中藥化學(xué)教材改善與創(chuàng)新才能培訓(xùn)范文

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本文作者：劉梅單位：廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院中藥化學(xué)教研室

中藥化學(xué)是一門結(jié)合中醫(yī)中藥基本理論,運用化學(xué)的原理和方法研究中藥化學(xué)成分的學(xué)科。通過中藥化學(xué)這門專業(yè)課程的學(xué)習(xí),能使學(xué)生主要掌握中藥化學(xué)成分的基本結(jié)構(gòu)類型和分類、理化性質(zhì)、提取分離、鑒定方法、化學(xué)結(jié)構(gòu)測定知識與藥理效用等專業(yè)知識。

同時,中藥化學(xué)是建立在基礎(chǔ)化學(xué)課和中藥學(xué)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的綜合性專業(yè)課程。要想學(xué)好本門課完全靠理論知識的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須積極參與實驗學(xué)習(xí)才能更好的掌握理論知識。因此,中藥化學(xué)實驗教學(xué)是中藥化學(xué)這門主干專業(yè)課程教學(xué)的重要組成部分,它能將理論知識應(yīng)用于實際,并能豐富和擴(kuò)展理論知識,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析解決問題的能力,查閱文獻(xiàn)歸納總結(jié)的能力和學(xué)生創(chuàng)新能力。

廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)專業(yè)教學(xué)大綱中,中藥化學(xué)的理論與實驗教學(xué)時數(shù)比為1B0.8,實驗教學(xué)的水平直接影響到中藥化學(xué)整體教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如何更好地將中藥化學(xué)實驗教學(xué)與科研工作接軌,加強(qiáng)實驗技能與科研設(shè)計能力以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高實驗教學(xué)水平就顯得更加重要。大部分醫(yī)藥院校中藥化學(xué)實驗教學(xué)以驗證性實驗為主,這個類型的實驗在培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、加深對中藥化學(xué)理論知識的理解等方面發(fā)揮了重要作用。但在具體教學(xué)運行中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。學(xué)生在實驗中往往一味重復(fù)規(guī)定的實驗操作,很少動腦筋思考實驗條件、操作步驟是如何制定出來的,有什么教學(xué)目的和實驗原理;個別學(xué)生甚至自己不動手操作,抄襲他人的實驗結(jié)果,也能寫出實驗報告。針對上述問題，隨著全校教改的深入推進(jìn),中藥化學(xué)教研室根據(jù)中藥化學(xué)實驗的特點,結(jié)合本校實驗室的具體條件,參考其它院校的教改經(jīng)驗[1-3],嘗試將中藥化學(xué)實驗內(nèi)容重新調(diào)整,分層次設(shè)計實驗項目,將中藥化學(xué)實驗設(shè)計為驗證性實驗、綜合性實驗和綜合設(shè)計性實驗的實驗教學(xué)新體系,通過兩年教學(xué)實踐的檢驗,根據(jù)師生兩方面的反饋評價,實驗教學(xué)改革取得了良好的效果,使學(xué)生不僅掌握了研究中藥成分的常規(guī)方法和操作技能,還提高了學(xué)生的科研設(shè)計能力,初步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1驗證性實驗-加強(qiáng)基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)

驗證性實驗的目的在于驗證理論課上所學(xué)的基本知識,起到加深和鞏固所學(xué)的作用。驗證性實驗作為中藥化學(xué)實驗不可缺少的重要部分,在培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰χ衅鹬浅Ｖ匾淖饔谩Ｔ谶M(jìn)行中藥化學(xué)實驗之前,學(xué)校已經(jīng)開設(shè)了基礎(chǔ)化學(xué)實驗課,像無機(jī)化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗等,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的操作如稱量、取試劑、洗滌儀器、加熱、冷卻、干燥、蒸餾、分餾、減壓蒸餾、重結(jié)晶、萃取、水蒸汽蒸餾、滴定等。教研室教師根據(jù)理論課的教學(xué)重點和學(xué)生的基本實驗技能等情況精選了有代表性的藥材,針對典型成分,設(shè)計了驗證性實驗。主要內(nèi)容包括黃連藥材中鹽酸小檗堿的提取、分離和鑒定;虎杖中蒽醌類成分的提取、分離和鑒定;槐花米中黃酮類成分的提取、分離和鑒定等。具體內(nèi)容除了涉及到學(xué)生已經(jīng)在基礎(chǔ)化學(xué)實驗課中學(xué)習(xí)的基本實驗技能和知識外,還涉及到提取方法、PH梯度萃取、紙色譜、薄層色譜和柱色譜等新的內(nèi)容。重點在于學(xué)生通過完成這部分的實驗,能掌握從中藥材中提取有效成分的各種常用方法如醇提、水提、水蒸汽蒸餾法的應(yīng)用及每種方法的適用范圍;各種基本的分離方法,如硅膠、氧化鋁柱層析的應(yīng)用用;學(xué)會各種檢測方法,如鑒別反應(yīng)、薄層層析(TLC)、紙色譜(Pc)的應(yīng)用及常見儀器的使用如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的使用。使學(xué)生在這些驗證性實驗的過程中,逐步掌握各類化學(xué)成分的提取、分離、鑒定方法,起到舉一反三的效果。通過形象、直觀、明確的實驗現(xiàn)象檢驗實驗操作技能,并逐步強(qiáng)化學(xué)生的實驗技能;通過基本實驗的練習(xí),使學(xué)生正確掌握中藥化學(xué)實驗的基本操作技術(shù),培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣與實事求是的科學(xué)態(tài)度;并使學(xué)生初步掌握中藥化學(xué)實驗基本的思維方法和操作方法,為高層次的綜合性實驗、設(shè)計性實驗以及實驗考試打下堅實的基礎(chǔ)。

