天然药物化学实验教学体系研究

摘要：针对天然药物化学实验教学存在的问题，以知识、能力、素质培养目标为导向进行实验教学改革。通过对教学内容、教学设计、教学方法、教学手段和考核评价体系的调整与优化，重构实验教学体系，培养学生学习积极性、自主性和创新性，达到更好的育人效果。

关键词：天然药物化学；实验教学；课程思政

知识、能力、素质是人才培养的3 个层次，三者是辩证统一的关系，素质处于核心位置[1]。无论教学内容、教学方法或教学手段发生什么改革，其最终目的都是更好地传授知识、培养能力与提高素质，使学生成为基础厚、能力强、素质高的栋梁之材。天然药物化学实验是药学和中药学专业的一门重要专业核心课程，目前我国高等院校天然药物化学实验教学多采取传统教学方式，即以实验室为场地、以教师为中心、以教材为工具的封闭式、单向注入式教学模式。教学内容和方法相对落后，缺乏创新性和开放性，教学质量评价考核体系在规范性和科学性方面有待加强，不利于培养学生的学习积极性、自主性和创新性[2-4]，无法达到理想的育人效果。本课程结合OBE教学理念以及BOPPPS教学、线上线下混合式教学和虚拟仿真教学等方法，并开展课程思政，对天然药物化学实验教学内容和设计、教学方法和手段、评价方法进行了优化。

1 天然药物化学实验教学改革研究

1.1 调整教学内容，增加综合设计性实验

本专业之前使用的天然药物化学实验教材中的大多数实验为简单的验证性实验，近年来随着科学技术的快速发展，新的提取分离技术和仪器设备逐渐取代传统的技术和设备。因此，我们根据人才培养计划修订实验教学大纲，并撰写实验讲义，重新编写实验案例，调整经典实验项目中的部分内容，充分发挥学生的主观能动性，培养解决问题能力，提高教学效果。如柱色谱分离汉防己甲素和乙素实验中，相比之前学生按照教材给出的实验条件选用硅胶的规格、用量、洗脱剂种类及配比等，现改由学生自己根据理论知识和预实验设定实验条件进行后续实验。同时，将学科前沿研究成果融入实验教学，如利用超临界流体萃取橘皮中的挥发油和利用中压制备色谱仪分离三萜皂苷类化学成分等。学生通过自主设计实验方案，提高了自主学习能力，激发了对科研的兴趣。

1.2 引入BOPPPS教学模式，打造优质课堂

BOPPPS教学模式是基于学习金字塔和教与学效果曲线设计的教学模式，能够激发学生学习积极性和兴趣，目前在国内外应用较多[5-8]。本课程依据药学人才培养方案和课程教学大纲，对实验教材、实验内容、学生学情和学习特点进行分析，将BOPPPS教学模式及其设计原理运用到课堂教学中，认真分析教学方法和教学手段。教师结合每次课的实验内容和特点设计教学环节，根据学生的反馈调整教学节奏，并运用动画演示、视频播放等多样化的教学手段，使教与学相辅相成，相得益彰，充分发挥学生的主动性和教师的引领作用，提高教学效果。

1.3 设计教学内容和教学方法，挖掘课程思政资源，开展课程思政

课程思政是习近平总书记在高校思想政治工作会议上提出的新的教育理念，是思政课程的有益补充，有利于实现高等教育立德树人的根本任务[9]。天然药物化学实验教学在以往仅注重学生理论知识和基本实验技能的培养，而忽略了对其人生观和价值观的引导，浪费了课程潜在的思政资源。本课程通过设计教学内容和教学方法，将思政教育完美融入课程教学中，发挥润物无声的育人作用。如介绍新药研发的案例―――青蒿素的发现及国家一类创新药物恩必普的研究，培养学生不断创新、积极进取、刻苦钻研的优秀品质和爱国情怀；通过展示学生的实验结果，如获得的提取物、薄层层析的谱图、颜色反应的现象等，使学生获得满足感和成就感，同时也激发组内协作的积极性等。除教学内容外，教学方法和手段使用过程中也可以进行课程思政。如讨论法可以激发学生的求知欲和分析问题、解决问题的积极性，小组协作法可以培养学生团队协作能力和沟通能力等。

