前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的天然藥物概論課程設計初探,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
在針對藥學專業本科學生的授課中,天然藥物化學教學內容主要包括各類天然藥物化學成分的結構特點、物理化學性質、提取分離方法、主要類型化學成分的結構鑒定及其生物合成途徑和生物活性等。但生物專業學生的學科知識架構與藥學專業學生差異較大,因此《天然藥物概論》相比于傳統的天然藥物化學課程在授課側重點上應有較大調整。基于此,在課程整體定位上,旨在要求學生能掌握天然藥物中主要類型成分的結構特征及基本理化性質,掌握典型天然活性成分的研究和開發過程,了解尋找中藥有效或活性成分的一般途徑和研發思路,從而為其日后從事生物醫藥相關行業奠定基礎。但現階段并沒有可完全參考的教材,因此如何準確把握教學大綱,合理設計授課內容是成功開設這門課程的核心所在。
1.1緒論部分的授課側重
緒論起到提綱挈領的作用,能夠使學生把握學科主脈。非藥學專業的學生,能從本課程中獲得什么,可能在第一次接觸時,將對他們有較大影響,因為這是建立興趣與感性認識的重要階段。在這一部分,可向學生介紹以下幾個方面的內容:①天然藥物的概念以及與此相關的幾個常見術語如中藥、中藥材、生藥、草藥、民間藥及民族藥等的概念,讓學生了解彼此之間的異同之處;②天然藥物的歷史、發展現狀和學科地位,旨在讓學生了解開展天然藥物研究的重要意義;③天然產物活性成分的研究方法,讓學生掌握來源于天然藥物的新藥研發過程,并結合學生的專業特點和學科最新研究動態,重點介紹生物活性研究相關的策略與方法,讓學生了解尋找中藥有效或活性成分的一般途徑。與此相比,對于《天然藥物化學》傳統教學中重點講授的提取分離和結構鑒定技術進行適當的簡化,讓學生了解主要方法和整體策略即可。另外,生物合成是近年來創新藥物研究的一個熱點領域,同時生物技術專業的學生對此也往往比較有興趣。因此,其相關內容可單獨作為章節內容進行授課,并結合具體的研究實例和目前的前沿動態(如生物信息學、組合生物合成、微生物轉化、細胞工廠構建等)向學生作更為全面的介紹。
1.2側重天然活性成分的典型化學結構類型的授課
在各論的教學中,對藥學以外專業的學生,一個重要的教學目的就是擴充他們的知識,使他們對天然藥物的基本結構類型及其特征有所了解,對每類化合物的生物活性有一定的認識,對各類化合物中臨床上使用的一些代表性化合物比較熟悉?;诖?,在授課中,并不像針對藥學專業學生那樣對各種類型的天然產物結構進行面面俱到的介紹,而是只選取幾大類典型結構類型展開授課,主要包括糖和苷類、黃酮類、萜類(包括三萜及其皂苷)和揮發油、甾體類及生物堿類化合物。在實際授課中發現,如果只是簡單的對這些天然產物類型的分類、結構特征及代表性化合物進行講解,學生很容易感到枯燥和無味。因此,針對生物專業學生的知識結構,一方面要做到“少而精”,即重點突出、條理清楚,另一方面在講授代表性化合物時可結合典型的、普通人所熟知的中(草)藥來講,同時將該代表性化合物的生物活性與該味藥材的藥理活性相關聯:如講到苷的分類時,醇苷可以紅景天及紅景天苷為例,而酚苷則可以天麻和天麻苷來展開講解。這樣學生既能從宏觀上把握活性天然產物的主要結構類型,又能通過典型藥材及其代表性化合物的重點講解來強化對這類天然化合物結構特點和活性的認知。另外,各類主要結構類型的授課側重點上也應根據授課對象的專業興趣做適當的調整。如糖類化合物(尤其是多糖)近年來研究比較熱,生物專業的學生也常常會碰到相關的內容,因此加大對糖和苷類化合物的授課力度也是非常有必要的。生物專業學生往往在糖化學方面的知識儲備比較薄弱,所以通過這個章節的學習能較系統地掌握單糖的立體化學、糖和苷的分類、糖的物理化學性質及糖鏈的結構鑒定方法等,將為他們以后科研工作中處理相關問題提供必備的知識基礎。又如有些學生對食品科學或藥膳等很感興趣,那么可以在黃酮這一章節通過與日常生活息息相關的實例(如很多蔬菜水果里都富含山萘酚和槲皮素等黃酮類化合物)來對相關知識點進行擴充和詳細講解。
