制藥工程專業創新性綜合實驗課程的探索與實踐

張忠山，王曉梅，錢 坤，劉春冬，張立欽

（湖州師范學院生命科學學院，浙江 湖州 313000）

制藥工程專業創新性綜合實驗課程的探索與實踐

張忠山，王曉梅，錢 坤，劉春冬，張立欽

（湖州師范學院生命科學學院，浙江 湖州 313000）

提升制藥工程專業學生操作能力一直是高校不斷探索的課題，《制藥工程專業本科教學質量國家標準》要求高校采取理論課程與實驗課程相結合的培養方案，加大對學生操作能力的培養。基于當前藥企對本科人才的精細化需求，為進一步加強學生動手能力和思考能力培養，將天然藥物化學、藥劑學、藥物分析3門專業核心課程加以綜合，改為一門綜合實驗課程。教學中選取某一藥物，按照大生產操作流程，截取合適的工藝技術，從原料制備、劑型構建和質量控制3方面入手，讓學生按步驟操作，最終通過質量分析結果檢驗學生操作能力。這不僅能使學生直觀認識藥品生產及分析的整個流程，而且記憶深刻，也為將來研究生階段的實驗操作奠定基礎。

制藥工程；綜合實驗；創新型人才

制藥工程專業在我國發展已有近20年時間，培養了一批批新世紀建設所需要的高層次醫藥人才[1]。該專業操作性非常強，不僅需要學生熟練掌握工程類和藥學基礎理論，而且需要具備與制藥企業相適應的制藥設計及操作能力[2]。隨著醫藥產業的迅猛發展，企業的需求和工藝的精準性對制藥工程專業學生綜合能力提出了更高要求，高校必須進行改革，不斷提高學生操作和創新能力[3]。我校開設制藥工程專業已有11年，先后引進具有藥學、工程學和生物技術相關背景的教師十余人，根據《制藥工程專業本科教學質量國家標準》要求，實施了理論課程與實驗課程相結合的培養方案，加大了對學生操作能力的培養。為進一步提升學生動手能力和思考能力，本專業從2014年開始結合我校師范院校背景和優勢學科，依托學院公共基礎研究平臺和藥學相關教學實驗平臺，開設了創新性綜合實驗課程，在制定實驗課程體系時與理工科高校和醫藥類高校有所不同，充分體現我校特色，取得了較好的教學效果。

1 課程實施背景與總體方案

目前很多學校制藥工程專業開設了實驗課，但仍建立在原有的藥學或化學工程實驗課基礎上，并且各門課程的實驗課相對獨立[4，5]。另外很多教師采取傳統教學模式，先講解相關實驗步驟，然后讓學生按照步驟完成操作。其結果是很多學生不動腦筋，既沒有鍛煉創新能力，也沒有鍛煉動手能力。

部分高校進行了改革創新，開設了相關綜合實驗課程，取得了較好的效果。陳三寶等在漢防己甲素注射液綜合實驗中，先進行原料提取和工藝優化，然后進行劑型制備和質量分析等操作，完全模擬工廠生產流程，大大鍛煉了學生綜合能力[6]。馮書曉等也采取以上思路，開設了阿司匹林原料劑型和分析綜合實驗，效果甚佳[7]。其他一些院校制藥工程專業也開設了類似的綜合實驗[8～11]，進行了化學藥的工藝流程改編，值得借鑒。

我校制藥工程專業綜合實驗課程雖然起步較晚，但已開設了3年。鑒于學生知識基礎，教學大綱將本實驗課程安排在大四上學期，此時學生基本結束了專業課學習，對各種理論有了充分的認識，開設綜合實驗對鞏固理論知識起到很好的作用。我校將天然藥物化學、藥劑學、藥物分析3門專業核心課程加以綜合，改為一門綜合實驗課程。課上選取某一上市藥物，按照大生產操作流程，截取合適的工藝技術，從原料制備、劑型構建和質量控制3方面入手，讓學生按步驟操作，最終通過質量分析結果檢驗學生操作能力。這不僅使學生直觀認識了藥品生產及分析的整個流程，而且記憶深刻，調動了學習積極性，也為將來研究生階段的實驗操作奠定了基礎。

2 綜合實驗的具體實施過程

2.1 實驗內容的確定

教師綜合考慮實驗教學大綱要求，根據實驗室條件和學生學習現狀，設計出具有一定可操作性且難度適中的實驗項目，整個實驗過程要反映理論課學習的大部分內容，充分體現學生的基本操作能力。依據這一思路，教師參考目前成熟的實驗課程體系，反復考慮，最終設計出實驗項目。

2.2 布置課題與提出方案

教師提前公布實驗項目和基本要求（見表1），讓學生根據所學知識及查找的資料，自行分組設計實驗方案與步驟。然后各小組內進行充分討論，分析各種工藝路線并修改，最終以小組為單位提交實驗步驟設計報告并附上參考資料和文獻。

表1 綜合實驗項目與涉及知識點

2.3 實驗設計與討論報告

課前教師認真閱讀各小組的設計報告，分析學生提出的技術路線的可行性，并提出相關建議方案，發給學生再次討論分析，讓學生明白所有設計路線依據的理論知識。有一些關鍵問題教師要在實驗前進行說明。例如，鹽酸小檗堿的提取精制中，要考慮先水提還是醇提；在制備劑型時，考慮該劑型制備的可行性、人體吸收率、穩定性等因素。要讓學生明白在設計實驗工藝路線時，所用試劑材料要容易采購，并且無毒、環保、準確性高。對一些學生意見有分歧的問題，教師可以結合理論知識加以引導，鼓勵學生表達個人觀點。同時對一些步驟允許學生自主探索，并與采用不同步驟的學生進行結果比較，加深學生對實驗的印象[12]。

