药物生物技术

少数民族地区生物技术专业天然产物化学教学方 

来源:药物生物技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-01-20

天然产物化学是研究植物、动物、微生物、矿物等中有效成分的结构特点、理化性质、提取分离方法、化学结构的鉴定、生理活性、合成途径等的基础研究的一门学科。随着因青蒿素发现科学家屠呦呦获得诺贝尔奖后,天然产物的研究已成为科学研究热点。[1-3]天然产物化学课程也引起各高校的重视,除了药学、中药学、制药工程等专业开设了天然产物化学外,一些相关专业,如生物技术、应用化学专业、林产化工等也相继开设天然产物化学课程。[4-7]

在天然产物化学教学改革中,各高校教师都相应做出了教学改革,马超等对翻转课堂+讨论式”教学模式研究生课程教学中的应用进行了探讨,[8]李敏晶等以案例“青蒿素与诺贝尔奖”为例探讨了天然产物化学课程案例教学模式,[9]李萍等科研项目教学法在天然产物化学教学中的应用探索进行了探讨,[10]均取得了良好效果。

少数民族地区高校中大部分生源的理科基础相对薄弱,生化基础差,天然产物化学中涉及的化学成分的结构鉴定、生物合成等知识点很难理解与掌握,教师授课也感觉偏难,达不到理想的教学效果,只有通过不断尝试摸索新的教学方法,找到适合地方高校的教学方法,才能取得更好的教学效果。[11]

天然产物化学是本校生物技术专业开设的专业选修课,修读学期为第四学期,为保证教学效果,本文参考大量的教学改革方法,结合自身特色,在生物技术专业天然产物化学课程中经过3年的有益探索,对翻转课堂教学法、案例式教学方法、科研项目式教学法进行实践探讨,获得了一些教学经验,同时学生的自主性、创造性和交流能力等方面均有所提高。

1 翻转课堂在天然产物化学中的应用

翻转课堂(Flipped Classroom)是学生在教师组织下,课前通过教学平台,观看教学视频,PPT,接受学习任务,自主的控制学习时间、进度,课堂上,教师组织学生讨论交流,课后,学生巩固所学内容,完成自主测试,检验学习的效果。[12]

对绪论部分的现代天然产物化学提取方法可采用翻转课堂教学,[13]布置题目“我所了解的现代提取技术”。学生们课下通过观看中国MOOC中其他学校的天然产物化学视频,通过网上查找相关素材,对现代提取技术进行了解,并制作了PPT,与同学们进行了学习分享,学生们对超临界提取、超声波提取、微波辅助提取、酶法萃取技术等现代提取技术进行了比较深入的讨论,并且通过这种学习,学生对中草药提取技术无论是传统提取还是现代提取都得到更好掌握,并且为即将要学习的难点分离技术也有了好奇与学习兴趣。

这样的教学模式与较传统课堂教学模式相比,教师不需要进行满堂灌的授课,学生可充分地在课堂中与教师进行交流学习,以此解决学习中遇到的问题,课堂效果和教学效果都比较满意。

2 案例式教学方法在天然产物化学中的应用

激发学生们学习天然药物化学的兴趣,促进学生自主学习意识,枯燥无味的单纯的化学理论让学生缺乏兴趣,很难激发学生学习欲望。教师也可采用案例式教学法来授课,通过学习天然药物中生理活性比较强的活性成分的临床应用来激发学生对天然产物化学的热情。

针对生物碱章节,采用了案例式教学方法,生物碱化合物结构多,分类复杂,生理活性强,是天然产物化学课程的教学重点章节和难点章节,以往授课难,学习难,针对这一章节,本文以“毒与药”为开篇,对学生可能接触的生物碱如饮料(咖啡因)、罂粟(吗啡)、古代的蒙汗药(东莨菪碱)、断肠草(钩吻碱)、苏格拉底怎么死的?(毒芹碱)、吃鱼也会中毒(河豚毒素)!吃土豆也会中毒(龙葵碱)!观察细胞有丝分离(秋水仙碱)、出场率极高的毒杀药和自杀药(乌头碱)等等,诙谐地讲解学生们身边的有毒却又能作为治病救人生物碱,提起学生的学习兴趣。并借此学习了生物碱的定义,生物碱的分类,生物碱的药理作用,学生们听得津津有味,兴趣盎然,接着再生物碱的理化性质,提取分离,学生们就很容易接受了,本章通过案例式教学方法取得了极好的教学效果。

3 科研项目式教学法天然产物化学中的应用

创新精神和创新能力的培养是当今教育的要求,培养学生的创新能力必须转变教育观念和教学方法,应以教学主旨始终把如何培养学生的创新精神、创新能力、综合能力的应用等融汇到学习中。课程在学期最后两个星期的时候可采用项目式教学方法,此时的学生对天然产物化学研究手段、研究内容基本已经掌握,因此开展本教学方法可以培养学生创新能力,实际解决问题和综合分析的能力。

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