陳明杰
摘 要 文章根據學校對應用型人才培養的要求,對制藥工程專業中綜合創新性實驗教學進行了探索。通過對專業實驗教學大綱的調整,將原來分散的實驗整合成綜合創新性實驗,以達到優化實驗教學過程、提高教學質量的目的。
關鍵詞 制藥工程 實驗教學 綜合創新性
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Comprehensive and Innovative Experimental
Teaching of Pharmaceutical Engineering
CHEN Mingjie
(Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo, Zhejiang 315100)
Abstract According to the requirements of training application-oriented talents, the comprehensive and innovative experimental teaching of pharmaceutical engineering was explored. Through the adjustment of specialized experiment teaching syllabus, the dispersion experiments were integrated into a comprehensive and innovative experiment. And the experimental teaching process was optimized, the teaching quality was improved.
Key words pharmaceutical engineering; experiment teaching; comprehensive and innovative
0 前言
制藥工程是建立在藥學、生物科學與技術、化學和工程學基礎上的交叉學科,主要是應用藥學、化學、中藥學、生物學、工程學、管理學等相關學科理論和技術解決藥品在生產過程中的工程技術問題,具有把實驗室科研成果轉化為生產力的橋梁作用;它要求學生具備堅實寬厚的理論基礎和解決復雜工程技術問題的實際能力。而這些能力的培養主要通過一系列的實驗教學來實現。實驗教學相對于理論教學具有直觀性、實踐性、綜合性的特點,通過在高年級專業實驗教學中綜合創新性實驗教學內容的開設,可以使學生綜合運用所學的理論知識,提高實驗綜合能力和創新能力。
我校制藥工程實驗室成立于2003年,現有實驗室面積740m2,包括藥物分離實驗室、藥物合成實驗室、藥物制劑(GMP)實驗室、藥物分析實驗室等,這些實驗室為綜合創新性實驗的開設提供了可能和保障。本文以制藥工程專業實驗中開設的綜合創新性實驗為例,對高校制藥工程專業開設綜合創新性實驗的必要性、實驗內容的設置以及教學實踐效果進行了探討,以達到優化實驗教學過程,提高教學質量的目的。
1 開設綜合創新性實驗的必要性
實驗教學作為大學工科教育的一個重要組成部分,不應是簡單的配合理論課教學。實驗教學有其獨特的、不可替代的教育功能,是學生認識世界、認識自我、發展能力的重要途徑,也是與科研生產實際相聯系的紐帶。過去,我們的大學工科教育重視理論的傳承和知識的積累,強調理論的完備性和知識的系統性,而實驗教學則處于從屬地位。在此背景下開設的多為驗證性實驗,這種實驗的優點就是經過反復驗證,操作比較簡便,實驗步驟不繁瑣,實驗結果也比較好。缺點就是內容單一,專業實驗的工程性得不到體現,且各個實驗內容彼此獨立,連貫性較差,學生的學習積極性不高。
在新時期社會對應用型人才的需求背景下,實驗教學應該和理論教學一樣,實驗教學的內容和手段應該有一個從簡單到復雜,由單一到綜合的變化;實驗的目的應該從驗證規律和技能訓練轉變為設計和研究能力的培養。尤其作為高年級的專業實驗,開設的實驗內容應該能使學生綜合運用所學的理論知識,進行應用,以培養學生的綜合創新性能力。
2 制藥工程專業實驗室的建設
