新工科背景下天然药物化学课程群教学团队建设的探讨

徐海星 闫秀美 高玉香 许沛虎

（武汉理工大学化学化工与生命科学学院 湖北·武汉 430070）

为适应我国新技术、新产业与新经济的需求，主动应对新一轮科技革命与产业变革的挑战，自2017年2月以来，国家教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，“新工科”这一理念被提出。随后，全国各高校积极响应，对“新工科”的内涵逐渐有了统一的认识，即“以立德树人为引导，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才”。[1]新工科的内涵对新工科专业的学生提出了更高的要求，也使得新工科专业的课程建设较其它专业而言难度更大。

新工科专业主要是针对新兴产业的专业，在23个新工科专业中，生物制药专业是其中之一，而对于高等学校制药类专业学生来说，天然药物化学是其必修的主干课程。天然药物化学是运用现代科学技术理论和方法研究天然药物（植物、动物、微生物、矿物等）中化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特征、理化性质、提取分离方法、生物合成以及结构鉴定的一门学科，[2]目的是培养学生从事天然药物生产和化学研究的能力，为继承祖国医学宝库、发扬祖国中药事业、实现祖国中药行业的现代化服务奠定基础。[3，4]其不仅包括丰富的理论知识，还包括多种实验技能的交叉与渗透，是一门理论性与实践性兼具的课程，[5,6]在整个药学教育体系中具有十分重要的地位。[7]与此同时，近年来，我国中医药现代化步伐不断加快，天然提取物出口额逐年增加，对天然提取技术类人才需求大幅度上升，天然药物化学在教学中的重要性日益提高。[8]

但是，天然药物化学内容抽象繁杂，各章节连贯性较差，需要理解和记忆的知识点多，学生普遍反映学习内容晦涩难懂、学习过程枯燥无味、学习压力较大，是一门较难理解和掌握的课程。[9，10]学生对该门课程的学习积极性不高，大多被动地参与教学过程之中，在考试前突击记忆重点来应付考试，并未达到课程教学目的。随着“新工科”理念的提出，这一现象更应从根本上进行改变。另外，天然药物化学要以有机化学、分析化学、仪器分析与波谱解析等课程为基础，与药理学、工业药剂学、药物化学、生药学、中药学、制药分离工程等课程紧密联系，[11]因此，要想让学生真正学好天然药物化学这门课程，达到国家对新工科人才培养的要求，就需要多位老师、多门课程共同发力，建设天然药物化学课程群教学团队。笔者根据自己多年的教学经验，针对天然药物化学在新工科背景下存在的主要问题以及如何建立并不断优化天然药物化学课程群教学团队提出了几点建议，以期与同行一起探讨交流。

1 新工科背景下天然药物化学存在的主要问题

除天然药物化学本身学习难度大，学生学习积极性较差之外，目前天然药物化学课程不适应新工科人才培养目标的问题主要表现在：（1）相关基础课程教学对天然药物化学教学所需的针对性知识储备不够，相关课程之间知识点衔接较差，缺乏科学联系，导致课程资源不完整或重复建设；（2）在大幅缩减学时的背景下，单一课程难以实现目标驱动的项目研究型教学模式，学生创新创业意识淡薄，实践能力较差，工程教育滞后，无法达到新时代对大学生创新创业的要求；（3）在教学过程中，教师们虽然利用了多媒体等现代化手段，但传统的教学模式没有发生根本性的改变，学生仍处于被动学习的状态，学生探究、创新、合作等方面的能力提升较小；（4）目前国内外对天然药物化学课程群教学体系研究较少，没有形成新工科背景下学生工程能力培养的课程群体系。

2 天然药物化学课程群的建设

单一课程缺乏适当的工程问题和教学条件，难以针对不同层次和专业的学生实现教学目标。所谓课程群，就是把具有相关性或一定目的的不同课程编排到一起，组成一个“群”，进行系统地学习和教授，课程群的建立使课程体系更具有科学性和系统性。在组建课程群时，要对教学计划中具有相互关联、深化或补充的课程重新规划、设计和组合，对知识点加以整合和利用，删除课程间的重复内容，不强求单门课程内容的完整性，而是面向全局，打破壁垒，融合重塑全新的知识模块。[12]

这样的天然药物化学课程群结构合理、目标明确，课程间层次清晰，相互连接、相互配合，彼此独立而又密切联系，实现了课程间的协调和系统化，便于学生从整体上把握药学课程基础性、方法性的特点，激发学生学习药学课程的兴趣。

