少数民族地区生物技术专业天然产物化学教学方法探讨

时间：2024-05-18

姚佳

摘要为适应少数民族地区生物技术专业学生学习天然产物化学，结合民族特色，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，通过3年的实践，取得了良好的效果，能为民族地区高校天然产物化学课程的建设提供借鉴。

关键词少数民族地区生物技术天然产物化学教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.038

Abstract In order to adapt to the study of natural product chemistry by students majoring in biotechnology in ethnic minority areas， this paper discusses the flipped classroom teaching method， case teaching method and scientific research project teaching method in combination with national characteristics. Through three years of practice， good results have been achieved， which can provide reference for the construction of natural product chemistry courses in colleges and universities in ethnic minority areas.

Keywords minority areas; biotechnology; Natural Product Chemistry; teaching methods

天然產物化学是研究植物、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。

作为少数民族地区，有非常多的民族药、道地药等，教师会把自己的关于天然产物化学研究方向的项目与同学们分享，分享教师的研究方法和思路。并以学生所了解的一味地道药为研究对象，设计其研究方法，撰写项目研究方案。学生们会很积极的寻找自己家乡的地道药材：苗药、水药、布依族用药等，按照天然产物化学的研究思路设计了自己的研究方法。对于简单的、可行的项目方案，教师会鼓励他们去报大学生创新创业项目，并且在项目经费的支持下，完成一些简单的研究方法，而这样的方法，无疑让学生们有了成就感和满足感。

4 结语

单调乏味的教学方法显然已经无法适应学生学习新知识的需要。本教学中的教学与传统教学有许多不同之处，教学中采用的既不是传统的教师单一授课模式，也不是完全由学生主导的学习模式，而是采取翻转课堂、案例分析、项目式互动交流等丰富生动的多元化教学方式，改变传统模式授课过程中学生的被动学习地位，给学生最大发挥主观能动性的空间。这样的多元化教学模式，既考验教师的基本功，也考验学生的自主学习能力，这样的教学既增进了教师与学生的交流与互动，也让学生更加牢固的掌握了科学知识，从而促进了学生向独立性学习的转变，适应了学生学习的需要，教学效果有所提高。

当然，在实际教学改革实施中也会遇到一些问题，比如翻转课堂学生做的PPT课件很不好，不能抓住重难点，有的学生自主学习的自觉性很差;讨论式课堂有的时候学生不能讨论到点子上，成为尬聊;对于科研项目式教学，很多学生对科研不敢兴趣，抓不住什么是创新点关键点，项目书写作不规范等。新教学模式也会引发教师角色、课堂模式、评价模式等一系列教学活动的变革，针对这些问题，还需要进一步的改革教学方法，不断”鼓励学生、参与学生、给予学生”，不断尝试摸索新的教学方法，培养学生對专业兴趣爱好，锻炼学生解决问题的能力，从而取得更好的教学效果。

基金项目：2014年贵州省教育厅自然科学研究项目“贵州特种苗岭云雾贡茶化学成分及提取物生理活性研究”（黔教合KY字[2014]315）

参考文献

[1] 李畅，甘春丽，王立波.天然药物化学实验教学改革的思考[J].广州化工，2018.46（16）.

[2] 柴希娟，卢俊佳，张加研等.《天然产物化学与利用》课程教学方法改进的探索[J].时代教育，2015（1）：66-67.

[3] 杨阳，赵惠茹，杨静等.关于天然药物化学教学改革的几点思考[J].基础医学教育，2018.20（11）：958-960.

[4] 谷文.《天然产物化学》教学方法初步探讨[J].广东化工，2016.43（21）：171.

[5] 陈伟，田险峰，孙涛.高职“天然药物化学”课程教学的思索[J].河南教育（职成教），2019（2）：42-43.

[6] 王立娟，梁铁强.林产化工专业学生学习《天然产物化学》课程的重要性探讨[J].广东化工，2016（10）：223，227.

[7] 褚佳，马晶，朱雪丹等.提高化学专业学生对天然产物化学学习兴趣的探讨[J].化工高等教育，2015（2）：94-96.

[8] 刘郁婧，王利沙，张雯.翻转课堂在天然药物化学教学中的改革探索[J].中国高新区，2017（15）：66.

[9] 李敏晶，谭成玉，孔亮.天然产物化学课程案例教学模式[J].安徽农业科学，2016.44（34）：257-258.

[10] 李萍，闫师杰，田琳等.科研教学法在天然产物化学教学中的应用探索——以植物精油提取、组成分析及抗菌活性应用的教学与实践为例[J].教育教学论坛，2019（18）：192-194.