时间：2023-04-08 11:46:04
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无机化学是学生入学后的首门专业基础课，其内容覆盖面较广，且内容的绝大部分与中学化学内容相关，它的开设是为了更好地实现中学化学与较高级专业化学的衔接，为后续课程的学习打下基础，依据高职教育“必需、够用”的原则，笔者认为其主要培养目标应使学生着重掌握有关化学的基本知识和基本理论，注重理论联系实际，提高其实践技能以及独立思考、探索、创新的能力．我校现采用的全国高职“十一五”国家级规划教材《无机化学》在内容上可分为两大部分，一是基本原理和基础知识部分，内容主要有化学反应速率和化学平衡、电解质溶液和离子平衡、原子结构和元素周期律、分子结构和晶体结构、氧化和还原反应等知识;二是元素化合物部分，主要介绍常见元素及其化合物的性质．这些教学内容对于不同的高职专业要有不同的要求和侧重，合理的高职无机化学课程教学体系在内容上应以“必需、够用、实用”为原则，着重突出基础理论知识的应用和学生实践、创新能力的培养．结合考虑高职课程要求的有限学时，这就要求教学内容贯彻少而精的原则，突出重点、难点．
如针对我校的应用化工技术专业，我们通过教学研究和大讨论对基础理论教学内容进行了整合，去掉一些单纯理论推导，保留了最基本的、基础的、原则的内容．对于无机化学中“原子结构和元素周期律”、“分子结构和晶体结构”这些难度较大，而在工厂、企业等实际应用中用途不大的内容知识，适度减少了其部分教学内容，着重讲授了化学反应速率和化学平衡及其应用．在教学中笔者十分重视本学科的研究现状、发展方向、研究方法和研究成果等，会在学习有关内容时，及时将最新研究成果和最新技术吸收进来，使教学内容具有前瞻性和启迪性，如在讲解配合物相关知识时，会向学生介绍配合物在光、电、磁学以及吸附分离等方面的应用及发展前景，在讲解“元素及化合物”的相关内容时，会向学生介绍有关重金属污染、微量元素与人体健康的相关知识，这样既可以增加课堂的新颖性、趣味性，又有利于培养学生对化学的学习和探究兴趣．
2更新教学方法和教学手段，提高教学效果
教学方法和手段的更新是课程改革的难点．要积极开展教学研究，探索教学规律，重视学生的主体地位，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性．教学过程中我们采用了多种教学方法，如启发式、讨论式、探究式等教学方法，用以不断激发学生的学习兴趣，同时有效地避免了“满堂灌”，给学生留有一定思维的空间、自学的空间．如在讲解完杂化轨道理论和价层电子对互斥理论时，采用了讨论式教学，在将两种理论的主要内容学习完后，以相关习题作为依据，让学生分组讨论两种理论的联系与区别、二者的优点与不足，学生们发言后，教师再作总结，这样做不但有利于帮助学生更好地理解教学内容，也充分调动了学生学习的主观能动性和学习效率．将优秀的、传统的教学方法与现代化的教学方法相结合，积极推进多媒体辅助教学．无机化学的教学内容既涉及晦涩、难懂的理论知识，又涉及琐碎、繁多的元素化合物知识，开发计算机辅助教学，制作相应CAI课件，可将教学内容形象化、直观化，增加教学容量，大大提高教学效率．如在无机化学课程课堂教学中，经常涉及分子和原子模型平面和立体图形等，可通过FLASH动画的形式进行展示，可使微观的现象得以生动地描述，图文并茂，动静结合，将抽象的行为形象化，便于学生轻松掌握原本非常抽象的理论．为便于学生自主学习，我们还可以充分利用网络技术，将课程的教学大纲、教案、课件、习题、参考书籍等教学资料上网，实现优质教学资源共享，为学生创造一个好的、开放性的学习环境．
3注重实验教学，理论联系实际
无机化学是一门实验科学，通过直观的实验现象能帮助学生很好地理解和掌握无机化学的基本理论和基础知识，有助于学生理论与实践相结合．因此，我们在讲授理论的同时开设实验课，加强实践内容，强化实践环节，注重实践操作与综合能力的培养．在实验内容的选择方面，强调实验的基本操作，如选择溶解、蒸发、结晶、溶液的配制、试剂的取用等实验，不断强化学生的基本操作训练;同时，减少验证性实验，增加制备性、综合性实验．如删减了实验教材中元素锡、铅、锑、铋、银和汞等的性质实验，增加了硝酸钾的制备与提纯、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备等制备性、综合性实验，特别是三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备实验是以废铁屑为原料制备硫酸亚铁铵，然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾并进行草酸根离子及铁离子含量测定实验的(该综合性实验含3个实验，共时)，这样就逐步形成了一套由浅入深、循序渐进、重在应用的实验教学模式，进一步强化培养了学生独立思考、解决问题的能力，以及动手能力，启迪了他们的创造思维．结果表明，具有较好的教学效果．
4科学设定考核方法
考核是教学过程的一个重要环节，其目的是为了检验学生学习的成效，评估教师教学水平与教学效果．科学、有效的考核方法有助于教师更好地做出正确评估．目前我校无机化学理论课和实验课考试成绩均由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，平时成绩占30%，期末考试成绩占70%．对于无机化学理论课，平时成绩可通过课堂提问、平时作业、撰写小论文、无机化学知识竞赛成绩、章节测试成绩、出勤等几方面的考查给出成绩;对于实验课，则可通过对预习报告、出勤情况、实验纪律、实验操作、实验报告等方面的考查，综合求出平时成绩．理论课的期末考试以笔试为主，内容强调无机化学的基础理论知识;而实验课的考试以实际操作为主．实验课考试前，我们将考试所需的仪器和试剂置于实验台上，由学生随机抽取内容不同的考题，要求学生根据不同考题，运用所学知识在已有的仪器和试剂中选择所需仪器和试剂，在规定时间内设计出相应的实验方案，并根据方案进行现场操作．监考老师根据实际操作现场打分，这样的考核可更科学、真实地反映学生的知识应用能力和实验动手能力．
5总结
以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养[2]。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。
2精选实验内容,实施绿色化实验教学
无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。
3在实验教学中引入多媒体教学手段
多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。
4更新实验教学方法
目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。
