教研結合在天然藥物化學教學中的探索與實踐※

張聲源 林大都 聶 華 李蘭芳 黃思涵 張 勇 廖 梅

（嘉應學院醫學院，梅州514031）

教研結合在天然藥物化學教學中的探索與實踐※

張聲源 林大都 聶 華 李蘭芳 黃思涵 張 勇 廖 梅*

（嘉應學院醫學院，梅州514031）

天然藥物化學是藥學專業中理論與實踐并重的專業基礎課，教學內容不僅理論性強、內容抽象，而且知識更新快、發展迅速，學生在學習時普遍感到枯燥難學，學習興趣和積極性不高。為全面提高天然藥物化學教學質量，在教學過程中實施研究性教學，將科學問題、科研方法和技術、最新研究成果等融入到天然藥物化學教學中，引領學生進入天然藥物化學前沿領域。實踐表明，基于教研結合的天然藥物化學課程教學模式，是激發學生學習興趣和潛能、培養學生科研綜合素質、提高教學質量的有效途徑。

天然藥物化學；教學方法；教學改革

天然藥物化學是以有機化學、波譜學、色譜學等學科的知識與方法，對天然藥物中特別是具有生理活性的二次代謝產物進行提取分離、結構鑒定、生物合成、生理活性等方面研究，進而揭示天然藥物藥用科學內涵的一門科學[1]。天然藥物化學是藥學、中藥學、藥物制劑、制藥工程等相關專業的一門重要的專業基礎課，該學科不僅理論和技術性強、內容抽象，而且知識和技術更新快、發展迅速，是學生公認的比較難學的一門專業課程，因此，在天然藥物化學課程教學中，如果不注意調動學生學習的興趣和積極性，學生在學習時就會普遍感到枯燥難學，將難以解決教學時間的有限性和知識技術快速增長之間的矛盾，同時也難以合理構筑學生的知識結構[2]。培養創新人才是高校所有工作的中心，而教學和科研是支撐這個中心的兩個基本點，因此，將教師的科研項目與課堂教學互相融合是培養創新人才的一條重要的途徑[3]。在教學過程中實施研究性教學，將科學問題、科研方法和技術、科研成果滲入到天然藥物化學教學中，引領學生進入天然藥物化學前沿領域、激發學生學習興趣和潛能、培養學生的創新意識和創新能力、以科研促進教學是提高教學質量的有效手段。筆者根據實際講授藥學本科專業天然藥物化學課程的經驗，探討教研結合的教學模式在天然藥物化學課程教學中的應用，為提高天然藥物化學教學質量提供可借鑒的方法。

1 優化整合教學內容并引入最新科研成果

隨著社會的發展，人們越來越關注化學藥品給人類自身健康及生活環境帶來的負面影響，回歸自然、保護環境已成為一種處理人類和環境之間關系的潮流思想，尤其是我國藥學家屠呦呦獲得2015年度諾貝爾生理學或醫學獎后，更是掀起了對天然藥物活性成分研究的高潮[4，5]。因此，隨著中藥及天然藥物的現代化、科學化研究進程的不斷深入，新興的提取、分離、結構鑒定、藥效評價的方法與技術手段為天然藥物化學的教學提供了更多、更新的知識內容，但與此同時也對天然藥物化學的教學內容、教學方式提出了更高的要求。此外，天然藥物化學涉及內容紛繁復雜，包括各類化合物的生源途徑、結構特性（理化性質、結構分類）、提取分離和結構鑒定方法，教學過程中若固定一個模式逐一進行講解，學生在學習過程中很容易喪失學習的興趣和信心。

