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序论：在您撰写天然产物化学论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：植物化学；化学专业；教学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0195-02
植物化学是应用现代化学理论和方法研究植物中的化学成分的一门学科。其研究内容包括植物成分（主要是具有生理活性的次生代谢产物）的提取、分离纯化、结构鉴定、理化性质以及主要结构类型化合物的生物合成途径和生物转化等。植物化学是植物学与有机化学相结合而形成的一门交叉学科，是天然有机化学或天然产物化学的重要组成部分，是在分子水平上揭示植物奥秘的学科，也是植物资源合理利用的基础。植物成分不仅是天然药物的重要组成部分，是发现新药或药物活性先导化合物的重要来源，而且还广泛应用于农业、工业、日用化工、食品、染料和化妆品等行业。我国对植物资源的利用有着悠久的历史和传统，涉及社会生活的方方面面。化学专业的学生毕业后许多会从事与植物成分有关的深造学习、技术、管理和服务工作。学生在本科学习阶段进行植物化学基本知识和实验操作技能的学习，对将来的深入学习和工作无疑具有重要的意义。鉴于这种情况，结合云南丰富的植物资源和地域特点，为了让学生尽早了解社会的发展和需求，拓宽知识面，改善知识结构，更好地融入社会，投身经济建设主战场，围绕国家“西部大开发”和云南建设“绿色经济强省”的战略目标，我们于1996年开始为化学专业高年级学生开设“植物化学”课。现根据十多年来的教学工作，谈谈教学中的几点体会。
一、课程定位与目标
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》，培养造就适应我国经济社会发展需要的高质量多样化人才成为新形势下我国高等教育教学改革的重点。植物化学课程以“培养厚基础、高素质、强能力的复合型人才”为人才培养的基本目标。由于我校的学生多数来自云南，结合云南的资源特点、社会、经济发展的实际，课程定位于培养的学生具有宽广的化学基础知识，不仅可以胜任传统的中学化学教学，而且能够根据自身情况和当地社会经济发展的需要，进行与植物成分相关的研究工作和产品开发，或者为进一步的深造提高打下坚实的基础。植物化学的课程目标是让学生认识植物化学的应用领域，了解植物化学研究的内容、目的、意义、发展现状和趋势；了解植物化学成分研究的程序及纯化合物的结构鉴定方法；了解各类重要植物化学成分的生物活性及应用；掌握植物化学成分常用的提取、分离方法，理解提取分离的原理；掌握各类重要植物化学成分如：糖、苷、萜、甾体、生物碱、芳香族化合物（香豆素、木脂素、黄酮）等的化学结构特征、性质和提取分离的方法。为继续学习以及毕业后从事与植物成分相关的工作打下理论和实践基础。通过植物化学实验，锻炼学生在植物化学领域的实验操作技能，通过实验加强理解理论知识，培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。进一步要求通过植物化学课程的学习，让学生感觉学到的知识就在自己的身边。通过开放实验、大学生课外科技活动、毕业论文设计等，锻炼学生的创新思维、动手能力；培养学生从提出问题，到分析问题和解决问题的能力；强调合作学习，包括师生之间的合作、同学之间的合作，培养学生严谨求实的科学态度、团结互助的团队合作精神；培养学生适应现代知识体系发展的综合能力。
二、教学内容设置
与其他化学专业课相比，植物化学课在化学专业中开设较少，无专门的教材。国外有的院校为学生开设“天然产物化学”，课时不多，无专门的教材；国内药学专业、中药专业等有“天然药物化学”、“中药化学”等教材。植物化学只有农林院校主编的两本教材，侧重于农林专业。为了编写适合化学专业使用的植物化学教材，我们于1998年编撰印刷“植物化学”讲义，在教学中使用。2004年，我们组织云南高校植物化学研究领域的科技人员，又是奋斗在教学一线的教师一起编写了《植物化学成分》一书，由化学工业出版社出版。该书内容既包括了植物化学成分的基本知识，又兼顾学科最新进展。尤其具有中国（包括云南）天然产物的特色，与社会的需求和发展紧密，便于学生把握植物化学的研究趋势和发展脉搏。《植物化学》课程由四大知识模块构成。第一部分，植物化学概论。包括植物化学的研究内容、意义、目的、研究程序、研究形势和发展趋势；植物化学成分提取、分离、结构鉴定的方法。第二部分，各类常见植物成分的结构特征、理化性质、提取分离、纯化精制以及结构鉴定的基本方法。第三部分，自主学习。每名同学就自己家乡特色的药用植物1～2种，对其活性成分的提取、分离方法及在医药、保健品、染料、色素和化妆品等领域的应用通过查资料后，写成小论文进行讨论。第四部分，植物化学实验。培养学生植物化学领域的实验操作技能，通过实验加强理解理论知识，培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。部分同学通过进一步的开放实验、大学生课外科技活动、毕业论文设计等，锻炼创新思维和动手能力。理论课授课共54学时，植物化学实验共36学时。
三、教学方法
采用课堂讲授、课堂讨论、实验、课外互动及学生课外查阅资料、阅读、归纳总结、报告、课外科技活动等方法进行教学。