1.3加強典型天然藥物的藥理活性及作用機制的授課
此部分應該是整個教學課案里最難的一部分,需要教師有良好的專業素養和廣博的學科知識,更需要教師在廣泛閱讀相關文獻和教材的基礎上進行提煉、總結,依此來合理組織授課內容。此部分內容可以專題講座的形式開展,以某一藥理活性(如抗腫瘤、抗病毒、抗炎、心腦血管及中樞神經系統相關藥物等)為中心線,圍繞不同靶點,將課程中涉及的重要天然藥物和實際中應用較多的藥物串聯起來講。如介紹抗腫瘤天然藥物時,可重點系統介紹鬼臼毒素類、長春堿類、喜樹堿類和紫杉醇類抗腫瘤藥物的發現、結構改造和最新研究進展,同時穿插介紹近年發展起來的美登堿、冬凌草甲素、combretastatin類以及來源于海洋的天然藥物如Et-743,Eribulin等。授課過程中,注意正確把握點與面的關系,做到以點帶面,串點成線,點面結合。
1.4弱化天然產物結構鑒定的授課
天然產物的結構鑒定本是天然藥物化學課程里最重要的內容之一,是針對藥學專業學生的授課重點和難點。但目前我國高等院校的生物專業往往不開設有機光譜分析方面的課程,如果強行向學生灌輸這些知識勢必收效甚微,甚至嚴重挫傷他們的學習熱情。因此,授課中對這部分知識進行簡單介紹即可,讓學生從宏觀上對天然產物結構鑒定的基本思路有所認識,了解結構解析的基本流程和策略,以后科研或工作中遇到相關問題知道如何去進一步提高或解決。同時在授課中采用生動靈活的語言表達方式,而不是簡單粗暴的灌輸式,將有助于克服學生學習過程中的畏難情緒。
2教學方法探討
相比于授課內容,生動靈巧的授課技巧可能更容易激發學生的學習興趣和熱情。因此,筆者在所授的《天然藥物概論》課程中,也主要從以下三個方面在教學方法上做了很多有益的嘗試。
2.1寓教于樂,引入生活細節
天然藥物化學內容紛繁復雜,課程本身比較枯燥和晦澀難懂。所以如果只是一味平鋪直敘地講授,很容易讓學生感到枯燥乏味。如果能在適當的時機引入一些與天然藥物化學知識息息相關的生活細節,則很容易將枯燥的知識變得有趣,將深奧的知識講得淺顯易懂,激起學生的學習熱情,也因此會對以后的課程有種特別的期待。比如,在講授典型的黃酮醇類結構如山萘酚、槲皮素等化合物時,可穿插這些化合物與人們日常飲食習慣的緊密關系;同時可引入“為什么說女性多飲豆漿可延緩衰老”這一話題,由此引導學生對異黃酮類化合物的基本結構特征及類雌激素作用展開學習;又如,在三萜及其皂苷類這一章,可引入“為什么蘆薈可以美白肌膚”、“為什么很多護膚品及化妝品里含有熊果酸”這些話題,從而導入烏蘇烷型三萜類化合物的學習;在講到木栓烷型三萜時,其代表性藥材是衛矛科植物雷公藤,學生可能不太熟悉,但若將其與中國武俠小說里經常提及的“斷腸草”關聯起來,并闡述其如何由一味毒藥發展成為目前治療類風濕疾病的有效藥物,學生勢必印象更為深刻。再如,在講授生物堿相關知識時,這類例子就更多了,類似嗎啡英文名morphine的來源;為什么說“啞巴吃黃連,有苦說不出”?是因為黃連中含有喹啉類原小檗堿型生物堿;為什么食用發芽的馬鈴薯會中毒?是因為其中一種甾體生物堿類毒性物質———龍葵堿的含量大大增加;三國演義中華佗為關羽“刮骨療毒”到底是何種毒,以及武俠小說中的“情花”毒性又是從何而來等等。通過穿插講授這些生動的生活實例,讓學生了解天然藥物并不只是一個個干燥、抽象、復雜的化學結構,而是與我們的生活息息相關,從而對本課程產生親切感,增強他們對天然藥物化學的學習熱情。
