中藥化學教學改革及實踐

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［提要］隨著互聯網的高速發展，網絡教學平臺在醫藥高等教育教學中發揮著重要的作用。該文基于學校提供的網絡教學平臺，對中藥化學課程的教學改革及實踐進行了研究，旨在進一步提高該課程的教育教學水平和質量。學生積極參與閱讀文獻、學習化學畫圖軟件、主動到實驗室參加中藥化學實踐訓練、主動點播觀看網絡教學平臺上的微視頻／動畫及主動與教師在網絡教學平臺上互動交流，在學習本課程中具有較大優勢。網絡教學平臺有利于開展網上互動式教學活動，讓教師能夠方便地制作課程資源及與學生網絡上的答疑互動，同時也能讓教師及時了解學生的學習狀態，最終實現以教師為主導、學生為中心的自主學習目標。

［關鍵詞］教學改革；中藥化學；網絡教學平臺；互動交流

隨著網絡技術的不斷發展，高等教育正在走向信息化、網絡化。網絡教學平臺已經被越來越多的高等學校所采用，正逐漸成為當今高等教育教學的重要組成部分［1－3］。網絡教學平臺的一個重要功能是互動性作用，即學生利用網絡平臺進行閱讀、思索、應用和創造，通過利用網絡平臺，教師與學生、學生與學生兩者之間不需要生活在同一個空間即可實現無障礙交流，這在很大程度上激發了學生的學習積極性和主動性［4－6］。中藥化學是中藥學類的一門重要的專業課程。中藥化學是中醫藥理論與現代科學如化學、物理學、生物學、現代醫藥學等理論和技術相互滲透、相互結合的新興交叉學科，對實現中醫藥專業人才培養的目標具有重要作用［7］。通過本課程的學習，使學生能掌握中藥中所含成分的結構類型、理化性質、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構鑒定方法，為學好其他后續相關課程和就業后從事中藥現代化研究和研制新藥等奠定基礎［8］。由于中藥化學教學所涉及的化合物結構類型和理化性質復雜多樣、提取分離方案變幻莫測、結構分析抽象難懂等問題，學生在學習的初期遇到了相當大的困難，因此網絡平臺對于中藥化學教學的改革與實踐具有重要意義。

1平臺組成

南京中醫藥大學的網絡教學平臺功能涵蓋了課程建設、課程學習、學習分析和課程管理等整個教學過程。教師可以利用該平臺進行課程建設、學習效果評估、課程組織管理，該平臺支持純網絡教學、混合教學、網絡輔助式教學等多種教學模式［9］。學生可以利用該平臺登錄課程網站進行學習、作業、考試、討論等學習活動，還可以查看教材和學習記錄，進入學習社區進行分享和交流，利用網絡擴展傳統的教學模式，更好地學習知識。網絡教學平臺中教師管理頁面包括的主要內容有討論、統計、通知、作業、考試和管理。編輯章節教學內容時，教師可以插入視頻、圖片、文檔、音頻、討論等內容，并設置任務點。學生在學習過程中必須完成特定的任務，便于教師檢測學生的學習狀態［6，9－10］。

2任務和內容

針對中藥化學課程的主要教學內容、重點和難點，在網絡教學平臺上主要設置了4個方面內容：中藥化學成分的基本結構類型、中藥化學成分的理化性質、中藥化學成分的提取分離方法、中藥化學成分的檢識和結構鑒定。希望學生在通過網絡平臺學習可以直觀地認識中藥化學這門課程并能理解中藥化學在中醫藥理論體系研究中所能發揮的作用，為后續進入相關工作崗位奠定基礎［10］。

2．1中藥化學成分的基本結構類型

中藥化學成分雖然數量繁多、結構復雜，但都是生物體通過眾多酶參與的生物合成形成的。如經醋酸－丙二酸途徑生成脂肪酸類、酚類、蒽醌類等，經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，中藥化學成分根據結構母核不同可分為醌類、苯丙素類、黃酮類、萜類、甾類、生物堿等。近年來的教學反饋表明，大多數學生在學習中藥化學成分的基本結構類型時，都會感受到所接觸到的抽象、復雜的結構類型過于難懂，跟不上課程的進度。南京中醫藥大學藥學院很重視本科生化學基本技能的培養，在大一、大二學習有機化學、有機波譜學等課程時，通過實踐訓練，學生基本上可以運用專業的Chemdraw軟件繪制化學結構。利用學生已有的基本技能，讓每個學生將中藥化學成分的基本結構類型的生源合成途徑采用Chemdraw繪制出來，并將繪制的結果上傳到網絡教學平臺，最終采用學生互評和教師評講的方式，確定每個學生的掌握情況。實踐結果顯示，學生的學習熱情都比較高，繪制出完美的生源合成圖，學生既可以獲得一定的成就感，又可以真正地理解不同結構類型的演化過程，加深對中藥化學成分結構類型的理解。