5改善实验室的硬件设施
实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。
6结语
论文摘要:建构主义是当代最为流行的学习理论。本文介绍了建构主义的基本思想，提出了基于建构主义学习理论的支架式无机化学双语教学摸式。
0引言
近二十年以来，把学生作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位于把学生看作信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深人，近年来，认知学习理论的一个重要分支—建构主义学习理论在西方逐渐流行。建构主义(co口蛇ru比vis功)也译作结构主义，其理论非常丰富，但其核心用一句话就可以概括:以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。
1建构主义学习理论的主要教学思想
1.1学习观及学习环境的设计
建构主义的学习观是建立在其独特的知识观基础上的。它批判行为主义的把知识当成定论、当成真理的做法，认为世界是客观实在的，但是对世界的理解和意义赋予都取决于每个个体自己;知识并不是对现实的纯粹客观的反映，也不是对客观现实的准确表征，它只是一种解释、一种假设，并不是问题的最终答案，它必将随着人们认识程度的深人而不断变革、升华和改写，出现新的解释和假设;知识不是万能的，而是需要针对具体问题的情景对原有知识进行再加工和再创造;知识不可能以实体的形式存在于具体个体之外，对知识的真正理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的。
为了真正实施建构主义的学习活动，建构主义特别强调学习环境的设计。建构主义的学习环境可理解为是一种支持学习者进行建构性学习的各种学习资源的组合。理想的学习环境应当包括情景、协作、交流和意义建构四个部分。建构主义认为，学习环境中的情景必须有利于学习者对所学内容的意义建构;协作，应该贯穿于整个学习活动过程中;交流是协作过程中最基本的方式或环节;意义建构是教学过程中的最终目标。
1.2师生的角色定位
1.2.1学生观
建构主义强调，学习者并不是空着脑袋进人学习情景中的。所以教学不能无视学生的已有知识经验，不能简单地从外部“填灌”，而是应当把学生原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学生从原有的知识经验中，生长新的知识经验。教师与学生，学生与学生之间需要共同针对某些问题进行探索，并在探索过程中相互交流和质疑，了解彼此的想法。
1.2.2教师观
(1)教师是学生建构知识的忠实支持者。教师应该给学生提供复杂的真实问题。他们不仅必须开发或发现这些问题，而且必须认识到复杂问题可能有多种答案，鼓励学生提出问题解决的多种观点。教师必须创设良好的学习环境，让学生在这种环境中可以通过实验、独立探究、合作学习等方式来展开他们的学习。
(2)教师要成为学生建构知识的积极帮助者和引导者。要激发学生的学习兴趣，引导和保持学生的学习动机。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的愈义。为使学生对知识愈义的建构更为有效，教师应尽可能地组织和引导协作学习，展开讨论和交流。
1.3教学棋式与教学方法
建构主义学习理论所倡导的教学模式可概括为:以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情景、协作、交流等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
在建构主义的教学模式下，目前已开发出的比较成熟的教学方法主要有以下几种:
(1)支架式教学(ScaffoldingInstruction)。它是为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架，这种框架中的概念是为引导学习者对问题的进一步理解所设计的，为此，要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深人。它有以下几个环节:搭脚手架(围绕学习主题，按维果茨基的“最邻近发展区”的要求建立概念框架)—进人情景—独立探索—协作学习—效果评价)。
(2)锚式教学(AnchoredInstruction)。这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及事物间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受和体验(即通过获取直接经验来学习，正如船舶抛锚了，船员必须亲自下到海里去游泳)，而不是仅仅聆听别人(例如教师)关于这种经验的介绍和讲解。它有这样几个环节:创设情景—确定问题—自主学习—协作学习—效果评价。
(3)随机进人教学(RandomAccessInstruction)。由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握，即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的，往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。因此，多次进人的结果，绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固，而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。随机进人教学主要包括以下几个环节:呈现基本情境—随机进人学习—思维发展训练—小组协作学习—学习效果评价。
2基于建构主义学习理论的支架式无机化学双语教学模式
如何保证双语教学的顺利实施?如何处理教学质量与额定课时的尖锐矛盾?笔者认为，建构主义教学模式和教学方法是我们的重要法宝。我们认为，在化学知识的英文表达上，教学的重点应该是阅读和写作，其次才是听和说。因此，我们利用宝贵的课堂时间解决化学专业术语英语表达的听和说问题，再引导学生在课内课外认真阅读英文化学教材并训练专业英文写作。下面仅以“原子结构与元素周期律”一章及其中的“多电子原子”一节为例，介绍如何采用建构主义理念下的“支架式教学模式”，引导学生以已有的知识经验背景为前提主动建构化学的双语知识。
(1)胳脚手架:围绕当前的学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架(见图1、图2)。让学生沿着这些知识脚手架，通过自主学习，获得对知识的理解和掌握。
(2)进人情景:我们预先编写好上述概念框架式的无机化学英文精要资料，在课堂上把无机化学的系统知识用中文讲透，并用英文板书出授课提纲和化学专业术语，根据学习内容将学生引人问题情景，激励学生课中、课后自主学习。
