生物制藥專(zhuān)業(yè)《天然藥物化學(xué)》課程教學(xué)的探索與實(shí)踐

1、    生物制藥專(zhuān)業(yè)天然藥物化學(xué)課程教學(xué)的探索與實(shí)踐    唐偉卓+劉臻+陳建榮摘要：天然藥物化學(xué)是一門(mén)綜合性和交叉性很強(qiáng)的學(xué)科，是生物制藥專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課程。本文針對(duì)生物制藥的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，就天然藥物化學(xué)課程的師資隊(duì)伍、教學(xué)方式及課程考核等方面如何開(kāi)展探索和實(shí)踐進(jìn)行深入分析和探討，以此推動(dòng)生物制藥專(zhuān)業(yè)天然藥物化學(xué)課程教學(xué)的研究與改革。關(guān)鍵詞：生物制藥；天然藥物化學(xué)；教學(xué)：g642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：1674-9324（2017）52-0123-02天然藥物化學(xué)是一門(mén)利用現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)研究自然界，包括動(dòng)物、植物、微生物及海洋生物中的活性化學(xué)成分的學(xué)科

2、。其研究?jī)?nèi)容涉及各類(lèi)天然成分的結(jié)構(gòu)類(lèi)型特點(diǎn)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離手段以及結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)等。生物制藥專(zhuān)業(yè)是一門(mén)涵蓋藥學(xué)、生物學(xué)、基因工程、化學(xué)等學(xué)科基本原理的綜合性應(yīng)用專(zhuān)業(yè)。目的在于培養(yǎng)同時(shí)具備生物技術(shù)和藥學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，能在生物制藥領(lǐng)域從事相關(guān)研究、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等的高素質(zhì)人才。目前，我國(guó)已有多所著名的學(xué)校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了生物制藥專(zhuān)業(yè)，如中國(guó)藥科大學(xué)、沈陽(yáng)藥科大學(xué)、華中科技大學(xué)、蘇州大學(xué)等。針對(duì)生物制藥這一綜合性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，本文以新增地方型本科院校長(zhǎng)沙學(xué)院為例，在借鑒了國(guó)內(nèi)教師的經(jīng)驗(yàn)上1-2，就生物制藥專(zhuān)業(yè)天然藥物化學(xué)課程的教學(xué)研究和實(shí)踐做一些探索和思考。一、生物制藥專(zhuān)業(yè)天然藥物化學(xué)課程定位天然藥物化學(xué)

3、是生物制藥本科專(zhuān)業(yè)高年級(jí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課。讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)天然藥物化學(xué)知識(shí)結(jié)合生物工程的學(xué)科特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生生物制藥的專(zhuān)業(yè)能力，在實(shí)際工作中獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在開(kāi)設(shè)該課程前，高年級(jí)學(xué)生需要在大一、大二學(xué)年陸續(xù)學(xué)習(xí)掌握生物和化學(xué)相關(guān)的一些課程知識(shí)，例如有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、藥理學(xué)、生物工程等。尤其是有機(jī)化學(xué)課程，筆者在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生，在天然藥物化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中理解得更好更快。對(duì)于課程中化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)原理、結(jié)構(gòu)鑒定等難度較大的知識(shí)點(diǎn)，更容易接受并與老師互動(dòng)。因此，就天然藥物化學(xué)課程開(kāi)設(shè)的前期課程積累，筆者建議該課程與有機(jī)化學(xué)課程在設(shè)置時(shí)間上不應(yīng)相隔太久，理想的排課方式為

4、在學(xué)習(xí)完有機(jī)化學(xué)課程的下一學(xué)期中，即開(kāi)設(shè)天然藥物化學(xué)課程更有利于教學(xué)。二、創(chuàng)建生物制藥專(zhuān)業(yè)特色的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，實(shí)施模塊化教學(xué)1.構(gòu)建校內(nèi)外相結(jié)合的多學(xué)科教師團(tuán)隊(duì)。對(duì)于天然藥物化學(xué)的授課，需要組建具有扎實(shí)理論知識(shí)和熟練實(shí)踐背景的教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行授課。長(zhǎng)沙學(xué)院于2014年在生物與環(huán)境工程學(xué)院開(kāi)設(shè)了省內(nèi)第一個(gè)生物制藥專(zhuān)業(yè)。近年來(lái)，學(xué)院大力引進(jìn)制藥領(lǐng)域的人才，成立生物制藥教研室，生物與制藥背景的老師比例趨于合理，形成了以中青年教師為主的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。另外，針對(duì)天然藥物化學(xué)應(yīng)用性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)院購(gòu)買(mǎi)大量制藥小試、中試設(shè)備，建立制藥車(chē)間用于實(shí)踐教學(xué)。同時(shí)與多家制藥企業(yè)合作，建立校外合作導(dǎo)師制度，適時(shí)聘請(qǐng)?jiān)谄髽I(yè)一

