前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的极性概念提升中药化学教学效果，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：通过提炼中药化学课程中内容主线—极性，在学生学习各种类型的化合物结构之前，通过启发性教学和实时考核培养学生以“极性”主线来学习中药化学课程中的提取分离重点，真正做到“授人以渔”。在此过程中，激发了学生的好奇心和学习兴趣，充分体现了“学生是主体，教师为主导”的教学思想，同时有助于提高学生的专业胜任能力。
关键词：中药学；中药化学；极性概念；课程建设
2018年6月，在改革开放40周年之际，教育部首次召开了新时代背景下的全国高等学校本科教育工作会议，突出了在高等教育普及化的新形势下，本科教育对于培养“人”和“才”的重要性，实现了从“本科教学”到“本科教育”的认识和内涵的提升，凝练了“以本为本”和“四个回归”的教育工作方针［1］。在教育部、财政部和国家发展改革委公布“双一流”建设学科名单中，我校中药学作为入选的学科之一，势必会给我校中药学专业的本科教育带来新的发展机遇和挑战。中药化学作为中药相关专业的主干课程，是一门基于中医药基本理论和实践，运用现代化学、物理学、分离分析科学、生命科学的理论和技术来研究中药化学成分的一门学科［2］。其对于阐明中医药临床疗效的药效物质基础，诠释中药药性理论和配伍规律，建立药材、饮片、制剂生产过程的科学质量控制标准以及开发中国特色的创新药物，都具有重要的理论意义和应用价值。对于该专业的本科生来说，中药化学就是一把利用现代科学思维和手段打开千年中医药药效物质基础的钥匙，而极性作为连接化合物微观和宏观的桥梁，则是学生在该课程学习过程中重点掌握的核心概念，进而可以收获“渔”而不仅仅是“鱼”。因此，在课程中如何有效地将极性概念引入到教学环节，以提高学生的知识和能力的双重获得感，我们进行了一些有益的尝试，并取得了一些阶段性成果。
1课程改革背景
中药化学的课程内容主要包括中药中有效成分的化学结构类型、理化性质、提取分离方法及主要类型化学成分的检识与结构鉴定等。其中化学知识是基础，根据结构、性质，分析、设计提取分离流程是重点，而在整个知识体系中极性可作为一条主线贯彻始终。在有机化学中，极性包括键的极性和分子的极性，而键的极性往往决定了分子的极性。键的极性对于学习有机化学的反应机理和结构鉴定等都具有重要价值，而分子的极性在有机化学中主要体现在熔沸点、溶解度等，而在中药化学中分子的极性又体现在提取分离方法和手段的选择上。这些概念在以往的教学中，学生往往认识不够或没有相应的切入点，进而造成知识点的离散及掌握困难。同时中药化学作为一门本科生大三学习阶段首要学习的应用性课程，需要学生在前期的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等课程的学习中掌握化学的基础理论，而实际上有些学生往往对有机化合物中属于极性基团的有哪些、大小顺序都不甚明了。如何在大班教学的课程中及时了解学生对关键知识点的掌握情况并及时反馈则十分关键。同时中药化学成分来源范围广泛，结构类型多样，不同于有机化学中常见的结构简单的有机化合物，而中药化学成分的复杂结构往往让学生望而生畏，同时化合物结构就像中国的象形文字，只有多画多练才能很好地掌握。更重要的是，化合物的结构决定了它的极性、理化性质、提取分离手段和波谱特征等，而在此方面，学生往往认识不够，或缺乏有效的引导造成学习效果的降低。为了改变这种被动的教学现状，我们在教学过程中引入核心概念—化合物极性原则进行教学探索和尝试，整合教材中相对割裂的知识体系，运用启发式教学方法，做到化合物极性与结构特点、理化性质、提取分离甚至于结构鉴定的融会贯通，以期调动学生学习的积极性，逐步培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。