(3)独立探索:在给定学生专业英文资料的基础上，教师引导学生根据课堂中及中文教材上掌握的化学背景知识，借助于词典独立探索化学知识的英语表达方法，在探索的过程中教师要适时提示和帮助学生沿着概念框架逐步攀升。
(4)协作学习:相互讨论、交流学习。通过讨论、交流，学生可以集思广益、博采众长;可以发现自己的错误和不足;可以在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学知识的比较全面、正确的理解，最终达到对知识的意义建构。
(5)澈果评价:这是对所学知识的意义建构情况作出评价。可用英文布置和完成作业，用英文命题考试的方式来评价、检查、督促和巩固学生学科知识的双语学习，推动双语教学的进行。
化学实验是化学发现与创新的源泉，是培养化学创新人才的重要途径。为了适应社会和科学技术飞速发展的需要，对化学人才培养质量的要求也越来越高［1－3］。我们知道，无机化学实验是化学专业的大一新生进入大学校门后的第一门实验课，学生通过对无机化学实验的认真学习，逐步形成一定的化学素养和创新能力，为以后的有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验打下坚实的基础。因此重视无机化学实验的改革，充分发挥无机化学实验的重要作用，是更好地提升学生科研能力和创新思维能力的重要途径［4］。
2高等师范院校学生对无机化学实验的态度分析
经过多年来的无机化学实验教学和实践，以及对学生的观察和交流，我们可以将学生对无机化学实验的态度分为三类:第一类学生对化学实验根本不感兴趣，是化学实验的被动者。这类学生经常逃课，甚至让别人代替做实验、伪造实验数据和结论，完全无视无机化学实验的重要作用。第二类学生做实验的目的仅仅是为了获得实验成绩和顺利取得学分，所以只是机械地按实验课本的步骤或教师的要求完成实验，很少动脑思考，更谈不上创新。第三类学生对化学实验很有兴趣，喜欢动脑思考，喜欢提问题，他们有着探求未知世界的心理倾向，对化学实验充满激情［5］。
3无机化学实验改革的建议、方法和措施
目前高校的无机化学实验教学中存在的主要问题大致分为以下三个方面。
(1)如何运用多种方法提高学生对无机化学的兴趣，变要我做实验为我要做实验，真正从无机化学实验的被动学习变为无机化学实验的主动学习者，让每一个学生都对无机化学实验充满激情，为以后的化学学习打好基础。①注重培养学生对无机化学实验的兴趣。现代心理学家告诉我们，轻松、愉快、乐观的良好情绪，这种状况不仅能够使人产生超强记忆力，而且能够活跃创造性思维，充分发挥心理潜力。而焦虑不安、悲观失望、忧郁苦闷等不良情绪，则会降低人的智力水平［6］。因此，强迫性的学习将会扼杀学生探求真理的欲望。教育研究表明，学生对学习的兴趣比智能更能促进学生的积极性，取得优异的成绩。可见，激发学生对无机化学实验的兴趣是至关重要的。②建立科学的考核制度，激励学生学习的主动性。无机化学实验的成绩是实验预习报告的成绩、平时实验操作的成绩、实验报告成绩以及最终实验笔试成绩的总和。通过对学生多方面的公正、全面的考核，逐步引发学生对无机化学实验的兴趣，使学生能够主动地预习实验，养成良好的实验习惯;在实验过程中独立思考，认真操作;在实验完成后主动、及时总结实验，完成实验报告。学生对无机化学实验的主动性增强了，教学质量必然得以提高。③选择实用性课题，提高学生学习兴趣。选择实用性课题探究，可以提高学生对无机化学实验的兴趣。例如，我们开设的废旧干电池的综合利用实验;针对鱼市上商贩使用过氧化钙来获得氧气的事实，开设了过氧化钙的制备与含量分析的实验。这些从实际出发开设的实验极大地调动了学生的实验兴趣和热情，收到非常好的效果。④以多种形式吸引学生参加无机化学实验，激发学生学习兴趣。例如以化学竞赛的形式吸引学生参加无机化学实验，激发学生学习兴趣;建立大学生无机化学实验技能竞赛网站，调动学生的积极性和主动性，培养学生的挑战精神;加强指导教师团队建设，强化实验技巧的训练等。我们学院在积极参与、主办化学实验竞赛方面积累了丰富的经验。我们学院分别于2009年、2010年参与了第一届、第二届山东省大学生化学实验技能竞赛活动，并于2011年成功举办了第三届山东省大学生化学实验技能竞赛，并取得了第一名的优异成绩。通过化学实验技能比赛，激发了学生的实验热情，也暴露了实验过程中的一些问题，为下一步无机化学实验的改革指明了方向。
(2)如何给无机化学实验的学习者提供良好的实验条件和实验操作的机会，使他们尽可能有足够的时间解决所有的困惑。①重视教师指导的作用。学生在做实验的时候会遇到各种问题，需要教师加以辅导。当学生向教师提出问题时，教师不要直接告诉学生答案，要采用启发诱导的方法，让学生自己寻找问题的答案，培养学生分析能力和解决问题的能力。同时，教师的指导要面向全体学生，要有代表性和针对性。实验时，要认真观察每个学生的实验操作，及时纠正错误，并向学生提出问题，引导学生积极思考。②组织学生讨论。组织学生讨论可以活跃课堂气氛，提高学生学习积极性。在具体的教学实践中，要围绕教学目标，精心而巧妙地设计讨论题目。讨论题目要有思考性、争议性，容易产生不同的理解或者不容易做出全面、完整、本质的回答。难度要适中，太简单或太复杂都不能使学生产生兴趣。在学生碰到力不能及的疑难问题时，教师要进行提示，帮助排除障碍。对于讨论中出现的错误，要让学生通过讨论来分辨是非，自己纠正。在学生得出正确结论时，教师应及时作好总结和评价。③让学生独立完成实验。尊重、珍视并要求学生独立完成实验，是对学生的一种肯定，有益于培养学生的主体意识。首先，独立实验能培养学生主动学习的能力。学生在实验过程中独立思考、独立操作，能够更好地提高实验操作技能。其次，独立实验能使学生形成良好的实验习惯。独立实验需要学生不断克服困难，不怕挫折，具有敢于怀疑，敢于成功的精神。再次，独立实验能培养学生的创造意志力。现代教育的最高目标是培养学生的创造力，鼓励学生求真务实、勇于实践，在实践中增强自己的创造意志力。④开放实验室，设立创新实验基金。开放实验室给予学生充分探索的机会。鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题中来，对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助，激发学生进行科研创新研究的兴趣。这个方面南开大学化学实验教学中心的经验，值得我们学习和借鉴。
