论文部分内容阅读
【关键词】中药化学；有效成分的提取分离；教学设计
中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验，主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。它是中药学专业的主干课程，在整个专业知识结构体系中占据十分重要位置。通过本课程的学习，使学生能掌握中药有效成分的结构、理化性质、提取、分离、检识的基本理论知识和技能，熟悉中药有效成分的结构鉴定方法，为以后从事中药新药研究与开发奠定一定的基础。鉴于知识结构的综合性和复杂性，本教研室始终尝试摸索最有效和科学合理的教学模式，根据每个章节在整本书中的位置和关联性，进行个性化的章节教学设计，取得了一定的成效。
1 以“學生为中心”的教学设计理念
以“学生学习”为中心的主动式教学方式就是以培养学生的兴趣为主，激发学生的学习兴趣，让学生在兴趣的驱使下自主获取知识，不仅提高了学习的效率，同时培养了学生思考问题、解决问题的能力，提高了他们的综合素质。教学设计是当代教师的基本专业技能之一，好的教学设计是在充分理解课程的基础上，科学准确分析学生在本门课程的前期课程的掌握情况、学习的需要、心理预期和反馈。教学设计的好坏和质量的高低直接影响到学生的学习和课程教学效果，本教研室建立并强化以“学生为中心”的教学设计理念，旨在探索出一套科学、合理、动态调整和行之有效的教学设计方案。
2 教学内容设计
2.1 教学目标
依据“以学生为中心”的教学理念和教学大纲，制定包括知识目标、技能目标、学习态度与价值观等教学目标：知识目标：掌握中药有效成分的溶剂提取法（包括原理、溶剂选择和提取方法）；掌握中药有效成分分离精制的主要方法；熟悉水蒸气蒸馏法和超临界流体萃取法的原理、操作和工艺流程；了解其他的提取分离方法。技能目标：通过学习中药有效成分的溶剂提取法，培养学生能够针对中药材不同性质的有效成分选择合适的提取溶剂和提取方法，设计合理的提取方案；根据不同成分之间的差异选择合适的分离方法，设计合理的分离方案，能够独立完成提取分离相关实验。学习态度与价值观：通过学习本节，学生会认识到中药有效成分提取分离方法的多样性，感受到本门课程的趣味性和生动性，激发学习本课程的兴趣；通过分析中药有效成分提取分离的实例，学生从中感受到有效成分的分离和发现的不易，培养学生的严谨的科学态度；通过介绍多种提取分离技术的背景知识，让学生感受到多学科交叉融合对中药化学学科产生的推动作用，增强学生传承与创新中医药传统文化的使命感和责任感。
2.2 教学内容和重点难点
2.2.1 教学内容设计。本节主要学习中药有效成分的提取分离一般流程，让学生认识到提取分离是有效成分研究的主要环节，是开展结构研究、活性评价等工作的重要基础。中药有效成分提取的方法主要有溶剂提取法、水蒸气蒸馏法和超临界流体萃取法。溶剂提取法是常用的中药提取方法，围绕如何将中药有效成分尽可能地提取出来这一问题，从提取溶剂和提取方法的选择开始学习，比较不同提取方法的适用特点，进而认识影响提取效率的主要因素；通过实例分析，加深学生对溶剂提取法知识要点的理解，水蒸气蒸馏法的学习可从学生已有的知识基础入手，重在其适用范围和操作要点；超临界流体萃取法应从学习超临界流体的概念和特殊性入手，逐步深入认识该法的工艺流程、适用范围和优缺点，同时与溶剂提取法相比较，在提取时间、提取装置、提取介质、适用范围、提取成本、对操作人员的要求等方面的不同，加深对这两种提取方法的认识。
学习中药有效成分的分离精制方法：包括两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶法和色谱法。学习“分离”的含义，通常包含两个层次，第一层次是把提取物按照某种性质的不同分成不同的部位，第二层次是把各部位的化学成分作进一步分离。分离精制方法的教学内容多，为了让学生更好地学习，按照分离原理的不同将方法进行归类：①根据有效成分溶解度的不同进行分离精制的方法：结晶法和沉淀法；②根据有效成分在两相溶剂中分配系数的不同进行分离的方法：萃取法（系统溶剂萃取法和pH梯度萃取法）；③根据有效成分对固定相和流动相作用力的不同进行分离的方法：色谱法（吸附色谱法、分配色谱法、凝胶滤过色谱法和离子交换色谱法）。基于学生已有的知识基础，重点讲解各种色谱方法分离中药有效成分的原理、应用范围、操作要点和分离规律。