1.课堂讲授。课堂讲授中注重经典内容和学科发展的有机结合；注重热点植物化学成分和云南特色药用植物的有机结合。采用多媒体授课，既有效地利用了课时，使学生在单位时间内获得较大的知识量，又能将植物图片、复杂的植物成分结构等一些比较抽象的内容形象化、具体化，生动地表现出来，加深学生的理解。将植物化学课件上网或打印出来提供给学生，使学生能够课前预习，课堂上能够跟得上教师的思路。通过课堂讲授，使学生系统地获得了各类植物化学成分的结构特征、主要理化性质、提取、分离方法、生物活性等知识。
2.课堂讨论。通过课堂讨论培养学生对植物化学基本理论和基本知识的归纳总结及综合应用的能力。启发学生从应用的角度综合地去掌握植物化学知识。如生物碱的提取，根据所学生物碱的结构特征、理化性质，让学生归纳其提取分离有哪些方法等。学生发言踊跃，对各种不同的提取方法提出自己的见解和质疑。
3.课外互动。课程教学中要求每个学生就自己熟悉的药用植物1～2种，自己出题，在课外进行资料查阅、归纳总结、小论文写作和幻灯片制作。这个过程，增加了学生与老师的互动和同学之间的交流讨论。弥补了植物化学内容多、课时少、辅导答疑时间有限的缺陷，也有利于学生释放自我，激发潜能，培养综合能力。学生将自己的课后阅读资料做成PPT进行汇报，一方面引导学生“走出书本”，扩大学生的知识面，锻炼了其查阅文献、分析和解决问题的能力；另一方面，提高了其专业交流的水平。
4.科研反哺教学。教学中，紧密结合云南特色药用植物成分或课程组教师的科研工作进行案例探讨，让学生觉得所学知识联系实际，有用，加深学生对所学知识的理解。如在结构鉴定、黄酮、二苯乙烯、环烯醚萜、二萜、三萜等内容的教学中，结合课程组教师的工作进行讲解，深受同学欢迎。既让学生对自己老师的工作有所了解，又收到了良好的教学效果。
为了培养学生的实际动手能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，安排了6～10个植物化学实验，培养学生对常见植物化学成分提取、分离、鉴定的实际操作能力。为进一步加强对学生创新能力、实践能力、思维能力的培养，充分利用课程组教师科研课题较多、科研能力较强、科研方向与云南省地方经济发展紧密结合的特点，鼓励学生根据自己的兴趣，参加教师的科研活动，或在教师的实验室进行毕业论文实验，或自主申请省、校课外科技活动资助进行探索学习，以激发学生的学习兴趣，实现科研反哺教学。每年均有二十多名同学参与植物化学课程组老师的科研项目研究，在老师的指导下进行课外科技活动。
四、教学效果
植物化学课程由于贴近生活，与社会、经济发展密切相关，深受学生喜爱。学生的学习兴趣和主观能动性大大增强，资料查阅、综合分析、实验操作、论文或报告写作、科学思维等能力有很大的提高。自主申请学校的大学生课外科研基金，或参与老师的科研项目进行研究的热情高涨。相当一部分学生考取植物化学方向的硕士研究生进一步深造，作为人生的进一步追求。一些同学通过自主学习或参加课外科技活动，发表了学术论文，一些同学的课外科技作品获得了全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛三等奖等奖励。
参考文献：
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[4]陈业高.植物化学成分[M].北京：化学工业出版社，2004：1-283.
关键词：天然产物化学；教学方法；教学方式；教学效果
中图分类号：O621.3 文献标识码：A
天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学与物理方法为手段研究生物二次代谢的提取、分离、结构、功能、生物合成与修饰及其用途的一门学科[1]。研究内容是各类天然产物的化学成分、结构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定以及生物合成途径。并根据已阐明的结构成分，按植物亲缘关系在植物界中探寻同类成分，以扩大植物的药用资源，发掘新的有效成分；研究有效成分在植物w中随生长季节、时间的变化情况等。天然产物有效成分主要来自于植物、动物、矿物、微生物和海洋生物，其中以植物来源为主，种类繁多[2]。以中草药为例，仅《本草纲目》（明，李时珍）中就记载1892种。《本草纲目拾遗》（清，赵学敏）又补充1021种[3]。相信随着科学技术的进步，这个数字还会不断变化、发展。天然化合物结构复杂多样，天然产物化学成分研究又涉及到很多学科的知识，因而，学生普遍感到这门课程比较抽象和枯燥，较难理解和掌握，造成学生产生厌学和抵触情绪。我们在天然产物化学课程教学实践中，注重理论与实践的有机结合，从多个角度进行改革与尝试，取得了较好的教学效果。
1. 教学方法
1.1 讲授的原则是“应用式的讲解”
在本课程中需要学习的内容很多，知识面也很广，属于一门应用学科。讲授的原则是“应用式的讲解、够用”。因此，在教学过程中前期的课程及本课程的内容需要一个全面的了解，内容上的取舍要做到心中有数，重复的内容直接省去，如：色谱分析法在《分析化学》课程中已经学过，所以在该课的教学中，讲授各类天然产物化学成分的色谱检识方法时，可进行应用式的讲解。这样，在教学时间有限的情况下，可以高效的完成教学目标。
1.2 丰富内容增加学生学习兴趣方法
天然产物化学这门课本身比较枯燥泛味，难懂，学生在学习时很难产生兴趣，所以在学习这一类专业时，可以充分运用多媒体工具，爱课件中加入原植物、药材的图片，借助多媒体工具将天然产物的性状展示出来。通过图片来吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣、加深对各种天然产物的印象。在学习一些重要的产物时，可以介绍它的发现过程，激起学生对天然产物研究的热爱。如在讲授萜类化合物时，我们介绍了青蒿素和紫杉醇一波三折的发现过程，鼓励学生要克服困难，积极探索。