(3)如何培养学生的创新素质和创新能力，尽早成为一名新世纪的创新式优秀人才。传统的无机化学实验教学方法不利于培养学生的创新意识和创新能力。要改革无机化学教学方法，必须将传统的验证性实验教学方法转变为新型的探究性实验教学方法，通过探究性实验培养学生的创新能力［7］。无机化学实验是以验证性实验为主，学生基本上处于被动接受知识的状态，不利于激发学生的问题探索意识和创新能力的培养。而探究性实验教学模式要求学生带着问题查阅文献并亲自设计实验方案，这样就把主动权从教师转向了学生。学生在亲自设计实验方案的过程中能够开发智力、培养良好的实验素养和创新能力，锻炼学生的自学能力。改验证性实验为探索性实验，让学生始终处于主动探索知识的状态，对培养学生的创新能力非常有效［8］。当然，教师应在学生设计探究性实验方案时做适当的引导和启发，从设计实验方案的科学性、可行性、安全性、创造性及实验的趣味性出发，培养学生设计实验方案的方法，使学生养成良好的设计习惯，深化学生的创新思维［9］。经过近年来的实验改革，发现将无机化学实验的基础知识与教师的科研实践成果及学科前沿知识有机结合，开设一些研究性创新实验，不仅扩展了实验内容，开拓了学生的思维，培养了学生的创新精神，还使得学生尽早地接触到学科前沿领域，激发学生的科研兴趣和从事科研的热情，为今后培养创新式的化学人才打下坚实的基础［10］。
4结语
高等专科无机化学实验教材里有必修的基础实验29个，选做实验9个，综合和设计实验5个，还有无机化学实验的一般知识和基本操作。在这些实验教学过程中，有着丰富的内容和广泛的途径，适用于培养学生的实际操作能力、科研基本能力和创新能力。为培养出21世纪社会发展需要的创造型人才，本文从以下三方面对学生能力的培养进行探讨。
(一)加强实验操作能力的培养
本人在多年的实验教学中发现，学生的实验动手能力是一个薄弱环节。为了培养学生实验操作能力，指导老师应该做到：
1．对学生要进行认真求实的、严谨的科学态度等方面的教育。如加强辨色及辨味等专项训练，发现有些学生辨识能力差的，通过训练使他们准确表述出物质的颜色和气味，不能含糊不清地把无色说成白色，把棕色说成褐色，等等。让学生自己动手多练，使化学实验技能基本功和操作技能达到规范化、熟练化，尽可能达到标准化。
2．加强实验过程的指导。实验过程是学生获得知识和技能的有效途径。学生动手实验前，教师可通过对学生提问或做演示，强化学生对实验成败关键和基本操作的理解。在实验过程中，教师应切实发挥主导作用，严格要求，耐心指导，认真观察学生每一步操作，发现问题和不规范的操作要及时纠正并给予示范。根据学生的不同情况因材施教，随时提出问题让其回答。因为每一个实验现象的产生，都可以变成一个问题，问题解决了，实验现象的印象也就深刻了。
3．要引导学生掌握一些规律，不同类型的实验要抓不同的重点。“气体制备实验”重点是用什么装置、安装位置、何种试剂、剂量多少、操作程度及收集方法。而“物质性质实验”着重于条件和现象。有的反应现象不易观察，不易分辨，必要时要进行对比观察。对比观察是以扩大背景与现象的“反差”而快捷地解决现象不明显这个问题为目的。对比观察有屏衬对比、实验对比和空白对比等三种。如（实验十六）观察Cl2的颜色，就是在集气瓶后放一张白纸作屏衬对比。举手之劳就可以快捷解决观察Cl2颜色不明显的问题；（实验二十四）比较K、Na金属性就是用金属钠、钾各一小块同时与水反应的剧烈程度作实验对比，几秒钟的功夫就决出胜负。（实验十九）在3ml浓H2SO4中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒与同体积的蒸馏水中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒作空白对比。其中，前者的蓝色有明显变化，实验就得出结论。
4．重新包装实验名称，使其形象化，更加具有趣味性，从而吸引学生。如（实验十七）氟化氢的制备和特性改名为“玻璃刻花或者刻字画”（实验成果是学生自己的作品——花或字画，可作永久留念）；把氯化氢在水中的溶解实验改名为“美丽的喷泉”；（实验十九）SO2的漂白作用改成“能变魔术的鲜花”。
(二)加强科研能力的培养
传统的实验教学以验证性实验居多，而实验材料将实验所用的试剂、仪器、实验装置、实验步骤一一列出，学生“照书搬弄”，无需多思考也能完成实验，成了名副其实的“药剂师”。这样不利于调动学生的思维主动性和学习积极性，不利于学生能力的培养。因此，我们在教学模式的改进中，以提高学生的学习主动性为出发点，提高学生的积极性，加大知识容量。对教材中的内容进行扩展，根据实验题目让学生查阅一些相关的文献资料，查阅与实验内容相关的最新资料，对实验内容进行补充，对实验方法进行适当改进，设计出最可行的实验方案。这样不仅使学生开阔了视野，了解了本学科最前沿的动态，也使他们在大学低年级阶段就开始接触检索工具和专业工具书，初步培养了他们查阅文献和掌握信息的能力，使他们的科研能力得到进一步的提高。
1．以活动促进学生的创造性。每年开展一次科技月活动。在科技月里，可以到科研单位去体验科研实践，与他们资源综合利用和共享，并拓宽学生视野；也可以开展第二课堂，把学生制作的科技创新成果与周边的中学生进行交流；还可以经常搞科普知识竞赛和科研成果展览，把学生培养成为敢想、敢干的创造者。
2．更新实验内容。跟踪前沿科学，将人们最关心的反映信息、材料、环境、能源、生命等关键领域的化学新进展引进实验，不断更新实验内容，使学生在掌握基础理论和实践的同时，了解化学对社会发展的作用以及与本学科的关系，了解化学领域中的新理论、新技术。这不仅提高了学生学习的积极性，同时也提高了学生使用化学理论解决实际问题的能力，保持了实验教学的先进性。
3．开放实验室。随时为学生提供一个实用化学创作的平台，鼓励学生运用现代媒体辅助创新，引导学生更深层次地探索，不断提高他们的科学综合素质。4．提高学生实际解决问题的能力。鼓励学生大胆探索，提倡本学科和边缘学科知识相互融通，结合本地实际，增设了一些内容，例如金花茶叶中微量元素的鉴定与定量测定；百香果的酸度和各种成分含量的测定等。增设这些实验内容，能启发学生动脑、动手，培养其观察、分析、综合归纳的能力。这些实验也具有一定的研究性质，既可以考察学生运用已学的理论与实验技能，独立设计实验和独立完成实验的能力，又可提高学生的科研能力及分析、解决问题的能力。
(三)加强创新能力的培养
同志在全国科技大会上的讲话中明确指出：“一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界民族之林。”“知识经济、创新意识，对于我们21世纪的发展至关重要。”因此，培养具有创新能力的人才也是无机化学实验教学目的之一。
1．增设研究设计性实验。无机化学实验能够培养学生对化学多样性和复杂性的认识，但是学生在做无机化学实验时，一般都是按照教材中的操作步骤“照方抓药”。虽然这种方法可以让学生验证有关化学理论知识的正确性，加深学生对理论知识的认识，帮助他们理解和记忆，但这种实验方法不能充分发挥学生在实验中的主体作用，不能培养学生的独立思维能力，不利于学生素质的提高。而且教材中的设计实验只有三个，远远不能满足学生设计实验的发挥和创新精神的需要，因此，为了在无机化学实验中培养科学素养，应增设研究设计性实验。设计性实验是让学生自己独立设计实验方案，独立进行实验操作，在教师的指导下解决实验中出现的问题。这样就能够充分发挥学生在实验中的主体作用，锻炼和培养学生的创新能力。而学生通过设计和实际操作，很好地发展了多种综合素质。