2.2.2 教学重点及难点。本节教学重点在于中药化学成分的主要提取方法即溶剂提取法；主要分离精制方法包括结晶法、沉淀法、萃取法、色谱法在中药有效成分分离中的具体应用；而教学的难点在于溶剂提取法在中药有效成分提取中的具体应用，包括提取溶剂的选择、方法的确定和方案的设计；色谱法在中药有效成分分离中的具体应用，包括色谱材料的选择和分离效果的判断。
2.3 学情分析及教学预测
学情分析是教学设计和教学方法确立的基础，准确和客观的学情分析将有助于确定和调整教学安排。本课程授课对象是中药学专业大学三年级学生，授过无机化学、有机化学、分析化学等基础化学，化学基础知识较扎实，熟悉化学基本操作技能，有利于本章的学习。但学生刚接触中药化学课程，对许多概念和方法较为陌生，需从学生较熟悉的生活实际或已有的知识基础引入，引导学生逐步加深理解；同时提取分离的内容具有较强的实践性，而实验课程尚未开始，学生对实验的工艺流程不能很好地理解，应结合实例开展讨论分析；通过本章的学习，中药学专业学生能够将传统中医药理论和方法与现代中药化学研究技术相互结合，形成更全面的专业思维。
以往年的教学经验，在教学过程中，发现学生对溶剂提取法的原理、溶剂和方法的选择可能容易掌握，但提取实验方案的设计方面感到有一定的难度。学生对各个分离方法的分离原理、分类、操作步骤、工艺流程可能会感到有点散乱，可从学生已有的知识基础入手，引导学生通过对比分析、综合分类的方式梳理各个分离方法的相关知识点，按照一定顺序将它们串接起来，由不同学生讲述各自形成的记忆链，从而让学生对教学有更亲切的感受和体验。 3 教学策略与教学方法
3.1 教学过程设计
教学过程是课堂的灵魂，是面对学生授课具体实施的过程。针对本章节内容有很强的实践性，教学采用讲授法、讨论式、启发式、情境分析法、类比法、实例分析法和自主学习相结合的方式，教学手段以PPT为主、板书为辅；对于每种方法的学习，特别是重要方法的讲解，都应与生活实际联系，语言尽量形象生动，通俗易懂，对其中的关键问题由师生共同讨论分析。教师依据逻辑顺序和认知规律提出问题，引导學生思考讨论，在PPT中插入图片或动画等，创设真实情境，加强学生对操作方法和相关仪器的感性认知。整个课程的教学活动分为课前、课中和课后，课前引导学生预习课程内容，提出问题，课堂上的讨论分析让学生充分发挥主观能动性，课后布置自测题、学习资料、课外自主学习命题，为学生提供广阔的学习空间和自主学习平台。
3.2 学习资源
任何一门课程在课上的学习都是有限的，给学生提供有参考价值的学习资源是学生进行课外自主学习的基础和重要参考。基于授课教师经验推荐以下学习资源：① 教材：所用教材《中药化学》匡海学主编，中国中医药出版社（本书为全国高等中医药院校规划教材）。② 教学参考书：《中药化学》 肖崇厚主编，上海科学技术出版社；《天然药物化学》吴立军主编，人民卫生出版社；《天然产物化学》徐任生主编，科学出版社；③网络学习资源：国家精品课程网站课程中心、中文期刊全文数据库CNKI、万方数据库等专业期刊库资源。
3.3 教学互动环节设计
教学互动分为课堂上和课堂下互动两个环节。对三大提取方法的学习，课堂上师生互动，引导学生对溶剂提取法和超临界流体萃取法进行比较，从提取效率、提取成分、提取成本等方面进行对比，学生从中认识到这两个方法的区别和各自的特色之处； 对色谱法的学习，课堂上学生分组讨论，以3—4组不同有效成分为实例进行分离方案的设计讨论，教师引导学生分析不同有效成分的结构特点，进行分组选题讨论，然后每组代表在黑板上写出完整的分离流程，引导学生对分离流程进行设计分析，这样使学生更好地理解不同色谱法的内涵；课后采用自测方法，根据内容给出相应的自测题：如中药有效成分的提取方法有哪些？中药有效成分的分离精制方法有哪些等问题，同时利用QQ群作为网络交流平台，由学生提出问题，教师对问题进行筛选，挑选其中部分问题进行讨论。在互动的过程中了解学生对不同知识点的掌握情况，并进行必要的反馈。