1.3. 举办讲座扩展学生视野方法
现今，天然产物的研究发展很迅速，从最初的单纯化学模式逐渐过渡到化学生物综合领域。除了最基本的理论知识教学，我们还可以为学生开设讲座，包括一些现代分离新技术、新的筛选方法、新的结构鉴定技术的介绍，如超临界流体萃取技术，逆流色谱分离方法，高效液相-核磁共振联用技术及FRET方法在天然产物活性筛选中的应用等[4]，此外，还有生物合成研究的进展及天然产物化学生物学的研究概况等。通过讲座的介绍，开拓学生的视野，可以使学生更好地理解这门学科，也可以激发学生对研究的兴趣，并且从事相关工作。
1.4 结合实验教学方法
天然产物化学本身就是一门实践性很强的学科，需要通过实验的方法来更深的理解理论知识。传统的实验教学模式是学生们连续的进行实验，完成一类化合物的提取和分离，但在过程中学生们主要是按照实验讲义进行操作，主动思考不多，失去主动性。所以针对这些情况，实验教学方法需进行改进，首先该表传统的教学方式，在实验讲解中结合老师自己的科研工作、学生的毕业论文等，再者学生的实验成绩不再以单纯的实验报告成绩为主，可以加上学生的课堂表现，如课堂提问、学生讲解、教师总结来监督学生的预习情况。最后在作业中让学生设计g体分离实验，确定可行的分离方法。如“从茶叶中提取咖啡因”、“从丹参中分离丹参酮”等。这样可以锻炼学生的自我思维能力。同时，我们在学生的综合训练中加入天然药物化学内容，使学生能够进一步了解天然产物化学和其他学科的相关性。
1.5学生实践与教师科研相结合方法
同一般实验教学相比，天然产物化学在科研领域的要求比较系统化。为了让学生更好地了解天然产物化学的研究思路和方法，我们通常将实验室对学生进行开放，同时选择一些学生和老师一起进行科研实验。将科研与教学相结合，不但调动了学生的学习主动性和积极性，而且有益于课题的顺利进行。例如，让学生参与到本学院的天然产物有关研究课题、“老师的国家级、省部级研究课题”等课题的研究中来，通过实践的学习，学生可以熟练地掌握各种填料的适用范围及各种色谱的操作方法，如高效液相色谱仪及酶标仪、紫外分光光度计等仪器的操作方法，将很多内容不再是停留在理论课上，而是将理论和实践结合起来，这样的模式可以达到双赢的效果。
为了适应当前科技发展所需人才的要求，培养学生成为具有扎实理论基础和实验技能的人才，笔者结合自身实践教学经验及国内外同行意见，对《天然产物化学》教学方法进行了分析和总结，以便取得更好的实效。
1 根据不同专业，详解重点以突出其专业特色
专业的培养方案和教学计划是任课教师经过详细研讨能最终下来的，如何在有限的学时里取得良好的教学效果，通常需要针对授课专业来确定。《天然产物化学》这门课程涉及化工、食品、药品、保健品及农药等好多专业，教师首先应明确课程在该专业构架中的位置及作用，在教学内容的选择上进行适当的取舍和必要的补充，在讲授过程中有所侧重，根据具体专业突出其专业特色。
为了让学生能够掌握关键的核心内容，在教学过程中，应该重点介绍与本专业关系密切的部分。针对化工专业，教师授课时应紧紧围绕教学大纲，交待“提取～分离～鉴定～结构～性质”，这一学习主线，即化学结构决定理化性质，理化性质决定提取分离，结构鉴定运用理化性质，鉴定的结构成分具有药用活性等进行重点、难点讲解。教学内容除了讲解天然产物的提取分离与结构鉴定的一般方法之外，就应该重点对糖和苷、苯丙素类、醌类化合物、黄酮类化合物、萜类和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生物碱类天然产物的结构特征、理化性质、提取分离、结构鉴定以及生理活性的进行系统讨论，并结合实例讲解生物转化和全合成在然产物研究中的应用，以突出其专业特点。
针对食品专业则既要讲授经典的天然产物，如黄酮、生物碱、皂苷等，又要讲授其在食品、药品、保健品及农药中具有代表性的化学结构。以往的教学内容由于参考植物化学和天然药物化学的讲授，其重点大都集中在介绍具有显著药理活性的天然产物的理化性质、结构特点、提取分离及结构鉴定方面，没有体现具体专业特色，教学内容针对性不强，没有选取讲授的核心知识[2-3]。如有些内容在具体专业其他科目中已经学过的，可以删去不用，例如《天然产物化学》课程中的多糖类、蛋白质类以及氨基酸类的内容与前述的重复，所以可将这些内容删除。为了弥补分析化学课程相关知识的不足，学校应该提前开设选修课应用光谱解析，以方便学生在讲授结构鉴定部分时能够更好地理解掌握。
2 用“研究性学习”教育理念来指导和组织教学
用“研究性学习”教育理念来指导和组织本课程的教学，能突出学生在教育中的主体地位，为学生提供自由活动的空间，可以激发学生的学习热情，及时了解到学生的学习效果。以具体天然产物化合物的讲解来概括总结该大类化合物的共性与特征，介绍研究方法和研究现状；学完一章后，布置小论文题目，要求学生到图书馆查阅一定数量的文献写出读书报告并将出色的报告在课堂上相互交流讨论，从而也培养学生阅读专业书刊主动获取知识的方法和习惯。同时可以及时了解学生的学习效果，因材施教，根据学生的具体情况不断探索科学有效的教学方法。
3 用多媒体教学手段授课，加强课堂信息量
用多媒体教学手段授课，加强课堂信息量，使学生在有限的学时内尽可能多地学到天然产物化学的基础知识与研究方法。多媒体教学以生动形象的图、文、声、动画等信息来表现学科教学内容，具有清晰、美观、生动、信息量大的特点，非常有利于天然药物化学的教学，例如一些中药材图、各类化合物的复杂结构、提取分离流程图、化学反应过程、各种化合物的谱图较多，通可以用多媒体进行直观而清晰的演示，学生就非常容易理解。