2綜合性實驗-加強(qiáng)綜合能力的培養(yǎng)

驗證性實驗作為理論課程的補(bǔ)充,一般只是驗證課本上的知識,只要求學(xué)生學(xué)會做什么。學(xué)生在整個實驗教學(xué)過程中處于從屬、被動的地位,他們只關(guān)注實驗結(jié)果,按照講義的要求完成實驗,對實驗的理論背景和實驗設(shè)計的方法常常不甚了解;同時由于實驗課內(nèi)容設(shè)計時片面強(qiáng)調(diào)實驗的完整性,實驗難度較低,周期長,重復(fù)性實驗操作多。學(xué)生在實驗中很少能提出自已的見解和想法,實驗時積極性和主動性都不夠。大多數(shù)學(xué)生缺乏分析問題和解決問題的能力,創(chuàng)新意識較差。因此,在上述驗證實驗的基礎(chǔ)上,開設(shè)了綜合性實驗-中藥化學(xué)成分的預(yù)試,主要開展對中草藥有效成分進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)試,能掌握典型類型化學(xué)成分如萜類、蒽醌類、甾體類、黃酮類、生物堿類等化學(xué)成分的提取、檢識及理化常數(shù)測定。對以往的實驗內(nèi)容進(jìn)行了篩選,選擇時強(qiáng)調(diào)實驗內(nèi)容的完整性、綜合性、代表性及實驗方法的多樣性,重點在于學(xué)生通過完成這部分的實驗,能掌握從中藥材中提取有效成分的各種常用方法的應(yīng)用及每種方法的適用范圍;各種化學(xué)成分類型典型的或?qū)俚幕瘜W(xué)反應(yīng)檢識方法及每類成分薄層色譜檢識和顯色方法。如選擇的實驗是從陳皮和大黃藥材中提取得到水提取物、乙醇提取物和石油醚提取物,然后利用化學(xué)反應(yīng)和薄層色譜初步分析這些部位中主要含有哪些類型的化學(xué)成分并進(jìn)行分離檢識的實驗,其實驗流程包括醇水提取、濃縮、酸化、氯仿脫脂、堿化、萃取、柱層析分離、檢識、理化常數(shù)測定等步驟,學(xué)生通過完成一個這樣的實驗,就能掌握多種中藥化學(xué)的實驗操作,這種實驗是較理想的綜合技能訓(xùn)練。

3綜合設(shè)計性實驗-加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

根據(jù)“從易到難,由簡到繁,由單一到綜合,由驗證到設(shè)計,從重復(fù)到創(chuàng)新”的實驗內(nèi)容設(shè)計原則,在中藥化學(xué)理論和實驗課程全部結(jié)束以后,安排了綜合設(shè)計性實驗。綜合設(shè)計性實驗不占實驗課學(xué)時數(shù),主要選擇研究較多,結(jié)果很明確的項目。具體涉及兩個項目:¹穿心蓮藥材中穿心蓮內(nèi)酯類成分的提取、分離、純化和鑒定。主要研究目的是利用上述實驗中所學(xué)習(xí)到的實驗方法,通過文獻(xiàn)查閱,設(shè)計穿心蓮內(nèi)酯中主要的二萜類成分分離鑒定方案,并分離得到穿心蓮藥材中的主要二萜類成分單體,主要的化合物目標(biāo)是穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、去氧穿心蓮內(nèi)酯和高穿心蓮內(nèi)酯,同時利用物理方法、色譜和波譜的方法鑒定此類成分,包括熔點、旋光度、薄層色譜中與標(biāo)準(zhǔn)品對照的Rf值及斑點顯色后的顏色以及紫外光譜和紅外光譜的特征吸收。º丹參藥材中丹參酮類成分的提取、分離、純化和鑒定。通過文獻(xiàn)查閱,設(shè)計丹參中主要的丹參酮類成分分離、鑒定方案,并分離得到丹參藥材中的主要丹參酮成分單體,主要的化合物目標(biāo)是丹參酮I、丹參酮IIA,二氫丹參酮和隱丹參酮。同時利用物理方法、色譜和波譜的方法鑒定此類成分,包括熔點、旋光度、薄層色譜中與標(biāo)準(zhǔn)品對照的Rf值及斑點顯色后的顏色以及紫外光譜和紅外光譜的特征吸收。