2．2中藥化學成分的理化性質

雖然中藥化學成分的結構復雜多變，每一個成分具有獨特的物理化學性質，但相同結構類型的成分往往具有一些相同或相似的理化性質，歸納不同結構類型成分的理化性質共性，對了解具體類型化合物的性質和開展初步研究具有重要作用。教師經常關注中藥化學成分的理化性質包括性狀、溶解性、酸堿性、顯色反應等。中藥化學成分研究的結果提示這樣一條規律即成分的結構決定其理化性質，理化性質決定藥材中化學成分的提取分離方案的設計及貯藏條件的選擇。換言之，中藥化學成分的理化性質關系到中藥生產應用的大部分環節，因此，中藥化學成分的理化性質在中藥化學課程講解中占有一定的地位。本部分內容要求學生能夠利用各類成分的理化性質與實際應用相關聯，進而指導化學成分結構類型的鑒別、分析條件的選擇、提取制備條件的選擇和儲存條件的選擇。教學實踐過程中發現，學生可以掌握不同結構類型的成分各自具有的理化性質，但是用已有的知識分析生產實際中的具體問題時，顯得尤為不自信，導致少數學生缺乏學習熱情。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實踐的實例。即使分析一些生產實踐的實例，學生也沒有時間認真體會，也不能深刻理解，這樣反而影響教學效果。為了提高這部分內容的教學效果，在網絡教學平臺上展示更多課堂無法講解的實例，并將科研成果及論文展示在平臺上，課后供學生與學生、學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生利用平臺學習的情況，一方面改變傳統說教式的授課方式，引入辯論和討論的形式，充分調動學生的積極性，積極引導學生將所學的知識應用到解決實際生產問題上來，提高學生的學習興趣，可以切實提高學生綜合能力。實踐結果提示：通過以上舉措能夠快速實現教學目標，學生基本掌握中藥化學成分的理化性質。

2．3中藥化學成分的提取分離方法

提取、分離中藥中的化學成分是中藥化學研究中最主要的部分。這部分內容需要學生根據所研究對象中的化學成分的理化性質，靈活選擇所用的提取分離條件，巧妙設計提取分離方案。由于中藥化學成分眾多，理化性質差異較大，可以選擇的分離材料多種多樣，因此，不同學生設計的提取分離流程會出現千差萬別的現象［11］。由于提取分離這部分內容靈活機動性較強，掌握起來難度較大，從而導致很多學生反映對于自己最終設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驗過程借助學校的虛擬仿真平臺制作成的微視頻，另一方面將對應的實驗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。

2．4中藥化學成分檢識與結構鑒定

在中藥化學教學過程中，為了使學生在很短的時間內掌握各類化學成分的檢識與結構鑒定，教師需要總結以往的教學內容和教學過程中學生的常見問題和關注點，分類和總結各類型化合物的圖譜，并建立各類型化合物的圖譜平臺，幫助學生學習和掌握。中藥化學成分的結構鑒定沒有捷徑，需要學生做大量的圖譜解析工作，從而找到圖譜解析的感覺。在網絡教學平臺上，提供符合學生學習實際所需要的練習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－tralDatabaseforOrganicCompounds（SDBS）等相關網站上收集的代表性圖譜。此外，為了培養學生的批判性思維，在網絡教學平臺上也會提供結構鑒定糾正的文獻報道，例如川楝素結構早在1975年被確定為I式，但是隨著科學技術的發展，后來發現川楝素的結構鑒定有誤，于1987年將川楝素結構修正為Ⅱ式［12］（圖2）。通過科學研究中的實例告誡學生，要敢于提出自己的質疑，養成科學嚴謹的批判性思維。

