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中药化学课程革新分析及研究

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本文作者:赵钟祥高幼衡单位:广州中医药大学中药学院

中药化学是中药类本科专业的主干课程之一,该课程的学习目的是使学生掌握中药化学成分的结构特征、提取分离、检识和结构测定的基本理论和基本技能。就课程性质而言,中药化学具有很强的实践性、应用性,因此实验教学效果直接关系到课程总体教学质量的高低和课程教学目标的实现。近年来,广州中医药大学中药学院以教育部高等学校本科教学质量与教学改革工程为契机,大力推进了实验、实践教学改革,并收到了显著成效。在学院推进实验实践教学改革,着力提高学生实践创新能力的背景下,笔者结合从事中药化学实验教学的实践经验,就深化中药化学实验教学改革,谈谈自己的心得和体会,以期共同提高教学质量。

1实验教学现状分析

实验课程在中药化学教学内容中占有重要比重,国内中医药院校中药化学实验课和理论课教学时数比多在1∶1至0.8∶1[1]。广州中医药大学中药学院所设中药学、中药资源与开发、制药工程(中药)三个中药类本科专业均开设了中药化学课程,课程总学时为126学时,其中实验课54学时。实验内容涉及生物碱、黄酮、蒽醌类成分的提取、分离、鉴定以及中药化学的预试验。中药化学课程教学安排在第三学年,理论和实验教学同时进行,教学内容在一学期内完成。实验教学由中药化学教研室组织实施,实验器材准备和教学实验室管理则由中药学院实验教学中心统一管理。教学过程中,每个教学实验室由一位老师负责,共容纳32名学生,2人一组。

近年来,我院中药化学实验教学在实验体系设计、实验内容、教学方法等方面进行了改革,教学质量显著提升,但也发现存在一些问题,如实验教学连贯性不足,实验考核手段单一,实验内容缺乏更新机制,对学生创新能力的培养有待加强等[2-3]。

2实验教学改革的实践和思考

2.1基于能力和素质培养构建多层次的实验体系

基于学生能力和素质培养,我们设计了“验证性、综合性、综合设计性”三个层次的实验教学体系。将涉及生物碱、黄酮、蒽醌类成分提取、分离和鉴定的三个实验项目设计为验证性实验,通过此类实验项目使学生掌握中药化学实验的一些常用实验技能。如溶剂提取法、结晶法、盐析法、pH梯度萃取法、柱色谱法等提取分离方法,薄层色谱法、化学显色反应等检识方法。将中药化学成分预试验实验项目定位为综合性实验,通过对未知中药中化学成分进行预试验来培养、锻炼学生综合运用前一阶段所掌握的理论知识和实验技能来解决实际问题的能力。验证性和综合性实验均给学生提供参考实验讲义,对于验证性实验,在授课时对实验原理和操作进行详尽讲解,必要时进行操作演示。对于综合性实验,在实验项目设计时使实验结果具有开放性,授课时压缩讲解时间,教师以引导为主,仅对关键环节进行简要点拨。此外中药化学还开设了一门35学时单独设课的综合设计性实验,安排在第四学年第一学期进行。

已先后开设了“穿心莲内酯提取分离和鉴定”和“丹参药材中丹参酮IIA的分离与鉴定”两个实验项目。设计性实验的教学环节设计如下:教师发布实验项目→学生选题→教师布置实验任务→学生文献调研→撰写实验设计方案→方案陈述→教师点评→实验方案→学生实验→撰写研究报告→收集反馈意见→项目优化和改进。本层次的实验以能力和科研素养培养为主,旨在综合培养学生研究文献的系统查阅、整理和总结能力、实验设计与统计、选择仪器设备以及撰写实验性论文等各方面的能力,训练学生对事物进行客观的观察、比较、分析、综合和解决实际问题的能力。

2.2优化实验教学安排提高实验教学效率

我院中药化学实验现设有四个实验项目,每个实验项目14个学时左右,而每周只有一次4学时左右的实验课,因此每个实验项目要延续多周才能完成。致使实验连贯性较差,两次内容相关的实验课程间隔时间偏长,不利于学生知识学习和实验技能掌握。因此从教学效果出发,最好能将相关实验内容安排在一天中完成,但是由于中药化学实验的自身特点,部分实验需要耗费较长的时间,难以在一天或一次实验中完成。如从“槐花米中芦丁的提取、分离和鉴定”这一实验项目,水煎煮提取液必须长时间静置才能得析出晶形较好的芦丁粗品。要解决上述矛盾,在教学过程中就需要对教学内容进行优化,把密切相关的实验环节尽量安排在一次实验课中完成。例如“虎杖中蒽醌类成分的提取分离和鉴定”这一实验项目,通过对提取时间进行优化,将原来分两次实验进行的乙醇提取和蒸馏浓缩两步压缩到一次实验完成。又如在成分检识时需用到硅胶薄层板,以前是单独安排一次课来铺制薄层板,通过内容优化将其和小檗碱的重结晶实验合并为一次实验课完成。此外,由于理论课和实验课是同时进行的,理论课和实验课的内容难以完全同步,有些实验内容开始时理论课可能还未授课,因此必须强化实验预习这一环节,要求学生在课前通过预习明了实验目的和意义,熟悉实验过程,从而避免因实验内容生疏而降低实验效率。通过上述实验内容和设计方面的优化,显著提高了教学效率。

