課程改革教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革勢在必行。

1.2 教學(xué)方法不科學(xué)

在多媒體教學(xué)的主流時(shí)代，大部分天然產(chǎn)物的教學(xué)也采用了多媒體技術(shù)。雖然多媒體技術(shù)的表達(dá)能力更強(qiáng)，教學(xué)形式更加豐富，但是多媒體的信息量太大，對教師掌控課堂節(jié)奏和教學(xué)速度的要求更加嚴(yán)格。有些教師通過簡單地將黑板上的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成多媒體課件，內(nèi)容上沒有任何變化，甚至部分內(nèi)容的位置都沒有調(diào)整，導(dǎo)致灌輸式的教學(xué)模式，在課堂上很枯燥，使學(xué)生處于“填鴨式”的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，更消磨了學(xué)生對于天然產(chǎn)物化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

1.3 實(shí)踐教學(xué)不到位

通過對部分學(xué)校天然產(chǎn)物化學(xué)的課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，目前大部分學(xué)校的理論教學(xué)占70%，實(shí)踐課程僅占30%[1]。天然產(chǎn)物化學(xué)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，學(xué)生只有在理論的基礎(chǔ)上去實(shí)踐，在實(shí)踐的過程中總結(jié)理論，學(xué)生的觀察、思考和創(chuàng)造能力才能得到充分的培養(yǎng)和發(fā)展。究其原因，一些學(xué)校的資金缺乏，實(shí)驗(yàn)設(shè)備得不到改善，從而使教學(xué)模式受到限制，但這也使學(xué)生的科研能力受到了限制，勢必會(huì)影響未來的發(fā)展。

1.4 考核體系不完善

天然產(chǎn)物化學(xué)的成績評估主要分為兩部分：實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考試，期末考試的成績占70%。并且考試題目的客觀題目占比較大，大多數(shù)學(xué)生都是采取考前突擊背誦，靠短期的記憶力來通過考試要求，卻忽視了平時(shí)課堂的知識積累導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)不積極，只為了通過考試而學(xué)習(xí)?？陀^題占比較大難以劃分學(xué)生水平層次，很難測試出學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，導(dǎo)致平時(shí)努力學(xué)習(xí)的同學(xué)和考前突擊學(xué)習(xí)的同學(xué)成績相差不大，這影響了認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生的積極性，并助長了考前突擊的消極文化。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占比30%，部分學(xué)生為了節(jié)省時(shí)間和精力，取得高分，相互抄襲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，相信實(shí)驗(yàn)課通過剽竊也可以取得較好的成績，從而忽視甚至放棄實(shí)驗(yàn)課程。這種行為也會(huì)造成學(xué)生在以后的科研道路上為了達(dá)到目的而剽竊、造假等惡劣行徑。

2 天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)改革對策

2.1 選擇適合施教專業(yè)的教材

天然產(chǎn)物化學(xué)教科書的選擇應(yīng)該更加靈活，可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)來選擇。通過瀏覽和比較目前各大高校使用的幾本相關(guān)教材，例如，天然產(chǎn)物化學(xué)家徐仁山結(jié)合自己的研究和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)資料，并結(jié)合我國科學(xué)家的研究成果，編輯了《天然產(chǎn)物化學(xué)》(第2版)，出版后受到教職工的好評。這本教材有1 000多頁，一般需要128學(xué)時(shí)，而大多數(shù)學(xué)校的天然產(chǎn)物化學(xué)課程多在32～48學(xué)時(shí)，顯然不適合這類學(xué)生。另外，沈陽藥科大學(xué)吳立軍主編的《天然藥物化學(xué)》(第5版)是為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)天然藥物化學(xué)的必修課而編寫的，但沒有天然產(chǎn)物的工藝開發(fā)，適合高等醫(yī)藥院校專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)[2]。

2.2 完善課程教學(xué)計(jì)劃

目前，各大高校的天然產(chǎn)物化學(xué)理論課時(shí)充足，課程結(jié)構(gòu)和課程設(shè)計(jì)合理，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中課時(shí)安排明顯不足。由于天然產(chǎn)物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程分散在各個(gè)章節(jié)，為了節(jié)省精力，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程統(tǒng)一安排在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，高強(qiáng)度地去突擊實(shí)驗(yàn)課程，造成學(xué)生上一節(jié)課的知識還未消化理解就要預(yù)習(xí)下一節(jié)的新課程，這增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，難以有效培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的觀察和理解能力，以及在實(shí)驗(yàn)中尋找解決問題的方法和創(chuàng)新能力。

為此，課程教學(xué)計(jì)劃的安排應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)間，調(diào)整實(shí)驗(yàn)次序，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，保證學(xué)生可以在學(xué)習(xí)完理論課程后就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使所學(xué)知識在實(shí)驗(yàn)操作中得到鞏固和提高，這也有助于學(xué)生對知識的理解和消化。例如，在“槐米中蘆丁的提取、精制和檢測試驗(yàn)”中，等待蘆丁的重結(jié)晶和水解的時(shí)間較長，難以有效利用實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間，因此可以將蘆丁的重結(jié)晶和水解與“索氏提取器”從茶葉中提取咖啡堿的實(shí)驗(yàn)穿插進(jìn)行。這不僅可以節(jié)省時(shí)間，提高課堂效率，也使知識的關(guān)聯(lián)性更加密切，有助于學(xué)生樹立良好的知識結(jié)構(gòu)體系[3]。

