中药化学教学改革及实践

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［提要］随着互联网的高速发展，网络教学平台在医药高等教育教学中发挥着重要的作用。该文基于学校提供的网络教学平台，对中药化学课程的教学改革及实践进行了研究，旨在进一步提高该课程的教育教学水平和质量。学生积极参与阅读文献、学习化学画图软件、主动到实验室参加中药化学实践训练、主动点播观看网络教学平台上的微视频／动画及主动与教师在网络教学平台上互动交流，在学习本课程中具有较大优势。网络教学平台有利于开展网上互动式教学活动，让教师能够方便地制作课程资源及与学生网络上的答疑互动，同时也能让教师及时了解学生的学习状态，最终实现以教师为主导、学生为中心的自主学习目标。

［关键词］教学改革；中药化学；网络教学平台；互动交流

随着网络技术的不断发展，高等教育正在走向信息化、网络化。网络教学平台已经被越来越多的高等学校所采用，正逐渐成为当今高等教育教学的重要组成部分［1－3］。网络教学平台的一个重要功能是互动性作用，即学生利用网络平台进行阅读、思索、应用和创造，通过利用网络平台，教师与学生、学生与学生两者之间不需要生活在同一个空间即可实现无障碍交流，这在很大程度上激发了学生的学习积极性和主动性［4－6］。中药化学是中药学类的一门重要的专业课程。中药化学是中医药理论与现代科学如化学、物理学、生物学、现代医药学等理论和技术相互渗透、相互结合的新兴交叉学科，对实现中医药专业人才培养的目标具有重要作用［7］。通过本课程的学习，使学生能掌握中药中所含成分的结构类型、理化性质、提取、分离、检识的基本理论、知识和技能，熟悉中药所含成分的结构鉴定方法，为学好其他后续相关课程和就业后从事中药现代化研究和研制新药等奠定基础［8］。由于中药化学教学所涉及的化合物结构类型和理化性质复杂多样、提取分离方案变幻莫测、结构分析抽象难懂等问题，学生在学习的初期遇到了相当大的困难，因此网络平台对于中药化学教学的改革与实践具有重要意义。

1平台组成

南京中医药大学的网络教学平台功能涵盖了课程建设、课程学习、学习分析和课程管理等整个教学过程。教师可以利用该平台进行课程建设、学习效果评估、课程组织管理，该平台支持纯网络教学、混合教学、网络辅助式教学等多种教学模式［9］。学生可以利用该平台登录课程网站进行学习、作业、考试、讨论等学习活动，还可以查看教材和学习记录，进入学习社区进行分享和交流，利用网络扩展传统的教学模式，更好地学习知识。网络教学平台中教师管理页面包括的主要内容有讨论、统计、通知、作业、考试和管理。编辑章节教学内容时，教师可以插入视频、图片、文档、音频、讨论等内容，并设置任务点。学生在学习过程中必须完成特定的任务，便于教师检测学生的学习状态［6，9－10］。

2任务和内容

针对中药化学课程的主要教学内容、重点和难点，在网络教学平台上主要设置了4个方面内容：中药化学成分的基本结构类型、中药化学成分的理化性质、中药化学成分的提取分离方法、中药化学成分的检识和结构鉴定。希望学生在通过网络平台学习可以直观地认识中药化学这门课程并能理解中药化学在中医药理论体系研究中所能发挥的作用，为后续进入相关工作岗位奠定基础［10］。

2．1中药化学成分的基本结构类型

中药化学成分虽然数量繁多、结构复杂，但都是生物体通过众多酶参与的生物合成形成的。如经醋酸－丙二酸途径生成脂肪酸类、酚类、蒽醌类等，经甲戊二羟酸途径合成萜类化合物。因而从生源合成途径出发，中药化学成分根据结构母核不同可分为醌类、苯丙素类、黄酮类、萜类、甾类、生物碱等。近年来的教学反馈表明，大多数学生在学习中药化学成分的基本结构类型时，都会感受到所接触到的抽象、复杂的结构类型过于难懂，跟不上课程的进度。南京中医药大学药学院很重视本科生化学基本技能的培养，在大一、大二学习有机化学、有机波谱学等课程时，通过实践训练，学生基本上可以运用专业的Chemdraw软件绘制化学结构。利用学生已有的基本技能，让每个学生将中药化学成分的基本结构类型的生源合成途径采用Chemdraw绘制出来，并将绘制的结果上传到网络教学平台，最终采用学生互评和教师评讲的方式，确定每个学生的掌握情况。实践结果显示，学生的学习热情都比较高，绘制出完美的生源合成图，学生既可以获得一定的成就感，又可以真正地理解不同结构类型的演化过程，加深对中药化学成分结构类型的理解。