2课程改革方法
2．1在现代中医药发展所取得的成果中融入极性概念激发学生的学习热情
在中医药快速发展的今天，中药巨大的药用价值越来越多地被国内外学者所认同。在百余年的中药现代化征程中，中药的现代化成果也开始不断涌现。早在20世纪20年代，我国学者陈克恢首次阐明麻黄中麻黄碱作为β－肾上腺素受体激动剂的作用机制，推广了麻黄在世界范围的应用。进入70年代后，以屠呦呦为首的一大批科学家，从浩瀚的中医药文献中发掘和开展抗疟药物研究，最终屠呦呦受到《肘后备急方》的启发，首次从黄花蒿中分离得到的青蒿素对鼠疟具有100％的有效性，为青蒿素的后续研究和世界范围的推广打下了坚实的基础，拯救了数以亿计的普通大众，故屠呦呦教授于2015年获得了诺贝尔生理及医学奖，成为首位获得该奖项的中国科学家。以上两个事例中中药有效成分都是非极性成分，特别是在青蒿素的发现过程中，一开始屠教授以青蒿水煎提取物进行抗疟实验是无效的，而乙醚提取物则有效，在此基础上才有了青蒿素的发现。而以王逸平研究员和宣利江研究员为代表的新一代中药新药探路者，独辟蹊径从丹参水溶性部位研制开发了丹参酚酸B镁盐粉针剂，成为第一个开展IV期临床试验，以及3万例真实世界的有效性和安全性研究的中药。研发带头人王逸平更是被特追授为“时代楷模”———中药现代化的奋进者。朱依谆教授从传统中药益母草中研发的原创降脂一类新药———益母草碱，实现了1．5亿元项目转让。而这两类中药有效成分一个是酚酸盐、另一个是胍类生物碱都属于极性成分，在水中溶解度良好。因此，在教学中通过这些鲜活实例的引入势必会激发学生的思考，传统中药都以水煎为主，是否其有效成分都是大极性成分？非极性成分都是无效成分吗？进而提高学生的学习热情，有助于变被动学习为主动学习。
2．2通过启发式教学培养学生以极性概念为主线的自我学习能力
启发式教学是区别于传统灌输式教学、注入式教学的重要教学方式和教学原则。其最重要的特点是利用具有启发性的教学方式刺激学生的思维，使学生在合理的引导下，自主学习、自主探索，从而提升学生的主动性，促使学生形成良好的创新能力。在讲解溶剂提取法这部分内容时，我们并不直接讲述溶剂提取原则和方法，而是先让学生回忆有机化学课程中极性基团有哪些，极性大小的顺序是怎样的，进而列出常见提取溶剂的结构，并让学生按极性大小排列分组，并分析原因，加深学生对基础知识的巩固。在讲授选择提取溶剂的要点－“相似相溶”原则时，以生活中修车时清洗手上的机油为例，是优先选择汽油还是肥皂，进而从它们的结构进行分析，机油和汽油都是烷烃类，而肥皂虽然也含有长链的烷烃，但其一端还有亲水性的磺酸基等，一个极性基团的引入改变了它原有的非极性，造成其与机油相溶性的较低。中药材是一个复杂的化合物体系，让学生思考：“实际科研和生产工作中，其提取溶剂的选择是严格按照“相似相溶”的原则吗？”教材指出，一般来说，乙醇、甲醇是最常用的溶剂，为什么？比如乙醇和甲醇作为大极性有机溶剂，其溶解不同极性成分范围的广度如何？其在复杂中药成分提取过程中有何价值？针对此点，培养学生具有一定的理论联系实际能力和职业胜任力。中药有效成分的分离主要有溶剂分离法、色谱分离法、结晶法、沉淀法、膜分离法和分馏法等，可事先让学生对这些分离方法按是否依据极性原则进行分类，进而可从整体上对中药化学成分的分离方法有个整体的认识。在具体的分离方法讲解时，可将容易混淆的分离方法归类一并讲解，求同存异，便于知识点的掌握。