2.3 改善教學(xué)方法

在以往的教學(xué)過程中，教師通常采用的是課上理論灌輸和課下習(xí)題相結(jié)合的教學(xué)方式，在課上組織和活動(dòng)的安排上起主導(dǎo)作用，能夠使學(xué)生較快地掌握基本概念和基本結(jié)構(gòu)，但學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性，很容易缺乏對知識的興趣和獨(dú)立思考、深入研究的能力。所以，我們對于教學(xué)方法的改變是很有必要的，可以從以下幾個(gè)方面采取措施：①多媒體教學(xué)。天然產(chǎn)物化學(xué)的知識要點(diǎn)通過圖片、視頻等多媒體信息技術(shù)展現(xiàn)出來時(shí)，學(xué)生對于多彩而豐富的信息化教學(xué)有更好的接納能力，對知識的吸收和消化更加簡單、輕松。并且對于一些相對復(fù)雜的、立體的結(jié)構(gòu)通過現(xiàn)代信息技術(shù)的展現(xiàn)使其變得更加通俗易懂，容易幫助學(xué)生進(jìn)行深層次的聯(lián)想與想象，從多個(gè)層面、多個(gè)方位地去了解和掌握這些較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，能夠達(dá)到舉一反三，從而克服枯燥的教學(xué)課程。②專題教學(xué)。目前大多數(shù)教學(xué)課程的設(shè)計(jì)都是按照教材的目錄來安排教學(xué)課程，教師也是按照具體章節(jié)來進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃，然而不同院校的不同專業(yè)對于每個(gè)章節(jié)、每一部分的要求都是不相同的。因此我們有必要打破常規(guī)章節(jié)結(jié)構(gòu)的束縛，將整本書的知識點(diǎn)根據(jù)專業(yè)的不同要求來劃分對應(yīng)的專題，結(jié)合專業(yè)的需求度來對專題進(jìn)行學(xué)習(xí)和講解。例如，高等醫(yī)學(xué)院的學(xué)生需要對天然產(chǎn)物化學(xué)成分、天然產(chǎn)物化學(xué)的生物轉(zhuǎn)化等專題進(jìn)行重點(diǎn)的學(xué)習(xí)，化學(xué)學(xué)院的學(xué)生則需要對天然產(chǎn)物的化學(xué)合成，天然產(chǎn)物的提取分離等專題知識進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。③分組教學(xué)。所謂分組教學(xué)就是相對減弱老師對于課堂的主導(dǎo)作用，把學(xué)生分成小組，不同的任務(wù)分配給不同的小組。讓學(xué)生在課下對于第二天將要學(xué)的知識點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，然后每個(gè)小組對自己預(yù)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行講解，可以采取板書、PPT、知識結(jié)構(gòu)數(shù)等多種方法進(jìn)行展示，然后由其他學(xué)生對知識點(diǎn)的疑惑進(jìn)行提問和糾正，最后由老師進(jìn)行總結(jié)和歸納完善。這樣不僅能夠促進(jìn)學(xué)生的合作與交流，也擺脫了枯燥的課后作業(yè)，讓學(xué)生對于知識點(diǎn)的理解更加有目的性，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生之間的競爭能力和意識，更容易對知識點(diǎn)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和理解，使學(xué)習(xí)更加主動(dòng)和積極。

2.4 改革教學(xué)考核機(jī)制

教學(xué)的考核機(jī)制不僅是檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，還能檢驗(yàn)教師的教學(xué)效果。對學(xué)生的評估不僅是為了測試他們的學(xué)習(xí)情況，也應(yīng)該檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰筒僮髂芰Ατ诳己藱C(jī)制的改革應(yīng)該劃分為兩個(gè)部分：①對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)，通過試卷的形式，采用各個(gè)類型的題型對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核，保證考核的公正性和公平性，使真正學(xué)習(xí)的學(xué)生和靠臨時(shí)突擊學(xué)習(xí)的學(xué)生區(qū)分開來。②要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行檢驗(yàn)。教師可以在自己所研究的領(lǐng)域給學(xué)生提供開放性課題，使學(xué)生結(jié)合自己平時(shí)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和思考，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)的可行性、創(chuàng)新性等進(jìn)行打分，兩部分的分?jǐn)?shù)按照合適的比例折合，從而給出最終成績。只有建立有效的考核機(jī)制，學(xué)生才能充分發(fā)展他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，為未來的成長和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 多方面出發(fā)，激發(fā)學(xué)生科研興趣