2．2中药化学成分的理化性质

虽然中药化学成分的结构复杂多变，每一个成分具有独特的物理化学性质，但相同结构类型的成分往往具有一些相同或相似的理化性质，归纳不同结构类型成分的理化性质共性，对了解具体类型化合物的性质和开展初步研究具有重要作用。教师经常关注中药化学成分的理化性质包括性状、溶解性、酸碱性、显色反应等。中药化学成分研究的结果提示这样一条规律即成分的结构决定其理化性质，理化性质决定药材中化学成分的提取分离方案的设计及贮藏条件的选择。换言之，中药化学成分的理化性质关系到中药生产应用的大部分环节，因此，中药化学成分的理化性质在中药化学课程讲解中占有一定的地位。本部分内容要求学生能够利用各类成分的理化性质与实际应用相关联，进而指导化学成分结构类型的鉴别、分析条件的选择、提取制备条件的选择和储存条件的选择。教学实践过程中发现，学生可以掌握不同结构类型的成分各自具有的理化性质，但是用已有的知识分析生产实际中的具体问题时，显得尤为不自信，导致少数学生缺乏学习热情。由于课时的限制，教师在课堂中没有足够的时间分析过多生产实践的实例。即使分析一些生产实践的实例，学生也没有时间认真体会，也不能深刻理解，这样反而影响教学效果。为了提高这部分内容的教学效果，在网络教学平台上展示更多课堂无法讲解的实例，并将科研成果及论文展示在平台上，课后供学生与学生、学生与教师之间的讨论、分析与交流。课堂上通过提问、讨论、辩论及讲解的方式，一方面督促和了解学生利用平台学习的情况，一方面改变传统说教式的授课方式，引入辩论和讨论的形式，充分调动学生的积极性，积极引导学生将所学的知识应用到解决实际生产问题上来，提高学生的学习兴趣，可以切实提高学生综合能力。实践结果提示：通过以上举措能够快速实现教学目标，学生基本掌握中药化学成分的理化性质。

2．3中药化学成分的提取分离方法

提取、分离中药中的化学成分是中药化学研究中最主要的部分。这部分内容需要学生根据所研究对象中的化学成分的理化性质，灵活选择所用的提取分离条件，巧妙设计提取分离方案。由于中药化学成分众多，理化性质差异较大，可以选择的分离材料多种多样，因此，不同学生设计的提取分离流程会出现千差万别的现象［11］。由于提取分离这部分内容灵活机动性较强，掌握起来难度较大，从而导致很多学生反映对于自己最终设计的提取分离流程是否合适总是心存疑虑。面对此问题，一方面尝试将具体的实验过程借助学校的虚拟仿真平台制作成的微视频，另一方面将对应的实验操作所用到的抽象难懂的分离原理制作成直观易懂的微动画形式。

2．4中药化学成分检识与结构鉴定

在中药化学教学过程中，为了使学生在很短的时间内掌握各类化学成分的检识与结构鉴定，教师需要总结以往的教学内容和教学过程中学生的常见问题和关注点，分类和总结各类型化合物的图谱，并建立各类型化合物的图谱平台，帮助学生学习和掌握。中药化学成分的结构鉴定没有捷径，需要学生做大量的图谱解析工作，从而找到图谱解析的感觉。在网络教学平台上，提供符合学生学习实际所需要的练习图谱主要来自于教师平时科研工作中积累的各类化合物的图谱、利用ACD、Chemdraw、Nmr－sim等软件工具模拟的图谱和Spec－tralDatabaseforOrganicCompounds（SDBS）等相关网站上收集的代表性图谱。此外，为了培养学生的批判性思维，在网络教学平台上也会提供结构鉴定纠正的文献报道，例如川楝素结构早在1975年被确定为I式，但是随着科学技术的发展，后来发现川楝素的结构鉴定有误，于1987年将川楝素结构修正为Ⅱ式［12］（图2）。通过科学研究中的实例告诫学生，要敢于提出自己的质疑，养成科学严谨的批判性思维。