3.4 课外自主学习设计
通过建立QQ群作为课外自主学习平台，将课程资料在群共享中对学生开放，供学生自学时参考使用。同时结合中药化学学科的新进展、新成就，开展设计综合性命题，由学生任选一题，分成不同的专题小组，如：请选择一种本地的药材，自行查阅资料，认识它的功效、有效成分，然后根据有效成分的特点设计合理的提取分离工艺。
3.5 教学测量与评价
从学生的出勤情况判断学生是否对本节的教学内容产生了兴趣；从学生听课的状态及互动环节的表现分析学生对各个知识点的掌握情况和参与度，根据具体情况，及时调整教学的进度和难度；从学生对知识点的回顾情况评估全体学生对本节重要知识点的理解程度；从师生交流情况分析教师的整体表现；从QQ群上的讨论和课外自主学习的表现评估学生的课后自学情况。
3.6 思维培养意识的体现
本节是中药化学课程的统领章节之一，学生需要掌握的提取分离方法在之后各个章节都会涉及，因此着力培养学生的发散思维是重点，一方面通过大量实例分析和讨论，让学生认识到中药有效成分提取分离方法的丰富多样，培养学生学会灵活选择合适的方法以达到预期效果；另一方面通过提供课外自主学习命题，指导学生调研中药化学成分提取分离技术发展的新动态、新成就，了解各种先进技术对本学科发展所起的推动作用，引导学生认识中医药传统理论与传统技能的科学内涵，提高批判性的思维。通过对比分析不同提取分离方法的具体应用，让学生充分理解各种方法的优势与不足。培养学生的传统中医药思维。
参考文献
[1] 钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（01）.
[2] 马红梅，戴明，田树革等.中药化学课程中苯丙素类化合物的教学设计[J].中国民族民间医药，2016（02）.
基金项目：广西研究生教育创新计划项目（JGY2017075）。
（作者简介：韦建华（1972—），女，广西都安人，硕士，广西中医药大学副教授，主要从事中药有效成分研究。）
中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验，主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。它是中药学专业的主干课程，在整个专业知识结构体系中占据十分重要位置。通过本课程的学习，使学生能掌握中药有效成分的结构、理化性质、提取、分离、检识的基本理论知识和技能，熟悉中药有效成分的结构鉴定方法，为以后从事中药新药研究与开发奠定一定的基础。鉴于知识结构的综合性和复杂性，本教研室始终尝试摸索最有效和科学合理的教学模式，根据每个章节在整本书中的位置和关联性，进行个性化的章节教学设计，取得了一定的成效。
1 以“學生为中心”的教学设计理念
以“学生学习”为中心的主动式教学方式就是以培养学生的兴趣为主，激发学生的学习兴趣，让学生在兴趣的驱使下自主获取知识，不仅提高了学习的效率，同时培养了学生思考问题、解决问题的能力，提高了他们的综合素质。教学设计是当代教师的基本专业技能之一，好的教学设计是在充分理解课程的基础上，科学准确分析学生在本门课程的前期课程的掌握情况、学习的需要、心理预期和反馈。教学设计的好坏和质量的高低直接影响到学生的学习和课程教学效果，本教研室建立并强化以“学生为中心”的教学设计理念，旨在探索出一套科学、合理、动态调整和行之有效的教学设计方案。
2 教学内容设计
2.1 教学目标
依据“以学生为中心”的教学理念和教学大纲，制定包括知识目标、技能目标、学习态度与价值观等教学目标：知识目标：掌握中药有效成分的溶剂提取法（包括原理、溶剂选择和提取方法）；掌握中药有效成分分离精制的主要方法；熟悉水蒸气蒸馏法和超临界流体萃取法的原理、操作和工艺流程；了解其他的提取分离方法。技能目标：通过学习中药有效成分的溶剂提取法，培养学生能够针对中药材不同性质的有效成分选择合适的提取溶剂和提取方法，设计合理的提取方案；根据不同成分之间的差异选择合适的分离方法，设计合理的分离方案，能够独立完成提取分离相关实验。学习态度与价值观：通过学习本节，学生会认识到中药有效成分提取分离方法的多样性，感受到本门课程的趣味性和生动性，激发学习本课程的兴趣；通过分析中药有效成分提取分离的实例，学生从中感受到有效成分的分离和发现的不易，培养学生的严谨的科学态度；通过介绍多种提取分离技术的背景知识，让学生感受到多学科交叉融合对中药化学学科产生的推动作用，增强学生传承与创新中医药传统文化的使命感和责任感。