5、線從事研發(fā)和生產(chǎn)的人員走進(jìn)校園進(jìn)行課程授課。通過(guò)這種校內(nèi)外相結(jié)合的多學(xué)科教師團(tuán)隊(duì)授課方式，讓學(xué)生對(duì)天然藥物化學(xué)這門(mén)課程不僅“看得見(jiàn)”，也要“摸得著”，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施模塊化教學(xué)。天然藥物化學(xué)各論的知識(shí)點(diǎn)較多。各論章節(jié)包括有糖類(lèi)、醌類(lèi)、黃酮類(lèi)、苯丙素類(lèi)、萜類(lèi)與揮發(fā)油、三萜、甾體與生物堿。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生、幫助學(xué)生理解吸收這些知識(shí)比較關(guān)鍵。筆者認(rèn)為，在建立校內(nèi)外教師團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，可以對(duì)天然藥物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容整體進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)施模塊化教學(xué)。將這些各論章節(jié)歸納合并，劃分為天然藥物化學(xué)研究進(jìn)展、天然藥物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、天然藥物化學(xué)基本技術(shù)、天然藥物化學(xué)應(yīng)用案例四大理論和天

6、然藥物化學(xué)車(chē)間實(shí)習(xí)實(shí)踐模塊。每個(gè)模塊教學(xué)過(guò)程中安排不同特點(diǎn)與背景的教師進(jìn)行授課，發(fā)揮教師們的專(zhuān)長(zhǎng)，形成“教學(xué)用感”四位一體的思路，使得生物制藥專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)天然藥物化學(xué)課程形成深刻的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。在具體理論專(zhuān)業(yè)知識(shí)的講解過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生按照結(jié)構(gòu)名稱(chēng)特點(diǎn)性質(zhì)提取鑒定邏輯來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)，適時(shí)進(jìn)行縱向類(lèi)比分析，如黃酮章節(jié)的堿提酸沉法與醌類(lèi)章節(jié)的ph梯度萃取法，以此訓(xùn)練學(xué)生的邏輯和歸納能力。三、改革教學(xué)方法，推行教研考互動(dòng)式教學(xué)1.開(kāi)展案例教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際。任何一門(mén)課程第一堂課對(duì)于老師和學(xué)生都至關(guān)重要。因此，開(kāi)展案例教學(xué)，以故事帶動(dòng)教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際可以抓住學(xué)生的眼光，提示教學(xué)效果。筆者第一堂課，首先以屠

7、呦呦獲得2016年諾貝爾獎(jiǎng)的新聞開(kāi)篇，同時(shí)播放其獲獎(jiǎng)視頻，迅速抓住學(xué)生眼球。然后結(jié)合視頻為學(xué)生講解青蒿素的故事，讓學(xué)生了解天然藥物化學(xué)的故事就發(fā)生身邊。同時(shí)，課程講解過(guò)程中列舉我國(guó)著名的天然藥物化學(xué)家及相關(guān)重要成就，以及國(guó)內(nèi)知名的天然藥物研究的高校和機(jī)構(gòu)，如沈陽(yáng)藥科大學(xué)、中國(guó)藥科大學(xué)、昆明植物研究所、協(xié)和藥用植物所、第二軍醫(yī)大學(xué)、北京大學(xué)等。通過(guò)這堂課教學(xué)，整體上學(xué)生就初步形成了“天然藥物化學(xué)能夠做什么？有什么用？要進(jìn)一步深造去哪里？”的認(rèn)識(shí)。最后，給出一些與本學(xué)科相關(guān)的專(zhuān)業(yè)期刊雜志，如中草藥、ol，j.nat.prod.，phytochem.等，鼓勵(lì)學(xué)生課后去查詢學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)。以這種案例方式