4 利用不同的化学软件，形象直观地呈现天然产物化学结构
《天然产物化学》是基础有机化学的延伸，《天然产物化学》的发展促进了化学理论、化学实验方法、化学成分分离鉴定技术以及与之相关的生命、医药、农药、功能材料学科的进展。《天然产物化学》是有机化学的核心课程之一，也是药物化学、农药化学、中药学、食品科学、林产化学工程、材料化学等学科的基础。学习本课程有助于学生了解自然界中动物、植物、海洋生物、微生物的化学奥秘，有助于发现、改造和利用天然产物。对于《天然产物化学》课程来说，所教授的内容涉及复杂的有机化合物结构、三维立体模型以及图谱的解析。而目前天然产物化学教材中对于复杂天然化合物的结构以及结构解析仅仅是一般罗列和简单描述，所以学生在学习中容易感到天然产物化学内容复杂枯燥、理解、记忆困难。如何将这些内容清晰、美观、生动地展现给学生，激发学生对《天然产物化学》的学习兴趣，引导学生掌握重点内容，提高教学效果，授课教师的教学方法和内容尤为重要。在高等院校的课程教学中，多媒体课件（主要powerpoint幻灯片为载体）正在彻底改变传统的板书加教案的模式。目前各种化学软件琳琅满目，功能与绘图效果各异。所以应将多媒体课件与化学软件有机结合，制作出精美直观的多媒体课件，可彻底改变本课程传统的教学方法。
5 与时俱进，突出教学内容前沿性和新颖性
天然产物化学内容丰富且不断发展，授课教师在讲解本课程时要与科研发展同步，吸纳并充分利用网络信息资源，关注研究动态。授课过程中可以穿插介绍我国科学家的研究成果与研究实例。比如给学生讲解我国在天然产物化学研究中已经取得的一些成就，如抗疟药物青蒿素、抗老年痴呆症药物石杉碱甲的合成等，讲解历年来在天然产物化学领域做出过杰出贡献而荣获诺贝尔化学奖的化学家们的故事，比如北大校友屠呦呦获得2015年诺贝尔奖，成为第一位获得诺贝尔科学奖项的本土中国科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家的故事。这样不但可以激发学生对于天然产物的学习兴趣，更重要的是使学生能对该领域的研究动态有所了解，唤起学生的求知欲，使学生从课程授课之初就把学习和专业理想结合起来，达到更好的学习效果。
6 强化实践教学环节培养实践创新能力
强化实践教学环节，提高实践教学质量，培养学生实践能力和创新意识，是高等教育改革与发展的重要方向。为进一步加深和巩固学生在课堂上的学到的理论知识，让学生能能够学以致用，培养学生在实践中观察、分析、解决问题的能力，为今后从事的实际工作打下坚实基础，教师应在传授学生基本的实验操作技能同时，还应大胆鼓励学生主动设计实验方案，组成实验小组，开展实验并且思考解决实验过程中的问题，资料的搜集、技术路线的确定、实验室仪器设备的准备以及溶液试剂的配制等过程全部由学生自主完成，使实验课真正发挥培养学生实验、实践和创新能力以及严谨求实作风的作用[4]。
关键词：天然产物化学实验 教学内容 教学方 教学手段
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0188-02
天然产物化学是运用现代科学理论和技术方法研究天然产物中化学成分的一门学科[1]，是化学类专业的一门必修课，在整个化学教育体系中具有十分重要的作用和地位。随着我国药学事业的飞速发展以及崇尚“自然”之风的回归，《天然产物化学》课程显得更加重要。
天然产物实验教学课程是学生在完成了基础化学课程以及有机化学、有机分析化学、精细化工工艺学、化学反应工程等专业基础课和专业课学习及实验基本操作的基础上开设的一门专业实验课，是理论与实践相结合的纽带，是培养学生实验操作技能和应用技术的有效手段，对提高培养质量以及将来学生的就业和从业都起着举足轻重的作用，但由于天然产物实验课时较少，教学当中不可能面面俱到，因此如何选择实验教学内容及采用有效的实验教学手段显的更加关键。为此，我们对天然产物化学实验教学改革进行了探索，取得了一些有益经验，同时还有许多方面有待于进一步深入探索和实践。
1 实验教学内容改革
1.1 时代化
随着科技的快速发展（天然产物产品发展尤为迅速）和学生知识结构的变化，实验内容不能进行及时的调整，一些相关领域的新知识和新技术不能及时引进，不利于激发学生对实验课的主动性和积极性，不利于激发学生的创新性思维，影响了实验教学的质量，同时容易挫伤学生的专业兴趣，为调动学生的积极性，选取一些和日常生活联系密切的综合性实验。如我们在实验内容中开设了大黄中大黄素的提取实验，既让学生了解大黄素在生活中的具体应用，又锻炼了学生的实验技巧，并且通过大黄素的红外鉴定使学生掌握大型仪器的使用，使学生对实验更加感兴趣。
1.2 本土特色化
农林院校天然产物实验课程要以农业为优势和特色开展实验课程教学，一方面体现农学类课程优势；另一方面为学生就业打下特色基础，因此在实验课程的设置上可以适当结合农产品开展天然产物相关实验。比如，紫甘薯是当前流行的甘薯特有品种，其紫甘薯色素是一类用作食用色素的天然花青素类色素[2]，对于缓解肝功能障碍、调节血压有显著作用[3]。由于无毒副作用，可用作安全无毒的食品着色剂，是一类极具前途的功能型食品添加剂和保健食品基料，因此在实验中开展紫甘薯色素的提取加强了学生天然产物农学特色化的理念。
2 实验教学方法改革
2.1 多媒体