3 天然药物化学课程群教学团队的建设

教学团队是指为满足专业或课程群的建设需要，以技能互补又能相互沟通、相互协作的教师为主体，以教学改革为途径，以专业建设和系列课程为平台，为提高教师教学水平和学生学习效果组建的教学业务组合。[13]优秀的教学团队是保证教学质量和教学效果的坚强后盾。在团队建设中，团队成员的合理配置非常重要。教学团队负责人要由能力强、责任感高以及教学科研经验丰富的教师担任。在教学团队的配置上，要优化组合，吸收肯钻研、有能力且乐于奉献的教师，并在职称、学历、年龄等方面形成优势互补。

对于天然药物化学教学团队而言，还要不断输入新鲜血液，学校可以与制药类企业合作，建立校外合作导师制度，聘请企业专家、企业精英、技术人员、研发人员、资深工程师等走进校园进行授课，将企业生产的最新情况介绍给学生，既保证了学生学习内容的前沿性、实践性，又能提高学生的学习兴趣。

4 天然药物化学课程群教学团队的优化

天然药物化学课程群教学团队的建设不是简单的将教授与天然药物化学相关课程的老师聚集在一起，而是要在教学团队中进行教学方式方法、学生考核方式的优化，重视实践教学，并充分利用互联网的丰富资源，建立对教师的考核机制，不断优化天然药物化学课程群教学团队，提高教学质量，培养学生创新、探究、合作、实践等各方面的能力，最终达到新工科工程人才培养的目标。

4.1 优化教学方式方法

如今，传统的“填鸭式”“满堂灌”“一言堂”的教学模式早已受到摒弃，“教无定法贵在得法”、教师要及时更新教学观念，以学生为中心，由单向传授知识向师生互动协作转变，结合学生身心发展的特点，在充分利用多媒体的基础上，灵活运用各种教学方法，如自学讨论法、以问题为中心的启发式教学法、课堂讲授法、问题教学法、小组研讨法和互动式教学法等，并开展丰富多样的教学方式，如PBL教学法、翻转课堂、Seminar教学法、案例教学法等，调动学生学习的积极性和主动性，激发学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题、独立思考的能力，不断提高教学效果。

教师在教授理论课时，应适当增加课堂提问，活跃课堂气氛，并在课间多与学生交流，了解学生情况，使教学更有针对性。另外，还要教育学生不要迷信课本、教师等权威，敢于说出自己的观点，敢于提出问题，敢于与教师辩论，培养学生的创新思维和终身学习的意识。

对于天然药物化学教学来说，可以将我国最新的科研成果融入教案，增补教学内容，并与发达国家天然药物研究进展作对比，让学生了解我们的优势和不足，激发他们的爱国情怀和对天然药物研究的热爱之情。还可以将学生进行分组，让他们选取一个感兴趣的中药材，如人参、松茸、枸杞等，指导他们进行文献检索和阅读，了解该药材的有效成分、提取方法、药理活性和研究进展等，并以组为单位在课堂上进行交流探讨，让他们在探究的过程中掌握基础知识，拓展知识范围，并对天然药物化学这门课程有更深入的认识，培养他们合作、探究的能力。

4.2 改进学生考核方式

目前对学生的考核主要分为课堂考勤（平时成绩）和期末成绩。这样的考核方式过于注重结果，而忽略了对学习过程的考核，有的学生上课玩手机但考前对重要知识点死记硬背也有可能得高分，不利于对学生真实学习情况的掌握，更不利于对他们各方面能力的培养，因此，对学生考核方式的改革势在必行。

完善对学生的成绩考核机制，可以加大平时成绩的比重，重点考核他们的学习积极性和主动性，比如课堂是否主动提出问题、回答问题，对老师布置的探究性作业完成是否认真，小组讨论时是否积极等。考试的题目应与实践相结合，注重对综合分析问题能力的考察，增加试题的灵活性，让学生认识到平时培养能力的重要性。另外，要加大对学生实验能力的考核，注重实验操作是否熟练，过程是否正确，有无安全防护意识以及实验结束后的问题讨论等，不应只考察实验报告书写是否规范良好，还要对实验结果造假和抄袭现象严厉批评惩罚，培养他们严谨、认真、负责的科研态度。

而实际上，林某强只是名义上承包了这个项目，真正负责人是林中伟。业主方城投公司将工程款结算给市建公司，市建公司扣除管理费后再打到林某强的个人银行账户，林某强的这个银行账户由林中伟公司的财务负责人保管。这个工程的利润一部分用于林中伟公司的开支，一部分用于林中伟个人的开支。

4.3 重视实践教学

实验教学具有实践性、真实性，是其他任何教学形式无法比拟的。在实验过程中，学生对实验的操作，对问题的分析和解决，以及小组内互助合作等，能够锻炼学生的科研思维、培养学生创新精神和团队意识。[14,15]

