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[摘要]天然产物化学是我校林产化工专业的一门专业基础课，是实践性很强的学科，对林产化工类及相近专业的课程学习和实践能力的培养起着关键作用。本文从修订教学大纲、优化教学内容、改进教学方法和手段、规范实验考评体系等方面探讨了林产化工专业天然产物化学实践教学模式的改革。
[关键词]林产化工专业 天然产物化学 实践教学模式
《天然产物化学》是我校林产化工专业的一门专业基础课，是实践性很强的学科，在林产化工类及相近专业的课程学习和实践能力的培养中占有很重要的地位[1]。但就实际教学而言，由于长期以来对实践教学重视不够, 对实践教学具有培养创新意识和能力的作用认识不够, 因此在教学管理、内容、手段等诸多方面不能突破传统教育思想及模式束缚。因此，如何根据我校林化专业的特色及社会需求，在实践教学时数不多的情况下，合理调整教学大纲、优化实践教学内容，改进实践教学方法和教学手段，规范实验考评体系，建立科学合理、切实可行的林产化工专业基础课的实践教学创新模式就显得非常重要。
一、调整教学大纲和教学计划
以往的天然产物化学实践教学中，实践教学的教学大纲和教学计劃体系不完善, 对实验课课时的权重计算比例很小, 仅占30%, 学生实践学时少，实验项目不多。再加之，有些同学不主动，动手操作技能很差，甚至有的同学在整个实验课期间，总是坐在人群后面，从未亲自动手操作过任何一台仪器。针对这一问题，我们在天然产物化学实践教学时数不多的情况下，将18学时的实验课有原来的每周4学时，全部调整到集中3天做完。这样可以保证在教学时数不变的情况下，实验项目由原来的3项提高到5项。比如，在开设“槐花米中芸香苷的提取、精制和检识实验”中，芦丁的重结晶和水解就可以不用专门占用时间来做，可以在做其它的实验期间穿插进行，如在进行索氏提取器提取茶叶中的咖啡因试验时，由于索氏提取的时间长达1小时，学生无事可做，这样我们就可以利用索氏提取的时间来进行芦丁的重结晶及水解，可以统筹安排和有效的利用时间。
二、增加了实践教学经费的投入
我们学校是985、211院校，在“985工程”学科建设项目规划平台的支持下，学校给林产化工专业投入了大量的实践教学经费，购买了安捷伦HPLC检测及制备分析仪、超临界流体萃取仪、Flash中压纯化系统、超声波提取仪等大型提取分离设备。让学生在掌握天然产物中典型的化学成分的提取、分离和鉴定，薄层层析和纸层析的基本操作，旋转蒸发仪的使用，硅胶柱层析的基本操作外，还要熟悉各种大型仪器设备的安装和使用，为学生将来进行科学研究和走上工作岗位打下坚实的基础。
三、 改进实践教学内容
天然产物化学实验项目很多, 但由于时间及学时的限制, 每个实验项目不可能全部都开设, 只能开设一些有代表性的实验。以往的实践教学，由于受经费限制、学生扩招等多方面因素影响, 基本操作、验证型实验多, 综合型、设计型实验较少, 传统实验技术多, 新技术内容少。在这种情况下，我们将实践教学内容在原来三大模块（天然产物化学实验安全知识及背景知识、各类化学成分化学性质验证，基本操作实验技术训练）的基础上，增加“综合实验技能训练和设计实验技能初步训练”模块。综合性、设计性实验是实现拓展型培养模式的重要途径[2]。对于此类实验教学，应突出学生“自主”的原则，在教师指导下，引导学生进行文献查阅，确定实验方案和实验设计路线。学生从资料的搜集、技术路线的确定、实验室仪器设备的准备以及溶液的配制等过程，全部由学生自主完成。实验结束后，要求学生对实验结果进行总结交流, 写出实验小节。由于学生受到充分的小型科学研究技能和智能训练，学生对这种实验模式给予了充分肯定，实验积极性非常高。
四、利用多媒体技术展示实验内容