2.3实验考核方式多元化强化能力考核

现行中药化学实验教学考核方式较单一,对实验过程考核开展较少,主要从实验出勤率、实验报告来评定学生的实验成绩,对学生实验能力的区分度不高。中药化学实验考核可根据实验课程体系的特点选择灵活多样的考核方式。验证性实验项目考核方法可采用“实验报告+操作规范+现场提问、笔试”等方式相结合;而设计性、综合性实验考核以能力考核为导向,以综合设计能力和科研素质考核为主,注重过程性评价。中药化学综合设计性实验由教师指导小组负责对学生的考核,通过对实验设计方案、方案陈述效果、实验操作、实验原始记录、实验报告及答辩情况等多环节的综合评判来确定学生的实验成绩。该考核方式由于注重对实验过程和综合能力的评价,极大地激发了学生的研究兴趣和创造热情,受到了学生普遍欢迎。此外,我们还初步建立了考核效果的评价及反馈体系,在综合设计性实验设计了学生评教、师生总结的环节,在下一次实验中根据教学效果反馈及时对教学进行调整。

2.4改进教学方法强化科研思维训练

通过基础化学实验课程的学习,学生的化学实验技能已经有了很大的提高,因此在专业课程教学中要逐步强化对学生分析问题和解决问题的训练,在实验教学手段上,可以采用启发式教学。在中药化学实验教学过程中,学生已经具备了相应的知识和技能储备。例如实验中的薄层分析、重结晶操作,学生在基础化学已经进行了相关操作,在实验教学涉及到相关内容时,可以设计相关的提问,如“重结晶操作的关键是什么?”“怎样才能展出一块效果好的薄层板?”然后教师对学生的回答进行点评,引导他们分析问题,直至获取问题的答案。实验报告是学生实验课堂学习的延续,它不仅可以反映学生对实验原理、操作的掌握程度,也可以作为锻炼学生科研思维的一种重要手段。在教学中,我们对实验报告撰写模式进行了改进,在验证性、综合性实验项目中引入了讨论式实验报告,强化对实验结果和讨论部分的要求,并通过在实验报告成绩评定时加大分析讨论部分的比重来引导学生的重视。要求学生在实验报告撰写时,用自己的语言对实验过程进行描述,结合实验原理对实验结果进行分析,对实验中遇到的问题展开讨论。在综合设计性实验的教学中引入了论文式实验报告,在报告中加入中英文摘要、讨论、参考文献等内容。同时要求学生提交原始记录,从而锻炼了学生对实验中相关问题的分析能力,培养了学生严谨求实的科研理念。

2.5适应学科发展更新实验内容

现阶段我国中医药院校中药化学实验普遍存在实验项目和实验技术更新缓慢的不足,而中药化学相关的实验方法和技术却更新、发展迅速,因此有必要不断引入先进的实验方法和技术手段。例如在芦丁酸水解产物中糖的鉴别实验中,以前曾采用纸色谱法,而现在纸色谱法已很少使用,因此在实验教学中取消了这部分内容。超声提取法目前已成为一种常规提取法,而原有实验教学内容却未涉及,为此在实验项目中增设了相关实验内容。波谱法如今是中药化学成分结构鉴定的常规手段,但是在实验教学中却几乎没有涉及,在实验条件允许的情况下,波谱法也应纳入教学内容。对此,我们在综合设计性实验教学中,结合本院的教学条件设计了红外波谱鉴定的环节,让学生自行对纯化产物进行红外光谱的测定。更新后的实验内容由于更加贴近工作实际,因而有效激发了学生的学习兴趣。

2.6充分利用多媒体技术和网络资源

拓展课外空间多媒体充分运用图像、视频、声音、文字等手段,使呈现的信息生动直观,有助于激发学生学习兴趣,提高实验教学的质量和效果。随着教学条件的改善,多媒体辅助教学日益普遍,教师可根据教学内容的需要,把仅用语言讲述效果较差的实验内容制成多媒体课件,从而提高知识传播效率。由于教学时数的限制,有些实验内容学生无法进行实践,对于这部分内容可以充分利用多媒体技术予以补充。如今网络已成为学生获取知识的重要媒介,很多高校已经构建了课程的网络学习平台,如精品课程网站。中药化学实验教学可以充分利用这些平台,将制作的数字化实验教学资源纳入网站内容,供学生在课外学习。我院中药化学实验现行实验项目主要涉及了生物碱、黄酮和蒽醌类成分,其它成分的实验项目则没有开展,对此教师可以把其它类型成分的相关实验拍摄成图片或视频,上传到网络平台,供学生进行扩展学习。

3结语

实验教学在药学类专业人才培养过程中占据着重要的地位,是教学的关键环节,具有其他任何教学方式不可替代的独特作用。本文从实验体系构建、教学方法、实验考核等方面对我院中药化学实验教学改革的实践进行了总结,并对深入改革进行了探索和思考。教学改革是一项长期的、系统的工程,如何适应新形势下高等中医药教育需要,继续推进中药化学实验教学改革,培养强能力、高素质的中医药人才,还有待于进一步的研究和探讨。

中药化学课程革新分析及研究责任编辑:陈老师    阅读:人次