天然产物化学涉及单体成分的化学结构、提取分离流程、光谱鉴定数据等，传统板书既浪费时间、又容易出错，而经多媒体教学以生动形象的图、文、声、动画等信息来表现教学内容和教学过程，图文并茂，文字清晰，生动直观，便于理解，动态的提取分离过程更利于学生掌握，从多方位刺激学生对知识的理解和接受，显著提高学生的兴趣性和参与性[4～6]。比如说在实验中设计到的一些装置如：浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流法等操作技术所需设备仪器、使用溶剂、适用范围和优缺点采用多媒体的形式演示出来，不仅能给学生较深的直观印象，而且动态的演示对于学生后续独立动手操作也有较好的指导作用了，为后期实验教学内容地顺利完成提供保证。
2.2 比较化
传统天然产物实验为流程式操作，具有连续性特点，难以在一次实验课内完成，加之实验学时有限，那么如何在有限的实验学时内充分利用实验室资源，做到既能达到课程标准的基本要求，又能更好地调动学生的积极性，增加其动手、动脑机会，就显得十分重要。因此，我们对传统的单一实验模式进行了改革，建立了同步比较实验模式。该模式是指在同一实验室、同一时间内同步进行2种实验目的相同，但实验方法不同的实验项目。比如在齐墩果酸的提取、分离和鉴定实验中，一半的学生采用索氏提取；另一半的学生采用连续回流提取，并比较两种提取方法在提取效率上的不同，索氏提取效果高的结论不仅是对课堂理论的印证，使学生在比较中形成了科学的思维方法，提高了分析问题的能力；而且扩展了实验范围，同时也使学生对两种操作深有体会，使学生在理论与实践的结合中巩固了所学知识。
3 实验教学手段更新
3.1 开放型实验
所谓“开放性实验”，就是在设计时开始由老师为学生集体命题，由学生从中选题，然后查阅相关资料，独立设计实验方案，计划所需的仪器、试剂，老师组织学生对各种设计方案进行讨论，选择可行性实验方法，并且要求学生在实验报告中对自己所选的工艺路线和实验结果进行讨论分析[7]。如连翘中连翘苷的提取、分离和鉴定，在给定学生命题后由学生自己查阅资料，自行设计提取方案，经教师把关后开展实验。通过方案的设计，学生进一步巩固了理论课堂上的相关内容，切实了解每种试剂的具体作用；通过实验的完成，既锻炼了学生动手能力又锻炼了小组成员间协同工作的能力。开放型实验不仅改变了教师在实验中从实验目的、原理、实验步骤"一包到底"的被动局面，而且是学生对所学知识的一个独立综合应用，是他们由不独立走向独立工作岗位的一个实践平台，因此在一定程度上开展此类实验对于学生的就业是有极大帮助的。
3.2 项目化
传统开设的天然产物实验周中，通常是1个人或者2个人一组，学生的实验方案虽是自己依据参考文献制定，但大都沿用了文献中的数据，依葫芦画瓢的重复一遍，只知其然，不知其所以然，因此对于即将进入大四做毕业论文或者找工作的同学来说进行如何解决实验中问题的训练势在必行。另外学生的合作意识不强，因此为了改变此现象，锻炼学生的解决问题的能力和团队意识，将每个班级的学生分成5个小组，每组6人。分组时不考虑学生的成绩以及相互间关系等因素，只按班级学生名单上的先后顺序依次划分。以大黄中大黄素的提取为例：其中两人负责提取，期间包括提取条件的筛选及提取条件的优化；另外两人负责大黄素的提纯，其中包括纯化方法的选择及条件的筛选；最后两人负责大黄素检测条件的建立。通过分组并摸索实验条件，一方面学生能明白文献或书籍上的实验数据是如何来的，知数据的所以然；另外一方面通过实验的训练也锻炼了他们分析解决的实际操作能力，对大四的论文工作或者与毕业后进入单位进行研究工作都是很有帮助的。另外也可以结合"比较化"实验，使两两大组对同一实验命题，不同方法获得的结果进行横向比较，并作其优缺点及使用范围分析，这样在同一实验内既有统一性（命题的统一），又有差异性（方法的不同），让学生充分发挥实验的主观能动性。
3.3 微型化
微型化学实验是美国的Mayo博士和他的同事们于1982年基于化学实验理论思维上的微型化为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新方法、新技术，为化学实验教学改革开辟一条新的途径[8]。天然产物实验中所用试剂通常属于易挥发、有毒害气体，相对于其它实验而言消耗量大，不仅污染环境，而且在药品回收处理上费时费力。比如在连翘中连翘苷的提取实验中，本来从连翘壳中进行提取分离连翘苷，实验中不仅乙醇等消耗量大，而且富集起来困难，因此我们把实验进行了改革，改成连翘叶中进行提取，在保证收率的情况下50%的减少了试剂的用量。因此在当今大力提倡绿色化学教育的情况下，微型化学实验不仅完全符合绿色化学的教育目标，充分体现了环境友好的原则；而且可降低实验成本，节约实验经费。
实践证明，通过这种从实验教学内容、实验教学方法和实验手段多方面的教学改革，不仅培养了学生的语言表达能力，查阅文献、分析问题及解决问题的能力，而且也培养了学生团队协作能力，此改革有效可行。
参考文献
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[关键词]天然产物化学；实验课程；探索性实验；创新能力
