淺談如何從課堂教學提升研究生的科研創(chuàng)新能力 -以天然藥物化學課堂為例

淺談如何從課堂教學提升研究生的科研創(chuàng)新才能——以天然藥物化學課堂為例〔〕:

摘要：研究生教育是培養(yǎng)具有創(chuàng)新型科學研究才能高層次人才的主要途徑，?關于研究生教育改革的意見?提出研究生教育應該加強課程建立，重視發(fā)揮課程教學在研究生培養(yǎng)中的作用。本文以藥學研究生的主干課程?天然藥物化學?為例，通過改變教學形式、四個方面討論如何從課堂教學提升研究生的科研創(chuàng)新才能。

關鍵詞：研究生；課堂教學；天然藥物化學；科研創(chuàng)新

本文引用格式：馮濤.淺談如何從課堂教學提升研究生的科研創(chuàng)新才能以天然藥物化學課堂為例[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(32):67-69.

OnHowtoImproveGraduateStudent'sScientificResearchInnovationAbilityfromClassroomTeaching

taketheNaturalPharmaceuticalChemistryCourseasanExample

FENGTao

(South-CentralUniversityforNationalities,Wuhan,Hubei)

Abstract:postgraduateeducationisthemainwaytocultivatehigh-leveltalentswithinnovativescientificresearchability.Attachimportancetotheroleofcurriculumteachingingraduatetraining.TakingthebackbonecourseofPharmaceuticalGraduatestudents,NaturalMedicinalChemistry,asanexample,throughchangingtheteachingmode,thispaperdiscusseshowtoimprovetheinnovationabilityofgraduatestudentsinscientificresearchfromclassroomteaching.

Keywords:Postgraduatestudents;Classroomteaching;Naturaldrugchemistry;Scientificresearchinnovation

研究生教育是國家教育層次構(gòu)造中最高的教育等級，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新型科學研究才能高層次人才的主要途徑，如何培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新才能，是每個高等院校亟需解決的重大問題【1】。2022教育部下發(fā)了?關于研究生教育改革的意見?。文件指出研究生教育應該加強課程建立，重視發(fā)揮課程教學在研究生培養(yǎng)中的作用。增強學術學位研究生課程內(nèi)容前沿性，通過高質(zhì)量課程學習強化研究生的科學方法訓練和學術素養(yǎng)培養(yǎng)。

天然藥物化學是藥學專業(yè)研究生的主干課程，是運用現(xiàn)代科學理論和技術方法研究具有生理活性的藥用天然產(chǎn)物中化學成分的一門學科【2】。這門課程包括天然藥物化學成分的構(gòu)造特點、物理化學性質(zhì)、提取別離方法、構(gòu)造鑒定以及生物合成途徑和生理活性等內(nèi)容。希望通過本門課程的學習，研究生能充分掌握天然藥物主要類型成分的構(gòu)造特征及理化性質(zhì)、提取別離精制方法、構(gòu)造鑒定方法和生物合成途徑及生理活性等知識，從而運用到天然藥物創(chuàng)新藥的研發(fā)中去，為開發(fā)研究新藥奠定根底。作者結(jié)合常年的天然藥物化學科研經(jīng)歷和多年的天然藥物化學教學經(jīng)歷，針對本門課程內(nèi)容特點采取相應的改革教學措施，通過改變教學形式、融入課題設計研究教學、結(jié)合波譜解析等穿插學科內(nèi)容、擴展細胞分子生物學知識，討論了如何從課堂教學入手，提升研究生的科研創(chuàng)新才能，為后續(xù)科研任務的開展奠定了良好的根底。