針對上述情況，筆者在實際教學中，在按照教學計劃和任務要求的前提下，優化和整合教材內容，并適時、適量地補充天然藥物化學相關領域最新科研成果，特別注重教學內容與生活關聯起來，豐富教學內容的同時開闊了學生的視野，也能激發學生的好奇心和學習興趣。如第一章總論主要知識點在于讓學生掌握：1）天然藥物常用的提取和分離方法；2）各類吸附劑的特點及分離化合物的基本原理及影響因素；3）NMR譜特征及其解析方法。第十一章天然藥物的研究開發則要求學生掌握天然藥物的研究開發過程，其中所使用的技術方法恰恰是第一章總論部分的核心內容，因此，此兩章節的內容關聯度大且具有延續性，筆者在實際教學中將兩部分內容進行了優化整合。授課伊始，首先簡要地做了“天然藥物化學與諾貝爾獎”主題學術報告，尤其重點介紹我國藥學家屠呦呦獲得2015年度諾貝爾獎事件及其背景，并引申出第一個問題：“為什么獲獎的是青蒿素，而不是氯喹、伯氨喹抑或本芴醇？”在全班同學討論的基礎上簡要介紹了“青蒿素的前世今生”，同時引申出第二個話題供同學們課后思考：“西藥中有很多是來源于天然藥物，舉例說明”。通過啟發式教學，優化、整合教學內容，引入最新科研成果，并對問題進行精心設計，可以促使學生主動帶著問題并嘗試去尋找答案，并從問題解答中獲得成就感和自信心，在活躍了課堂氣氛的同時，也極大的提高了學生的學習興趣和熱情。在講授完教學計劃內容后，筆者引入自己主持的省科技計劃項目“梅州客家地區特色藥食兩用植物紅冬蛇菰降血糖活性成分及其資源品質研究”中的科學研究方法和成果，從研究背景、科學問題的提煉、研究方案、可行性報告、已取得的階段性成果等方面進行了講解，讓學生在理論層面了解一個天然藥物化學方向的課題是如何提出問題并一步步求證的，促使同學們進一步對天然藥物化學這門課程由感性上升到理性、由抽象到具體的認識和理解，同時進一步引導學生有意識的建立了天然藥物化學知識框架和體系。

2 科研成果在教學中的實例

以講授第九章“生物堿”為例。生物堿（Alkaloid）是科學家研究最早的一類有生物活性的重要天然有機化合物，生物堿類成分多具有生物活性，常為許多藥用植物的有效成分，如阿片中的嗎啡、可待因，麻黃中的麻黃堿等等[1]。目前臨床應用的生物堿類藥物已有百余種之多，因此，生物堿的研究一直為天然藥物化學的重要研究領域之一，不斷吸引著科學家的研究興趣并經久不衰[6]。但生物堿類成分結構復雜、多樣，根據以往教學質量反饋，學生在學習過程普遍感覺難以掌握，并對涉及的生物堿提取、分離、結構鑒定等知識和技術在解決實際問題和科學研究中是怎樣使用的存在疑惑。

在此，引入教師承擔的科研項目有針對性的對上述相關技術的具體應用融入教學中，引導學生理解生物堿相關理論知識的同時可以讓學生更加清晰相關實驗技術有什么用、怎么用。在這一章的教學設計中，引入筆者承擔的課題“中藥鉤吻的毒性物質基礎及中毒機制研究”為案例，該課題涉及到藥材的基源、分布以及鉤吻生物堿（單萜吲哚類生物堿）的存在形式、提取分離、理化性質、結構鑒定等天然藥物化學核心內容。授課伊始，先播放了情節曲折、飽含愛恨情仇且倍受人們喜愛和熟知的影視作品《神雕俠侶》中絕情谷篇的片段，之后引申出以下話題進行課堂討論：“斷腸草”和“情花”在現實生活中是否存在？若存在其對應的植物最有可能是什么？上述話題極大地調動起了學生的學習積極性及好奇心，學生主動利用已學習過的藥用植物學、藥理學等課程的知識進行思考，并形成了課堂討論結果：“情花”最有可能是茄科曼陀羅屬“曼陀羅”，而“斷腸草”最有可能是鉤吻。其中，鉤吻（馬錢科鉤吻屬常綠木質藤本植物，Gelsemium elegans Benth.，別名斷腸草、大茶藥、胡蔓藤）在上一年度藥用植物野外實踐教學過程中，同學們有采集樣本并保存在本院天然藥物標本館內。因此，同學們對其基源、生藥特性、分布、功能主治、民間藥用情況等已有一定的了解。接下來，筆者通過文獻調研給同學們展示2000年至今廣東省內因誤食、誤用鉤吻而導致中毒的事件及其死亡人數相關數據的統計結果，在此基礎上引申出第二個問題供同學們課后思考：鉤吻中的毒性物質及其結構特點是什么？帶著這些問題，按照教學計劃講授完生物堿章節中有關生物堿的相關概念、分布、分類、生源關系、理化性質等理論知識，通過上述理論知識的講解，同學們在理論層面已經對生物堿類成分已有了整體認識，在這個基礎上，筆者把科研課題“中藥鉤吻的毒性物質基礎及中毒機制研究”研究內容中的鉤吻藥材的處理（采集、干燥、粉碎）、鉤吻總生物堿和單體生物堿的獲?。?5%乙醇滲漉提取、濃縮、干燥、總提取物、酸堿處理后獲得的總生物堿、多種色譜技術進行分離純化等）、單體生物堿的結構測定等研究內容和研究成果通過多種教學方式融入到生物堿章節中的提取分離及結構鑒定部分。