2.4 實驗實施

完成前期各項準備后，學生按照教師的講解和討論結果，分組分工完成整個實驗。實驗不僅要求數據準確，還要求操作規范。學生遇到不理解的問題及時交流，必要時請教師進行指導。整個實驗過程允許學生進行創新研究，在保證人員、設備安全的前提下探索某個非計劃的步驟。最重要的是，在實驗過程中培養學生團隊合作意識，要求其相互配合、相互學習，有問題共同解決，這也有利于培養學生人際交往能力。

2.5 網上課程管理與評價

實驗課程評估以過程性評估為主，成績占總成績的70%以上。綜合實驗課程評估使用班課手機軟件，其具備簽到、隨機抽簽回答問題、上傳課件資源、在線測試、問卷投票、答疑功能，還能統計各個模塊的成績[13，14]。采用翻轉課堂教學模式，教師提前上傳實驗原理講解等視頻資料，學生可以預習，制訂學習計劃，這樣在上課時能省出更多時間來討論和做實驗。

2.6 總結與反思

實驗完成后，留出足夠的時間開展交流與討論活動，讓學生認真分析實驗過程中出現的問題，并提出解決方案。教師對提出有效解決方法的學生進行表揚和加分，并講解相關理論知識，讓學生在以后的實驗過程中加以注意。

3 課程開設效果

經過綜合實驗課程，學生培養了自主學習能力、文獻查閱能力、團隊協作精神[15]。在下半年的考研復試中，很多學生實驗操作能力得到了面試專家的肯定，操作分數非常高。此外，有多位學生在省生命科學競賽和化學競賽中獲獎，先后有7位學生獲得國家級大學生創新創業計劃項目資助，有15位學生獲得省大學生科技計劃項目資助。經調查走訪發現，很多畢業生對綜合實驗課程非常滿意，認為自己的動手能力得到極大的鍛煉，學會了主動學習和討論問題，企業對自己認可度很高。

4 結語

經過3年的綜合實驗課程教學實踐，制藥工程專業學生對專業的認識大大加深，充分體會到制藥工程的內涵。學生不僅創新能力有所提高，而且交流溝通能力得到加強，實驗操作能力進步明顯，實驗課不再枯燥乏味，教師教學積極性也得到提升。需要注意的是，由于本專業實驗硬件條件有限，很多實驗無法開展，因此需要加強實驗設施建設。另外加強與藥企交流也是以后教學的重點，利用藥企的硬件優勢開展部分實驗項目，可以大大提高本專業實驗課程開出率，加強學生綜合能力培養。

[1]宋航.制藥工程專業實驗[M].北京：化學工業出版社，2009.

[2]元英進，尤啟冬，于奕峰，等．制藥工程本科專業建設研究[J]．化工高等教育，2006，23（1）：12-15．

[3]歐陽臻，于小鳳，陳紅霞，等．制藥工程專業綜合實驗的教學改革研究[J]．中國當代醫藥，2012，19（5）：140-141．

[4]馬紅梅，侯志安，徐仲玉，等．制藥工程專業實驗課程建設的探索與實踐[J]．實驗室研究與探索，2010，29（5）：112-115．

[5]張起輝，徐溢，何麗，等．制藥工程專業實踐教學中的人才培養新思路[J]．化工高等教育，2013，30（4）：46-49．

[6]陳三寶，朱智勇．制藥工程專業實驗一體化教學改革的探索[J]．藥學教育，2010，29（3）：185-187．

[7]馮書曉，劉振，李小瑩，等．制藥工程專業大型綜合性實驗的開發與實施[J]．藥學教育，2009，25（1）：53-55．

[8]劉鳳志，王守箐，張海娟，等．制藥工程專業實驗教學體系的探索與實踐[J]．化工高等教育，2014（2）：8-10．

[9]徐凌云，趙靜國，陳平，等．制藥工程專業實驗課程教學改革[J]．藥學教育，2014，30（6）：69-71．

[10]呂亞萍，夏春年，鐘光祥，等．化學制藥專業實驗教學的建設與實踐[J]．實驗室研究與探索，2010，29（11）：113-115．

[11]郭瑩，余勤，萬海同，等．中醫藥背景下制藥工程專業實驗教學改革初探[J]．中國科教創新導刊，2011（10）：28．

[12]朱曉霞，張勇，霍冀川，等．基于化學綜合設計實驗的教學方法研究[J]．廣州化工，2010，38（8）：273-274．

[13]楊韌，謝海英．基于CDIO教育理念的數學實驗課程教學改革[J]．實驗室研究與探索，2012，31（4）：121-123．

[14]邵明杰．基于微視頻資源的翻轉課堂在實踐教學中的應用研究[D]．武漢：華中師范大學，2014．

[15]謝曉梅，王鳳平，湯曙明，等．實驗教學中心的建設思路與運行模式[J]．實驗室研究與探索，2005，24（2）：103-105．

G423．07

A

1671-1246（2017）23-0126-03

注：本文系國家社會科學基金特別委托項目（16@ZH005）；浙江省高等教育課堂教學改革研究項目（kg20160421）；湖州師范學院教學改革研究項目（JGB14023）