8、進(jìn)行教學(xué)，可以提高學(xué)生對(duì)該課程的興趣，促進(jìn)后續(xù)課程的教學(xué)。2.運(yùn)用科研素材，科研支撐教學(xué)。各大院校從事教學(xué)的一線青年教師基本都擁有博士學(xué)歷，研究生段都參與或承擔(dān)過(guò)科研課題，結(jié)合自身的經(jīng)歷情況給學(xué)生講解自己的科研故事，靈活地將科研內(nèi)容轉(zhuǎn)化為天然藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)和新問(wèn)題的求知欲望。如筆者在講解到環(huán)烯醚萜結(jié)構(gòu)類(lèi)型時(shí)，就適時(shí)結(jié)合自身的博士課題進(jìn)行拓展，從化合物的氣味、理化性質(zhì)、分離特點(diǎn)及譜圖特征方面給學(xué)生講解，可以加深學(xué)生對(duì)該結(jié)構(gòu)類(lèi)型的重要知識(shí)點(diǎn)的印象，取得了較好的授課效果。另外，青年教師一般需要進(jìn)行項(xiàng)目申報(bào)或者進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)，這一塊可以為天然藥物化學(xué)的授課提供最真實(shí)

9、的材料。在為學(xué)生講解特定的章節(jié)各論時(shí)，可以適時(shí)將自己的最新研究成果貫穿其中，促進(jìn)教學(xué)。 3.設(shè)計(jì)課外作業(yè)，課堂聯(lián)動(dòng)課后。課堂講解后，需要對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化。如果布置適當(dāng)數(shù)量的習(xí)題，讓學(xué)生經(jīng)過(guò)一定量的練習(xí)，就可以加深印象、鞏固記憶。一般習(xí)題可分為三種類(lèi)型：一是基礎(chǔ)知識(shí)類(lèi)，主要以名詞解釋和簡(jiǎn)答題為出題形式。該類(lèi)習(xí)題目的在于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)每章核心知識(shí)點(diǎn)的吸收和記憶，答案一般可在教材或ppt中直接找出。二是分析推理類(lèi)。該類(lèi)習(xí)題旨在使學(xué)生在掌握基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)融會(huì)貫通，應(yīng)用分析能力解決具體問(wèn)題。三是綜合類(lèi)。該類(lèi)習(xí)題主要培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系基本原理，解決綜合性問(wèn)題。如給出一味中藥，包含糖苷類(lèi)、有機(jī)酸、生物

10、堿、黃酮類(lèi)等成分，試設(shè)計(jì)一套提取分離方案獲得單體化合物。4.改革考核方式，考試推動(dòng)教學(xué)。課程考核一直是課程教學(xué)的重點(diǎn)部分，改革考核方式、設(shè)計(jì)多元化考核方式，實(shí)現(xiàn)以考試推動(dòng)教學(xué)對(duì)于天然藥物化學(xué)課程的研究和改進(jìn)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的課程考核一般在期末階段進(jìn)行，由卷面成績(jī)和平時(shí)考勤兩部分構(gòu)成。結(jié)合長(zhǎng)沙學(xué)院實(shí)際情況，對(duì)天然藥物化學(xué)課程的考核進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)。在具體每個(gè)教學(xué)模塊結(jié)束后，開(kāi)展一次考核。每個(gè)模塊的授課教師負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，成績(jī)由平時(shí)作業(yè)（15%）、課堂考勤（15%）和試卷成績(jī)（70%）三部分組成。待課程結(jié)束后，進(jìn)行歸總，計(jì)算出學(xué)生的平均成績(jī)。至于考試的管理，采用任課教師存檔教案、授課課件、模塊化劃分文檔等教學(xué)資料保管。教研室保管階段性考核資料；網(wǎng)絡(luò)課程中心保存原始答題資料；系部管理期末考試資料；同時(shí)，由系部教學(xué)督導(dǎo)小組對(duì)日常教學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管與督察，教研室對(duì)模塊化教學(xué)的實(shí)施效果與質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。四、小結(jié)天然藥物化學(xué)是學(xué)科交叉和知識(shí)涵蓋面較廣的一門(mén)課程。近年來(lái)，天然藥物化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和內(nèi)涵越來(lái)越豐富，研究方向和熱點(diǎn)也在與時(shí)俱進(jìn)。既要把課程的基礎(chǔ)知識(shí)傳授給學(xué)生，又能把課程最新的研究成果分享給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)以致用，保持這門(mén)課程的活力，對(duì)天然藥物化學(xué)教學(xué)和改革提出了更高的要求。本文針對(duì)生物制藥的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，就天然藥物化學(xué)課程的師資隊(duì)伍、教學(xué)方式及課程考核等方面如何開(kāi)展探索和