我校林产化工专业天然产物化学实验的开课对象是二年级的学生，已经初步掌握蒸馏、回流、萃取、重结晶、熔点测定等基本实验技能。而天然产物中有效成分的提取和分离不仅仅需要这些基本操作，还涉及了以往没有接触过的薄层层析色谱、柱层析色谱、超临界流体萃取技术、梯度pH 萃取法、升华等操作技术。然而，实验课的时间是有限的，我们为了节省大量的精力和实验时间，利用多媒体技术讲解实验原理、实验装置、实验的示范操作等环节，这样既规范了实验基本操作和技能，又能引导学生如何发现问题、分析问题和解决问题[3]。如在多媒体讲解时，引导学生归纳理论课中的知识，做出简明的图表。另一方面，将提取分离工艺用流程图表示，利用多媒体课件中的自定义动画，逐步讲解流程图，并在每一步的反应的工艺旁用括号简述其方法的原理或注意点，这样简单又一目了然，既提高了教学的速度，也同时便于学生学习和记忆。又如，在绿色植物色素提取及色谱分离实验中，要求学生们在很短的时间内要掌握薄层层析色谱、柱层析色谱及样品上柱方式等实验操作，仅仅靠传统的板书讲解很容易引起学生们的烦躁、思维混乱。我们利用多媒体教学技术，先是简明扼要地介绍色谱法的原理、分类等基础知识，然后详细地讲解薄层层析色谱的原理，并演示具体的实验步骤，总结在制板、点样、展开、显色各个步骤中需要注意的事项，最后给出薄层色谱分离示意图，形象地教会学生如何利用Rf 值鉴别物质。同样，我们也演示了柱层析色谱的具体的实验步骤，并着重强调在装柱、上样、洗脱和分离、收集组分、检测等步骤的细节问题，给出柱层析色谱的分离示意图。最后，指出薄层层析色谱和柱层析色谱之间不是彼此孤立的，柱层析色谱的分离效果要靠薄层层析色谱来验证，柱层析色谱分离出的化合物也可以利用薄层层析色谱进行初步地鉴别。这样，复杂的实验操作被寓于一个个生动的图画，有利于学生更深刻地理解和记忆相关的实验理论知识，从而提高学习效率，达到了事半功倍的学习效果。
五、鼓励学生参与科研活动
只有在致力于人才培养的同时也专注科学研究，才有可能在教学和科研方面始终保持着较强的可持续发展潜力。因此，只有长期参加科研实践的教师，才能充分发挥本学科科研发展的优势，通过科学研究及时了解本学科的最新研究成果，从而促进了教师自身学术水平的提高[4-5]。在教学的同时，我们鼓励同学积极参与课题组的科研活动, 课题组的项目向本科生开放，学生如果感兴趣还可以抽时间到实验室去参观。另外，我们还针对在研项目设计一些适合于本科生研究的科研项目，鼓励学生申请学校的大学生创新科研训练，让学生直接参与到一些项目的开发过程中去。2008年以来，林产化工及相关专业学生共获批大学生创新性实验计划项目24项（国家级1项，校级重点9项，校级一般14项），其研究内容大多涉及各类天然产物（包括林化产品）的提取、分离和鉴定、活性测定及结构修饰等领域。如“金露梅抗氧化活性物质的提取与分离”、“农林废弃物热裂解产物的研究”、“利用核桃壳、苹果枝、杜仲枝制备活性碳的研究”、“植物源生长调节剂研究”及“生漆的开发利用研究”等。
六、 规范实验考评体系，科学评价学生能力
为了让学生掌握系统天然产物的成分提取、分离和鉴定方法，必须建立一套合理、系统、健全的考核体系，以便科学评价学生掌握技能的程度，从而进一步提高教学质量[6]。我校林产化工专业自2001年开办以来，天然产物化学实验课的考核比较简单，平时的考勤加实验报告成绩就是学生的成绩，有的学生实验报告互相抄袭，给任课教师对学生实验成绩的客观评价带来一定的困难，有的教师明知学生抄袭，也得过且过，给学生造成一种误导，认为实践课不重要，不会影响总评成绩，如此下去，造成一种恶性循环。根据这一现象，为了真实反映学生对实验操做技能的掌握情况，我们对考评制度作了改革，天然产物化学实验课程考核成绩由原来的占该课程总成绩的30%提高到40%，其中实验操作技能占40%，试剂使用占10%，实验课考勤占5%，纪律与卫生占5%，实验报告成绩占40%。该考核体系的建立，能科学评价学生掌握实验技能的程度，能较全面、系统地反映学生真实的学习成绩。
实践证明, 采取以上改革措施，激发了学生学习兴趣，提高了学生的动手能力，增强了学生分析问题、解决问题的能力， 达到了预期的教学目的。
基金项目：西北农林科技大学教学改革研究项目（JY0902035）
[参考文献]
[1]邓瑞雪,段文录,刘普,尹卫平.化学工程与工艺专业天然产物化工课程教学改革与实践[J].化工高等教育,2010,3:56-58.
[2]朱玲,王彩芳,汤宁,张振中.天然药物化学实践教学改革[J].药学教育,2007,23（4）: 43-45.
[3]鞠丰阳,郭文博.应用多媒体技术改进天然药物化学实验教学[J].科技信息,2008,32：241
[4]陈小鹏,王琳琳,韦小杰.把科研引入实验教学培养学生开发能力[J]. 实验室研究与探索,2008, 27( 6) :108-111.
[5]薛小桥,曾庆韬,张菁.实验教学必须突出学生的主体地位[J].实验室研究与探索,2000,(4):8-10.
