多媒体技术在天然药物化学实验教学中的应用
[摘要] 基于天然药物化学本科实验周期长、形式单一，不能反映现代科学技术在其领域中的应用等缺点，采用形象、直观、生动、互动性强的多媒体技术应用于实验教学中，丰富了实验教学内容，扩大了教学容量，规范了实验基本操作和技能，激发了学生学习的主动性和积极性，提高了教学效率和效果。同时也培养了学生严谨的科学态度、良好的实验习惯和绿色环保意识。
[关键词] 多媒体技术；天然药物化学； 实验教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2010)10(b)-102-02
天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分提取、分离、结构鉴定的一门实践性很强的学科。实验教学是其重要组成部分，它不仅能够验证和巩固课堂学习的理论知识，使学生掌握天然药物化学的基本操作技术和方法，还可以培养学生观察、分析、解决问题的能力，同时也是实现培养学生创新意识和能力的重要途径[1]。随着现代科学技术在天然药物化学领域中的广泛应用，传统的实验教学已经跟不上时代的步伐：①天然药物化学实验周期长，在有限的教学课时下，学生不可能完成更多的实验操作，这将造成学生在实验手段和知识结构上出现欠缺；②不同类型天然活性成分会采用不同的提取分离、结构鉴定方法，且现代提取分离、结构鉴定新技术层出不穷，一般本科实验室没有能力完成技术的更新，容易造成实验与科研及工业化生产脱节现象。多媒体技术具有直观性好、信息量大、交互性强等特点，将多媒体技术应用于天然药物化学实验教学对提高实验课堂教学的效率和效益都能够起到事半功倍的效果。本文结合我校制药工程专业天然药物化学实验教学现状，在多媒体辅助实验教学方面做了一些积极的探索。
, 百拇医药
1 采用多媒体能够生动形象地展示实验内容
天然药物化学实验课程中，因待提取有效成分结构的不同，决定了其性质、显色鉴别反应、提取分离工艺不同。传统实验教学过程中，教师要书写大量板书，对实验原理、步骤及注意事项要不厌其烦地讲解使学生听得枯燥无味，在实验过程中手忙脚乱，很难保证实验效果。利用多媒体技术，用图片方式展现待提取分离组分的结构、鉴别反应过程中的基团反应机制；采用动画方式再现提取分离工艺的原理及动态流程，同时用图像、声音等方式提醒提取分离过程中的注意点。通过这种方式将理论知识和实践操作有机地结合在一起，促进了学生由感性认识转化为理性认识的过程，增强了学生运用知识的能力。再如准备实验中的几十种玻璃仪器的清点和认知，传统实验教学需要教师讲解3～4小时，结果学生对仪器的认识还是一知半解；现在采用多媒体方法展示各种玻璃仪器正确的使用方法，使用后的洗涤保存方式以及错误使用后的后果，这种直观方式将学生的被动听讲转变为主动求知，显著提高了教学的速度和质量。同时，这种多媒体形式不限于课堂，学生在课下也可以通过自学方式，一边学习，一边思考，头脑中想象实验的具体流程及注意事项，很好地解决了实验预习中的盲目性问题，使得实验预习更加充分，实验过程更加得心应手[2]。
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2 采用多媒体能够规范单元基本操作与实验技能
天然药物化学实验教学过程中基本操作多，连续训练、重复训练的机会比较少，学生在低年级学过的一些基本操作的细节认识变得模糊不清，在实验过程中感觉非常陌生，无所适从。我们在实验教学过程中，选取回流提取、过滤装置的搭配，薄层层析过程中制板、点样、展开、显色，柱层析过程中装柱、上样、层析等基本单元操作，采用多媒体形式演示规范的操作过程，对关键操作通过特写镜头加深学生的印象，并总结在各个过程中需要注意的事项。实践结果表明，采用多媒体规范实验基本操作和技能，对强化学生的感性认识是一种有效的辅助手段。学生可以体验整个操作过程，始终处于观察、操作、思考的循环中，通过多次循环，学生将操作环节和操作要点熟记于心，实验过程中会加倍注意。同时，这种规范化的操作可以在一定程度上纠正学生可能出现的错误，对培养他们严谨的科学态度和良好的实验室工作作风也有一定的帮助[3]。
