中藥化學(xué)教學(xué)改革及實(shí)踐

中藥化學(xué)教學(xué)改革及實(shí)踐［提要］隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在醫(yī)藥高等教育教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。該文基于學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，對中藥化學(xué)課程的教學(xué)改革及實(shí)踐進(jìn)行了研究，旨在進(jìn)一步提高該課程的教育教學(xué)水平和質(zhì)量。學(xué)生積極參與閱讀文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)化學(xué)畫圖軟件、主動到實(shí)驗(yàn)室參加中藥化學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練、主動點(diǎn)播觀看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的微視頻／動畫及主動與教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上互動交流，在學(xué)習(xí)本課程中具有較大優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺有利于開展網(wǎng)上互動式教學(xué)活動，讓教師能夠方便地制作課程資源及與學(xué)生網(wǎng)絡(luò)上的答疑互動，同時也能讓教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)目標(biāo)。［關(guān)鍵詞］教學(xué)改革；中藥化學(xué)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；互動交流隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，高等教育正在走向信息化、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺已經(jīng)被越來越多的高等學(xué)校所采用，正逐漸成為當(dāng)今高等教育教學(xué)的重要組成部分［1—3］。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的一個重要功能是互動性作用，即學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行閱讀、思索、應(yīng)用和創(chuàng)造，通過利用網(wǎng)絡(luò)平臺，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生兩者之間不需要生活在同一個空間即可實(shí)現(xiàn)無障礙交流，這在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性［4—6］。中藥化學(xué)是中藥學(xué)類的一門重要的專業(yè)課程。中藥化學(xué)是中醫(yī)藥理論與現(xiàn)代科學(xué)如化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)等理論和技術(shù)相互滲透、相互結(jié)合的新興交叉學(xué)科，對實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)具有重要作用】7］。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握中藥中所含成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取、分離、檢識的基本理論、知識和技能，熟悉中藥所含成分的結(jié)構(gòu)鑒定方法，為學(xué)好其他后續(xù)相關(guān)課程和就業(yè)后從事中藥現(xiàn)代化研究和研制新藥等奠定基礎(chǔ)】8］o由于中藥化學(xué)教學(xué)所涉及的化合物結(jié)構(gòu)類型和理化性質(zhì)復(fù)雜多樣、提取分離方案變幻莫測、結(jié)構(gòu)分析抽象難懂等問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期遇到了相當(dāng)大的困難，因此網(wǎng)絡(luò)平臺對于中藥化學(xué)教學(xué)的改革與實(shí)踐具有重要意義。1平臺組成南京中醫(yī)藥大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺功能涵蓋了課程建設(shè)、課程學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)分析和課程管理等整個教學(xué)過程。教師可以利用該平臺進(jìn)行課程建設(shè)、學(xué)習(xí)效果評估、課程組織管理，該平臺支持純網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、混合教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)輔助式教學(xué)等多種教學(xué)模式［9］。學(xué)生可以利用該平臺登錄課程網(wǎng)站進(jìn)行學(xué)習(xí)、作業(yè)、考試、討論等學(xué)習(xí)活動，還可以查看教材和學(xué)習(xí)記錄，進(jìn)入學(xué)習(xí)社區(qū)進(jìn)行分享和交流，利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展傳統(tǒng)的教學(xué)模式，更好地學(xué)習(xí)知識。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中教師管理頁面包括的主要內(nèi)容有討論、統(tǒng)計、通知、作業(yè)、考試和管理。編輯章節(jié)教學(xué)內(nèi)容時，教師可以插入視頻、圖片、文檔、音頻、討論等內(nèi)容，并設(shè)置任務(wù)點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中必須完成特定的任務(wù)，便于教師檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)［6,9—10］。2任務(wù)和內(nèi)容針對中藥化學(xué)課程的主要教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上主要設(shè)置了4個方面內(nèi)容：中藥化學(xué)成分的基本結(jié)構(gòu)類型、中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)、中藥化學(xué)成分的提取分離方法、中藥化學(xué)成分的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定。希望學(xué)生在通過網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)可以直觀地認(rèn)識中藥化學(xué)這門課程并能理解中藥化學(xué)在中醫(yī)藥理論體系研究中所能發(fā)揮的作用，為后續(xù)進(jìn)入相關(guān)工作崗位奠定基礎(chǔ)［10］。2.1中藥化學(xué)成分的基本結(jié)構(gòu)類型中藥化學(xué)成分雖然數(shù)量繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但都是生物體通過眾多酶參與的生物合成形成的。如經(jīng)醋酸－丙二酸途徑生成脂肪酸類、酚類、蒽醌類等，經(jīng)甲戊二羥酸途徑合成萜類化合物。因而從生源合成途徑出發(fā)，中藥化學(xué)成分根據(jù)結(jié)構(gòu)母核不同可分為醌類、苯丙素類、黃酮類、萜類、甾類、生物堿等。