2．发挥学生的聪明才智。学生在做实验的过程中，不但要注意操作的规范性，更要注意观察实验，研究实验。验证性实验侧重于加深对理论知识的理解，简单的“照猫画虎”，忽视了能力培养。如果学生的装置和步骤一味地模仿老师，苛求一致，势必会限制他们的想像力，不利于培养学生的独立意识、创新能力。教学中要把学生看成是具有能动性的学习主体，让学生敢于发现问题、提出问题，通过实验教学发展学生的观察能力、操作能力以及设计实验的能力，在保证实验做好的前提下充分挖掘他们的创造性思维以及创新能力。
3．开设创新型实验。创新型实验充分发挥学生的聪明才智，进行科研活动，使教与学、学与做融为一体，为培养出21世纪社会发展需要的创造型人才奠定基础。在开放式实验教学的前提下，完善“设计实验”，提高“研究创新型实验”的建设，提出必修实验与创新实验相结合的实验教学方法，使学生在开放的实验室里放开想像力大胆设想，设计出一个个新实验。例如创新型实验：①“镜中生花”。成果是一面漂亮的、银光闪闪的、照人清晰的镶花镜子。它是根据化学刻花和银镜反应的原理，用平面玻璃，先刻花，后冷镀制作而成的。②“美丽的焰火”。这一设计是针对（实验二十四）焰色反应中钾盐的焰色被黄色钠焰所掩盖，造成钾盐的火焰是黄色的误解而设计的。不用贵重金属铂丝，也不用酸洗，更不用钴玻片滤光。只用五个蒸发皿，把NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、SrCl2的饱和溶液各5ml分别装在皿里，加入90%的甲醇点燃灼烧，焰色有黄、紫、橙红、绿、红，很是壮观，而且同时展现各自焰色，便于观察比较，更缩短了大量时间。③无污染的化学处理制作保色海洋生物标本。④鲜花书签等。
当代的化学实验教学不光要让学生通过实验现象学习化学知识，还要加强实验操作能力、科研能力和创新能力的培养，在实验教学中激发学生的实验兴趣，使每一位学生进入实验室就很快化身“化学家”的状态，毕业后成为适应当今飞速发展的社会人才。
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我们对本地区各级医院、疾控中心、妇幼保健院的检验科进行调查分析，发现无论是二级甲等医院还是基层医院，检验科的工作流程基本一致，从标本的接收、处理、分析、检测，到审核报告，每个环节都能够规范操作，实现了全过程质量控制。另外，自动化操作已基本替代了原有的手工操作。在这种情况下，如何使教学更符合临床实际工作需要，是我们面临的一个难题。为此，笔者结合我校情况和学生特点，在对本地区医疗机构充分调研的基础上，对该课程教学改革进行了积极探索。
2教学改革初探
2.1课程设计上，体现“三个结合一个贯穿”
为体现“以就业为导向、以能力为本位、以发展技能为核心”的职教理念，教学内容的组织突出应用性、实践性，理论教学以“实用、够用”为度，实践教学以岗位需要为准，达到课堂和岗位无缝连接。六校终课程设计上，注重“三个结合一个贯穿”：（1）结合岗位：加强与临床的衔接，以适应岗位需要，将临床工作任务、工作过程转化为本课程的4个工作项目，以适应实际工作要求，注重培养学生专业素质。（2）理论教学与实验教学相结合：理论与实验教学课时比为1∶1，注重培养学生的动手能力。（3）结合学生：采用多种教学方法，加强对学生的引导，使学生有兴趣学、容易学，注重培养学生的自主学习能力。（4）一个贯穿：将质量控制的内容贯穿于整个教学过程的始终，将临床工作中的分析前、中、后质量控制内容渗透在知识目标及能力目标中，培养学生良好的质量意识、诚信意识等职业素质。
2.2对课程内容进行整合
根据岗位需要确定人才培养目标，打破原有生物化学检验技术课程设置，重新设定知识结构、优化教学内容，将教学内容分为4个工作项目，每个工作项目又设有子项目，分别对应若干知识点。第一工作项目：以生物化学检验基本技术、技能和仪器为中心，介绍试剂的配制、常用移液器、光谱分析、电位分析、电泳、离心、酶活性测定等分析技术和自动分析仪的应用。本项目的重点是生物化学检验的各分析技术、仪器的基本原理和规范操作。第二工作项目：以人体物质代谢为中心，介绍各种代谢物的检测方法，如糖、脂类、蛋白质、电解质的测定。本项目的重点是各种代谢物检测方法的原理、操作、注意事项及临床意义。第三工作项目：以器官为中心，分别阐述病理状态下的生物化学变化，如心、肝、肾功检测等。本项目的重点是合理选择相关检验指标及其临床意义。第四工作项目：以质量控制为中心介绍质控图的绘制、质控规则及失控的处理。本项目的重点是生物化学检验质控图的绘制、质控规则、质控结果的判断及失控的处理。
2.3探索多种教学方法
（1）理论教学时，为提高学生的学习兴趣和主动性，在传统教学方法的基础上，尝试采用以下方法：①案例分析式教学法：将临床病例引入教学，激发学生兴趣。例如，在讲肝功检测项目时，通过对具体病例检测项目的分析，使学生明确肝功检测的意义和价值；在进行结果报告与分析时，让学生分组讨论为什么会出现这样的结果？错误的报告会带来哪些危害？学生通过讨论、参与巩固了记忆，也进一步强化了职业道德培养。②PBL启发引导式教学法：为了培养学生分析、解决实际问题的能力，在日常教学中采用PBL启发引导式教学法。比如在本课程的多个工作项目教学中，有很多类似的知识内容，如讲肝功检测项目中的样本采集和处理时，因为已学习过其他检测项目的相关内容，此时提出问题：肝功检测前质量控制的内容有哪些？学生通过对比分析，很快就能找到问题的答案。这对培养学生自学能力、掌握分析问题的关键和找到解决问题的方法作用很大。（2）实验教学是教学过程中至关重要的环节，为更好地提高学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。我们改变了以往的大班授课方式，采用新的教学方法：①点对点分组式教学法：为了规范技能操作，提高学生动手能力，同时提高学生学习的积极性，针对原有大班授课学生积极性不高，教师不能及时发现学生存在的问题，不能适应学生技能培养要求的缺陷，我们充分利用现有人员和仪器设备，采用教师集体备课，分组带教的方式进行实验教学。通过教师示教—学生操作—教师纠错—学生反复练习模式实施教学。②任务驱动教学法：为了更好地引导学生思考，培养学生分析问题和解决问题的能力，我们在实验教学中采用任务驱动教学法。教师对任务进行设计，将以往的实验项目转化为一个个具体的工作任务，将实验教学内容设置在任务之中。比如在血浆葡萄糖检测实验教学时，教师模拟临床工作环境，将工作任务（血浆葡萄糖检测）下达给学生，让学生带着任务学习、讨论、分析，同时引导学生按照临床工作流程完成任务：患者准备—标本采集、处理—血糖检测—检测结果分析、报告—废物处理。学生在教师的引导下，通过完成一个个任务逐步掌握所学知识与技能，教师对学生的任务完成情况进行总结、评价。任务驱动教学法不仅提高了学生分析问题、解决问题的能力，而且提高了他们的学习积极性与兴趣。③角色扮演法：为了培养学生的沟通能力、质量意识，同时提高学习积极性和操作能力，我们在实验教学中采用了角色扮演法。让学生分别扮演患者和检验人员，演绎患者诊疗、检验人员工作的全过程，以便更好地了解样本采集对检测结果的影响，了解分析前质量控制的内容，树立为患者服务意识。通过对检验人员角色的扮演，学生的责任感油然而生，有助于形成良好的职业道德。学生通过角色扮演不仅掌握了临床工作流程、顺利完成工作任务，而且能够感性地看待医患沟通，培养沟通能力，有助于将来适应临床岗位要求。