2.2 教学内容和重点难点
2.2.1 教学内容设计。本节主要学习中药有效成分的提取分离一般流程，让学生认识到提取分离是有效成分研究的主要环节，是开展结构研究、活性评价等工作的重要基础。中药有效成分提取的方法主要有溶剂提取法、水蒸气蒸馏法和超临界流体萃取法。溶剂提取法是常用的中药提取方法，围绕如何将中药有效成分尽可能地提取出来这一问题，从提取溶剂和提取方法的选择开始学习，比较不同提取方法的适用特点，进而认识影响提取效率的主要因素；通过实例分析，加深学生对溶剂提取法知识要点的理解，水蒸气蒸馏法的学习可从学生已有的知识基础入手，重在其适用范围和操作要点；超临界流体萃取法应从学习超临界流体的概念和特殊性入手，逐步深入认识该法的工艺流程、适用范围和优缺点，同时与溶剂提取法相比较，在提取时间、提取装置、提取介质、适用范围、提取成本、对操作人员的要求等方面的不同，加深对这两种提取方法的认识。
学习中药有效成分的分离精制方法：包括两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶法和色谱法。学习“分离”的含义，通常包含两个层次，第一层次是把提取物按照某种性质的不同分成不同的部位，第二层次是把各部位的化学成分作进一步分离。分离精制方法的教学内容多，为了让学生更好地学习，按照分离原理的不同将方法进行归类：①根据有效成分溶解度的不同进行分离精制的方法：结晶法和沉淀法；②根据有效成分在两相溶剂中分配系数的不同进行分离的方法：萃取法（系统溶剂萃取法和pH梯度萃取法）；③根据有效成分对固定相和流动相作用力的不同进行分离的方法：色谱法（吸附色谱法、分配色谱法、凝胶滤过色谱法和离子交换色谱法）。基于学生已有的知识基础，重点讲解各种色谱方法分离中药有效成分的原理、应用范围、操作要点和分离规律。
2.2.2 教学重点及难点。本节教学重点在于中药化学成分的主要提取方法即溶剂提取法；主要分离精制方法包括结晶法、沉淀法、萃取法、色谱法在中药有效成分分离中的具体应用；而教学的难点在于溶剂提取法在中药有效成分提取中的具体应用，包括提取溶剂的选择、方法的确定和方案的设计；色谱法在中药有效成分分离中的具体应用，包括色谱材料的选择和分离效果的判断。
2.3 学情分析及教学预测
学情分析是教学设计和教学方法确立的基础，准确和客观的学情分析将有助于确定和调整教学安排。本课程授课对象是中药学专业大学三年级学生，授过无机化学、有机化学、分析化学等基础化学，化学基础知识较扎实，熟悉化学基本操作技能，有利于本章的学习。但学生刚接触中药化学课程，对许多概念和方法较为陌生，需从学生较熟悉的生活实际或已有的知识基础引入，引导学生逐步加深理解；同时提取分离的内容具有较强的实践性，而实验课程尚未开始，学生对实验的工艺流程不能很好地理解，应结合实例开展讨论分析；通过本章的学习，中药学专业学生能够将传统中医药理论和方法与现代中药化学研究技术相互结合，形成更全面的专业思维。
以往年的教学经验，在教学过程中，发现学生对溶剂提取法的原理、溶剂和方法的选择可能容易掌握，但提取实验方案的设计方面感到有一定的难度。学生对各个分离方法的分离原理、分类、操作步骤、工艺流程可能会感到有点散乱，可从学生已有的知识基础入手，引导学生通过对比分析、综合分类的方式梳理各个分离方法的相关知识点，按照一定顺序将它们串接起来，由不同学生讲述各自形成的记忆链，从而让学生对教学有更亲切的感受和体验。 3 教学策略与教学方法
3.1 教学过程设计