2.2任務驅動教學法
所謂任務驅動法強調在教學活動中以學生為中心,以任務為載體來激發學生的興趣,以項目導向、任務驅動來提高學生分析問題、解決問題的能力。與傳統講授式教學方法相比,更能調動學生的學習興趣和學習能動性,使學生從被動接受變為主動思考、積極參與。如在學期中,安排班級學生2-3人一組,每組選取一種感興趣的傳統藥材(如人參、枸杞等),對其化學成分及藥理活性研究狀況進行文獻調研,然后在課堂上以PPT報告的形式進行交流,同時教師引導學生進行自由討論并適當地予以點評。筆者通過近幾年的實踐發現,通過這樣的任務驅動方式,既加深了學生對這門課程的了解,又有助于培養他們的創新精神和團隊合作意識。一方面,有助于學生加深理解和掌握前面所學天然產物基本結構類型及其生物活性等相關的基礎知識;另一方面,課堂上因為時間有限,所傳授的天然藥物知識有一定的側重點。而通過文獻調研,可以進一步拓寬他們的知識范疇,從而更好地理解這些傳統中藥材的藥用價值和天然藥物的研究意義。如課堂上教師會重點講解青蒿素的結構、發現的時代背景和結構改造等知識,而學生通過資料查閱和文獻調研進一步了解到青蒿和黃花蒿兩種基源植物的差異。更重要的是,從這樣的交流與討論活動中教師可以更直觀地了解到很多學生自身相關信息,如學生主要對天然藥物的哪些方面更有興趣,他們目前階段的知識架構系統的長處與短處,他們對前期教學內容的掌握程度等。在此基礎上,根據學生群體之間的差異,因材施教,對癥下藥,提高教學效果。另外,筆者發現,這種形式的師生交流也具有很好的“教學相長”效果,不但學生有提高,教師也往往能從中學習到很多新的知識,實現“教”和“學”兩方面的相互促進和共同發展??傊?,對于具有惰性的學生而言,任務驅動法不失為一種良策。
2.3中英文專業名詞對照講授
隨著全球化的加速,如何培養具有國際化視野的學生,是當今大學教育最重要的目標之一。因此,除了在授課過程中注重向學生介紹本學科在國際上的前沿信息、國際上天然藥物研發的思路和策略外,也應注重加強學生對英文專業術語的掌握程度,為其將來繼續深造和工作打下良好的基礎。在教學過程中,通過強化中英文專業名詞對照講授,使學生能掌握本領域基礎的專業術語英文,做到可基本無障礙閱讀天然藥物化學領域的英文文獻。其實,本門課程出現的常用專業詞匯中大約有三分之一屬于基礎英語范疇,只是將其應用到了專業領域,而且專業詞匯大多是復合詞,只要學生掌握常見的前綴(如表示數量的mono-,di-,tri-等,表示結構變化的epi-,iso-,ent-等)、后綴(如表示結構特征的-ene,-ol,-one,-olide,-oside等)的含義,并具備一定的英文基礎,學習起來也會比較輕松。在此基礎上,鼓勵學生課外多閱讀本領域的英文文獻,這將有助于他們了解本專業研究領域的學術前沿信息。在條件成熟的情況下,還可以有選擇性地對部分章節開展雙語教學。
3結語
為提高《天然藥物概論》這門特色課程的教學效果,需要教師用清晰嚴密的思路來安排教學內容,突出重點、化繁為簡、以點帶面,盡量講授典型性天然藥物,同時緊密聯系日常生活中與天然藥物相關的知識,并通過任務驅動法等方式,培養學生的興趣,激發他們的學習熱情,以期達到學有所用的教學效果。當然,成功開設這門課程最需要的是教師有豐富的生活經驗,良好的專業素養以及生動靈活的授課技巧等,而這也是青年教師需要不斷歷練和努力的目標。以上是筆者近年在生物技術專業開授《天然藥物概論》課程以來對于授課規劃和授課方式、方法的總結與思考,還有諸多不完善或不妥當之處,于此只是拋磚引玉,與同仁和前輩共同探討,以利于改進教學效果,為我國天然藥物化學領域培養更多、更優秀的學生。
作者:熊娟 胡金鋒 單位:復旦大學藥學院