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摘要：通過提煉中藥化學課程中內容主線—極性，在學生學習各種類型的化合物結構之前，通過啟發性教學和實時考核培養學生以“極性”主線來學習中藥化學課程中的提取分離重點，真正做到“授人以漁”。在此過程中，激發了學生的好奇心和學習興趣，充分體現了“學生是主體，教師為主導”的教學思想，同時有助于提高學生的專業勝任能力。

關鍵詞：中藥學；中藥化學；極性概念；課程建設

2018年6月，在改革開放40周年之際，教育部首次召開了新時代背景下的全國高等學校本科教育工作會議，突出了在高等教育普及化的新形勢下，本科教育對于培養“人”和“才”的重要性，實現了從“本科教學”到“本科教育”的認識和內涵的提升，凝練了“以本為本”和“四個回歸”的教育工作方針［1］。在教育部、財政部和國家發展改革委公布“雙一流”建設學科名單中，我校中藥學作為入選的學科之一，勢必會給我校中藥學專業的本科教育帶來新的發展機遇和挑戰。中藥化學作為中藥相關專業的主干課程，是一門基于中醫藥基本理論和實踐，運用現代化學、物理學、分離分析科學、生命科學的理論和技術來研究中藥化學成分的一門學科［2］。其對于闡明中醫藥臨床療效的藥效物質基礎，詮釋中藥藥性理論和配伍規律，建立藥材、飲片、制劑生產過程的科學質量控制標準以及開發中國特色的創新藥物，都具有重要的理論意義和應用價值。對于該專業的本科生來說，中藥化學就是一把利用現代科學思維和手段打開千年中醫藥藥效物質基礎的鑰匙，而極性作為連接化合物微觀和宏觀的橋梁，則是學生在該課程學習過程中重點掌握的核心概念，進而可以收獲“漁”而不僅僅是“魚”。因此，在課程中如何有效地將極性概念引入到教學環節，以提高學生的知識和能力的雙重獲得感，我們進行了一些有益的嘗試，并取得了一些階段性成果。

1課程改革背景

中藥化學的課程內容主要包括中藥中有效成分的化學結構類型、理化性質、提取分離方法及主要類型化學成分的檢識與結構鑒定等。其中化學知識是基礎，根據結構、性質，分析、設計提取分離流程是重點，而在整個知識體系中極性可作為一條主線貫徹始終。在有機化學中，極性包括鍵的極性和分子的極性，而鍵的極性往往決定了分子的極性。鍵的極性對于學習有機化學的反應機理和結構鑒定等都具有重要價值，而分子的極性在有機化學中主要體現在熔沸點、溶解度等，而在中藥化學中分子的極性又體現在提取分離方法和手段的選擇上。這些概念在以往的教學中，學生往往認識不夠或沒有相應的切入點，進而造成知識點的離散及掌握困難。同時中藥化學作為一門本科生大三學習階段首要學習的應用性課程，需要學生在前期的無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等課程的學習中掌握化學的基礎理論，而實際上有些學生往往對有機化合物中屬于極性基團的有哪些、大小順序都不甚明了。如何在大班教學的課程中及時了解學生對關鍵知識點的掌握情況并及時反饋則十分關鍵。同時中藥化學成分來源范圍廣泛，結構類型多樣，不同于有機化學中常見的結構簡單的有機化合物，而中藥化學成分的復雜結構往往讓學生望而生畏，同時化合物結構就像中國的象形文字，只有多畫多練才能很好地掌握。更重要的是，化合物的結構決定了它的極性、理化性質、提取分離手段和波譜特征等，而在此方面，學生往往認識不夠，或缺乏有效的引導造成學習效果的降低。為了改變這種被動的教學現狀，我們在教學過程中引入核心概念—化合物極性原則進行教學探索和嘗試，整合教材中相對割裂的知識體系，運用啟發式教學方法，做到化合物極性與結構特點、理化性質、提取分離甚至于結構鑒定的融會貫通，以期調動學生學習的積極性，逐步培養學生發現問題、提出問題、解決問題的能力。