然而，在天然药物化学的教学过程中，大部分高校只进行理论课的教授，未安排相应的实验课程。其实，天然药物化学是一门实践性很强的学科，[16]实验课中的薄层层析、结晶、回流提取、萃取等操作，不仅能够帮助学生进一步理解课堂理论知识，还能帮助学生掌握天然药物化学成分的提取、分离、鉴定等的基本方法，达到学以致用的目的。

在增加实验课程之外，教师还可以安排实验设计环节。教师可以指定一个实验，如Ph梯度萃取法萃取醌类物质，让学生在查阅大量的相关文献后进行实验材料、实验过程、实验操作等的设计，教师对学生的实验方案进行优缺点、可行性等的评价，培养学生分析问题、解决问题和综合运用知识的能力。

同时，教师应结合自身的科研方向，指导大学生投身实践，开展创新创业项目，积极参与或申报各类大学生自主创新研究课题，积极参加全国制药工程大赛等课外科技活动，培养学生扎实的理论基础和创新工程能力的核心竞争力。

4.4 加强网络资源的利用

教师在一定的学时内向学生讲授的内容非常有限，而网络教学平台可以帮助教师突破课堂授课的时空限制，而且，丰富多彩的网络化教学资源以及多层次的扩充性学习资料，可以为学生提供更全面、更广泛的内容，帮助学生更好地理解和吸收新知识，拓宽学生的知识面。

对于天然药物化学课程群来说，要统筹课程群中各课程的特点，充分利用课程信息化手段及虚拟实验平台，实现课程应用与教学服务相融合的在线开放课程群，建设波谱解析与仪器分析、天然药物化学、药剂学等教学网站，教学课件、试题库、教案、教学大纲、教学日历、练习测试等上网公布，创建丰富的可供学生学习和下载的网络教学资源，方便学生进行查阅和学习。

除此之外，各位老师也要充分利用网络与学生进行沟通交流，了解学生在学习过程中遇到的问题，及时为学生进行解答，可以增进对学生的了解，缩短师生之间的距离。

对于天然药物化学这门课程，可以引入微课教学，将纷繁复杂的知识点制作成多个10分钟左右的教学视频，并加入在线练习测试，每个视频包含的内容少，主题突出，学生可以下载并保存，随时随地进行学习，便于学生掌握，在线测试将学生的学习情况真实的反映给老师，方便老师给予学生客观的评价，并对后续教学的开展提供指导。同时，教师也可以充分利用微信公众号、微博等平台，将平台中文章的撰写、图片的采集、内容的更新、平台的运营等工作交给学生负责，教师给予指导和建议，调动学生学习天然药物化学的积极性，并锻炼了他们合作探究、创新实践等方面的能力。

4.5 建立团队成员考核机制

为了对天然药物化学课程群教师团队不断优化，要建立对团队成员的考核机制。首先，学校以及院系领导应不定期到课堂听课，了解教师的课堂教学、课堂建设，对教师的日常教学过程进行监察，并抽查教师备课、笔记等的情况，及时发现问题，提出建议，给予教师客观的评价。其次，同行之间也要多交流，互相学习，并给予对方评价。另外，也要让学生对教师进行不记名评分，了解教师在学生中受欢迎程度。最终，建立一个领导评价、同行评价、学生评价相结合的科学合理的评价机制。

对于教师个人来说，随着教育技术的发展，教育观念的更新，最重要的是树立终身学习的理念，关注课程、专业的前沿信息，不断拓宽知识的广度和深度，提高个人的素质修养和教学能力，才能成为真正受学生欢迎和尊敬的教师。

5 小结

为主动应对新一轮科技与产业变革的挑战，“新工科”这一理念被提出，国家对于高校工程类人才的培养也提出了更高的要求。天然药物化学是各高校制药类专业学生必修的主干课程，但这门课程知识面广，且与多门学科有交叉，学生学习难度较大，在新工科背景下，重视天然药物化学课程群和教学团队的建设尤为必要。建立与天然药物化学相关的课程群，使课程体系更加科学、系统；建立并不断优化课程群教学团队，可以保证教学质量和教学效果，培养学生合作、探究、创新、实践等各方面的能力，是落实科教兴国战略和人才强国战略的重要环节，以达到培养适应新时代新工科制药工程人才的目标。本文针对新工科背景下天然药物化学教学过程中存在的主要问题，并对天然药物化学课程群的建设和课程群教学团队的优化进行了深入的分析和探讨，希望以此推动高校新工科制药类人才的培养，加快我国中药现代化的进程。