《天然产物化学》教学方法探讨

郑绍军

【摘 要】《天然产物化学》是化学、化工、生物技术、生物工程、食品科学与工程、制药工程和药学等专业本科生和研究生的一门重要课程，是一门集基础与应用于一体的课程。为进一步提高学生对《天然产物化学》的学习效果，本文对天然产物化学理论课教学方面和实验课教学方面的教学方法进行了分析和总结，以提高其学习效果。

【关键词】天然产物化学；教学方法；探讨

《天然产物化学》是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成和用途的一门科学[1]，是生物资源开发利用的基础。天然产物化学的研究对整个有机化学的发展起着重要的推动作用，并可导致从分子水平认识并揭示生命的奥秘，同时也为生物化学、药物化学和有机合成提供日益深化的研究内容。它的成果可广泛应用于医药、食品、轻工、化工等领域。

为了适应当前科技发展所需人才的要求，培养学生成为具有扎实理论基础和实验技能的人才，笔者结合自身实践教学经验及国内外同行意见，对《天然产物化学》教学方法进行了分析和总结，以便取得更好的实效。

1 根据不同专业，详解重点以突出其专业特色

专业的培养方案和教学计划是任课教师经过详细研讨能最终下来的，如何在有限的学时里取得良好的教学效果，通常需要针对授课专业来确定。《天然产物化学》这门课程涉及化工、食品、药品、保健品及农药等好多专业，教师首先应明确课程在该专业构架中的位置及作用，在教学内容的选择上进行适当的取舍和必要的补充，在讲授过程中有所侧重，根据具体专业突出其专业特色。

为了让学生能够掌握关键的核心内容，在教学过程中，应该重点介绍与本专业关系密切的部分。针对化工专业，教师授课时应紧紧围绕教学大纲，交待“提取～分离～鉴定～结构～性质”，这一学习主线，即化学结构决定理化性质，理化性质决定提取分离，结构鉴定运用理化性质，鉴定的结构成分具有药用活性等进行重点、难点讲解。教学内容除了讲解天然产物的提取分离与结构鉴定的一般方法之外，就应该重点对糖和苷、苯丙素类、醌类化合物、黄酮类化合物、萜类和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生物碱类天然产物的结构特征、理化性质、提取分离、结构鉴定以及生理活性的进行系统讨论，并结合实例讲解生物转化和全合成在然产物研究中的应用，以突出其专业特点。

针对食品专业则既要讲授经典的天然产物，如黄酮、生物碱、皂苷等，又要讲授其在食品、药品、保健品及农药中具有代表性的化学结构。以往的教学内容由于参考植物化学和天然药物化学的讲授，其重点大都集中在介绍具有显著药理活性的天然产物的理化性质、结构特点、提取分离及结构鉴定方面，没有体现具体专业特色，教学内容针对性不强，没有选取讲授的核心知识[2-3]。如有些内容在具体专业其他科目中已经学过的，可以删去不用，例如《天然产物化学》课程中的多糖类、蛋白质类以及氨基酸类的内容与前述的重复，所以可将这些内容删除。为了弥补分析化学课程相关知识的不足，学校应该提前开设选修课应用光谱解析，以方便学生在讲授结构鉴定部分时能够更好地理解掌握。

2 用“研究性学习”教育理念来指导和组织教学

用“研究性学习”教育理念来指导和组织本课程的教学，能突出学生在教育中的主体地位，为学生提供自由活动的空间，可以激发学生的学习热情，及时了解到学生的学习效果。以具体天然产物化合物的讲解来概括总结该大类化合物的共性与特征，介绍研究方法和研究现状；学完一章后，布置小论文题目，要求学生到图书馆查阅一定数量的文献写出读书报告并将出色的报告在课堂上相互交流讨论，从而也培养学生阅读专业书刊主动获取知识的方法和习惯。同时可以及时了解学生的学习效果，因材施教，根据学生的具体情况不断探索科学有效的教学方法。

3 用多媒体教学手段授课，加强课堂信息量

用多媒体教学手段授课，加强课堂信息量，使学生在有限的学时内尽可能多地学到天然产物化学的基础知识与研究方法。多媒体教学以生动形象的图、文、声、动画等信息来表现学科教学内容，具有清晰、美观、生动、信息量大的特点，非常有利于天然药物化学的教学，例如一些中药材图、各类化合物的复杂结构、提取分离流程图、化学反应过程、各种化合物的谱图较多，通可以用多媒体进行直观而清晰的演示，学生就非常容易理解。