近年來的教學(xué)反饋表明，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中藥化學(xué)成分的基本結(jié)構(gòu)類型時，都會感受到所接觸到的抽象、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)類型過于難懂，跟不上課程的進(jìn)度。南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院很重視本科生化學(xué)基本技能的培養(yǎng)，在大一、大二學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、有機(jī)波譜學(xué)等課程時，通過實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生基本上可以運(yùn)用專業(yè)的Chemdraw軟件繪制化學(xué)結(jié)構(gòu)。利用學(xué)生已有的基本技能，讓每個學(xué)生將中藥化學(xué)成分的基本結(jié)構(gòu)類型的生源合成途徑采用Chemdraw繪制出來，并將繪制的結(jié)果上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，最終采用學(xué)生互評和教師評講的方式，確定每個學(xué)生的掌握情況。實(shí)踐結(jié)果顯示，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都比較高，繪制出完美的生源合成圖，學(xué)生既可以獲得一定的成就感，又可以真正地理解不同結(jié)構(gòu)類型的演化過程，加深對中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)類型的理解。2.2中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)雖然中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，每一個成分具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，但相同結(jié)構(gòu)類型的成分往往具有一些相同或相似的理化性質(zhì)，歸納不同結(jié)構(gòu)類型成分的理化性質(zhì)共性，對了解具體類型化合物的性質(zhì)和開展初步研究具有重要作用。教師經(jīng)常關(guān)注中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)包括性狀、溶解性、酸堿性、顯色反應(yīng)等。中藥化學(xué)成分研究的結(jié)果提示這樣一條規(guī)律即成分的結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì)，理化性質(zhì)決定藥材中化學(xué)成分的提取分離方案的設(shè)計及貯藏條件的選擇。換言之，中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)關(guān)系到中藥生產(chǎn)應(yīng)用的大部分環(huán)節(jié)，因此，中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)在中藥化學(xué)課程講解中占有一定的地位。本部分內(nèi)容要求學(xué)生能夠利用各類成分的理化性質(zhì)與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而指導(dǎo)化學(xué)成分結(jié)構(gòu)類型的鑒別、分析條件的選擇、提取制備條件的選擇和儲存條件的選擇。教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可以掌握不同結(jié)構(gòu)類型的成分各自具有的理化性質(zhì)，但是用已有的知識分析生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題時，顯得尤為不自信，導(dǎo)致少數(shù)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情。由于課時的限制，教師在課堂中沒有足夠的時間分析過多生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)例。即使分析一些生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)例，學(xué)生也沒有時間認(rèn)真體會，也不能深刻理解，這樣反而影響教學(xué)效果。為了提高這部分內(nèi)容的教學(xué)效果，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上展示更多課堂無法講解的實(shí)例，并將科研成果及論文展示在平臺上，課后供學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間的討論、分析與交流。課堂上通過提問、討論、辯論及講解的方式，一方面督促和了解學(xué)生利用平臺學(xué)習(xí)的情況，一方面改變傳統(tǒng)說教式的授課方式，引入辯論和討論的形式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用到解決實(shí)際生產(chǎn)問題上來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以切實(shí)提高學(xué)生綜合能力。實(shí)踐結(jié)果提示：通過以上舉措能夠快速實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生基本掌握中藥化學(xué)成分的理化性質(zhì)。2.3中藥化學(xué)成分的提取分離方法提取、分離中藥中的化學(xué)成分是中藥化學(xué)研究中最主要的部分。這部分內(nèi)容需要學(xué)生根據(jù)所研究對象中的化學(xué)成分的理化性質(zhì)，靈活選擇所用的提取分離條件，巧妙設(shè)計提取分離方案。由于中藥化學(xué)成分眾多，理化性質(zhì)差異較大，可以選擇的分離材料多種多樣，因此，不同學(xué)生設(shè)計的提取分離流程會出現(xiàn)千差萬別的現(xiàn)象［11］。由于提取分離這部分內(nèi)容靈活機(jī)動性較強(qiáng)，掌握起來難度較大，從而導(dǎo)致很多學(xué)生反映對于自己最終設(shè)計的提取分離流程是否合適總是心存疑慮。面對此問題，一方面嘗試將具體的實(shí)驗(yàn)過程借助學(xué)校的虛擬仿真平臺制作成的微視頻，另一方面將對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作所用到的抽象難懂的分離原理制作成直觀易懂的微動畫形式。4中藥化學(xué)成分檢識與結(jié)構(gòu)鑒定在中藥化學(xué)教學(xué)過程中，為了使學(xué)生在很短的時間內(nèi)掌握各類化學(xué)成分的檢識與結(jié)構(gòu)鑒定，教師需要總結(jié)以往的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程中學(xué)生的常見問題和關(guān)注點(diǎn)，分類和總結(jié)各類型化合物的圖譜，并建立各類型化合物的圖譜平臺，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握。中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定沒有捷徑，需要學(xué)生做大量的圖譜解析工作，從而找到圖譜解析的感覺。