[6]朱兰寸.天然药物化学实验教学的改革及体会[J].中国药业,2009,18(12):18.
（作者单位：西北农林科技大学林学院 陕西杨凌）
[关键词]林产化工专业 天然产物化学 实践教学模式
《天然产物化学》是我校林产化工专业的一门专业基础课，是实践性很强的学科，在林产化工类及相近专业的课程学习和实践能力的培养中占有很重要的地位[1]。但就实际教学而言，由于长期以来对实践教学重视不够, 对实践教学具有培养创新意识和能力的作用认识不够, 因此在教学管理、内容、手段等诸多方面不能突破传统教育思想及模式束缚。因此，如何根据我校林化专业的特色及社会需求，在实践教学时数不多的情况下，合理调整教学大纲、优化实践教学内容，改进实践教学方法和教学手段，规范实验考评体系，建立科学合理、切实可行的林产化工专业基础课的实践教学创新模式就显得非常重要。
一、调整教学大纲和教学计划
以往的天然产物化学实践教学中，实践教学的教学大纲和教学计劃体系不完善, 对实验课课时的权重计算比例很小, 仅占30%, 学生实践学时少，实验项目不多。再加之，有些同学不主动，动手操作技能很差，甚至有的同学在整个实验课期间，总是坐在人群后面，从未亲自动手操作过任何一台仪器。针对这一问题，我们在天然产物化学实践教学时数不多的情况下，将18学时的实验课有原来的每周4学时，全部调整到集中3天做完。这样可以保证在教学时数不变的情况下，实验项目由原来的3项提高到5项。比如，在开设“槐花米中芸香苷的提取、精制和检识实验”中，芦丁的重结晶和水解就可以不用专门占用时间来做，可以在做其它的实验期间穿插进行，如在进行索氏提取器提取茶叶中的咖啡因试验时，由于索氏提取的时间长达1小时，学生无事可做，这样我们就可以利用索氏提取的时间来进行芦丁的重结晶及水解，可以统筹安排和有效的利用时间。
二、增加了实践教学经费的投入
我们学校是985、211院校，在“985工程”学科建设项目规划平台的支持下，学校给林产化工专业投入了大量的实践教学经费，购买了安捷伦HPLC检测及制备分析仪、超临界流体萃取仪、Flash中压纯化系统、超声波提取仪等大型提取分离设备。让学生在掌握天然产物中典型的化学成分的提取、分离和鉴定，薄层层析和纸层析的基本操作，旋转蒸发仪的使用，硅胶柱层析的基本操作外，还要熟悉各种大型仪器设备的安装和使用，为学生将来进行科学研究和走上工作岗位打下坚实的基础。
三、 改进实践教学内容
天然产物化学实验项目很多, 但由于时间及学时的限制, 每个实验项目不可能全部都开设, 只能开设一些有代表性的实验。以往的实践教学，由于受经费限制、学生扩招等多方面因素影响, 基本操作、验证型实验多, 综合型、设计型实验较少, 传统实验技术多, 新技术内容少。在这种情况下，我们将实践教学内容在原来三大模块（天然产物化学实验安全知识及背景知识、各类化学成分化学性质验证，基本操作实验技术训练）的基础上，增加“综合实验技能训练和设计实验技能初步训练”模块。综合性、设计性实验是实现拓展型培养模式的重要途径[2]。对于此类实验教学，应突出学生“自主”的原则，在教师指导下，引导学生进行文献查阅，确定实验方案和实验设计路线。学生从资料的搜集、技术路线的确定、实验室仪器设备的准备以及溶液的配制等过程，全部由学生自主完成。实验结束后，要求学生对实验结果进行总结交流, 写出实验小节。由于学生受到充分的小型科学研究技能和智能训练，学生对这种实验模式给予了充分肯定，实验积极性非常高。
四、利用多媒体技术展示实验内容
我校林产化工专业天然产物化学实验的开课对象是二年级的学生，已经初步掌握蒸馏、回流、萃取、重结晶、熔点测定等基本实验技能。而天然产物中有效成分的提取和分离不仅仅需要这些基本操作，还涉及了以往没有接触过的薄层层析色谱、柱层析色谱、超临界流体萃取技术、梯度pH 萃取法、升华等操作技术。然而，实验课的时间是有限的，我们为了节省大量的精力和实验时间，利用多媒体技术讲解实验原理、实验装置、实验的示范操作等环节，这样既规范了实验基本操作和技能，又能引导学生如何发现问题、分析问题和解决问题[3]。如在多媒体讲解时，引导学生归纳理论课中的知识，做出简明的图表。另一方面，将提取分离工艺用流程图表示，利用多媒体课件中的自定义动画，逐步讲解流程图，并在每一步的反应的工艺旁用括号简述其方法的原理或注意点，这样简单又一目了然，既提高了教学的速度，也同时便于学生学习和记忆。