3结语
为了培养矿物分选加工和矿产资源综合应用领域的工程技术人才，有机化学的教材内容应以培养学生的科学思维方法，分析问题、解决问题的能力和创新能力为目标，突出矿物加工工程专业特点，着力拓宽学生知识面。据此，本课程选择的是获得第三届国家教委优秀教材一等奖，由徐寿昌主编的《有机化学》，该教材按照官能团系统分类，每一个章节介绍一类有机化合物，而每一章节又按照结构、制备方法、物理和化学性质为主线，便于学生归纳总结和综合应用。但是在2011年我校在本科生培养方案的调整中，将矿物加工工程专业有机化学的教学课时由64学时缩减为48学时，有机化学的教学内容必须做出相应的调整。首先，我们贯彻“少而精”的原则，对教学内容进行了优化处理，在缩减课时的情况下，精选本学科中最基本、最重要、最精华的部分作为重点教学内容。例如，教材中烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、杂环化合物等每一个章节都包含有机化合物的分类和命名，而很多学生在高中阶段对这些内容略有掌握，因此我们在第一章有机化合物的分类中，补充有机化合物的命名，将有机化合物按照官能团命名方法进行归纳和总结，后面的章节中就不再介绍。教材中某种有机化合物的制备反应和另一种有机化合物的化学反应前后重复介绍，可以将这一部分内容合并简化。以醇制备卤烃为例，教材第九章卤烷的制备方法中介绍了醇与氢卤酸作用，而第十章醇的化学性质又详细介绍了卤烃的生成，将这两部分内容整合有助于学生的理解，避免了重复。教材中立体化学的内容比较抽象，对学生的空间想象力有一定的要求，而立体化学和矿物加工的专业知识关联较少，我们将其内容适当简化删减。其次，为了强调矿物加工专业特色，激发学生对专业的兴趣，有机化学的教学内容必须重点讲授一些和专业相关的内容。例如，我们学校的矿物加工专业主要是面对煤炭行业，学生必须对煤的相关知识了解透彻。煤是由有机质和矿物质组成，煤中的有机质又是由苯环、脂环、杂环和一系列的含氧、硫、氮的官能团组成，要认清煤的大分子结构，必须掌握好有机化学中芳烃、环烷烃、酚和杂环化合物这些章节的内容，另外煤经常发生的一些化学反应，如氧化反应、裂解反应、芳构化反应、加氢反应、缩聚反应、脱氧反应和磺化反应等也渗透在有机化学各章节中。煤的浮选过程中浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三种，这些药剂大多是有机化合物。捕收剂主要是煤油、轻柴油等，它们是石油裂解的馏分产品，主要是C11－C16的烷烃，在有机化学烷烃的学习中可以介绍；起泡剂包含天然起泡剂松醇油（α－萜烯醇），工业副产品起泡剂杂醇和仲辛醇，人工起泡剂醚醇类化合物，在有机化学萜类、醇类和醚类化合物的讲授中介绍；调整剂主要是一些乳化剂和絮凝剂，涉及有机化学中高分子聚合物的知识。水煤浆是一种新型的煤基流体燃料，由煤70％、水30％和少量添加剂经一定工艺流程加工而成，添加剂起着关键作用。水煤浆添加剂中主要是分散剂和稳定剂，分散剂是磺酸盐、羧酸盐、聚烯烃类化合物，稳定剂是高分子表面活性剂、聚丙烯酸盐类化合物，这些涉及羧酸和高分子聚合物的相关知识。目前，多学科交叉、渗透、融合，以基础知识与专业知识密切结合为切入点，将相互具有内在联系的有机化学、煤化学、选矿学的教学内容融合，将打破过去有机化学、煤化学和选矿学在课程设置上过于独立、缺乏联系的局面，整合原有课程内容，拓展学生知识结构。
二、有机化学教学方法的改革
传统教学方法以教师在课堂上的“填鸭式”教学模式为主，往往忽略了学生的主体性，不利于学生自主学习和创新能力的培养。为了培养学生的自学能力和思考能力，提高教学效率和质量，我们在教学中采用了灵活多样的教学方法，通过启发式、互动式和讨论式等多种教学方法，引导学生课堂上积极思考，独立解决问题。在教学过程中我们增加一些教科书上没有列出的反应及其具体应用实例，将同类型的反应随时进行总结，既可提高学生的学习兴趣和积极性，又可开拓学生的视野和扩大知识面。例如，水煤浆添加剂中普遍用到的分散剂是萘磺酸盐，在萘磺酸盐的制备过程中涉及我们所学有机化学中萘的磺化反应，萘在165℃时与浓硫酸反应的主要产物是β－萘磺酸，β－萘磺酸经过与甲醛发生缩合反应后与碱中和即可得到我们所需的产品萘磺酸盐。学生通过这个实例的学习，将会加深对萘的磺化反应的认识，同时拓宽了知识面，还与所学的专业知识也联系起来。FS－201作为一种浮选剂在很多选煤厂使用，它的药剂用量比煤油低30％左右。这种药剂的主要成分是轻质烷基苯。这种药剂的合成涉及有机化学中最著名的傅克烷基化反应。它的合成是烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行傅克烷基化反应，反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏，截取255℃以前的馏分。课本中一个普通的化学反应在工业上得到应用，学生将会印象深刻。通过这些实例的学习，学生发现有机化学课程并不是完全和自己所学的专业没有关系，专业知识也并不是深奥难懂，基础课程和专业课程相辅相成，融会贯通。
三、有机化学教学手段的更新
生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象，是生物学和化学交叉形成的学科，它的发展和化学－－尤其是有机化学紧密的联系在一起，许多对生物化学发展起推动作用的生物化学家对有机化学的研究也有着很深的造诣。在学习有机化学时，学生对法国杰出的化学家巴斯德有着很深的印象，因为巴斯德在年仅28岁的时候就阐明了具有相同化学结构的酒石酸由于其立体结构上的不同而分为两种分子，这两种分子呈镜象关系，并由此提出了对映异构现象［5］，而在学习生物化学发展史时，我们不得不提的是生物化学是由于巴斯德在解决发酵本质的著名论中所产生的，所以巴斯德被称为生物化学的鼻祖。再如学生们所熟知的化学家鲍林，提出了共振论和杂化轨道理论，对有机结构理论的发展做出了杰出的贡献，而鲍林在40年代中期以后提出纤维状蛋白质的螺旋结构，及蛋白质是具有多肽链结构的物质，打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘的大门，并由此获得了1954年的诺贝尔化学奖。据统计表明百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中，多位化学家都是因为在生物化学领域内的杰出贡献获得了诺贝尔奖。通过生化发展史中这些具体的例子，能够激发学习生物化学的兴趣和优越感，会深刻的感受到生物化学和有机化学自发展之始就是有机的融合体，扎实的有机化学理论和知识是研究生物化学所必备的，否则生物化学的研究就是无本之木，无源之水。而生物化学是有机化学研究的最终归属，因为任何学科的发展都将应用于生命体，为生命服务。