此類型實驗開展的具體做法:¹帶教教師將實驗項目告知學(xué)生,學(xué)生每兩個人組成一個項目小組,根據(jù)自己的興趣及理論知識選擇本小組的項目內(nèi)容。º給學(xué)生1-2周時間,讓學(xué)生查閱相關(guān)研究內(nèi)容的研究背景,研究進(jìn)展和主要研究方法,并根據(jù)查閱中外文獻(xiàn),寫出簡要的開題報告。內(nèi)容包括文獻(xiàn)綜述、研究進(jìn)展、研究方案等。»學(xué)生開題報告的陳述,主要組織全體學(xué)生對實驗背景和方案進(jìn)行討論,一般將學(xué)生2人分為一個小組,先在組內(nèi)進(jìn)行討論,綜合成一個實驗方案;然后每組推選一名學(xué)生,將實驗方案做成多媒體課件報告給教師和學(xué)生,教師和學(xué)生對實驗方案提出意見,給學(xué)生1周時間進(jìn)行實驗方案的修改與完善。¼修改后的實驗方案再經(jīng)教師指導(dǎo),確定可行后進(jìn)行實施。在確定實驗方案時,教師鼓勵學(xué)生開動腦筋,多想辦法,并有意識地引導(dǎo)每個實驗小組采用不同的實驗方案。½實驗的具體實施。每組采用同一方案,做好指定化學(xué)成分的提取、濃縮、分離工作。在這部分實驗內(nèi)容設(shè)計中,采用以回流、超聲、滲漉等方法完成提取工作,采用常壓和減壓的方式濃縮得到粗體物。采用稀醇法、液液萃取和活性炭吸附法等除去雜質(zhì)。并結(jié)合化合物的性質(zhì)選用硅膠、聚酰胺、大孔吸附樹脂或葡萄糖凝膠等為柱層析填料進(jìn)行分離的方法等,學(xué)生通過采用這些技術(shù)按實驗方案進(jìn)行實驗操作,可以掌握在中藥化學(xué)科研中采用的常用方法。如穿心蓮內(nèi)酯中二萜類成分的提取、分離、鑒定,學(xué)生從藥材開始進(jìn)行提取、除雜和濃縮得到穿心蓮總內(nèi)酯的粗提物。然后從粗提物開始,利用重結(jié)晶的方法得到總二萜類成分的提取物。最后利用硅膠柱層析開始對總二萜類成分進(jìn)行分離,需進(jìn)行柱層析條件的篩選、濕法硅膠裝柱、干法拌樣上樣、梯度洗脫、流分收集和流分合并等一系列操作,最后分離得到穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、去氧穿心蓮內(nèi)酯和高穿心蓮內(nèi)酯,再測定四個化合物的理化常數(shù)、用硅膠薄層進(jìn)行檢識并測定這些化合物的uV、IR光譜等操作。¾每組學(xué)生需獨立完成實驗全過程,給出結(jié)果,并寫出實驗研究論文。并在實驗完成后進(jìn)行總結(jié),每小組派代表匯報自己小組的實驗結(jié)果及分析報告,全體學(xué)生在聽取匯報時可以自己比較不同方法的優(yōu)缺點,教師再做總結(jié)。通過這種實驗方式,進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生的系統(tǒng)理論知識,并將理論知識應(yīng)用于實踐中。

通過在2005,2006兩屆學(xué)生中開展中藥化學(xué)綜合設(shè)計性實驗,都取得了較好的效果。學(xué)生普遍認(rèn)為做好設(shè)計性實驗不僅是對平時學(xué)習(xí)的一個檢測,而且學(xué)生還學(xué)習(xí)了文獻(xiàn)的檢索、查閱,開題報告的書寫與匯報,實驗方案的設(shè)計與實施以及科研論文的寫作等知識。通過這種類型實驗也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)中藥化學(xué)課程和參與中藥化學(xué)科研的興趣。這類實驗也滿足了學(xué)生的探索欲望,調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,靈活運用了所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)了學(xué)生的整體科研素質(zhì)。在這個實驗階段完成后,學(xué)生應(yīng)具備從事中藥化學(xué)科研的一般能力,為他們進(jìn)入本科畢業(yè)論文階段的工作做了前期準(zhǔn)備。

中藥化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革,既豐富了實驗教學(xué)的內(nèi)容,又活躍了實驗教學(xué)的形式。同時激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固了專業(yè)思想。綜合性設(shè)計性實驗的開設(shè),使有限的實驗經(jīng)費和課時得到了充分利用,使學(xué)生能夠把相對獨立的知識點聯(lián)系起來,融會貫通,拓寬了思路,提高了學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。在實驗過程中帶教教師的全程監(jiān)督有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時教師也能及時發(fā)現(xiàn)問題并給予反饋,為提高教學(xué)質(zhì)量打下堅實的基礎(chǔ)。通過中藥化學(xué)實驗教改有利于學(xué)生實驗技能達(dá)到系統(tǒng)化、規(guī)范化的要求,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),為其今后的職業(yè)生涯奠定良好的基礎(chǔ)。