教学过程是课堂的灵魂，是面对学生授课具体实施的过程。针对本章节内容有很强的实践性，教学采用讲授法、讨论式、启发式、情境分析法、类比法、实例分析法和自主学习相结合的方式，教学手段以PPT为主、板书为辅；对于每种方法的学习，特别是重要方法的讲解，都应与生活实际联系，语言尽量形象生动，通俗易懂，对其中的关键问题由师生共同讨论分析。教师依据逻辑顺序和认知规律提出问题，引导學生思考讨论，在PPT中插入图片或动画等，创设真实情境，加强学生对操作方法和相关仪器的感性认知。整个课程的教学活动分为课前、课中和课后，课前引导学生预习课程内容，提出问题，课堂上的讨论分析让学生充分发挥主观能动性，课后布置自测题、学习资料、课外自主学习命题，为学生提供广阔的学习空间和自主学习平台。
3.2 学习资源
任何一门课程在课上的学习都是有限的，给学生提供有参考价值的学习资源是学生进行课外自主学习的基础和重要参考。基于授课教师经验推荐以下学习资源：① 教材：所用教材《中药化学》匡海学主编，中国中医药出版社（本书为全国高等中医药院校规划教材）。② 教学参考书：《中药化学》 肖崇厚主编，上海科学技术出版社；《天然药物化学》吴立军主编，人民卫生出版社；《天然产物化学》徐任生主编，科学出版社；③网络学习资源：国家精品课程网站课程中心、中文期刊全文数据库CNKI、万方数据库等专业期刊库资源。
3.3 教学互动环节设计
教学互动分为课堂上和课堂下互动两个环节。对三大提取方法的学习，课堂上师生互动，引导学生对溶剂提取法和超临界流体萃取法进行比较，从提取效率、提取成分、提取成本等方面进行对比，学生从中认识到这两个方法的区别和各自的特色之处； 对色谱法的学习，课堂上学生分组讨论，以3—4组不同有效成分为实例进行分离方案的设计讨论，教师引导学生分析不同有效成分的结构特点，进行分组选题讨论，然后每组代表在黑板上写出完整的分离流程，引导学生对分离流程进行设计分析，这样使学生更好地理解不同色谱法的内涵；课后采用自测方法，根据内容给出相应的自测题：如中药有效成分的提取方法有哪些？中药有效成分的分离精制方法有哪些等问题，同时利用QQ群作为网络交流平台，由学生提出问题，教师对问题进行筛选，挑选其中部分问题进行讨论。在互动的过程中了解学生对不同知识点的掌握情况，并进行必要的反馈。
3.4 课外自主学习设计
通过建立QQ群作为课外自主学习平台，将课程资料在群共享中对学生开放，供学生自学时参考使用。同时结合中药化学学科的新进展、新成就，开展设计综合性命题，由学生任选一题，分成不同的专题小组，如：请选择一种本地的药材，自行查阅资料，认识它的功效、有效成分，然后根据有效成分的特点设计合理的提取分离工艺。
3.5 教学测量与评价
从学生的出勤情况判断学生是否对本节的教学内容产生了兴趣；从学生听课的状态及互动环节的表现分析学生对各个知识点的掌握情况和参与度，根据具体情况，及时调整教学的进度和难度；从学生对知识点的回顾情况评估全体学生对本节重要知识点的理解程度；从师生交流情况分析教师的整体表现；从QQ群上的讨论和课外自主学习的表现评估学生的课后自学情况。
3.6 思维培养意识的体现
本节是中药化学课程的统领章节之一，学生需要掌握的提取分离方法在之后各个章节都会涉及，因此着力培养学生的发散思维是重点，一方面通过大量实例分析和讨论，让学生认识到中药有效成分提取分离方法的丰富多样，培养学生学会灵活选择合适的方法以达到预期效果；另一方面通过提供课外自主学习命题，指导学生调研中药化学成分提取分离技术发展的新动态、新成就，了解各种先进技术对本学科发展所起的推动作用，引导学生认识中医药传统理论与传统技能的科学内涵，提高批判性的思维。通过对比分析不同提取分离方法的具体应用，让学生充分理解各种方法的优势与不足。培养学生的传统中医药思维。
参考文献
[1] 钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（01）.
[2] 马红梅，戴明，田树革等.中药化学课程中苯丙素类化合物的教学设计[J].中国民族民间医药，2016（02）.
基金项目：广西研究生教育创新计划项目（JGY2017075）。
（作者简介：韦建华（1972—），女，广西都安人，硕士，广西中医药大学副教授，主要从事中药有效成分研究。）