天然产物化学课程是高等院校药学[1]、应用化学[2]等相关专业的专业主干课程，是有机化学的一个重要分支，又是一门交叉学科，涉及有机化学、无机化学、波普解析、生物化学、仪器分析等先修课程，本门课程要求学生了解天然产物的分类、分布与结构类型，掌握天然产物分离提取、结构鉴定的一般方法，熟悉各类天然产物，特别是重要天然产物的合成、性质及应用，并对天然产物的合成途径有一定认识。其授课主要内容包括来源于陆生植物和动物的十三大类天然有机化合物(维生素、糖、核酸、氨基酸、多肽与蛋白质等)，以及近年来新增的海洋天然产物章节[3-4]。天然产物化学是一门理论和实验并重的课程，许多提取分离天然产物的规律是从实验中总结出来的[5]，而实验中得到的规律和经验的集合形成了天然产物化学课程的理论体系。在实验课程中有意的训练大学本科阶段学生的创新能力，不仅能够为部分适合继续科学探索的学生打下扎实的基础，因为本科阶段学生的思维还没有固化，有特有的灵活性和创新性，在实验过程中能够有更新颖的角度和更独特的思维，往往还能够得到许多高年级研究学生没有涉及的新发现。例如美国犹他大学Olivera教授指导18岁左右的大学新生开展关于芋螺毒素毒性的研究，创造性地直接将芋螺毒组分注射到哺乳动物中枢神经系统，揭示了芋螺毒素药理多样性的面纱，并且进一步研究发现了多种活性多肽，部分多肽进入临床试验，其中齐考诺肽(ziconotide)已经上市[3]。可见，在大学天然产物实验课程阶段培养学生的创新精神和创新能力的重要性，不仅能够帮助学生在今后的工作中敢于设想，大胆实践，使其创新素质不断提高，还能推动天然产物研究领域发展，同时得到更多有益于人类发展的科研成果。本文就如何在天然产物化学课程理论授课的基础上，在实验课程中培养学生的创新能力和激发学生的探索精神，设计了天然产物化学实验课程中培养学生创新能力的具体流程，并探讨了该流程得以顺利实施的保障。以期在天然产物化学实验课程的授课中，培养学生的创新能力，激发学生创新创业热情，并发现具有科研精神和科研潜力的优秀学生，鼓励其积极投身于我国天然产物化学领域的研究，还能在实验课程中得到更多有价值的科研成果，以期积极推动产学研相结合的高校课程培养体系建设。
1天然产物化学课程创新能力培养的流程设计
1.1基础练习
天然产物化学是一门理论和实践并重的课程，良好的理论基础是其实践操作的前提，而实践操作又丰富了理论知识体系，但最终落脚点是在实践应用上，一些基础的实践操作技能单靠理论是无法习得的，要熟练掌握还是需通过实验课程的习得和课后不断练习，并且对基本操作技能的熟练使用是实践创新的基础。尽管对天然产物进行深入研究的过程中会涉及非常多的实验操作方法，但其中最基本的操作方法和技能并不多，如天然产物提取，天然产物除杂、纯化，天然产物结构和理化性质的分析等，所涉及到的仪器设备或工具主要有提取装置、旋转蒸发仪、分层过滤装置、硅胶等不同类型柱色谱装置、薄层色谱、液相色谱装置、紫外检测装置等，都是初级简单的基础装置。因此，在实验教学过程培养学生创新能力的基础，是通过设计一些初级基本的课程，由浅入深，训练学生初步了解或掌握最基本的操作技能，使用最基础的装置和工具，如“黄连中小檗碱的提取与鉴定”、“黄芪多糖的提取分离和鉴定”等。这些基础实验作为天然产物化学研究的入门，必不可少，但是切勿过多，否则会因为重复类似的操作而使学生渐渐失去兴趣，阻碍了其创新发挥。
1.2自主选材
经过少而精的基础练习后，同学们对于天然产物化学的实践有了一定基础，为培养其创新能力，需激发学生的兴趣，要启发学生通过探索身边的未知，在实践中打开另一个世界的大门，并伴随带来的一定成就感，再进一步激发兴趣。此时，要求学生根据自身生活环境，选一种或多种材料，可以是植物、动物或微生物，然后根据兴趣方向进行组队。同学们自发组队完成后，为了保障后续创新训练的顺利开展，指导老师可根据实验课程基础练习阶段的表现情况，对各分组进行调整，并选定小组组长，同时根据自身经验从学生选出的材料中排除一部分收集或探索难度较大、明显超过学生水平的材料，并给出建议首选材料。
1.3自主设计
选材组队完成以后，便进入实验方案自主设计阶段，要求学生结合之前实验课程的实验设计，自主查阅文献并设计实验方案。为了节约时间，提高效率，可要求小组不同学生根据自身特长进行分工，如资料收集、整理，具体某一实验流程的安排设计、调研确定实验中所需仪器设备实验室是否满足并拟定解决方法，及最后的设计报告的撰写等。本过程是理论探索过程，为保障设计的合理性和完整性，指导老师需对设计报告进行审核和修改，并及时为学生解疑答惑，提出意见，同时鼓励学生克服困难，避免部分学生放弃。还应就实验设计中涉及的实验室安全问题进行教育培训，提前识别风险，预估风险并提出方案规避风险，确保实验进行中的安全问题，提高安全意识。
1.4实验方案实施
实验方案设计完成后，便进入实践实施阶段，该阶段可能是天然产物化学实验中最具挑战的部分，其周期最长，遇到的问题可能最多。此阶段，指导老师须定时与学生分析和讨论实验过程中的问题、现象等，指导学生如何获取解决方法，还须在实验实施过程中强调实验安全操作流程，培养学生安全意识。此外，指导老师要鼓励学生仔细观察、不断重复，自主发现问题；也要对实验过程中的新现象，引导学生思考，鼓励大胆假设；对部分初步判断特别有价值或有意义的新问题，指导老师甚至可以和学生一起进行探究。整个过程中要培养学生做好实验记录的习惯。
1.5实验结果整理
实验完成后，要求学生对实验结果进行整理，并撰写报告，对部分有科学价值的内容，鼓励学生撰写成论文，投稿发表。对于实验结果的整理分析，可以帮助学生认识实验中得到了怎样的数据，说明了什么问题。通过对整个实验的回忆，能让学生意识到自身的进步，从而增加其探索的欲望。其中，对具有科学价值的创新成果，投稿到期刊，对学生来说也是一种认可，会大大激发学生的成就感，在投稿返修过程中还能培养学生抗挫折能力和科学韧性。
2课程创新设计实施的保障
2.1师资力量的保障