4 利用不同的化学软件，形象直观地呈现天然产物化学结构

《天然产物化学》是基础有机化学的延伸，《天然产物化学》的发展促进了化学理论、化学实验方法、化学成分分离鉴定技术以及与之相关的生命、医药、农药、功能材料学科的进展。《天然产物化学》是有机化学的核心课程之一，也是药物化学、农药化学、中药学、食品科学、林产化学工程、材料化学等学科的基础。学习本课程有助于学生了解自然界中动物、植物、海洋生物、微生物的化学奥秘，有助于发现、改造和利用天然产物。对于《天然产物化学》课程来说，所教授的内容涉及复杂的有机化合物结构、三维立体模型以及图谱的解析。而目前天然产物化学教材中对于复杂天然化合物的结构以及结构解析仅仅是一般罗列和简单描述，所以学生在学习中容易感到天然产物化学内容复杂枯燥、理解、记忆困难。如何将这些内容清晰、美观、生动地展现给学生，激发学生对《天然产物化学》的学习兴趣，引导学生掌握重点内容，提高教学效果，授课教师的教学方法和内容尤为重要。在高等院校的课程教学中，多媒体课件（主要powerpoint幻灯片为载体）正在彻底改变传统的板书加教案的模式。目前各种化学软件琳琅满目，功能与绘图效果各异。所以应将多媒体课件与化学软件有机结合，制作出精美直观的多媒体课件，可彻底改变本课程传统的教学方法。

5 与时俱进，突出教学内容前沿性和新颖性

天然产物化学内容丰富且不断发展，授课教师在讲解本课程时要与科研发展同步，吸纳并充分利用网络信息资源，关注研究动态。授课过程中可以穿插介绍我国科学家的研究成果与研究实例。比如给学生讲解我国在天然产物化学研究中已经取得的一些成就，如抗疟药物青蒿素、抗老年痴呆症药物石杉碱甲的合成等，讲解历年来在天然产物化学领域做出过杰出贡献而荣获诺贝尔化学奖的化学家们的故事，比如北大校友屠呦呦获得2015年诺贝尔奖，成为第一位获得诺贝尔科学奖项的本土中国科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家的故事。这样不但可以激发学生对于天然产物的学习兴趣，更重要的是使学生能对该领域的研究动态有所了解，唤起学生的求知欲，使学生从课程授课之初就把学习和专业理想结合起来，达到更好的学习效果。

6 强化实践教学环节培养实践创新能力

强化实践教学环节，提高实践教学质量，培养学生实践能力和创新意识，是高等教育改革与发展的重要方向。为进一步加深和巩固学生在课堂上的学到的理论知识，让学生能能够学以致用，培养学生在实践中观察、分析、解决问题的能力，为今后从事的实际工作打下坚实基础，教师应在传授学生基本的实验操作技能同时，还应大胆鼓励学生主动设计实验方案，组成实验小组，开展实验并且思考解决实验过程中的问题，资料的搜集、技术路线的确定、实验室仪器设备的准备以及溶液试剂的配制等过程全部由学生自主完成，使实验课真正发挥培养学生实验、实践和创新能力以及严谨求实作风的作用[4]。

7 结语

《天然产物化学》是一门实践性很强的课程，教师不仅要传授基本的知识和技术，还要引导学生学会主动思考和解决自然科学中化学问题的基本思路和方法，并积极探索和尝试多种教学手段和方法，从全方位提高教学水平，调动学生的积极性和主动性。通过近年来的教学实践探索，我们不仅提高了其分析、解决问题的能力，同时还培养了学生学习、做研究、做学问的方式方法，激发了其创造能力。

【参考文献】

[1]张梁.农林院校《天然产物化学》教学内容和方法改革探讨[J].安徽农学通报，2013.19（5）：114-116.

[2]周国梁，张传宏，卫强.对《天然药物化学》课程教学中的探讨[J].科技信息，2007（13）：133-134.

[3]周芳霞.地方院校《天然产物化学》教学改革探究[J].湖南科技学院学报，2014.36（5）：104-105.

[4]王俊儒.天然产物化学分离与鉴定技术[M].杨凌：西北农林科技大学出版社，2006.

[责任编辑：王伟平]