3教学实施的情况分析

3．1学生参与情况分析

根据中药化学的学科特点，设置家庭作业，引导学生利用网络教学平台资源，学习和讨论指定的内容。研究内容主要包括中药化学成分的结构类型、理化性质、提取分离方法、化学成分的检识和结构鉴定。在51名学生中，人均阅读／翻译网络平台提供的指定SCI论文为

3．2篇；学习使用

ACD、Chemdraw、Nmr－sim等软件绘制化合物结构或模拟其核磁共振图谱的学生为31名；主动到实验室参加中药化学实践训练大于5次的共计29名；主动点播网络教学平台上的微视频和微动画大于5次的共计35名；在网络教学平台上与教师互动交流的学生为43名；自主完成网络教学平台上提供的作业超过3次的学生为34名。3．2学生考试成绩分析在中药化学学科2017－2018年第二学期期末考试中，全班学生（共计51名）的评均分为73．25分。按学号将学生分成5组，1～4组每组10名，第5组11名，分析显示学生成绩无显著差异，但是如果按学生参与网络平台学习的情况进行分组，则表现出较大差异。应用SPSS16．0进行分析，结果表明，相较于其他学生，阅读／翻译网络平台提供的指定SCI论文超过5篇的学生，考试成绩为（78．3±10．2）分，优于其他学生组的（71．4±9．7）分，差异有统计学意义（P＜0．05）；学习使用Chemdraw、ACD、Nmr－sim等软件进行中药中化合物结构绘制或化合物核磁共振图谱模拟的学生的成绩为（80．1±9．7）分，与其他组学生成绩（66．8±7．9）分比较，差异有统计学意义（P＜0．01）；主动到实验室参加中药化学实践训练大于5次的学生成绩为（77．8±9．7）分，与其他学生组成绩（70．1±8．7）分比较，差异有统计学意义（P＜0．05）；主动点播网络教学平台上的微视频和微动画大于5次的学生成绩为（81．5±7．4）分，与其他学生组成绩（65．7±9．5）分比较，差异有统计学意义（P＜0．01）；在网络教学平台上与教师互动交流超过3次的学生成绩为（78．2±10．3）分，优于其他学生组成绩（72．3±7．9）分，差异有统计学意义（P＜0．05）；自主完成网络教学平台提供的作业超过3次的学生成绩为（81．1±9．5）分，优于其他学生组成绩（74．2±8．3）分，差异有统计学意义（P＜0．05）。

4讨论

目前高等教育的本科生大部分为“00”后，互联网伴随“00”后的成长，相当一部分“00”后学生在网络上比在现实生活中更活跃。对于高等教育的工作者应当抓住“00”后学生的行为特点，充分利用好网络教学平台这一互联网资源。学生经过高中阶段考入大学，在学习方式、生活环境等各方面都面临较大的改变，在大一、大二阶段可能并不习惯大学的教学方式和辅助工具，包括网络教学平台的使用。为了帮助学生尽快适应大学的学习方式，教师需要提供帮助和引导。现在“00”后学生正处于心理成熟的过渡阶段，他们想要获得他人的认可。在网络教学平台上，如果学生迈出第一步开始尝试交流，但是教师没有提供及时和足够的反馈，那么学生会立即停止他们的尝试。因此，在网络教学平台的交流过程中，教师对学生的重视和鼓励是尤为重要的。学生对网络教学平台的参与和重视程度，与教师本人对网络教学平台和学生的重视程度是正相关的［4］。高等教育的教学对象在不断变化，网络教学平台的形式也要不断改进。自智能手机问世以来，电脑已不是网络的唯一用户。考虑到这一变化，在线教学平台中开发了中药化学微信公众号。借助微信平台，学生可以随时随地畅通无阻地浏览课件、做练习、参与互动，这更有利于“00”后学生的学习。网络平台在中药化学教学活动中的作用日趋体现，但是，其毕竟只是一种辅助教学和学习的形式，其最终价值主要是取决于师生的接受和利用程度。所以，在实践中要破除误区，不能注重平台本身建设，而忽略呈现内容的专业性。通过一个学期的中药化学教学实践，发现利用现代信息技术的网络平台完成作业布置和效果考核取得了良好的效果。在未来的教学活动中，教师应当利用和完善好网络教学平台资源，不断提高中药化学的教学效果，逐步引导学生对中药化学产生兴趣，进而学好中药化学。

作者:周桂生 陈佩东 尹莲 严辉 张丽 单位:南京中医药大学药学院