又如，在绿色植物色素提取及色谱分离实验中，要求学生们在很短的时间内要掌握薄层层析色谱、柱层析色谱及样品上柱方式等实验操作，仅仅靠传统的板书讲解很容易引起学生们的烦躁、思维混乱。我们利用多媒体教学技术，先是简明扼要地介绍色谱法的原理、分类等基础知识，然后详细地讲解薄层层析色谱的原理，并演示具体的实验步骤，总结在制板、点样、展开、显色各个步骤中需要注意的事项，最后给出薄层色谱分离示意图，形象地教会学生如何利用Rf 值鉴别物质。同样，我们也演示了柱层析色谱的具体的实验步骤，并着重强调在装柱、上样、洗脱和分离、收集组分、检测等步骤的细节问题，给出柱层析色谱的分离示意图。最后，指出薄层层析色谱和柱层析色谱之间不是彼此孤立的，柱层析色谱的分离效果要靠薄层层析色谱来验证，柱层析色谱分离出的化合物也可以利用薄层层析色谱进行初步地鉴别。这样，复杂的实验操作被寓于一个个生动的图画，有利于学生更深刻地理解和记忆相关的实验理论知识，从而提高学习效率，达到了事半功倍的学习效果。
五、鼓励学生参与科研活动
只有在致力于人才培养的同时也专注科学研究，才有可能在教学和科研方面始终保持着较强的可持续发展潜力。因此，只有长期参加科研实践的教师，才能充分发挥本学科科研发展的优势，通过科学研究及时了解本学科的最新研究成果，从而促进了教师自身学术水平的提高[4-5]。在教学的同时，我们鼓励同学积极参与课题组的科研活动, 课题组的项目向本科生开放，学生如果感兴趣还可以抽时间到实验室去参观。另外，我们还针对在研项目设计一些适合于本科生研究的科研项目，鼓励学生申请学校的大学生创新科研训练，让学生直接参与到一些项目的开发过程中去。2008年以来，林产化工及相关专业学生共获批大学生创新性实验计划项目24项（国家级1项，校级重点9项，校级一般14项），其研究内容大多涉及各类天然产物（包括林化产品）的提取、分离和鉴定、活性测定及结构修饰等领域。如“金露梅抗氧化活性物质的提取与分离”、“农林废弃物热裂解产物的研究”、“利用核桃壳、苹果枝、杜仲枝制备活性碳的研究”、“植物源生长调节剂研究”及“生漆的开发利用研究”等。
六、 规范实验考评体系，科学评价学生能力
为了让学生掌握系统天然产物的成分提取、分离和鉴定方法，必须建立一套合理、系统、健全的考核体系，以便科学评价学生掌握技能的程度，从而进一步提高教学质量[6]。我校林产化工专业自2001年开办以来，天然产物化学实验课的考核比较简单，平时的考勤加实验报告成绩就是学生的成绩，有的学生实验报告互相抄袭，给任课教师对学生实验成绩的客观评价带来一定的困难，有的教师明知学生抄袭，也得过且过，给学生造成一种误导，认为实践课不重要，不会影响总评成绩，如此下去，造成一种恶性循环。根据这一现象，为了真实反映学生对实验操做技能的掌握情况，我们对考评制度作了改革，天然产物化学实验课程考核成绩由原来的占该课程总成绩的30%提高到40%，其中实验操作技能占40%，试剂使用占10%，实验课考勤占5%，纪律与卫生占5%，实验报告成绩占40%。该考核体系的建立，能科学评价学生掌握实验技能的程度，能较全面、系统地反映学生真实的学习成绩。
实践证明, 采取以上改革措施，激发了学生学习兴趣，提高了学生的动手能力，增强了学生分析问题、解决问题的能力， 达到了预期的教学目的。
基金项目：西北农林科技大学教学改革研究项目（JY0902035）
[参考文献]
[1]邓瑞雪,段文录,刘普,尹卫平.化学工程与工艺专业天然产物化工课程教学改革与实践[J].化工高等教育,2010,3:56-58.
[2]朱玲,王彩芳,汤宁,张振中.天然药物化学实践教学改革[J].药学教育,2007,23（4）: 43-45.
[3]鞠丰阳,郭文博.应用多媒体技术改进天然药物化学实验教学[J].科技信息,2008,32：241
[4]陈小鹏,王琳琳,韦小杰.把科研引入实验教学培养学生开发能力[J]. 实验室研究与探索,2008, 27( 6) :108-111.
[5]薛小桥,曾庆韬,张菁.实验教学必须突出学生的主体地位[J].实验室研究与探索,2000,(4):8-10.
[6]朱兰寸.天然药物化学实验教学的改革及体会[J].中国药业,2009,18(12):18.
（作者单位：西北农林科技大学林学院 陕西杨凌）