本文设计提出的天然产物化学实验课程中培养学生创新能力的流程的第一阶段基础训练阶段，由于其整个实验设计、实验过程和实验结果等早已明确，实验为验证性工作，一般实验教师便可胜任。而在此基础上开展的后续流程，具有明显的探索性，期间所遇到的问题，和所面临的困得更多，需具有较好科研基础和创新能力的老师作为指导，这对后续流程的顺利开展和完成具有重要作用。并且，由于每位老师精力有限，指导的小组不宜太多，为每一个小组配备专门指导老师很重要。因此，在天然产物化学实验课程开始前，教研室相关课程负责教师要为学生遴选一个导师库，根据教师研究方向匹配相应实验小组；也可以由学生根据实验设计和研究内容，在导师库选择合适的指导教师。目前，尽管随着各大高校不断引进高水平博士，高校的师资水平在不断提高，但国内高校很少有这种直接为某一个实验创新课程匹配师资的举措。不过，从目前很多高校开展的大学生创新创业项目来看，高校中已经有相当部分教师有意愿指导学生作探索研究[6]，并且随着具有博士学位教师的增加，此类教师队伍人数在逐年增加，可见高校中愿意带领学生开拓创新的老师并不少，这为本文提出的在天然产物化学实验课程中培养学生创新能力的流程的顺利开展提供了一定保障，为建立相应的导师库提供了可能。
2.2时间和场地的保障
由于天然产物化学课程中涉及实验的开展需要耗费大量的时间和精力，并且需要较固定的场所，因此，在时间和场地方面的保障必不可少。每一门课的课时量有限，除了减少验证性实验课的课时量外，增加实验课的总课时量也很重要，同时，还需要学生拿出部分课余时间。由于不同学生课余时间的安排不尽相同，小组间不同成员的合理分工就非常有必要，通过合作从而保障创新性实验的顺利进行。此外，随着开放性实验室越来越多，公共平台也越来越多，获取一个相对固定的地方也相对容易，这为创新性实验课程的顺利开展提供了有力支撑。
2.3经费保障
材料的收集、试剂和耗材的购买都需要经费，充足的经费来源是保障其顺利实施的前提之一。教研室在安排相关实验前，便需要预算相应的经费需求。此外，对于创新性较好的实验，可以在完成课程教学的同时，申请高校相应支撑项目，如大学生创新创业项目。此外，部分选题在筛选指导老师时，如果能找到具有类似科研项目的指导教师最好，这样指导老师可以从自己的科研经费中拿出一部分资金，保障创新实验的顺利完成。此外，不同高校还可以从不同的创新实验课程中筛选出部分具有较好价值的研究进行资助。
2.4过程监督
过程监督是指在整个创新实验培养过程中，基础实验课程主讲教师、小组探索实验指导教师、教研室负责老师负有监督学生整个实验课程按照既定的流程持续进行的责任，避免虎头蛇尾，随着时间的延长，参与的人越来越少。同时也要避免创新性天然产物化学实验课程进行的过程中，出现安全事故，要保障师生及学校的人身财产安全。此外，对于客观原因无法顺利完成该课程的，也可通过时时监督和了解，及时终止。
英文名称：Chinese Journal of Natural Medicines
主管单位：中华人民共和国教育部
主办单位：中国药科大学;中国药学会
出版周期：双月刊
出版地址：江苏省南京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1672-3651
国内刊号：32-1708/R
邮发代号：28-306
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：2003
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
（安徽新华学院 药学院，安徽 合肥 230088）
摘 要：从实验教师队伍、实验分级、实验学时、录像和多媒体教学、双语教学、绿色和环保实验、实验评价方式七个方面论述《天然药物化学》实验教学改革的措施和必要性，为应用型人才培养在教学上落实提供新的思路.
关键词 ：天然药物化学；实验；教学研究
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）04-0241-02
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年) 中明确指出，“以人为本、全面实施素质教育”是教育改革的主要方向和着力点，要强化应用能力培养，全面提升学生的实践和创新能力[1].《天然药物化学》是药学专业与中药学专业的主干课程，其实验主要包括对天然药物中各类化学成分的提取、分离、精制与鉴定等内容[2].
高等教育大众化使我国高校学生人数不断增加，而实验设备投入相对不足，特别是地方新办本科院校，使药学课程实验存在较大的现实难题，主要表现在：实验学时偏少，项目较少；实验分组人数较多，学生实验技能锻炼机会少；实验开放时间短，学生仅靠教学时间难以得到有效训练，效果不理想；实验成绩评价单一，主要以实验报告为主；实验项目单一，综合性、设计性实验较少；实验试剂没有建立或实施回收制度，易造成环境污染等.因此，强化学生的应用能力培养，充分挖掘高校人才培养的个性化，增强学生的主观能动性，让学生充分参与到实验教学中，是教育工作者肩负的重要责任.
另外，传统的《天然药物化学》实验教学主要依靠教师对实验目的、原理、步骤和注意事项的详细讲述，由学生被动完成各项教学任务，学生“照方抓药”，没有体验到对一个事物进行自我探索，最终领悟真理的自我感受，久而久之，厌学情绪油然而生.在匆匆忙忙的2-3学时实验教学中，不知道为什么这么做，做的是什么，实验结束一哄而散，学生之间没有交流和总结，这种做法极大地束缚了学生的创新精神和实践能力[3].本文从以下几个方面论述《天然药物化学》课程实验改革的方向和思路.
1 加强实验师资队伍建设，提高实验室建设水平
通过增加《天然药物化学》课程实验教师，提升教师职称和学历，提高实验教学的软件水平.在实验室建设方面，需要投入大量资金，通过引入多功能反应釜、中试旋转蒸发仪器、微滤-超滤系统、高效液相色谱仪、红外光谱仪、紫外分光光度仪等设备，提升中试实验和创新实验的水平和层次[3]，强化应用性设备使用训练强度.
