天然药物化学实验教学多样化模式的探讨与实践

2012-08-15 00:43于新蕊
医学教育研究与实践 2012年1期
关键词:小檗黄连化学

胡 聪,于新蕊,屈 磊

(白求恩军医学院,河北石家庄 050081)

天然药物化学实验教学多样化模式的探讨与实践

胡 聪,于新蕊,屈 磊

(白求恩军医学院,河北石家庄 050081)

选择多种模式开展天然药物化学的实验教学,不仅充分利用了实验室资源,而且为学生在有限的实验学时内提供了多动手、多观察及多思考的机会,并使实验教学具有了多样化、创新性的特点。

天然药物化学;实验教学;多样化模式

天然药物化学是药学专业的主干学科,其实验课程十分重要,内容主要包括提取、分离、精制与鉴定等内容,因此多为流程式操作,每项实验均需连续多次的实验课才可完成,故可开展的实验项目相对较少。为了充分利用实验室资源,使学生在有限的实验学时内多动手、多观察及多思考,我们对2007级以来四届药学士官学生的实验教学进行了改革,即在课程标准的框架内,根据所开设的实验内容需用时间的长短及实验条件或方法的异同选择不同的模式进行操作,而不再局限于多年来固定不变的单一模式,从而使实验教学具有了多样化、创新性的特点。现将我们所实施的各种实验模式介绍如下:

1 传统模式

当所开设的某个实验项目的条件及方法单一且操作过程相对复杂时,可沿用传统的模式进行实验,即所有实验小组均按实验指导中所规定的内容与步骤展开操作。目前此模式仍在本学科的实验教学中占据主打位置。如从中药材牡丹皮中提取挥发性成分丹皮酚即是使用共水蒸馏法进行操作的。此种实验模式经典成熟,预期明确,标准固定,过程统一,展开操作容易,实验准备相对简单。

2 套做模式

传统模式中一项实验内容做完后才能开始下一项实验,但因天然药物化学的部分实验内容用时长短不一,如较多产品的抽滤、药材的渗漉以及所提取成分的色谱鉴定等,用时均较长且在等待过程中无其它操作内容;而各类成分的化学检识等试管反应用时较短,在几分钟或十几分钟内即可完成。为此,对两个相邻实验的时间安排进行了调整,将套做模式穿插其中,以使实验时间能够被充分利用[1]。如实验一“黄连中小檗碱的提取与鉴定”中,所得产品小檗碱经放置自然干燥后,其化学检识不再单独占用实验学时,而是与实验二“芸香苷的提取、精制及水解产物苷元与糖的鉴定”中的第一次实验课“槐米的煎煮”进行套做。即在煎煮槐米的过程中,完成小檗碱的几项化学检识反应。为了避免套做时学生会发生混淆,教师应在实验课前对操作内容的前后顺序安排做出特别交待。此种套做模式不仅节省了实验学时,而且缩短了理论课的间隔时间。

3 比较模式

3.1 异法同组的比较

从某种天然药物中提取药效成分有多种方法,如渗漉法、浸渍法、回流法等,传统的实验模式只能选择其一,而应用比较模式则可选择两种不同的方法同组进行实验。以提取小檗碱的实验为例,安排2008级41名药学士官学生分为17个实验小组,2-3人/组。每个实验小组同时使用渗漉法及浸渍法进行操作,提取原料均为黄连粗粉(30g),溶剂均为稀硫酸溶液,实验目的与要求相同,原理都是利用生物碱可与酸成盐的性质对小檗碱进行提取,只是提取方法不同而已。由于此两种方法操作均较简单,且在实验过程中均需等待一定的时间,因此进行同组比较实验十分适宜。实验指导中所规定的渗漉法做为主要实验内容,教材中所介绍的浸渍法作为附加实验内容。虽然两种方法的提取过程有所区别,但得到酸水提取液后的剩余步骤完全相同。实验结果显示:使用渗漉法提取的小檗碱平均产量为2.6g,浸渍法则为1.8g,两组相比差异显著(P<0.001)。由此证实了理论课中所讲授的内容,即渗漉法优于浸渍法。通过此次实验,学生不仅亲身体会了两种不同提取方法的实际操作,而且验证了两种方法的优劣。此种实验模式因为增加了操作内容,而使实验时间得到了充分的利用,实验节奏紧凑,减少了学生在实验室的空闲时间。