1.4 建设线上教学资源，开展线上线下混合式教学

线上教学是课堂教学的延伸，可以实现师生不受时空限制的交流，也能为课堂教学提供有力保障。天然药物化学实验教学涉及内容繁多、复杂，将线上自学与课堂教学相结合的混合式教学法引入课程教学，能充分激发学生的兴趣，提高学生对实验技能的掌握程度，进而改善教学效果[10-11]。本课程线上资源建设依托在线学习平台和虚拟仿真实验平台。在线学习平台资源建设内容：（1 ）天然药物化学实验基本操作如索氏提取、常压和减压蒸馏、柱层析、薄层层析等的视频或动画演示；（2 ）课程和实验项目相关的文档资源，如课程教学大纲、授课计划、成绩评定原则、实验方案设计思路等；（3 ）课程思政相关视频资源，如青蒿素的发现视频等；（4 ）在线发布的课堂教学任务，包括案例、问题、最新学术成果等，教师通过讨论区与学生实时交流，布置预习作业、实验报告和课后任务等。虚拟仿真实验平台所建设的主要为周期长、危险性高、经费投入大的实验项目，或是需要进行课堂辅助教学的实验项目，通过计算机虚拟仿真与网络技术使学生受到更多技能训练。线上线下混合式教学可以丰富实验教学内容，激发学生学习兴趣，拓展知识面，解决课前预习不充分问题，提高实验教学效果。

1.5 完善考核评价方法，注重形成性评价

传统实验考核中平时成绩主要由实验报告、预习报告和学生的课堂表现成绩组成，区分度、信度和效度都不高。在本课程中，为了更好地发挥形成性评价在激励学生学习、帮助学生有效调控学习过程方面的作用，我们重点对平时成绩评价进行了完善。（1 ）线上线下课前预习报告：教师根据学生资料查阅、线上学习任务完成、视频观看、实验方案设计等情况进行评分，该部分成绩占平时成绩的30%。（2 ）线下课堂学习：教师根据学生课堂上的学习态度、实验操作、实验结果等情况进行评分，该部分成绩占平时成绩的30%。（3 ）线上线下课后复习：教师根据实验报告、线上学习任务和作业、讨论互动的完成情况进行评分，该部分成绩占平时成绩的30%。（4 ）实验习惯：实验室采用7S管理[12]，对学生实验前、实验过程中、实验结束后的实验台面、使用的器皿和仪器设备的整理及清洁情况进行评分，该部分成绩占平时成绩的10%。总成绩由平时成绩（60%）和实验操作考核成绩（40%）组成。考核分为课前、课中、课后和期末实验考核，评价体系体现了科学性和规范性，能较好地激励学生学习，帮助其有效调控学习过程，从而获得成就感，增强自信心，培养合作精神，提高自主学习能力。

2 天然药物化学实验教学实践

本文以天然药物化学实验教学项目“汉防己甲素和乙素的分离与鉴定”为例，介绍教学设计、教学方法和手段、考核评价方法。该部分安排4 学时的课堂教学，共160min，教学安排见表1 。整个教学过程充分利用先进的教学理念和信息技术，将课程思政融入实验教学，提高学生学习自主性以及对知识、实验技能的掌握程度。在2016 级药学专业学生实验技能考核中，接受该教学模式的31 名学生平均分为（87.87 ±8.42 ）分，未接受该教学模式的31 名学生平均分为（83.03 ±10.17 ）分。此外，接受新教学模式的学生能积极观看教学视频，并在讨论区互动，发表个人的感受。

3 结语

近两年，天然药物化学实验教学理念得到了更新，增加了综合设计性实验教学内容，并改革教学设计、教学方法和手段、考核评价体系等，经过实践发现教学效果较好，能够实现高等院校培养知识、能力和素质兼备的人才的目标。同时，该教学模式也可为其他课程教学提供有益的借鉴。