至此，已將科研課題的研究背景、科學問題、研究方案、取得的階段性成果等方面與教學計劃中的重點、核心內容完美融合，學生更加清晰了解一個科研課題是如何提出科學問題并一步步求證的，對天然藥物化學的理論知識及其在科學研究中的應用有了更深的理解，并在一定程度上對學生綜合能力的培養、科學態度和創新品格的形成具有積極的意義，為他們在今后的藥學、科研工作打下堅實的基礎。

3 結語

教研結合，并非是教學和科研的簡單疊加，而是以教師承擔的科研項目和取得的科研成果為載體，有選擇性的將其中的科學研究的方法及成熟技術成果通過恰當的教學方法融入課程教學中，真正實現教學與科研的有機結合，才能切實提高教學質量[7]。與此同時，教研結合的教學方式，能促使教師增加對創新的感性認識，不斷了解學科的最新前言動態，提升自身的專業素質和教學水平，以適應新形勢下創新教育的內在要求，在一定程度上也推進了天然藥物化學的教學改革。筆者在天然藥物化學的課程教學中，積極將科研與教學有機結合，運用該教學模式以來深受學生喜愛，實現了良好的教學效果的同時，在培養學生的科研思維和能力方面也取得了一定的成效，比如，學生的畢業論文來自教師科研項目的比重增加，申報廣東省大學生創新創業項目、廣東大學生科技創新培育專項資金項目數量逐年攀升，本院藥學專業學生通過考研方式加入科研隊伍的人數及通過率也逐年提高，并有部分學生在天然藥物化學領域相關學術期刊上發表了學術論文?？傊?，基于教研結合的天然藥物化學課程教學模式，增加了課堂教學的多樣性、實用性和先進性，是激發學生學習興趣和潛能、培養綜合性創新人才、提高教學質量的有效途徑。

[1]吳立軍.天然藥物化學[M].6版.北京：人民衛生出版社，2014:1.

[2]關楓，楊炳友，付起鳳，等.天然藥物化學課程理論教學方法的應用及分析[J].中國中醫藥現代遠程教育，2016，14（8）：13-14.

[3]葛金芳，解雪峰，吳繁榮.科研教學互動在培養創新型藥學人才中的探索與實踐[J].中國高等醫學教育，2015（10）：28-29.

[4]楊鳴華，劉祎，孔令義.基于中藥有效單體成分的新藥研究[J].世界科學技術.中醫藥現代化，2016，18（3）：328-336.

[5]趙丹.屠呦呦獲獎的啟示:探索中藥治病規律并研發高效藥物[J].醫藥衛生管理，2016（9）：181-183.

[6]曹明哲，季宇彬，辛國松，等.天然植物中生物堿類抗腫瘤藥物研究進展[J].亞太傳統醫藥，2015，11（7）：59-61.

[7]佐清，脹建勇，龐秋香，等.教研結合在免疫學課程教學中的探索與實踐[J].教育教學論壇，2016（11）：143-144.

Exp loration and Practice on the Education Com bined w ith Research in Natura lM ed icina l Chem istry

ZHANGShengyuan,LINDadu,NIEHua,LILanfang,HUANGSihan,ZHANGYong,LIAOMei (MedicalCollege,Jiaying University,Guangdong Province,Meizhou 514031,China)

The naturalmedicinal chemistry is an importantspecialized basic course of pharmacy.Due to the strong theoretical nature, abstract content and rapid knowledge updating of naturalmedicinal chemistry,which is boring and difficult to learn for students.In order to comprehensively improve the teaching quality of naturalmedicine chemistry,the research-oriented teachingmode was developed with combination of theory and practice teaching.Based on academic education,the achievements in scientific research were applied to class teaching,which led students to the forefront of naturalmedicinal chemistry research and fostered their creative awareness and abilities.Practice has shown that this teachingmode contributes to stimulate students'learning interest and potential,cultivate students'integrative ability,and improve the teaching effectiveness.

naturalmedicinal chemistry;teachingmethod;teaching reform

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.05.010

1672-2779（2017）-05-0021-03

：李海燕本文校對：姚前尹

2016-10-20）

廣東省科技計劃項目【No:2014A020221061】；廣東省大學生創新創業訓練計劃項目【No:201510582060】；廣東省大學生科技創新培育專項資金項目【No:2016005】

*通訊作者：yaoxueliaomei@163.com