2通过有机化学的观点和理论解决生物化学
问题，促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广，物质代谢复杂，涉及反应多，知识体系和化学学科有很大的区别，学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习，基于此，化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下，充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识，通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题，对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质，性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固，所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发，学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难，其原因就在于比起反式构型的双键结构，顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点，能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与，而人的皮肤中含有维生素D原，在光照条件下，会发生周环反应生成维生素D，所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题，可以让学生自然而然的融入生化课程的学习，发挥学生扎实的有机理论和知识的优势，降低学习生化的难度，变死记硬背为逻辑推理，在潜移默化中将两者进行了有机的融合，激起学生学习生化的兴趣。
3结合生活实例，促使两者的有机融合
众多的教学研究表明，在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合，让学生感受到学习的重要意义，激发学生学习兴趣的产生，促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学，是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化，所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础，又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中，结合具体的应用事例，以此为桥梁，促进有机化学和生物化学的有机融合，提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发，其原理是以生物化学为基础，头发是角蛋白，角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联，二硫键的生成的位置是决定着头发的形状，二硫键是巯基通过氧化反应生成的［6］。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键，通过还原剂使二硫键在新的位置生成，从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物，烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系，了解到这一点，思维活跃的学生就会考虑，在学习过的类似结构的有机化合物中，有没有可以充当改良的还原剂，从而达到降低烫发的副作用，改善烫发的效果。通过类似实例的引入，作为学生会深刻的感受到，要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用，为人类造福，学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见，结合生活实例的教学过程，进一步将有机化学和生物化学进行了融合，使学生学习生化的兴趣进一步得到提升，亦有助于培养学生的创新思维。
4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习，促使两者的有机融合
在教材中并不能体现，为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识，使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系，激发学生学习生化的热情，提高生物化学的教学质量，我们将利用丰富方便的网络资源，查找相关的文献资料，利用4课时左右的时间，与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用，同时，给学生指定内容，利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中，我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献，让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式，一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点，有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果，有助于学生的科研素质水平的提高，知识视野的开阔;另一方面，使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存，相互促进，两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。
5结语
【关键词】泡桐属;化学成分;生物活性