一改變教學形式提升研究的自主學習才能

"構(gòu)造決定性質(zhì)，性質(zhì)表達構(gòu)造";，物質(zhì)的構(gòu)造不同，其性質(zhì)必然不同，物質(zhì)的構(gòu)造類似，其性質(zhì)也會類似。對于天然藥物化學來說，各類型化合物的構(gòu)造類型和理化性質(zhì)是本門課程的重要根底內(nèi)容，是掌握這類化合物的前提，我們只有首先理解所要研究的物質(zhì)的特點，才知道如何去研究它。天然藥物化學主要研究的物質(zhì)包括：黃酮類、萜類、木脂素類、香豆素類、強心苷類、生物堿類、糖及其苷類、醌類等等。這些構(gòu)造類型又可以分為不同的亞類，內(nèi)容復雜抽象，各類間無顯著連接性，需要理解與記憶的內(nèi)容較多。藥學研究生通過大學四年的學習,已經(jīng)根本理解了這些類型化合物的構(gòu)造特點，但是如何綜合分析這些知識并靈敏運用到以后的科研中去，對于大多數(shù)研究生來說卻是很困難的。這是因為他們根底知識不夠扎實，難以從全局層面去總結(jié)歸納，缺乏創(chuàng)新所需要的靈敏運用知識的才能。所以在學習這一局部內(nèi)容時，注重培養(yǎng)學生綜合歸納才能。以萜類化合物為例，在課前布置作業(yè)，讓大家以以下幾個問題為主線，以思維導圖歸納萜類化合物的構(gòu)造特點：1、什么是萜類化合物？2、萜類化合物分為幾大類？3、每類萜類化合物分成哪小類？每小類萜類化合物的構(gòu)造特點？4、相似類型萜類化合物的異同？上課時，先請同學根據(jù)思維導圖的總結(jié)來講解，并要求其將總結(jié)歸納的知識進一步演繹細化。老師針對大家不懂的內(nèi)容或者知識點，重點講解和指導。對于已經(jīng)自學會的課程內(nèi)容，不用再反復強調(diào)。這樣學生學習起來更有針對性，也大大進步了課堂效率。

在這局部知識的學習過程中，從單純的"傳授形式";向"學習形式";轉(zhuǎn)變[3-8]。引導學生通過已有的知識和經(jīng)歷去理解并總結(jié)歸納甚至演繹，而不是簡單地把所聽到、讀到的東西原樣反射到大腦中。在這個過程中，學生能自主地學習、研究和探究，充分發(fā)揮他們的主觀能動性，讓其思維才能得到了鍛煉，讓其總結(jié)歸納才能以及靈敏運用知識的才能得到了提升。

二融入課題設計研究教學提升學生的科研思維和團隊合作才能

天然藥物化學研究常從有效成分或生理活性成分的提取別離工作開始。所以，對于天然藥物化學這門課程來說，各類化合物的提取別離和純化的方法及原理屬于核心內(nèi)容，是研究生必需掌握的。不同類型化合物，提取別離純化方法不盡一樣，假設只是單純地對課本上的內(nèi)容進展講解，很難讓學生做到學以致用、舉一反三。因此，在這局部內(nèi)容教學過程中，只需要介紹一些根底知識，其余的內(nèi)容通過課題設計研討教學法來深化。將手中的研究課題交給學生處理和完成：讓學生以小組為單位，弄清整個課題的研究背景，制定自己的研究目的和施行方案。在課題設計時，首先需要查閱相關文獻資料〔要求根本為英文文獻〕，這個時候?qū)W生可以鍛煉文獻檢索才能和文獻閱讀才能；接著學生會對相關知識進展整理、討論和分析，在這個過程中提升其文獻分析才能和提煉總結(jié)才能以及進步靈敏運用知識進展正確決策的才能。最終結(jié)果要求他們制作成PPT，每組派代表匯報討論結(jié)果并進展辯論，其他組學生提問，老師點評，辯論過程中，可以鍛煉學生的表達才能和思辨才能。

課題設計研討過程中首要問題是進展文獻查閱，通過文獻充分理解當前課題相關的科研現(xiàn)狀并尋找科研空白，為自己的課題設計和實驗方案找到切入點。因此，可以培養(yǎng)學生的文獻閱讀才能，良好的文獻閱讀才能是培養(yǎng)科學思維才能的前提【4】。同時，課題設計研討過程中每名學生任務明確、分工合作、群策群力，有利于培養(yǎng)他們的知識應用、思辨才能和團隊合作的精神。通過課題設計研討教學讓學生感受到自己是在真正地做科研也能真正地做科研，從而調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)其科研思路和創(chuàng)新性思維，拓寬其知識面和提升其綜合素質(zhì)【5】。

三結(jié)合波譜解析提升研究生的實際解決問題才能

天然產(chǎn)物數(shù)量宏大、構(gòu)造類型繁多，一直以來其構(gòu)造研究都是天然產(chǎn)物化學研究中最重要的工作之一。目前，天然產(chǎn)物的構(gòu)造主要是利用"四大光譜";技術，即紅外光譜、紫外光譜、質(zhì)譜、核磁共振波譜來完成，這也是波譜解析這門課的主要內(nèi)容。因此，在天然產(chǎn)物教學時，可以將天然藥物化學和波譜分析的教學內(nèi)容結(jié)合在一起教學，使學生更容易系統(tǒng)掌握不同類型天然藥物的構(gòu)造特征及其波譜規(guī)律【6】。