比如：溶剂分配法要使用两种互不混溶的溶剂，利用溶质在两相的分配系数不同进行分离；而分级沉淀法则是使溶质溶于易溶的溶剂中，通过加入互溶的另一溶剂，增大或减小溶液极性达到溶质析出的方法，进而引入实例，使学生更好地运用此法进行实际操作，比如溶剂分配法往往适用于提取物的系统初步分离或脱脂；分级沉淀法则主要用于水提醇沉的操作，进一步提问引出结晶法与上述哪两种分离方法更类似？为什么？进而引出结晶法使用对象、溶剂选择、温度因素等对化合物结晶的影响。还比如，硅胶、氧化铝和活性炭，都属于天然吸附剂，哪些是极性的，哪些是非极性的？进而提出吸附色谱中的吸附剂和分配色谱中的固定相有何不同？而分配色谱中固定相都是在支持材料表面进行化学加工，就好像在硅胶表面形成了一层液膜，不同极性基团的引入对于分配色谱分离目标和特征有何影响？同时作为吸附色谱和分配色谱的填料使用时要注意什么？吸附色谱是否可以向分配色谱转化？进而提出大孔树脂色谱是属于吸附色谱还是分配色谱？通过这些有计划，有目的地层层递进式地提问，让学生的思维主动运转起来，提高课堂教学的效果。
2．3及时的教学评价反馈促进学生的知识获得感
中药化学课作为70个学时的纯理论课程，授课对象为中药学专业大三学生，人数超过百人。为了促进学生学习和及时了解学习情况，课堂上我们首次向学生推荐新出的KingDraw化学式结构编辑软件，PC版和APP版都有，满足学生在课堂上或课后的学习需求。中药化学成分的结构来自于天然合成，结构类型繁多，有的结构甚至非常复杂，如果只通过看书很难掌握这些结构的特征及官能团差异，而手机客户端现在成为学生学习生活的必需品，专业化学软件和手机的结合有助于促进学生的学习热情和动力，为此，我们对课程中需要掌握的化学结构随时进行抽查，有助于学生克服对中药化学成分结构的恐惧感和陌生感。同时在课程教学中引入出题优APP，针对本课堂的重点内容和知识点，可事先做成题库，在需要时发放给学生，在规定的2～3min内完成答题，从而在大班教学中可有效地获得学生整体对相关内容的掌握情况，从而避免了从前单个提问造成的片面问题。比如，在上课前通过出题优软件实时在线答题，检查学生对《有机化学》书本中极性基团极性大小的掌握情况；或者在课堂内容讲授完成后，通过出题优软件实时在线答题，了解极性概念在中药化学成分提取分离方法中的体现和应用情况。最后可从学生的总体答案中获得反馈信息，适时调整相应知识点的讲解方法和方式，从而获得更好的教学效果。该课程结束后的教学反馈也显示，对于教学中以极性概念为主线的讲授方式，以及KingDraw和出题优两款APP的引入，大多数学生都给予积极的评价和认可。
3结语
《中药化学》作为一门建立在“四大基础化学”基础上的应用型学科，其特殊性主要体现在化学结构类型的多样性和复杂性，提取分离方法的交叉性和特异性以及结构鉴定方法的实践性。这些都在很大程度上造成学生主观上认为该课程与“四大基础化学”的延续性不强，甚至有些脱节。因此，从它们中间寻找共同点或者关联性则显得非常重要，而极性概念不论从微观电子云的分布还是宏观理化性质都能很好地贯穿其中，因此我们在本课程教学中，以极性概念为主线，同时引入KingDraw和出题优两款APP，将化学结构、理化性质、提取分离和结构鉴定有机地结合起来，在保持教学互动和及时反馈的基础上，提高学生对课堂教学的参与度以及对课程内容的理解度，最终达到提高学生学习的连续性和有效性。
参考文献
［1］陈宝生．在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话［J］．中国高等教育，2018（Z3）：4－10．
［2］李医明．中药化学［M］．上海：上海科学技术出版社，2018.
作者:张刘强 贾琦 王瑞 郭夫江 吴迎春 吴华丽 李医明 单位:上海中医药大学