制藥工程專業實驗室的建設可以為綜合創新性實驗的開設提供強有力的支持。我校在2003年開始建設制藥工程專業實驗室,前后陸陸續續投入近700萬元,按功能可以分為藥物分離實驗室,藥物合成實驗室,藥物制劑(GMP)實驗室,藥物分析實驗室。藥物分離實驗室主要以天然產物有效成分的提取和分離為主,既有常規的索氏抽提器、柱層析等玻璃儀器設備,也有常用的粉碎機、離心機、旋轉蒸發儀等儀器設備,還有比較前沿的模擬移動床色譜和超臨界萃取儀等貴重的提取分離設備。在藥物合成實驗室,配置了IKA生產RW20臂懸式機械攪拌器、寧波天恒儀器廠生產的SC-15超級恒溫水槽和ZCY-15A恒溫油槽、上海越眾儀器公司生產的雙孔數顯電加熱套,既可以進行100℃以內的藥物合成實驗,也可以進行100℃以上的藥物合成實驗。在藥物制劑實驗室,配置了濕法混合制粒機、熱風循環烘箱、旋轉式壓片機、膠囊充填機,片劑硬度測定儀、脆碎度檢測儀、溶出度儀、片劑四用測定儀等儀器,既可以進行片劑和膠囊的制備,也可以進行片劑和膠囊的檢測實驗。在藥物分析實驗室,配置了高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外-可見光分光光度計、熔點儀等儀器,基本能滿足制藥工程專業學生實驗中藥物檢測的要求。
3 綜合創新性實驗內容設置
由于傳統的實驗教學內容單一,彼此的連貫性較差,對于學生應用能力的培養效果不好,于是我們把分散的單個實驗整合成綜合創新性實驗,以促使學生創新能力和應用能力的培養。以制藥工程專業實驗作為綜合創新性實驗的改革,在符合教學大綱的前提下,我們把原本分散的專業實驗整合成兩個綜合創新性實驗,分別為阿司匹林的合成及制劑和混合生育酚的提純及軟膏劑制備。
在阿司匹林的合成及制劑綜合實驗中,第一步學生合成阿司匹林原料藥,第二步對合成的阿司匹林進行紅外檢測以及用高效液相色譜法分析其純度,第三步進行阿司匹林片劑和膠囊的制備,第四步對阿司匹林片劑和膠囊進行質量檢測。這里涉及到七個單項實驗內容,我們通過選擇一種常規藥物——阿司匹林,把這些單項實驗有機地組合成一個綜合性實驗,讓學生從原料的合成到做成制劑產品。通過這個綜合實驗,學生不僅了解了整個藥物生產的一個流程,而且對實驗中涉及到的操作技能以及分析檢測方法也能做到很好的掌握。
在混合生育酚的提純及軟膏劑的制備綜合實驗中。第一步用離子交換法提純混合生育酚,第二步用薄層色譜和高效液相色譜對混合生育酚進行定性定量分析,第三步將混合生育酚加入軟膏劑中進行維生素E軟膏劑的制備。這里涉及到三個單項實驗內容,我們通過選擇一種天然產物有效成分——生育酚,把這些單項有機地組合成一個綜合性實驗,讓學生從生育酚提純開始到最后做成軟膏劑產品,把實驗教學和生產中的產品結合起來,大大激發了學生學習的積極性。
通過這兩個綜合創新性專業實驗的開設,我們把制藥工程專業學生要學習的四大塊內容:藥物合成、藥物分離、藥物分析、藥物制劑都整合進了專業實驗的教學中。在藥物合成方面,學生掌握酰化反應的基本原理,學習一種藥物——阿司匹林的合成方法;在藥物分離方面,學生掌握了冷卻結晶純化產品和柱層析法分離天然產物的方法;在藥物分析方面,學生學習了紅外檢測、薄層色譜定性分析、高效液相色譜定量分析以及片劑和膠囊的檢測方法;在藥物制劑方面,掌握了片劑、膠囊以及軟膏劑的制備。通過這兩個綜合創新性實驗的開設,把過去的單項實驗內容有機整合起來,學生不僅學習了藥物合成、分離、分析、制劑等各方面的知識,而且培養了綜合運用的能力,并且通過把實驗教學和產品制備結合起來,激發了學生學習的積極性,讓學生了解產品的整個制備過程,為以后走向社會生產實際打下基礎。
4 教學實踐效果
在整個教學過程中,實驗教學具有理論教學不可替代的作用,經過這幾年綜合創新性實驗的開設,提高了學生對專業知識的理解,訓練了學生的專業技能,調動了學生學習的積極性。在培養學生動手能力、觀察能力、分析問題與解決問題的能力、理論聯系實際方面的能力起到非常重要的作用。通過綜合創新性實驗教學,把實驗教學和產品化制備結合起來,提高了學生實際應用的能力,使學生具備初步的科研能力,有效提升學生的綜合素質,為其畢業后走向生產實際打下了基礎。
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