高等医药院校天然药物化学教学改革与思考

李骅 邱鹏程 毕琳琳 陆云阳 辛春艳 谭光国 汤海峰

[摘要] 天然药物化学是高等医药院校药学专业人才培养过程中的一门重要课程。为了进一步提高课程教学效果，使之紧密切合学科发展前沿，本文总结了天然药物化学课程教学中面临的常见问题，并结合近年来教学改革的相关经验，对课程的改革方法进行了探讨、思考与总结，提出了优化课程设置、灵活运用教学手段、改进课程内容、改革考核标准及加强人文精神渗透等具体措施和对策。

[关键词] 天然药物化学;理论教学;实验教学;教学改革

[中图分类号] G642          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）10（a）-0060-04

Reformation and cogitation of teaching of medicinal chemistry of natural products in medical universities

LI Hua1   QIU Pengcheng1   BI Linlin1   LU Yunyang1   XIN Chunyan2   TAN Guangguo1   TANG Haifeng1

1.Department of Traditional Chinese Medicine and Natural Pharmacology， School of Pharmacy， Air Force Medical University， Shaanxi Province， Xi′an   710032， China; 2.School of Pharmacy， Air Force Medical University， Shaanxi Province， Xi′an   710032， China

[Abstract] Medicinal chemistry of natural products is an important course in the cultivation of pharmaceutical professionals in medical colleges and universities. In order to further improve the teaching effect of the course， make it fit closely with the frontier of discipline development， this paper summarizes the problems in the medicinal chemistry of natural products course teaching of the common， and combining the experience of teaching reform in recent years， the curriculum reform methods are discussed in this paper， thinking and summary， put forwards the optimization of the curriculum， flexible use of teaching methods， improve evaluation standard and strengthen humanistic spirit penetrate concrete measures and countermeasures.

[Key words] Medicinal chemistry of natural products; Theoretical teaching; Experimental teaching; Teaching reform

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究药用植物或生物中具有的生理活性成分及其防治疾病规律的一门综合性学科[1]，是全国高等医药院校药学及相关专业开设的一门专业基础课程。近年来，随着我国新药研发方向由仿制药逐步向创新药转变，以及健康中国战略中“坚持中西医并重，中西医药相互补充、协调发展”方略的稳步实施[2]，天然药物化学作为一门沟通中西药学的桥梁学科，其课程教学在高等医药院校药学专业人才培养过程中的重要性与日俱增[3]。

空军军医大学（以下简称“我校”）对四年制本科药学专业在第三学年上学期开设了总学时为80学时的天然药物化学课程，其中理论课占50学时，实验课占30学时。主要培养学生掌握药物生产、研发、流通、供应和临床应用等相关领域所需的天然药物化学基本理论和技能，为传承并创新发展祖国传统医药学奠定基石[4]。天然药物化学的教学内容涉及有机化学、分析化学、药用植物学、中药学等多学科知识以及提取、分离、鉴定、解谱等多技能的交叉与渗透，具有理论性与实践性兼具的特点[5]。如何引导学生学好这门课程，提升学生创新能力、综合素质，是摆在课程教学团队面前的迫切任务。本文在归纳总结天然药物化学教学特点及存在问题的基础上，就本教学团队教学改革的具体实践经验与体会进行介绍与探讨。

1 高等医药院校天然药物化学教学中存在的问题

首先，教材内容多，学时少：我校目前采用的是裴月湖、娄红祥主编，国内多所大学药学院参编的人卫版《天然药物化学》[1]，该教材经过多年完善修订及版本不断更新，对一些实际应用价值不高的内容进行了刪减。尽管如此，相对于医药综合院校药学专业基础课的理论教学时数（一般为48～64学时）来说[6-7]，学生普遍反映课本内容偏多。其次，学生基础知识薄弱：天然药物化学涉及多学科交叉知识，尤其是在部分学生有机化学、分析化学等前续课程的基础知识掌握不牢固的情况下，课堂学习会遇到较大障碍，甚至产生厌学情绪[8]。再次，教师教学方式单一：天然药物化学是一门理论和实践紧密相结合的学科，如果教师课堂教学缺乏灵活多变的手段和方式，因循守旧甚至一味“满堂灌”，学生很容易出现枯燥乏味感，课堂效果大打折扣[9]。此外，课程缺乏人文精神渗透：天然药物自古以来一直与人类的生存繁衍密切相关，是中华文明史乃至世界文明史的瑰宝。然而，受我国传统教育方式“重专业轻人文”的影响，天然药物化学教学过程中的人文教育缺失问题仍然比较突出[10-11]。主要表现为前期专业基础课很少有人文训练，授课内容更缺乏人文精神渗透，不仅会影响到学生的学习热情和积极性，也会导致学生缺乏献身祖国药学事业的信心和敬业精神。最后，对实验教学重视程度不足：学生对传统实验课程教学的认识停留在其仅仅是一种技能训练或是理论课的附属品，并没有将其作为一种科研素质、思维的塑造形成过程。这和实验课程在内容、形式设计上较为单调、教师授课方式缺乏多样性以及课程考核权重偏低有一定关系[12-13]。