2課程改革方法

2．1在現代中醫藥發展所取得的成果中融入極性概念激發學生的學習熱情

在中醫藥快速發展的今天，中藥巨大的藥用價值越來越多地被國內外學者所認同。在百余年的中藥現代化征程中，中藥的現代化成果也開始不斷涌現。早在20世紀20年代，我國學者陳克恢首次闡明麻黃中麻黃堿作為β－腎上腺素受體激動劑的作用機制，推廣了麻黃在世界范圍的應用。進入70年代后，以屠呦呦為首的一大批科學家，從浩瀚的中醫藥文獻中發掘和開展抗瘧藥物研究，最終屠呦呦受到《肘后備急方》的啟發，首次從黃花蒿中分離得到的青蒿素對鼠瘧具有100％的有效性，為青蒿素的后續研究和世界范圍的推廣打下了堅實的基礎，拯救了數以億計的普通大眾，故屠呦呦教授于2015年獲得了諾貝爾生理及醫學獎，成為首位獲得該獎項的中國科學家。以上兩個事例中中藥有效成分都是非極性成分，特別是在青蒿素的發現過程中，一開始屠教授以青蒿水煎提取物進行抗瘧實驗是無效的，而乙醚提取物則有效，在此基礎上才有了青蒿素的發現。而以王逸平研究員和宣利江研究員為代表的新一代中藥新藥探路者，獨辟蹊徑從丹參水溶性部位研制開發了丹參酚酸B鎂鹽粉針劑，成為第一個開展IV期臨床試驗，以及3萬例真實世界的有效性和安全性研究的中藥。研發帶頭人王逸平更是被特追授為“時代楷模”———中藥現代化的奮進者。朱依諄教授從傳統中藥益母草中研發的原創降脂一類新藥———益母草堿，實現了1．5億元項目轉讓。而這兩類中藥有效成分一個是酚酸鹽、另一個是胍類生物堿都屬于極性成分，在水中溶解度良好。因此，在教學中通過這些鮮活實例的引入勢必會激發學生的思考，傳統中藥都以水煎為主，是否其有效成分都是大極性成分？非極性成分都是無效成分嗎？進而提高學生的學習熱情，有助于變被動學習為主動學習。

2．2通過啟發式教學培養學生以極性概念為主線的自我學習能力

啟發式教學是區別于傳統灌輸式教學、注入式教學的重要教學方式和教學原則。其最重要的特點是利用具有啟發性的教學方式刺激學生的思維，使學生在合理的引導下，自主學習、自主探索，從而提升學生的主動性，促使學生形成良好的創新能力。在講解溶劑提取法這部分內容時，我們并不直接講述溶劑提取原則和方法，而是先讓學生回憶有機化學課程中極性基團有哪些，極性大小的順序是怎樣的，進而列出常見提取溶劑的結構，并讓學生按極性大小排列分組，并分析原因，加深學生對基礎知識的鞏固。在講授選擇提取溶劑的要點－“相似相溶”原則時，以生活中修車時清洗手上的機油為例，是優先選擇汽油還是肥皂，進而從它們的結構進行分析，機油和汽油都是烷烴類，而肥皂雖然也含有長鏈的烷烴，但其一端還有親水性的磺酸基等，一個極性基團的引入改變了它原有的非極性，造成其與機油相溶性的較低。中藥材是一個復雜的化合物體系，讓學生思考：“實際科研和生產工作中，其提取溶劑的選擇是嚴格按照“相似相溶”的原則嗎？”教材指出，一般來說，乙醇、甲醇是最常用的溶劑，為什么？比如乙醇和甲醇作為大極性有機溶劑，其溶解不同極性成分范圍的廣度如何？其在復雜中藥成分提取過程中有何價值？針對此點，培養學生具有一定的理論聯系實際能力和職業勝任力。中藥有效成分的分離主要有溶劑分離法、色譜分離法、結晶法、沉淀法、膜分離法和分餾法等，可事先讓學生對這些分離方法按是否依據極性原則進行分類，進而可從整體上對中藥化學成分的分離方法有個整體的認識。在具體的分離方法講解時，可將容易混淆的分離方法歸類一并講解，求同存異，便于知識點的掌握。比如：溶劑分配法要使用兩種互不混溶的溶劑，利用溶質在兩相的分配系數不同進行分離；而分級沉淀法則是使溶質溶于易溶的溶劑中，通過加入互溶的另一溶劑，增大或減小溶液極性達到溶質析出的方法，進而引入實例，使學生更好地運用此法進行實際操作，比如溶劑分配法往往適用于提取物的系統初步分離或脫脂；分級沉淀法則主要用于水提醇沉的操作，進一步提問引出結晶法與上述哪兩種分離方法更類似？為什么？進而引出結晶法使用對象、溶劑選擇、溫度因素等對化合物結晶的影響。還比如，硅膠、氧化鋁和活性炭，都屬于天然吸附劑，哪些是極性的，哪些是非極性的？進而提出吸附色譜中的吸附劑和分配色譜中的固定相有何不同？而分配色譜中固定相都是在支持材料表面進行化學加工，就好像在硅膠表面形成了一層液膜，不同極性基團的引入對于分配色譜分離目標和特征有何影響？同時作為吸附色譜和分配色譜的填料使用時要注意什么？吸附色譜是否可以向分配色譜轉化？進而提出大孔樹脂色譜是屬于吸附色譜還是分配色譜？通過這些有計劃，有目的地層層遞進式地提問，讓學生的思維主動運轉起來，提高課堂教學的效果。