玄参科泡桐属Paulownia植物,全属共有7种,分别是白花泡桐[P.fortunei(Seem.)Hemsl.],毛泡桐[P.tomentosa(Thunb.)Steud.],兰考泡桐(P.elongataS.Y.Hu),椒叶泡桐(P.catalpifoliaGongTong),台湾泡桐(P.kawakamiiIto),川泡桐(P.fargesiiFranch.)和南方泡桐(P.australisGongTong),光泡桐[P.tomentosavar.tsinlingensis(Pai)GongTong]是毛泡桐的变种。除东北北部、内蒙古、新疆北部、等地区外全国均有分布,栽培或野生。白花泡桐在越南、老挝也有分布,有些种类已在世界许多国家引种栽培。作为一种优质木材,它不仅在工农业方面有广泛用途,同时它还是一种常用的中草药,其花、叶、皮、根、果古时就有其药用记载。如《本草纲目》记述:“桐叶……主恶蚀疮着阴,皮主五痔,杀三虫。花主傅猪疮,消肿生发[1]。”《药性论》也言:“治五淋,沐发去头风,生发滋润。”近年来医学研究发现其主要作用有:抗菌消炎,止咳利尿,降压止血,同时还具有杀虫作用。
1化学成分
泡桐属植物的化学成分研究始于20世纪30年代初。日本学者最先对泡桐属植物的化学成分进行了研究,1931年MascoKazi等从泡桐叶的树皮和树叶中分离得到糖苷类化合物[2,3]。1959年,KazutoruYoneichi研究了桐木中的木脂素成分,分离得到了丁香苷。随着科学技术的发展,各种色谱分离方法和现代波谱技术应用于天然产物的研究,从泡桐属植物中不断发现新化合物。该属植物中所含化学成分类型主要有环烯醚萜苷、苯丙素、木脂素苷、黄酮、倍半萜、三萜等。其中许多化合物被证明具有一定的生物活性。
1.1苯丙素类化合物苯丙素类化合物在泡桐属植物中分布较为广泛。主要有:(1)木脂素(四氢呋喃骈四氢呋喃类):细辛素(d-Asarinin)[4],芝麻素(d-Sesamin)[5],泡桐素(Paulownin)[6],异泡桐素(Isopaulownin)、(+)-Piperitol[7]等。(2)苯丙素酚类:Verbascoside[8],Isoverbascoside[9]。
1.2环烯醚萜类富含环烯醚萜类成分是泡桐属植物的一大特征,在该属植物中多以成苷的形式出现,广泛分布于桐木、桐皮、桐叶中,花中还未见文献报道。泡桐属中的环烯醚萜成分具有九碳骨架(即C-4去甲基)的环戊烷型、环戊烯型和7,8环氧戊烷型,显示了其在植物分类学上的意义。其取代基位置比较固定,一般1位羟基与1分子葡萄糖成苷,8位为甲基或羟甲基。另外,Soern等从成年毛泡桐的叶部获得两个5,6位为双键的环烯醚萜苷,同时,他还发现成年和幼年的毛泡桐中环烯醚萜苷成分有所不同[10~14]。
1.3倍半萜类李志刚等[15]从毛泡桐的花中分到7个落叶酸型的倍半萜,为首次从该属植物中分到倍半萜类化合物,可能与该类激素促进开花,抑制种子发芽有关,其他部分未发现。
1.4甘油酯类杜欣等[16]从毛泡桐的花中还分到了甘油酯类的化合物及其苷。
1.5其他成分从该属植物中还分离出黄酮类、二氢黄酮类、三萜(主要为熊果酸及其苷[17])、生物碱、多酚、单糖、鞣酸、脂肪酸等多种成分。另外,栗原滕三郎和宋永芳等[18]对泡桐花的精油成分作了色谱、质谱分析,研究了其中的蛋白质、氨基酸、微量元素等营养成分,利用GC/MS技术鉴定出许多长链及芳香族化合物。
1.6植物激素王文芝等[19]对河南兰考泡桐的根、茎、叶中的植物激素进行了研究,利用HPLC技术分离鉴定出了激动素、反式玉米素、激动素核酸等8种激素。
2生物活性
2.1抗菌作用芝麻素对结核杆菌有抑制作用[20],而泡桐花及其果实的注射液(醇提取后用醋酸铅沉淀去杂质制成),体外实验时对金黄色葡萄球菌及伤寒杆菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、布氏杆菌、革兰菌、酵母菌等均有一定的抑制作用[4]。从泡桐属植物中分到的紫葳新苷Ⅰ对金黄色葡萄球菌和乳链球菌均有抑制作用,最小浓度为150μg/ml,并认为其角甲基是抗菌必要基团[21]。魏希颖等将泡桐花的黄酮提取物作了体外抑菌实验,发现其对金黄色葡萄球菌作用最强,而对黑曲霉、啤酒酵母、产黄青霉无明显的抑制作用[22]。
2.2治疗气管炎泡桐果及花治疗慢性气管炎有一定疗效,临床治疗1341例,有效率为81%,其中临床控制率7%,显效25%[23]。
2.3消炎作用泡桐花可用于治疗炎症感染,临床报道用其治疗16种疾病计244例,均有一定疗效,其中对上感、支气管肺炎、急性扁桃体炎、菌痢、急性肠炎、急性结膜炎的疗效较好,治疗中未发现不良反应和副作用[4]。实验中通过观察泡桐花浸膏对哮喘豚鼠肺病理组织学的影响发现泡桐花浸膏能明显延长豚鼠诱喘潜伏期,优于地塞米松(P<0.001);对肺组织炎性细胞浸润有明显的抑制作用。能减轻炎症反应对哮喘豚鼠肺组织结构的破坏[24]。李寅超等通过实验发现泡桐果总黄酮及挥发油可通过抑制支气管肺泡灌洗液(BALF)中的血嗜酸粒细胞(EOS)聚集而具有一定的抗哮喘气道变应性炎症的作用[25]。
2.4止血作用泡桐属植物中所含丁香苷有明显止血作用。本品注射液用于手术70例,良效(明显止血)30例,占42.9%,有效(出血减少)26例,占37.1%,无效14例[26]。
2.5毒性研究小鼠口服泡桐果乙醇提取物半数致死量为21.4g生药/kg。大鼠口服2g/(kg·d),共21天,一般情况及体重均无异常,内脏病理检查未见中毒性病理形态改变。家兔急性、亚急性毒理实验中,泡桐果煎剂对心、肝、肾、脾、胃均无毒性病理改变。家兔灌服泡桐花浸膏或静脉注射,一般情况及食欲、体重、白细胞等均无明显变化,成人口服上述浸膏或肌肉注射,自觉症状、体温、脉搏及白细胞数等均无明显改变,但有轻度血压下降[4]。已有报道苯丙素苷具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、清除自由基、延缓骨骼肌疲劳、DNA碱基修复、抗凝血、抗血小板凝聚等多种生理活性。从泡桐属植物的树皮和茎部分离得到一个新的呋喃醌酮(methyl-5-hydroxy-dinaphtho[1,2-2′,3′]furan-7,12-dione-6-carboxylate),对hela癌细胞有抑制作用,对polio病毒的brunhildeⅠ型EC50为0.1μg/ml对leonⅢ型EC50为0.1μg/ml[27]。另外,咖啡酸的糖酯类化合物被认为与该植物的颜色改变有关[28]。
2.6杀虫作用泡桐素、芝麻素可增强杀虫剂除虫菊酯的杀虫作用,可有效杀灭蚊蝇及其幼体[29]。
2.7其他作用泡桐属植物还具有止咳、平喘、祛痰、治手足癣与烧伤、消肿、生发等功效[4]。
从以上可知,泡桐属植物化学成分疗效显着且具多样化,但对该属植物的成分研究多集中于毛泡桐种,其他种涉及较少,而对部位的研究则多为桐叶,皮、根,茎次之,花研究的最少。对生物活性的研究则不够深入,其有效部位及有效成分有待进一步确定。
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