3 采用多媒体能够演示新技术的应用，扩大教学容量
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现代科学技术广泛应用于天然药物化学领域，新的提取分离技术，结构鉴定手段层出不穷，仅凭实验中的学习和操作会造成学生在某些实验手段和知识结构上出现欠缺，也会造成理论与实践的脱节，影响到学生今后的发展。通过多媒体技术可以在有限的时间内演示新的提取分离技术，从而扩大了教学容量，节约教学时间，对于培养学生创新思维也会起到很好的作用。
大孔吸附树脂分离、离子交换分离、葡聚糖凝胶层析、金属螯合层析是经典的分离方法，由于时间限制在实验教学中很少被提及。超声、微波提取、超临界CO2萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是新兴提取分离技术，红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段，由于仪器设备昂贵，学生基本只有在毕业论文环节中才有机会使用，若在天然药物化学实验教学中不加以提及，学生到时候便会茫然不知所措。借助多媒体技术，对仪器原理和实验过程仿真模拟，展现各种仪器结构，动态演示提取分离、结构鉴定过程，采用录像方式录制真人演示这些仪器的使用操作规程及注意事项。学生在观看的过程中具有身临其境的感觉，同时也提高了自己的实验技能。
, 百拇医药
4 采用多媒体技术模拟特化实验，加强实验管理
天然产物鉴定实验中常涉及到一些有毒有害试剂的反应，如醋酸铅、氢氧化钙等。传统实验中大多使用完毕后随水从下水道流出，污染了周围环境。采用多媒体技术模拟该类反应原理，不仅可以达到与实际操作相同的效果，也可以减少环境污染，有利于学生树立绿色化学实验的理念，增强环保意识。一些实验操作不当会引起不良后果甚至酿成事故，用多媒体技术动画模拟这些错误操作，将其步骤分解，动作慢放，不仅能把错误的原因演示清楚，而且可以渲染气氛，使学生看后印象深刻[4]。同时实验室也会突发有毒溶剂泄漏、提取过程爆沸、突然起火等类似事件，若没有预先的安全教育，后果不堪设想。采用多媒体技术模拟突发事件产生的可能原因及处理方法和措施，加强防毒、防火、防爆的实验室安全教育，有利于培养学生实验室安全的责任感和使命感，有利于实验室的常规管理。
5 采用多媒体技术演示工业化生产过程，加强理论联系实际
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学生最终要走向社会，成为社会的一员，尤其对于制药工程专业的学生，实验室中的实验教学不能满足他们对工程的需要。怎样将实验室与实际生产过程相互结合在一起？理论联系实际成为解决这一难题的关键。我们充分利用本专业制药工艺实验室小试车间的教学资源和当地实践基地教学资源，利用多媒体模拟演示小试车间50 L提取浓缩机组及制药企业10 m3提取浓缩罐的生产过程，演示制药企业超滤分离的原理及操作过程。利用这种方式大大拉近了实验室与工业化生产过程之间的距离，开阔了学生的视野，加快了他们适应现代化企业的速度，提高了他们的实际实践能力。
6 小结
将多媒体技术应用于天然药物化学实验的教学中，可以规范实验基本操作和技能，培养学生严谨的科学态度和良好的实验室工作作风；可以利用人机对话的交互功能，充分发挥学生的主动性和积极性；可以实现实验过程中零排放、零污染的绿色化学理念。当然，在使用过程中，还要注意与传统教学方式有机结合，从中选取最适宜的教学手段，才能充分发挥多媒体技术在天然药物化学实验中的重要作用。
, 百拇医药
[参考文献]
[1]高丽君,崔建华,苗苗,等.天然药物化学发现式实验教学的探索与运用[J].药学教育,2007,23(1):31-33.
[2]付颖,徐雅琴,李颖娇,等.大学化学实验教学中应用多媒体的实践与思考[J].东北农业大学学报:社会科学版,2007,5(1):84-85.
[3]徐烜峰,李翠娟,韩淑英,等.创建促进有机化学实验教学的多媒体系统[J].大学化学,2007,22(4):38-39.
