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在針對藥學(xué)專業(yè)本科學(xué)生的授課中,天然藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括各類天然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法、主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定及其生物合成途徑和生物活性等。但生物專業(yè)學(xué)生的學(xué)科知識架構(gòu)與藥學(xué)專業(yè)學(xué)生差異較大,因此《天然藥物概論》相比于傳統(tǒng)的天然藥物化學(xué)課程在授課側(cè)重點上應(yīng)有較大調(diào)整。基于此,在課程整體定位上,旨在要求學(xué)生能掌握天然藥物中主要類型成分的結(jié)構(gòu)特征及基本理化性質(zhì),掌握典型天然活性成分的研究和開發(fā)過程,了解尋找中藥有效或活性成分的一般途徑和研發(fā)思路,從而為其日后從事生物醫(yī)藥相關(guān)行業(yè)奠定基礎(chǔ)。但現(xiàn)階段并沒有可完全參考的教材,因此如何準(zhǔn)確把握教學(xué)大綱,合理設(shè)計授課內(nèi)容是成功開設(shè)這門課程的核心所在。
1.1緒論部分的授課側(cè)重
緒論起到提綱挈領(lǐng)的作用,能夠使學(xué)生把握學(xué)科主脈。非藥學(xué)專業(yè)的學(xué)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(rèn)識的重要階段。在這一部分,可向?qū)W生介紹以下幾個方面的內(nèi)容:①天然藥物的概念以及與此相關(guān)的幾個常見術(shù)語如中藥、中藥材、生藥、草藥、民間藥及民族藥等的概念,讓學(xué)生了解彼此之間的異同之處;②天然藥物的歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和學(xué)科地位,旨在讓學(xué)生了解開展天然藥物研究的重要意義;③天然產(chǎn)物活性成分的研究方法,讓學(xué)生掌握來源于天然藥物的新藥研發(fā)過程,并結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點和學(xué)科最新研究動態(tài),重點介紹生物活性研究相關(guān)的策略與方法,讓學(xué)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(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)中重點講授的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)進行適當(dāng)?shù)暮喕寣W(xué)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(chuàng)新藥物研究的一個熱點領(lǐng)域,同時生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生對此也往往比較有興趣。因此,其相關(guān)內(nèi)容可單獨作為章節(jié)內(nèi)容進行授課,并結(jié)合具體的研究實例和目前的前沿動態(tài)(如生物信息學(xué)、組合生物合成、微生物轉(zhuǎn)化、細(xì)胞工廠構(gòu)建等)向?qū)W生作更為全面的介紹。
1.2側(cè)重天然活性成分的典型化學(xué)結(jié)構(gòu)類型的授課
在各論的教學(xué)中,對藥學(xué)以外專業(yè)的學(xué)生,一個重要的教學(xué)目的就是擴充他們的知識,使他們對天然藥物的基本結(jié)構(gòu)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(rèn)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。基于此,在授課中,并不像針對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生那樣對各種類型的天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行面面俱到的介紹,而是只選取幾大類典型結(jié)構(gòu)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(fā)油、甾體類及生物堿類化合物。在實際授課中發(fā)現(xiàn),如果只是簡單的對這些天然產(chǎn)物類型的分類、結(jié)構(gòu)特征及代表性化合物進行講解,學(xué)生很容易感到枯燥和無味。因此,針對生物專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),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(jié)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(guān)聯(lián):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(xué)生既能從宏觀上把握活性天然產(chǎn)物的主要結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特點和活性的認(rèn)知。另外,各類主要結(jié)構(gòu)類型的授課側(cè)重點上也應(yīng)根據(jù)授課對象的專業(yè)興趣做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如糖類化合物(尤其是多糖)近年來研究比較熱,生物專業(yè)的學(xué)生也常常會碰到相關(guān)的內(nèi)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(yè)學(xué)生往往在糖化學(xué)方面的知識儲備比較薄弱,所以通過這個章節(jié)的學(xué)習(xí)能較系統(tǒng)地掌握單糖的立體化學(xué)、糖和苷的分類、糖的物理化學(xué)性質(zhì)及糖鏈的結(jié)構(gòu)鑒定方法等,將為他們以后科研工作中處理相關(guān)問題提供必備的知識基礎(chǔ)。