3教學實施的情況分析

3．1學生參與情況分析

根據中藥化學的學科特點，設置家庭作業，引導學生利用網絡教學平臺資源，學習和討論指定的內容。研究內容主要包括中藥化學成分的結構類型、理化性質、提取分離方法、化學成分的檢識和結構鑒定。在51名學生中，人均閱讀／翻譯網絡平臺提供的指定SCI論文為

3．2篇；學習使用

ACD、Chemdraw、Nmr－sim等軟件繪制化合物結構或模擬其核磁共振圖譜的學生為31名；主動到實驗室參加中藥化學實踐訓練大于5次的共計29名；主動點播網絡教學平臺上的微視頻和微動畫大于5次的共計35名；在網絡教學平臺上與教師互動交流的學生為43名；自主完成網絡教學平臺上提供的作業超過3次的學生為34名。3．2學生考試成績分析在中藥化學學科2017－2018年第二學期期末考試中，全班學生（共計51名）的評均分為73．25分。按學號將學生分成5組，1～4組每組10名，第5組11名，分析顯示學生成績無顯著差異，但是如果按學生參與網絡平臺學習的情況進行分組，則表現出較大差異。應用SPSS16．0進行分析，結果表明，相較于其他學生，閱讀／翻譯網絡平臺提供的指定SCI論文超過5篇的學生，考試成績為（78．3±10．2）分，優于其他學生組的（71．4±9．7）分，差異有統計學意義（P＜0．05）；學習使用Chemdraw、ACD、Nmr－sim等軟件進行中藥中化合物結構繪制或化合物核磁共振圖譜模擬的學生的成績為（80．1±9．7）分，與其他組學生成績（66．8±7．9）分比較，差異有統計學意義（P＜0．01）；主動到實驗室參加中藥化學實踐訓練大于5次的學生成績為（77．8±9．7）分，與其他學生組成績（70．1±8．7）分比較，差異有統計學意義（P＜0．05）；主動點播網絡教學平臺上的微視頻和微動畫大于5次的學生成績為（81．5±7．4）分，與其他學生組成績（65．7±9．5）分比較，差異有統計學意義（P＜0．01）；在網絡教學平臺上與教師互動交流超過3次的學生成績為（78．2±10．3）分，優于其他學生組成績（72．3±7．9）分，差異有統計學意義（P＜0．05）；自主完成網絡教學平臺提供的作業超過3次的學生成績為（81．1±9．5）分，優于其他學生組成績（74．2±8．3）分，差異有統計學意義（P＜0．05）。

4討論

目前高等教育的本科生大部分為“00”后，互聯網伴隨“00”后的成長，相當一部分“00”后學生在網絡上比在現實生活中更活躍。對于高等教育的工作者應當抓住“00”后學生的行為特點，充分利用好網絡教學平臺這一互聯網資源。學生經過高中階段考入大學，在學習方式、生活環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慣大學的教學方式和輔助工具，包括網絡教學平臺的使用。為了幫助學生盡快適應大學的學習方式，教師需要提供幫助和引導。現在“00”后學生正處于心理成熟的過渡階段，他們想要獲得他人的認可。在網絡教學平臺上，如果學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，那么學生會立即停止他們的嘗試。因此，在網絡教學平臺的交流過程中，教師對學生的重視和鼓勵是尤為重要的。學生對網絡教學平臺的參與和重視程度，與教師本人對網絡教學平臺和學生的重視程度是正相關的［4］。高等教育的教學對象在不斷變化，網絡教學平臺的形式也要不斷改進。自智能手機問世以來，電腦已不是網絡的唯一用戶。考慮到這一變化，在線教學平臺中開發了中藥化學微信公眾號。借助微信平臺，學生可以隨時隨地暢通無阻地瀏覽課件、做練習、參與互動，這更有利于“00”后學生的學習。網絡平臺在中藥化學教學活動中的作用日趨體現，但是，其畢竟只是一種輔助教學和學習的形式，其最終價值主要是取決于師生的接受和利用程度。所以，在實踐中要破除誤區，不能注重平臺本身建設，而忽略呈現內容的專業性。通過一個學期的中藥化學教學實踐，發現利用現代信息技術的網絡平臺完成作業布置和效果考核取得了良好的效果。在未來的教學活動中，教師應當利用和完善好網絡教學平臺資源，不斷提高中藥化學的教學效果，逐步引導學生對中藥化學產生興趣，進而學好中藥化學。

作者:周桂生 陳佩東 尹蓮 嚴輝 張麗 單位:南京中醫藥大學藥學院