[4]吴方琼,曾仁权,陈朝晖.多媒体课件应用于化学实验教学的探索[J].北京教育学院学报:自然科学版,2007,2(3):44-45.
(收稿日期：2010-08-10), 百拇医药(徐秀泉,汤 建,夏国华)
[关键词] 多媒体技术；天然药物化学； 实验教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2010)10(b)-102-02
天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分提取、分离、结构鉴定的一门实践性很强的学科。实验教学是其重要组成部分，它不仅能够验证和巩固课堂学习的理论知识，使学生掌握天然药物化学的基本操作技术和方法，还可以培养学生观察、分析、解决问题的能力，同时也是实现培养学生创新意识和能力的重要途径[1]。随着现代科学技术在天然药物化学领域中的广泛应用，传统的实验教学已经跟不上时代的步伐：①天然药物化学实验周期长，在有限的教学课时下，学生不可能完成更多的实验操作，这将造成学生在实验手段和知识结构上出现欠缺；②不同类型天然活性成分会采用不同的提取分离、结构鉴定方法，且现代提取分离、结构鉴定新技术层出不穷，一般本科实验室没有能力完成技术的更新，容易造成实验与科研及工业化生产脱节现象。多媒体技术具有直观性好、信息量大、交互性强等特点，将多媒体技术应用于天然药物化学实验教学对提高实验课堂教学的效率和效益都能够起到事半功倍的效果。本文结合我校制药工程专业天然药物化学实验教学现状，在多媒体辅助实验教学方面做了一些积极的探索。
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1 采用多媒体能够生动形象地展示实验内容
天然药物化学实验课程中，因待提取有效成分结构的不同，决定了其性质、显色鉴别反应、提取分离工艺不同。传统实验教学过程中，教师要书写大量板书，对实验原理、步骤及注意事项要不厌其烦地讲解使学生听得枯燥无味，在实验过程中手忙脚乱，很难保证实验效果。利用多媒体技术，用图片方式展现待提取分离组分的结构、鉴别反应过程中的基团反应机制；采用动画方式再现提取分离工艺的原理及动态流程，同时用图像、声音等方式提醒提取分离过程中的注意点。通过这种方式将理论知识和实践操作有机地结合在一起，促进了学生由感性认识转化为理性认识的过程，增强了学生运用知识的能力。再如准备实验中的几十种玻璃仪器的清点和认知，传统实验教学需要教师讲解3～4小时，结果学生对仪器的认识还是一知半解；现在采用多媒体方法展示各种玻璃仪器正确的使用方法，使用后的洗涤保存方式以及错误使用后的后果，这种直观方式将学生的被动听讲转变为主动求知，显著提高了教学的速度和质量。同时，这种多媒体形式不限于课堂，学生在课下也可以通过自学方式，一边学习，一边思考，头脑中想象实验的具体流程及注意事项，很好地解决了实验预习中的盲目性问题，使得实验预习更加充分，实验过程更加得心应手[2]。
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2 采用多媒体能够规范单元基本操作与实验技能
天然药物化学实验教学过程中基本操作多，连续训练、重复训练的机会比较少，学生在低年级学过的一些基本操作的细节认识变得模糊不清，在实验过程中感觉非常陌生，无所适从。我们在实验教学过程中，选取回流提取、过滤装置的搭配，薄层层析过程中制板、点样、展开、显色，柱层析过程中装柱、上样、层析等基本单元操作，采用多媒体形式演示规范的操作过程，对关键操作通过特写镜头加深学生的印象，并总结在各个过程中需要注意的事项。实践结果表明，采用多媒体规范实验基本操作和技能，对强化学生的感性认识是一种有效的辅助手段。学生可以体验整个操作过程，始终处于观察、操作、思考的循环中，通过多次循环，学生将操作环节和操作要点熟记于心，实验过程中会加倍注意。同时，这种规范化的操作可以在一定程度上纠正学生可能出现的错误，对培养他们严谨的科学态度和良好的实验室工作作风也有一定的帮助[3]。
3 采用多媒体能够演示新技术的应用，扩大教学容量
, 百拇医药