又如有些學(xué)生對食品科學(xué)或藥膳等很感興趣,那么可以在黃酮這一章節(jié)通過與日常生活息息相關(guān)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(guān)知識點進行擴充和詳細(xì)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(yīng)該是整個教學(xué)課案里最難的一部分,需要教師有良好的專業(yè)素養(yǎng)和廣博的學(xué)科知識,更需要教師在廣泛閱讀相關(guān)文獻和教材的基礎(chǔ)上進行提煉、總結(jié),依此來合理組織授課內(nèi)容。此部分內(nèi)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(jīng)系統(tǒng)相關(guān)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(yīng)用較多的藥物串聯(lián)起來講。如介紹抗腫瘤天然藥物時,可重點系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)改造和最新研究進展,同時穿插介紹近年發(fā)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(guān)系,做到以點帶面,串點成線,點面結(jié)合。
1.4弱化天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定的授課
天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定本是天然藥物化學(xué)課程里最重要的內(nèi)容之一,是針對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的授課重點和難點。但目前我國高等院校的生物專業(yè)往往不開設(shè)有機光譜分析方面的課程,如果強行向?qū)W生灌輸這些知識勢必收效甚微,甚至嚴(yán)重挫傷他們的學(xué)習(xí)熱情。因此,授課中對這部分知識進行簡單介紹即可,讓學(xué)生從宏觀上對天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定的基本思路有所認(rèn)識,了解結(jié)構(gòu)解析的基本流程和策略,以后科研或工作中遇到相關(guān)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(xué)生學(xué)習(xí)過程中的畏難情緒。
2教學(xué)方法探討
相比于授課內(nèi)容,生動靈巧的授課技巧可能更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)方法上做了很多有益的嘗試。
2.1寓教于樂,引入生活細(xì)節(jié)
天然藥物化學(xué)內(nèi)容紛繁復(fù)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(xué)生感到枯燥乏味。如果能在適當(dāng)?shù)臅r機引入一些與天然藥物化學(xué)知識息息相關(guān)的生活細(xì)節(jié),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(xué)生的學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)如山萘酚、槲皮素等化合物時,可穿插這些化合物與人們?nèi)粘o嬍沉?xí)慣的緊密關(guān)系;同時可引入“為什么說女性多飲豆?jié){可延緩衰老”這一話題,由此引導(dǎo)學(xué)生對異黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)特征及類雌激素作用展開學(xué)習(xí);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(dǎo)入烏蘇烷型三萜類化合物的學(xué)習(xí);在講到木栓烷型三萜時,其代表性藥材是衛(wèi)矛科植物雷公藤,學(xué)生可能不太熟悉,但若將其與中國武俠小說里經(jīng)常提及的“斷腸草”關(guān)聯(lián)起來,并闡述其如何由一味毒藥發(fā)展成為目前治療類風(fēng)濕疾病的有效藥物,學(xué)生勢必印象更為深刻。再如,在講授生物堿相關(guān)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(fā)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(zhì)———龍葵堿的含量大大增加;三國演義中華佗為關(guān)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(xué)生了解天然藥物并不只是一個個干燥、抽象、復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu),而是與我們的生活息息相關(guān),從而對本課程產(chǎn)生親切感,增強他們對天然藥物化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。
2.2任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