首先，在每一章構(gòu)造解析局部，交融波譜解析對每一類化合物的波譜特點進展簡要介紹。比方萜類化合物一章，先對每類萜類化合物的紅外光譜、紫外光譜、質(zhì)譜、核磁共振波譜特點進展簡要的介紹；接著，重點介紹不同取代基變化對這類化合物不同譜圖的影響。如萜類化合物在有了羰基取代后，其紅外光譜會在1600到1700cm-1出先新的吸收峰；由于構(gòu)造中羰基的存在，200到400nm的近紫外區(qū)域發(fā)生nrarr;pi;躍遷，其紫外圖譜中也會產(chǎn)生新的紫外吸收帶；而其核磁共振圖譜變化更大，除了被直接取代的碳原子會向低場位移〔160-210ppm，詳細有其相應的化學環(huán)境決定〕外，其周圍的其它碳原子的位移也會發(fā)生變化。在講解的過程中，更多地總結(jié)規(guī)律，讓學生們能更好地學以致用。最后，在講解完每一類化合物后，選取一個代表化合物的圖譜，讓學生著手進展實訓。同過實訓，可以培養(yǎng)學生綜合運用理論知識分析問題的才能并加強獨立考慮和解決實際問題的才能。

通過交融教學，使得教學內(nèi)容更加充實，可以進步研究生學習效果、激發(fā)學生興趣。同時，結(jié)合實例進展實訓，讓研究生對每一類天然藥物的波譜知識反復穩(wěn)固，從真正意義上進步研究生分析問題和解決問題的才能。

四擴展細胞分子生物學知識開闊研究生的科研視野

天然藥物化學這門課程，除了要求掌握天然藥物化學成分的構(gòu)造特點、物理化學性質(zhì)、提取別離方法和構(gòu)造鑒定外，還需要學習主要化合物的生物合成途徑和生理活性。傳統(tǒng)本科教學中，這局部內(nèi)容大多數(shù)僅僅只是一帶而過，加之藥學專業(yè)學生細胞分子生物學知識薄弱，對這局部內(nèi)容理解也有限。對于藥學研究生來說，他們不僅僅是需要掌握提取別離及構(gòu)造鑒定，他們更應該知道這些分子如何來的？可以用來做什么？作用機制是什么？因此，藥學研究生要學好天然藥物化學還需要有細胞分子生物學的知識。近年來，藥學相關細胞分子生物學不斷開展：發(fā)現(xiàn)各種疾病靶點、確認多種受體構(gòu)造及功能、說明多個參與疾病形成的信號通路。這些發(fā)現(xiàn)都為天然藥物分子的生物學功能評價提供了重要線索和手段。因此，天然藥物化學課程在現(xiàn)有教學內(nèi)容根底上，有必要增加相關的細胞分子生物學知識，讓"藥物";和"疾病";更加嚴密地聯(lián)絡起來。通過課堂教學中引入最新相關細胞分子生物學的內(nèi)容，讓學生能洞察最新的科研動向，跟蹤科學前沿，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，開闊學生視野，而且加強了學生對天然藥物化學課程的深化認識和理解，有益于培養(yǎng)掌握將來科技動向和具有獨立創(chuàng)新精神的科研工作者【7】。

研究生教育階段的學習不同于初等教育和大學本科教育，該階段不僅是知識的學習過程,更是研究才能和思維才能進步的過程。因此，通過課堂教學培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新才能具有重要意義。本文以藥學院主干課程?天然藥物化學?為例，討論了如何通過改變教學形式提升研究的自主學習才能、融入課題設計研究教學提升學生的科研思維和團隊合作才能、結(jié)合波譜解析提升研究生的實際解決問題才能、擴展細胞分子生物學知識開闊研究生的科研視野。希望通過以上四個方面對該課程進展教學改革，使該課程更有利于提升研究生的科研創(chuàng)新才能，為后續(xù)科研任務的開展奠定了良好的根底。

參考文獻

【1】吳江,張會文,任建興,等.提升研究生培養(yǎng)質(zhì)量的專題研討方式探究與理論[J].中國電力教育,2022(30):13-14+38.