2．3及時的教學評價反饋促進學生的知識獲得感

中藥化學課作為70個學時的純理論課程，授課對象為中藥學專業大三學生，人數超過百人。為了促進學生學習和及時了解學習情況，課堂上我們首次向學生推薦新出的KingDraw化學式結構編輯軟件，PC版和APP版都有，滿足學生在課堂上或課后的學習需求。中藥化學成分的結構來自于天然合成，結構類型繁多，有的結構甚至非常復雜，如果只通過看書很難掌握這些結構的特征及官能團差異，而手機客戶端現在成為學生學習生活的必需品，專業化學軟件和手機的結合有助于促進學生的學習熱情和動力，為此，我們對課程中需要掌握的化學結構隨時進行抽查，有助于學生克服對中藥化學成分結構的恐懼感和陌生感。同時在課程教學中引入出題優APP，針對本課堂的重點內容和知識點，可事先做成題庫，在需要時發放給學生，在規定的2～3min內完成答題，從而在大班教學中可有效地獲得學生整體對相關內容的掌握情況，從而避免了從前單個提問造成的片面問題。比如，在上課前通過出題優軟件實時在線答題，檢查學生對《有機化學》書本中極性基團極性大小的掌握情況；或者在課堂內容講授完成后，通過出題優軟件實時在線答題，了解極性概念在中藥化學成分提取分離方法中的體現和應用情況。最后可從學生的總體答案中獲得反饋信息，適時調整相應知識點的講解方法和方式，從而獲得更好的教學效果。該課程結束后的教學反饋也顯示，對于教學中以極性概念為主線的講授方式，以及KingDraw和出題優兩款APP的引入，大多數學生都給予積極的評價和認可。

3結語

《中藥化學》作為一門建立在“四大基礎化學”基礎上的應用型學科，其特殊性主要體現在化學結構類型的多樣性和復雜性，提取分離方法的交叉性和特異性以及結構鑒定方法的實踐性。這些都在很大程度上造成學生主觀上認為該課程與“四大基礎化學”的延續性不強，甚至有些脫節。因此，從它們中間尋找共同點或者關聯性則顯得非常重要，而極性概念不論從微觀電子云的分布還是宏觀理化性質都能很好地貫穿其中，因此我們在本課程教學中，以極性概念為主線，同時引入KingDraw和出題優兩款APP，將化學結構、理化性質、提取分離和結構鑒定有機地結合起來，在保持教學互動和及時反饋的基礎上，提高學生對課堂教學的參與度以及對課程內容的理解度，最終達到提高學生學習的連續性和有效性。

參考文獻

［1］陳寶生．在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話［J］．中國高等教育，2018（Z3）：4－10．

［2］李醫明．中藥化學［M］．上海：上海科學技術出版社，2018.

作者:張劉強 賈琦 王瑞 郭夫江 吳迎春 吳華麗 李醫明 單位:上海中醫藥大學