3.2 分组比较

不同提取原料的同步比较。当提取药效成分所用的药材有多种选择时,安排学生使用分组比较的模式进行实验。仍以小檗碱的提取为例,小檗碱存在于不同的药用植物中,如毛茛科植物黄连、芸香科植物黄柏及小檗科植物三颗针等。实验指导中提取小檗碱的实验多选择黄连作为提取原料。那么,其他药用植物中小檗碱的含量如何呢?将2007级药学专业44名士官学生分为22个实验小组,每组2人。按实验小组编号的奇偶数选用药材,进行分组比较实验,奇数组均使用黄连粗粉做为提取小檗碱的原料,偶数组则均使用三颗针粗粉做为提取原料,所有实验小组均使用渗漉法同步进行操作。实验结果显示:奇数组提取的盐酸小檗碱结晶为橙黄色,而偶数组的结晶为鲜黄色,但在产量上差别较大。奇数组(黄连)平均产量为2.3g,而偶数组(三颗针)则为1.2g,两组相比有显著性差异(P<0.001),表明黄连中小檗碱的含量明显高于三颗针。实验结束后,要求学生在实验报告中,将两种药材的科属、药用部位、药材形状、粉碎后的粗粉颜色及特征以及提取所得产品重量均一一列表进行了比较。通过对两种药材提取前后的观察比较,使学生们印象深刻,不仅了解了小檗碱在黄连与三颗针中含量的高低,认识到了植物的来源、产地等都对有效成分的含量有影响,同时也印证了两种不同科属的药材中会含有同一种化学成分的课堂理论知识,使学生加深了对绪论中所讲的天然药物化学研究的目的之一——扩大天然药物资源的理解与认识。学生们在理论与实验的结合中巩固了所学的知识,强化了记忆。如此收获的教学效果是教师在课堂授课中单纯的讲授所难以达到的。

不同精制方法的分步比较。芸香苷粗提物的精制是实验二“芸香苷的提取、精制及水解产物苷元与糖的鉴定”中的步骤之一。常用的精制方法有乙醇重结晶及水重结晶。因为此两种方法均需要加热溶解及抽滤等操作,故只能进行分组比较实验[2]。我们安排2008级药学士官学生按实验小组编号的奇偶数选择这两种方法分步进行比较实验,奇数组使用水重结晶法,偶数组则使用乙醇重结晶法。由于水重结晶法相对简单,故安排奇数组先做,在加热后的放置析晶过程中,由偶数组开始做乙醇重结晶法。具体到每个实验小组,他们只是使用了其中的一种方法,经历了动手“做”的过程,而对其邻组的操作方法,他们只有“看”的体会。动手“做”实验,相当于实习,而用眼“看”实验相当于见习,“做”“看”结合相当于实习与见习的整合。“做”要切身去体验,“看”要用心去观察,目的在于了解重结晶过程的差异。此种操作为主,观察为辅的分步比较模式,丰富了实验内容,不仅形式新颖,而且让学生在比较中对两种重结晶法印象深刻。

4 结语

采用多样化模式进行实验教学是一种尝试,也是一种创新。长期以来,从基础课到专业课各项实验的实施均以课程标准的要求为依据,学生们也已习惯于按实验指导中所规定的步骤进行实验,因此,实验模式的固定单一养成了学生惰性的思维定势。而多样化实验模式的应用让学生们感到十分新鲜,且兴趣浓厚,初次体会到了“实验也可以这样做”。同时,实验模式的更新与变化,不仅充分利用了实验室资源,而且为学生提供了多做、多看、多想的机会,促使他们养成多动手、善观察、勤动脑的学习习惯。在实验过程中,学生们的积极性和主动性增加了,思考提问多了,如不同精制方法的分步比较实验中,学生提出问题:同是加热溶解,为何奇数组所做的水重结晶法放置即可析晶,而偶数组所做的乙醇重结晶还需回收乙醇进行浓缩后才可析晶呢?实验小组之间讨论热烈,实验课堂气氛活跃。实践证明:这种打破框架禁锢、更新思维方式的多样化实验模式对培养学生的创新意识十分有益,而创新意识也正是我们这个时代所需要的。

[1]叶桂存,张 元,叶根健.天然药物化学实验课教学改革的探索[J].时珍国医国药,2009,20(7):1737-1738.

[2]周红英,李同德,苏雪慧,等.浅谈天然药物化学的实验教学改革[J].医学教育,2003,6(3):38,46.

Exploration and Practice of Diversified Modes of Experiment Teaching of Natural Medicinal Chemistry

HU Cong,YU Xin-rui,QU Lei
(Bethune Military Medical College,Shijiazhuang 050081,China)

Choosing a variety of modes to carry out experiment teaching of natural medicinal chemistry not only makes full use of laboratory resources but also provides more opportunities for students to operate,observe and think in the limited laboratory hours,which gives experiment teaching diverse and innovative features.

natural medicinal chemistry;experiment teaching;diversified mode

G642.423

A

1006-2769(2012)01-0093-03

2011-10-31

胡 聪(1960-),女(汉族),河北人,硕士,副教授,主要从事天然药物化学的教学工作。

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