2 增加实验学时，保证实验锻炼效果
根据应用型人才培养的要求，我院已对《天然药物化学》课程实验学时进行了大幅度修订，从原来的18学时增加到30学时，这对促进学生充分掌握实验技能，对进一步开设综合性与设计性实验奠定了基础，也可以为适当增加实验难度提供了学时保障.
3 实行实验分级安排制度
《天然药物化学》课程实验课时间需要化零为整，因为过度分散的时间不利于实验的开展，必然导致如下问题：(1)药物提取、分离的时间可能不够，学生易产生急躁和紧张情绪；(2)每次实验间隔时间可能1-2天，也可能1-2周，如果赶上放假，有可能2-3周，学生的积极性被耗损掉，对整个实验没有系统化和整体化观念.(3)由于产物放置时间过长，产生变性或变质后，学生易产生挫折感，对科学、严谨精神的培养极为不利.因此，需要延长单次实验时间，把一次药物化学实验改为一天或半天[4].
实行初级、中级、高级三级实验模式，可以解决以上问题.初级实验先进行1-2人的验证性实验，中级实验进行3-4人的综合性实验，高级实验实行4-5人的设计性实验.验证性实验按传统模式进行，注重训练动手能力，以教师指导为主.中级和高级实验摒弃传统的固定时间、固定实验室、固定实验项目制度，实现小组完成，个人参与项目，要求学生查阅多种数据库(如Sciencedirect、中国期刊全文数据库、维普数据库等)，动手采集药材，进行预实验，确定一种药物的提取、分离路线及鉴定实验方案[5]，最终要上交实验产品和详细研究报告，在有条件的情况下上交产品纯度和检测报告，用此报告代替传统的实验报告作为评定成绩的标准.例如将“黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与检识”和“槐花米中芸香苷的提取及槲皮素的制备与检识”两个实验由综合性实验上升为自主设计性实验，可明显发现在学生实验过程中所展现的理性思维的闪光点[6].
4 拍摄实验教学录像和多媒体辅助教学
拍摄实验教学录像可作为共享资源，可作为学生实验前的演示材料，也可以强化教师对教学的自我反思[7].利用多媒体技术，如PS连续动作示意图片，flash动画及录像演示等手段，将抽象的实验操作、文字性操作规范转变为可视化记忆，可明显提高学生兴趣和教学效果[8].例如超声、微波、超声波、超临界流体萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是现代常用的提取技术，大孔吸附树脂、离子交换树脂、葡聚糖凝胶色谱、聚酰胺柱色谱是经典的分离材料，红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段[9]，由于仪器设备昂贵，种类较多，本科学生一一体验并不现实，这就需要充分发挥录像和多媒体辅助教学的优势，使学生体验较直观的感受.
5 努力开展双语教学
随着我国加入WTO，国际交流与合作会日益频繁，跨国制药巨头纷纷在国内办厂，精通专业英语和专业技能的高素质“复合型”人才非常稀缺.双语教学(Bilingual Education)指运用英汉两种语言进行教学活动的一种教学形式.《天然药物化学》课程双语教学的实施有利于学生了解本专业研究领域的学术前沿，有利于引进国外先进的专业技术，构建适应国际专业学术交流的人才培养模式，使学生的语言知识和专业知识实现同步提高[10].
英文文献调研和双语教材编写是开展双语教学的重要支撑.例如在实验中结合Journal of Natural Products，Tetrahedron，Chemical& Pharmaceutical Bulletin等专业期刊中论文进行讲解，学习专业词汇，把握国际研究方向.本教研室编写的《天然药物化学实验》双语教材已被遴选为安徽省十二五规划教材.
6 灌输绿色、环保实验理念
制药企业“三废”的大量排放导致生态环境的急剧恶化，重视绿色化学思想要在《天然药物化学》实验课程中进行点点滴滴的积累和熏陶.传统的药物化学实验教学中，特别是中试实验，实验原料用量大，有机溶剂无法集中回收、反应产生废气废液等情况，污染环境，提高了实验成本高、能耗，严重违背人与自然和谐发展的教学观念[11].
《天然药物化学》实验课程中实现绿色、环保的理念有助于学生人文思想的培养，从原料到实验方案的“绿色化”涉及到诸多方面，主要可以从下列几个方面开展：(1)引进仿真软件或者拍摄多媒体教学录像，对简单实验进行计算机模拟操作或视频体验教学.(2)微型化学实验就是在微型仪器装置中进行的化学实验，其试剂用量为常规的十分之一到千分之一，用量比相应的常规实验节省90%左右.(3)实行试剂取代制度，严格控制剧毒试剂或药物的使用[12-14].
7 改革实验评价方式
改革传统的“一张实验报告定成绩”方式，学生为了完成任务，以抄袭应付.要给每个学生充分展示自己个人能力的机会和平台，同时又要发挥每个人的优势和特色.因此，《天然药物化学》课程实验的评价要实行多元化标准，比如有的学生动手能力较强，有的学生理论功底较好，有的学生善于表达，有的学生撰写报告的能力较强等等.可根据开放性实验项目，要求小组成员根据个人的能力情况和爱好，做相关的工作，也是个人能力展现的机会.同时，也要将产品设计、合成效果、产品纯度、结构检测等相关文件作为其评定成绩的依据.为了鼓励学生兴趣和扩大该课程的影响力，可将本实验的综合、设计性实验适当拓展，允许学生作为毕业论文的一部分，提前完成毕业论文研究工作.
8 总结
《药物化学》是一门实践性很强的课程，需要由量的积累才能产生质的改变，学生的实践能力培养不是一两堂实验课就可以完成的，需要长期不断的实验训练，这就需要在充分挖掘学生学习兴趣和自主性的基础上，以提升动手能力和创新能力为根本目的，才能真正达到实现应用型人才培养的目的.
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