基于PBL的天然药物化学课程教学改革与实践*

杨明利，张 焕，王维维，李洪雷，王 萌，李园园，王秀军

(1 南京医科大学康达学院药学部，江苏 连云港 222000；2 江苏海洋大学药学院，江苏 连云港 222000)

天然药物化学是运用有机化学、波谱学、色谱学的相关理论与技术，研究天然药物中具有生理活性二次代谢产物的提取分离、结构鉴定、生物合成、生理活性等，是药学相关专业的一门重要的专业必修课[1]；该课程理论抽象，实践操作技术性强，且知识和技术更新快、发展迅速，现有的天然药物化学教学模式中，教师大多采用PPT与讲授相结合的教学模式[2]。这种传统的教学模式，教师占主导地位，学生课堂参与度低，积极性和灵活性差，学习依赖性和随意性高，容易造成学生逃课、厌学和敷衍顺从等。因此，改变传统教学模式，充分发挥学生学习主动性与创造性迫在眉睫[3]。

PBL(Problem-Based Learning)是基于问题的一种学习模式。它最早应用于医学领域，近年来，已逐步发展为世界范围内推广最多的一种教学模式[4-5]。PBL是以学生为中心，通过小组讨论的方式，学生在开放的情景中，利用多种渠道主动获取知识、应用知识，并解决问题，教师参与其中，就某一个主题作为研究对象的一种课堂教学模式[6-8]。PBL 教学方法使用问题对学生的技能进行培养，包括团队合作能力、认知能力、批判思维能力等等，尤其能够培养和提高学生的创新实践能力，适应新时代素质型、应用型人才培养的需求[9]。

1 天然药物化学教学模块分析

鉴于学习目标及教学内容难度，本研究对于总论部分“天然药物化学成分的提取分离和鉴定技术”等基本理论的学习，仍以传统的教学方式为主，对于各论部分，尤其是“黄酮、皂苷、生物碱”等重点章节，开展PBL学习模式，使PBL 教学与传统教学模式有机结合、相互补充。

图1 教学模块分析

2 天然药物化学PBL案例编写思路

首先结合药物发现或临床用药设定一个故事情节，引入代表性中药材，设置关于该药材有哪些生理功效？目前上市的相关产品有哪些？近年研究方向是什么？在使用中有什么不良反应等问题，引起学生的求知欲望。

引导学生依据有机化学知识，从化学结构推导该类化合物的理化性质及在自然界的存在状态，然后再从应用的角度出发，提出我们如何提取得到这类化合物，结合之前总论学习的基本技术选择相应的提取(浸渍、回流、超声、微波等)和分离(沉淀、结晶、萃取、色谱等)方法；最后通过学习文献，总结该类化合物的鉴定方法(包括理化鉴定、色谱鉴定和波谱鉴定)。

总之，案例编写要达到PBL教学设定的既定目标，一是教学目标：必须掌握化合物结构特征、理化性质、提取分离及鉴定技术；二是能力目标：学会如何选择和评价提取分离方法，如何查阅文献；三是专业素养：培养严谨的逻辑思维能力，文献阅读能力，归纳总结能力，并且引导学生多留心生活周围的药材和天然药物，紧密结合实际，把握学科发展方向，做到学以致用。

图2 黄酮类化合物PBL授课流程

3 PBL案例实施流程

3.1 课 前

提前一周发放PBL案例，以槐米和葛根两味药材的化学成分、提取分离、临床研究、产品开发为主线，根据教学目标设置相关问题，学生一般8～10人为1组，组内人员根据学习目标明确分工，查阅相关文献和资料，积极准备。

3.2 课 中

各小组针对案例提出的问题，结合教材及自己查阅的文献资料，先在组内分享讨论，教师提醒组员按照黄酮类化合物的结构分类、理化性质、提取分离、结构鉴定整理思维导图，并标出重难点；教师在整个过程中进行观察和引导，避免讨论话题偏离和冷场，并做好过程评价记录。

小组讨论结束后，教师对同学存在的问题及教学重难点进行讲解，比如：碱溶酸沉法提取黄酮类化合物、聚酰胺色谱法分离黄酮类化合物及黄酮类化合物的波谱特征等。并对每个小组的课堂表现进行评价，小组成员也要对课堂表现做出自评，相互评价才能扬长避短，不断进步。

3.3 课 后

小组成员以PPT或者思维导图的形式整理学习成果，展示文献资料，标明出处，也可以引用教学视频，增强学习趣味性与直观性，下次课以组为单位进行成果汇报。

3.4 成果展示

由学生自愿或组员推荐某位成员进行学习成果汇报，使学生更多的参与课堂，由被动接受转变为主动展示，实现课堂的有效翻转，教师根据学生的PPT制作情况、知识结构完整性、汇报语言简练程度、引用文献规范性及专业性等角度进行评价。

3.5 过程评价

小组成员每回答或提出一个问题、做一次汇报，教师会发给一张“课堂参与卡”，以此评价学生的课堂参与度，这样有利于活跃学习氛围，促进知识的掌握和运用，也锻炼了学生分析和解决问题的能力，学生将会更加注重和享受学习过程。过程评价指标如表1所示。

表1 PBL课堂过程评价指标

4 PBL学习效果评价

为了更好的评价天然药物化学PBL课堂效果，本研究通过问卷星发布调查问卷，让学生从课堂参与度、知识掌握程度、能力培养及课堂满意度几方面，共设置8个问题，每个问题又分四个等级“很满意、基本满意、一般、不满意”进行评价。2017级药学4班共24人，参与调查24人，参与率为100%，统计结果如表2所示。

从表2调查结果可知，93.4%的学生认为能够提高学习积极性及课堂参与度；96.9%学生认为可以提高团队协作能力；91.1%的学生认为可以提高他们语言表达及与人沟通的能力，而这三点正是我们进行PBL教学改革的初衷，同时，调查结果显示，PBL学习模式在提高学生专业知识归纳能力、文献查阅和分析能力、发现、分析、解决问题能力、主动思考及再学习的能力、PPT及思维导图制作能力方面的满意度均超过85%，表现出学生对天然药物化学PBL课堂效果的整体认同读还是很高的。

表2 天然药物化学PBL课堂效果评价(n=24)

5 结 语

(1)PBL 教学方法中，注意引导学生提出和专业相关的合理问题，避免问题太难或偏离实际，会使学生后期无法解答，偏离学习的目标；或者问题太简单，会使学生感觉没有参与性，调动不起学生自主学习的积极性；

(2)本次PBL涉及班级人数较少，由于是小班化教学，对师资及硬件设施都有一定的要求，后期研究中，应扩大应用范围，进一步验证本研究的成果，使PBL运行方案更加完善，使学生充分的享受课堂，展示以学生为中心教学模式的优势；

(3)除了本研究展示的案例外，在萜类化合物及挥发油的学习中，我们以青蒿素和紫杉醇为主线设置问题与讨论；皂苷类学习中引导学生与表面活性剂结合，从结构与功能的角度理解记忆，掌握皂苷类成分的结构特征与生理功能；生物碱的学习中以吗啡、盐酸小檗碱、苦参碱等为主线，开展PBL学习讨论，都很受学生欢迎，教学效果良好，值得推广。