所謂任務(wù)驅(qū)動法強調(diào)在教學(xué)活動中以學(xué)生為中心,以任務(wù)為載體來激發(fā)學(xué)生的興趣,以項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動來提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。與傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法相比,更能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能動性,使學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃铀伎肌⒎e極參與。如在學(xué)期中,安排班級學(xué)生2-3人一組,每組選取一種感興趣的傳統(tǒng)藥材(如人參、枸杞等),對其化學(xué)成分及藥理活性研究狀況進行文獻調(diào)研,然后在課堂上以PPT報告的形式進行交流,同時教師引導(dǎo)學(xué)生進行自由討論并適當(dāng)?shù)赜枰渣c評。筆者通過近幾年的實踐發(fā)現(xiàn),通過這樣的任務(wù)驅(qū)動方式,既加深了學(xué)生對這門課程的了解,又有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團隊合作意識。一方面,有助于學(xué)生加深理解和掌握前面所學(xué)天然產(chǎn)物基本結(jié)構(gòu)類型及其生物活性等相關(guān)的基礎(chǔ)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(cè)重點。而通過文獻調(diào)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(tǒng)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(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)的時代背景和結(jié)構(gòu)改造等知識,而學(xué)生通過資料查閱和文獻調(diào)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(xué)生自身相關(guān)信息,如學(xué)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(gòu)系統(tǒng)的長處與短處,他們對前期教學(xué)內(nèi)容的掌握程度等。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生群體之間的差異,因材施教,對癥下藥,提高教學(xué)效果。另外,筆者發(fā)現(xiàn),這種形式的師生交流也具有很好的“教學(xué)相長”效果,不但學(xué)生有提高,教師也往往能從中學(xué)習(xí)到很多新的知識,實現(xiàn)“教”和“學(xué)”兩方面的相互促進和共同發(fā)展。總之,對于具有惰性的學(xué)生而言,任務(wù)驅(qū)動法不失為一種良策。
2.3中英文專業(yè)名詞對照講授
隨著全球化的加速,如何培養(yǎng)具有國際化視野的學(xué)生,是當(dāng)今大學(xué)教育最重要的目標(biāo)之一。因此,除了在授課過程中注重向?qū)W生介紹本學(xué)科在國際上的前沿信息、國際上天然藥物研發(fā)的思路和策略外,也應(yīng)注重加強學(xué)生對英文專業(yè)術(shù)語的掌握程度,為其將來繼續(xù)深造和工作打下良好的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中,通過強化中英文專業(yè)名詞對照講授,使學(xué)生能掌握本領(lǐng)域基礎(chǔ)的專業(yè)術(shù)語英文,做到可基本無障礙閱讀天然藥物化學(xué)領(lǐng)域的英文文獻。其實,本門課程出現(xiàn)的常用專業(yè)詞匯中大約有三分之一屬于基礎(chǔ)英語范疇,只是將其應(yīng)用到了專業(yè)領(lǐng)域,而且專業(yè)詞匯大多是復(fù)合詞,只要學(xué)生掌握常見的前綴(如表示數(shù)量的mono-,di-,tri-等,表示結(jié)構(gòu)變化的epi-,iso-,ent-等)、后綴(如表示結(jié)構(gòu)特征的-ene,-ol,-one,-olide,-oside等)的含義,并具備一定的英文基礎(chǔ),學(xué)習(xí)起來也會比較輕松。在此基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生課外多閱讀本領(lǐng)域的英文文獻,這將有助于他們了解本專業(yè)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)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(jié)開展雙語教學(xué)。
3結(jié)語
為提高《天然藥物概論》這門特色課程的教學(xué)效果,需要教師用清晰嚴(yán)密的思路來安排教學(xué)內(nèi)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(lián)系日常生活中與天然藥物相關(guān)的知識,并通過任務(wù)驅(qū)動法等方式,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,以期達到學(xué)有所用的教學(xué)效果。當(dāng)然,成功開設(shè)這門課程最需要的是教師有豐富的生活經(jīng)驗,良好的專業(yè)素養(yǎng)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(biāo)。以上是筆者近年在生物技術(shù)專業(yè)開授《天然藥物概論》課程以來對于授課規(guī)劃和授課方式、方法的總結(jié)與思考,還有諸多不完善或不妥當(dāng)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(xué)效果,為我國天然藥物化學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)更多、更優(yōu)秀的學(xué)生。
作者:熊娟 胡金鋒 單位:復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院