目前對于絕大多數(shù)高校學(xué)生來說，對于科研的認(rèn)知還停留在理論基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程，簡單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)按照課本上的操作就能夠完成；而天然產(chǎn)物化學(xué)是一門高度綜合的課程，涉及到多個(gè)相關(guān)學(xué)科的知識，實(shí)踐性較強(qiáng)，對于化學(xué)和醫(yī)學(xué)的學(xué)生在以后的科研過程中都有比較重要的地位。因此，教師在講課的時(shí)候應(yīng)該多方面、多角度地去介紹這門學(xué)科，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也提升了學(xué)科地位，使更多的學(xué)生愿意加入和從事這門學(xué)科的學(xué)習(xí)和研究。

3.1 介紹大型實(shí)驗(yàn)儀器,激發(fā)科研興趣

天然產(chǎn)物化學(xué)的學(xué)習(xí)自然離不開科學(xué)儀器，它也是創(chuàng)新成果的一個(gè)重要表現(xiàn)。例如：高效液相色譜法是液相色譜法的一個(gè)分支，但和普通的液相色譜又存在一定的差異，不僅用于天然產(chǎn)物化學(xué)的研究，同樣應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域。在講解基礎(chǔ)操作的同時(shí)闡明工作原理，學(xué)生對儀器有很好的了解，有興趣的學(xué)生能更深入地了解。在公司招聘中，對于現(xiàn)代儀器的熟練使用是一個(gè)能讓學(xué)生脫穎而出的機(jī)會(huì)，所以教師可在教授課程時(shí)穿插介紹一些經(jīng)常使用的現(xiàn)代分析儀器，例如紅外光譜、紫外光譜、核磁共振等儀器，讓學(xué)生充分認(rèn)識到自己的不足，想要在該領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展，還有很大的進(jìn)步空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科研興趣。

3.2 介紹學(xué)科發(fā)展動(dòng)向,激發(fā)科研興趣

本課程介紹了天然產(chǎn)品從古至今的發(fā)展，以及當(dāng)前科學(xué)研究的趨勢，使學(xué)生了解該學(xué)科的未來，并有興趣學(xué)習(xí)更多關(guān)于該學(xué)科的知識和進(jìn)一步的研究。

3.3 引用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

天然產(chǎn)物的發(fā)展是具有歷史性的，從最初的《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》等發(fā)展到如今的現(xiàn)代化研究，是凝聚了中華民族上下五千年的精髓的文化瑰寶，是值得我們?nèi)ブ匾暤囊婚T學(xué)科。天然產(chǎn)物化學(xué)的應(yīng)用也是非常廣泛的，教師可以將一些較難理解的化學(xué)結(jié)構(gòu)結(jié)合實(shí)際，這樣更容易幫助學(xué)生發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第一節(jié)導(dǎo)論課不是按部就班地介紹天然產(chǎn)物的概念，而是引入了大量現(xiàn)實(shí)生活中的例子，這不僅使學(xué)生快速了解課程內(nèi)容，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨后的每一章都對各種天然產(chǎn)物進(jìn)行分類介紹，其中許多是復(fù)雜的有機(jī)分子，并引入實(shí)例和有趣的問題來提高學(xué)生的注意力。例如，在講到生物堿的結(jié)構(gòu)時(shí)，種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，學(xué)生很難記住。為什么鴉片會(huì)上癮？自然而然地就引發(fā)了學(xué)生對于生物堿以及黃銅等類型的化學(xué)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣，這可以成為活躍課堂氣氛和提高教學(xué)效率的好方法。

3.4 實(shí)踐教學(xué)，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

由于缺乏對天然產(chǎn)物化學(xué)學(xué)科的關(guān)注，化學(xué)專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為只要學(xué)習(xí)四門基礎(chǔ)課程就足夠了，但該課程的實(shí)踐性更強(qiáng)，涉及的實(shí)驗(yàn)工作為今后的工作和進(jìn)一步研究鋪平了道路。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，以及研究能力和素養(yǎng)非常重要。該課程的學(xué)時(shí)不多，所以最好是進(jìn)行一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，結(jié)合天然產(chǎn)物的提取和分離所涉及的幾種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如從大黃中提取和分離羥基蒽醌。此外，學(xué)生可以通過閱讀文獻(xiàn)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，安排實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生自己完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括準(zhǔn)備必要的儀器，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)試劑，完成實(shí)驗(yàn)過程，處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同時(shí)，可以安排學(xué)生在課余時(shí)間和假期到相關(guān)企業(yè)參觀，體驗(yàn)整個(gè)生產(chǎn)過程。

4 總結(jié)

目前，高校天然產(chǎn)物化學(xué)課程教學(xué)中存在許多不容忽視的問題，但問題的存在也是一種機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該客觀地認(rèn)識這些問題，并提出有效的應(yīng)對方案，在改革的過程中加以改進(jìn)和調(diào)整，從而更好地促進(jìn)天然產(chǎn)物化學(xué)課程的發(fā)展。本文分析了天然產(chǎn)物化學(xué)課程存在的問題，提出了天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)改革的對策，總結(jié)了天然產(chǎn)物化學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和思路，以更好地提高天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)天然產(chǎn)物課程教學(xué)的發(fā)展。