现代科学技术广泛应用于天然药物化学领域，新的提取分离技术，结构鉴定手段层出不穷，仅凭实验中的学习和操作会造成学生在某些实验手段和知识结构上出现欠缺，也会造成理论与实践的脱节，影响到学生今后的发展。通过多媒体技术可以在有限的时间内演示新的提取分离技术，从而扩大了教学容量，节约教学时间，对于培养学生创新思维也会起到很好的作用。
大孔吸附树脂分离、离子交换分离、葡聚糖凝胶层析、金属螯合层析是经典的分离方法，由于时间限制在实验教学中很少被提及。超声、微波提取、超临界CO2萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是新兴提取分离技术，红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段，由于仪器设备昂贵，学生基本只有在毕业论文环节中才有机会使用，若在天然药物化学实验教学中不加以提及，学生到时候便会茫然不知所措。借助多媒体技术，对仪器原理和实验过程仿真模拟，展现各种仪器结构，动态演示提取分离、结构鉴定过程，采用录像方式录制真人演示这些仪器的使用操作规程及注意事项。学生在观看的过程中具有身临其境的感觉，同时也提高了自己的实验技能。
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4 采用多媒体技术模拟特化实验，加强实验管理
天然产物鉴定实验中常涉及到一些有毒有害试剂的反应，如醋酸铅、氢氧化钙等。传统实验中大多使用完毕后随水从下水道流出，污染了周围环境。采用多媒体技术模拟该类反应原理，不仅可以达到与实际操作相同的效果，也可以减少环境污染，有利于学生树立绿色化学实验的理念，增强环保意识。一些实验操作不当会引起不良后果甚至酿成事故，用多媒体技术动画模拟这些错误操作，将其步骤分解，动作慢放，不仅能把错误的原因演示清楚，而且可以渲染气氛，使学生看后印象深刻[4]。同时实验室也会突发有毒溶剂泄漏、提取过程爆沸、突然起火等类似事件，若没有预先的安全教育，后果不堪设想。采用多媒体技术模拟突发事件产生的可能原因及处理方法和措施，加强防毒、防火、防爆的实验室安全教育，有利于培养学生实验室安全的责任感和使命感，有利于实验室的常规管理。
5 采用多媒体技术演示工业化生产过程，加强理论联系实际
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学生最终要走向社会，成为社会的一员，尤其对于制药工程专业的学生，实验室中的实验教学不能满足他们对工程的需要。怎样将实验室与实际生产过程相互结合在一起？理论联系实际成为解决这一难题的关键。我们充分利用本专业制药工艺实验室小试车间的教学资源和当地实践基地教学资源，利用多媒体模拟演示小试车间50 L提取浓缩机组及制药企业10 m3提取浓缩罐的生产过程，演示制药企业超滤分离的原理及操作过程。利用这种方式大大拉近了实验室与工业化生产过程之间的距离，开阔了学生的视野，加快了他们适应现代化企业的速度，提高了他们的实际实践能力。
6 小结
将多媒体技术应用于天然药物化学实验的教学中，可以规范实验基本操作和技能，培养学生严谨的科学态度和良好的实验室工作作风；可以利用人机对话的交互功能，充分发挥学生的主动性和积极性；可以实现实验过程中零排放、零污染的绿色化学理念。当然，在使用过程中，还要注意与传统教学方式有机结合，从中选取最适宜的教学手段，才能充分发挥多媒体技术在天然药物化学实验中的重要作用。
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[参考文献]
[1]高丽君,崔建华,苗苗,等.天然药物化学发现式实验教学的探索与运用[J].药学教育,2007,23(1):31-33.
[2]付颖,徐雅琴,李颖娇,等.大学化学实验教学中应用多媒体的实践与思考[J].东北农业大学学报:社会科学版,2007,5(1):84-85.
[3]徐烜峰,李翠娟,韩淑英,等.创建促进有机化学实验教学的多媒体系统[J].大学化学,2007,22(4):38-39.
[4]吴方琼,曾仁权,陈朝晖.多媒体课件应用于化学实验教学的探索[J].北京教育学院学报:自然科学版,2007,2(3):44-45.
(收稿日期：2010-08-10), 百拇医药(徐秀泉,汤 建,夏国华)