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，提供符合學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際所需要的練習(xí)圖譜主要來自于教師平時科研工作中積累的各類化合物的圖譜、利用ACD、Chemdraw>Nmr—sim等軟件工具模擬的圖譜和Spec—tralDatdbaseforOrganicCompounds(SDBS)等相關(guān)網(wǎng)站上收集的代表性圖譜。此外，為了培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上也會提供結(jié)構(gòu)鑒定糾正的文獻(xiàn)報道，例如川楝素結(jié)構(gòu)早在1975年被確定為I式，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，后來發(fā)現(xiàn)川楝素的結(jié)構(gòu)鑒定有誤，于1987年將川楝素結(jié)構(gòu)修正為II式［12］(圖2)。通過科學(xué)研究中的實(shí)例告誡學(xué)生，要敢于提出自己的質(zhì)疑，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐行运季S。3教學(xué)實(shí)施的情況分析1學(xué)生參與情況分析根據(jù)中藥化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)置家庭作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源，學(xué)習(xí)和討論指定的內(nèi)容。研究內(nèi)容主要包括中藥化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離方法、化學(xué)成分的檢識和結(jié)構(gòu)鑒定。在51名學(xué)生中，人均閱讀／翻譯網(wǎng)絡(luò)平臺提供的指定SCI論文為3.2篇；學(xué)習(xí)使用ACD^Chemdraw^Nmr—sim等軟件繪制化合物結(jié)構(gòu)或模擬其核磁共振圖譜的學(xué)生為31名；主動到實(shí)驗(yàn)室參加中藥化學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練大于5次的共計29名；主動點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的微視頻和微動畫大于5次的共計35名；在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上與教師互動交流的學(xué)生為43名；自主完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上提供的作業(yè)超過3次的學(xué)生為34名。3.2學(xué)生考試成績分析在中藥化學(xué)學(xué)科2017—2018年第二學(xué)期期末考試中，全班學(xué)生(共計51名)的評均分為73.25分。按學(xué)號將學(xué)生分成5組，1?4組每組10名，第5組11名，分析顯示學(xué)生成績無顯著差異，但是如果按學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行分組，則表現(xiàn)出較大差異。應(yīng)用SPSS16.0進(jìn)行分析，結(jié)果表明，相較于其他學(xué)生，閱讀/翻譯網(wǎng)絡(luò)平臺提供的指定SCI論文超過5篇的學(xué)生，考試成績?yōu)?78.3±10.2)分，優(yōu)于其他學(xué)生組的(71.4±9.7)分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.05)；學(xué)習(xí)使用Chemdraw、ACD、Nmr—sim等軟件進(jìn)行中藥中化合物結(jié)構(gòu)繪制或化合物核磁共振圖譜模擬的學(xué)生的成績?yōu)?80.1±9.7)分，與其他組學(xué)生成績(66.8±7.9)分比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.01)；主動到實(shí)驗(yàn)室參加中藥化學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練大于5次的學(xué)生成績?yōu)?77.8±9.7)分，與其他學(xué)生組成績(70.1±8.7)分比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.05)；主動點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的微視頻和微動畫大于5次的學(xué)生成績?yōu)?81.5±7.4)分，與其他學(xué)生組成績(65.7±9.5)分比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.01)；在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上與教師互動交流超過3次的學(xué)生成績?yōu)?78.2±10.3)分，優(yōu)于其他學(xué)生組成績(72.3±7.9)分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.05)；自主完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的作業(yè)超過3次的學(xué)生成績?yōu)?81.1±9.5)分，優(yōu)于其他學(xué)生組成績(74.2±8.3)分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PV0.05)。4討論目前高等教育的本科生大部分為“00”后，互聯(lián)網(wǎng)伴隨“00”后的成長，相當(dāng)一部分“00”后學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上比在現(xiàn)實(shí)生活中更活躍。對于高等教育的工作者應(yīng)當(dāng)抓住“00”后學(xué)生的行為特點(diǎn)，充分利用好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺這一互聯(lián)網(wǎng)資源。學(xué)生經(jīng)過高中階段考入大學(xué)，在學(xué)習(xí)方式、生活環(huán)境等各方面都面臨較大的改變，在大一、大二階段可能并不習(xí)慣大學(xué)的教學(xué)方式和輔助工具，包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用。為了幫助學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式，教師需要提供幫助和引導(dǎo)。現(xiàn)在“00”后學(xué)生正處于心理成熟的過渡階段，他們想要獲得他人的認(rèn)可。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，如果學(xué)生邁出第一步開始嘗試交流，但是教師沒有提供及時和足夠的反饋，那么學(xué)生會立即停止他們的嘗試。因此，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的交流過程中，教師對學(xué)生的重視和鼓勵是尤為重要的。學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的參與和重視程度，與教師本人對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和學(xué)生的重視程度是正相關(guān)的［4］。高等教育的教學(xué)對象在不斷變化，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的形式也要不斷改進(jìn)。自智能手機(jī)問世以來，電腦已不是網(wǎng)絡(luò)的唯一用戶?？紤]到這一變化，在線教學(xué)平臺中開發(fā)了中藥化學(xué)微信公眾號。借助微信平臺，學(xué)生可以隨時隨地