2 提高天然药物化学教学质量的改革方法

2.1 优化课程教学计划，内容设置主次分明，有的放矢

依据我校新一轮人才培养方案，在广泛参考国内开设天然药物化学相关医药院校的课程设置模式基础上，编制了新的《天然药物化学课程教学计划》，优化了教学过程。在课程设置方面，受军队院校教育训练大纲教学时数限制，有限学时内若总论部分课时设置较少，会导致后期分论部分常需反复回顾讲述总论中的相关基本原理，课堂教学连贯性降低。而根据实际教学经验，第三学年授课时部分学生对天然药物化学总论中涉及到的有机化学、分析化学相关知识已掌握，但不够扎实。在广泛征求学生意见并结合实际经验的情况下，将总论部分学时数保证为8学时，确保该部分能够相对深入讲解天然药物化学研究的基本原理和方法。同时，在授课伊始即帮助学生梳理、串联总论部分的知识结构与脉络，使其能够对照了解自己已掌握、未掌握及掌握不充分的相关基础知识和原理，听课时有的放矢，为分论的学习加足马力，也为教师分论授课释放压力。此外，在我们的积极建议下，学校在药学专业新一轮人才培养方案中设置了波谱解析课程，进一步夯实了天然药物化学理论授课的根基。在分论授课时，为有效突破教学时数较少的困境，依据课程教学计划，对不同章节化合物进行了侧重不同的讲解。如苯丙素类、醌类以及萜类与挥发油，上述几类化合物的结构特点、理化性质、提取分离方法应占据理论授课较大的授课篇幅，而结构解析可作为辅助知识介绍，要求学生课下自学，并于波谱解析课程中着重讲解。而黄酮类化合物的结构解析属于重点学习内容[14]，需要投入足够的授课时数，以使学生充分理解相关原理。针对海洋药物[15-16]，则重点强调它们的结构类型、生物活性与开发研究特点，对于提取分离过程和谱学分析方法，可适时开展第二课堂，采取本科生导师制、毕业设计等方式，充分发挥“教研互长”的优势。课程教学计划的优化改革，使授课内容主次分明，有的放矢，在有限学时内使学生掌握了较为完善的知识体系，并取得事半功倍的授课效果。

2.2 注重理论联系实际，建立以学生为主体的多手段灵活教学模式

天然药物化学分论部分的内容，涉及学科知识面广，理论性强，教师在授课中若忽视引导学生理论联系实际，学生易产生“没什么大用”“没什么意义”的感觉，积极性大大降低。我们始终将“生活处处有天然药物化学”的主旨贯穿呈现于课堂讲授中，如讲解苯丙酸类化合物时，以日常使用的草本添加牙膏为例，引出其中的添加成分丁香酚，介绍其结构特点与生物活性。讲解呋喃类香豆素时，提出生活中的现象：大量摄入芒果、芹菜等水果蔬菜后，为何有一部分人在日光下暴露皮肤会红肿瘙痒，引出呋喃香豆素类成分光敏性这一特性，加深学生记忆。再如，医生开出含有大黄这味中药的处方，为何一般都要注明后下，引出蒽醌苷类化合物的理化性质与生物活性特征。此外，纸张为何有柔韧性、课桌椅子的化学组成，可以和苯丙醇类化合物、木脂素类化合物的结构、理化性质相联系，发芽的马铃薯为何不能食用，可以和甾体生物碱类化合物的生物活性相联系，冬天把橘子皮放在暖气上烤、柚皮泡水喝，也蕴藏着挥发油类的提取原理。实践证明，教师只有建立课堂情境与实际生活的密切联系，才能让所授知识处于“有活力”的“萌发”状态，才能引发学生对知识的探索热情，激活学生的主体意识，在潜移默化中引导学生对天然药物化学知识价值树立正确的认识观。

教师课堂传授给学生知识的种子，只有经过学生自我思考消化，才能在其脑中开花结果，转变为知识的果实。在课堂教学过程中，坚持以学生为主体的教学思想，尝试依据不同章节内容，运用多种教学手段与方法，重在引导、启发，使学生乐于探索求知，做到真正意义上的“授之以渔”[17]。如萜类与挥发油章节，我校设计讲述青蒿素及其系列衍生物曲折而传奇的发现过程这一案例供学生学习[18]，案例的内容涉及萜类化合物的理化性质、提取分离方法与生物活性研究，通過讲述青蒿素的研发历程，不仅生动了理论知识，还激发学生的积极性。又如木脂素类化合物章节，尝试运用基于问题的学习（PBL）教学法[19]，将学生分成若干学习小组，在课前一周布置任务，设定课堂讲述、讨论问题。学生以小组为单位查阅文献资料，指定组长汇报，全班讨论，最后由教师总结归纳知识点，并指出学生在学习、汇报过程中的不足之处。通过不同小组之间的汇报讨论，基本上能囊括设置章节的主要内容。学生在自主获取相关资料的过程中，分析获取知识的能力得到提高，学习的主动性和积极性也得到增强。此外，在课堂讲授过程中还采用了提问解疑、强化记忆、归纳小结、举例吸引、视听融合等多种启发式教学手段[20]，通过课后学员的反馈信息，发现这些教学方式的灵活运用，可收到良好的效果。

2.3 加强实验课程教学，完善考核体系

天然药物化学是理论与实践紧密结合的学科，实验教学的目的是使学生将理论知识投入实践应用，既加深学生对理论知识的理解和掌握，同时加强学生的基本操作与基本技能[21]。在确保学生掌握了基本实验操作方法，理论知识得到巩固的情况下，鼓励学生创新探索，改进实验、设计实验。例如，在“补骨脂中补骨脂素、异补骨脂素的提取、分离和鉴定”实验中，教材上采用乙醇冷浸法提取这两种香豆素类成分，学生在查阅相关文献后，提出可用超声辅助提取法节省提取时间，提高提取效率，故支持学生将超声波提取法作为对照组，进行平行试验。为了进一步强化教学效果，还鼓励学有余力的学生加入教师的科研团队、参与到教师的相关科研项目中[15，22]，提前进入实验室进行基础性、训练性科研工作，为其提供更多的理论应用于实践的机会。

考核是教学过程中的重要环节，合理的考核体系应能全面反映出学生的知识综合运用能力及教学团队的教学效果[23]。将课程考核体系划分为形成性考核和终结性考核两部分。形成性考核（30%）主要考察学生理论课课堂纪律、回答提问、团队作业等情况，以及实践课课堂表现、操作技能、实验结果、报告书写等情况;终结性考核以期末笔试为主（70%），考察学生对课程知识的掌握程度，包括选择题、名词解释、填空、问答题（运用基本理论鉴别物质类型或解析天然产物结构）以及综合设计题，多种题型分布兼顾考核了学生运用基础理论知识分析和解决问题的能力。通过培养过程结束后的问卷调查及教学质量分析，我们发现上述考核方式的设置学生认可度较高。

2.4 重视人文精神渗透

人文教育是将人类优秀的文化成果，通过知识传授、环境熏陶使之内化为人的理想塑造和社会价值实现的教育[24]。高等医学教育中的天然药物化学课程具有自然和人文的双重属性，是为数不多的可以兼顾传播祖国医药知识和人文精神的课程[11]。中华文明绵延五千年，天然药物长久以来一直以中医药传统理论的方式传承和发展，天然药物化学课堂授课中应始终贯穿其为祖国传统医药服务，为中药现代化服务的理念。在授课过程中，将部分中药现代化所取得的成就引入了课堂，比如讲授苯丙酸类化合物时，会引入“时代楷模”—中科院上海药物所王逸平研究员和其团队研发的丹参多酚酸盐注射液;讲授蒽醌类成分时，引入复方丹参滴丸—全球首例完成FDAⅢ期临床研究的复方中药制剂;讲授倍半萜代表药物时，介绍在国际上给我国赢得巨大声誉的“抗疟神药”青蒿素。总之，天然药物在世界范围的研究与发展日新月异，这需要善于发现、留意与捕捉天然药物科学研究、药政时事中的前沿动态、典型案例，并使之与课堂教学内容紧密结合，充分发挥人文精神的渗透作用，培养学生高尚的情操和强烈社会使命感。认为在当今中药现代化、国际化任务仍然复杂而艰巨的时代背景下，通过课堂人文教育的渗透树立起学生敢于担当、献身祖国药学事业的信心和决心，十分重要。

3 结语与展望

提高高等医药院校天然药物化学课堂教学质量的最终目的是提高天然药物化学人才培养质量，具体表现为培养人才的学习自主性和思维自主性[2，25]。针对传统天然药物化学教学存在问题的教改方法与措施，始终坚持“学生为主，教员为导”的主旨思想，并渗透着“施教之功重在启发，贵在引导”的教学理念，注重学生思维能力和创新能力的培养，最终达到“授之以渔”的效果，使学生成为未来社会自主创新、担当领域的主体。近年来，随着“健康中国”战略的实施，我国医药卫生事业进入新的历史发展时期，习近平总书记对中医药工作也作出重要指示：“传承精华，守正创新，加快推进中医药现代化、产业化，为建设健康中国贡献力量”[2]，如此时代背景下，对我国药学专业人才的培养既是挑战，也是机遇。作为高校教师，只有紧跟时代进步和科学前沿，努力把握、修正天然药物化学教学的方向，才能培养出适应我国医药创新发展的药学人才。个中经验与方法，仍需在今后的长期实践中不断进行探讨、总结和提高。

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（收稿日期：2020-03-27）