藥用高分子材料學綜合、設計性實驗項目的探索與實踐

只德賢 李建穎 趙彥巧 趙輝 王吰

[摘 要]藥用高分子材料學是制藥工程專業的一門基礎課程，其理論教學枯燥乏味、抽象不易理解，這里探索了一種與理論教學緊密結合的綜合、設計性實驗教學項目，旨在提高學生學習興趣的同時，加強學生對理論知識的認知和理解，培養學生的實踐能力和創新精神。

[關鍵詞] 藥用高分子材料學;綜合設計性實驗;實驗教學

藥用高分子材料學是制藥工程專業的一門必修課，融合了藥劑學、高分子化學、高分子物理、高分子材料學等多學科內容，具有涉及知識面廣、綜合性強的特點[1]。目前大多數采用單一課堂理論教學，學生在學習過程中感覺課程非常抽象，對一些基本原理和概念不能準確、深入理解，這樣既影響教學效果又不利于學生實踐能力的培養[2]。實驗教學是理論教學的重要補充，在理論教學基礎上增加實驗教學，將理論知識應用于具體實踐，可以大大促進學生對藥用高分子材料基本原理的掌握，增加對其性質和應用的認識和理解，最終達到培養學生邏輯思維、解決實際問題的能力[3]。

一、綜合、設計性實驗教學項目的設計

綜合性實驗是指該實驗的內容涉及到該門課程的綜合知識，或是與該門課程相關課程的知識，在實驗過程中，可能要使用到多種實驗技術，以完成最終的實驗目的，是學生在具有一定知識和技能基礎上進行綜合訓練的一種復合型實驗[4]。設計性實驗是指在給定實驗目的、實驗要求和實驗條件的情況下，由學生獨立設計出實驗方案、選擇實驗條件方法并加以實施，最后對實驗數據進行處理[4]。綜合、設計性實驗具有實驗內容綜合性、實驗方法和手段多元化的特征，可以培養學生的綜合分析能力，更好地滿足對創新型應用人才培養的要求。本課題嘗試在藥用高分子材料學理論教學基礎上開設綜合、設計性實驗教學項目，探討其在藥用高分子材料學實驗教學中的應用。

（一）設計思路

我院為制藥工程專業開設了藥用高分子材料學課程，在進行16學時的理論教學基礎上增設了綜合、設計性實驗項目共16學時。以某種典型的藥用高分子材料的理化性質和功能性質為基礎，通過設計和制備含有該高分子材料的藥物制劑來考察該材料在制劑中的應用[5]。從而使學生能在課堂理論教學的基礎之上鞏固和拓展所學的基本知識和原理，綜合掌握該高分子材料的性質和應用，達到培養學生實踐能力和創新能力的目的[6]。

（二）實驗項目設計方案

葛根素具有擴張血管、活血化瘀、改善微循環等藥理作用[7]。葛根素滴眼液臨床用于治療原發性開角型青光眼、原發性閉角型青光眼、高眼壓癥、繼發性青光眼等眼部疾病，效果優于其他滴眼劑[8]。但患者使用滴眼劑后大約有70%的藥液會直接從眼中溢出，若眨眼會有90%的藥液損失，顯著降低了其生物利用度[9]。如何通過使用藥用高分子材料解決葛根素滴眼液生物利用度較低的問題？泊洛沙姆是聚氧乙烯—聚氧丙烯嵌段共聚物，具有一系列不同相對分子量和聚氧丙烯/聚氧乙烯比例的品種[1]。該實驗項目利用泊洛沙姆具有溫度敏感的特點，設計成葛根素眼用原位凝膠，同時具備了液體與凝膠制劑的優點，以液體狀態滴入眼部，在結膜囊內對溫度作出響應，發生溶液—凝膠相變過程后形成凝膠，以期改善葛根素眼用液體制劑眼部滯留時間短、生物利用度低的問題，從而增加患者的順應性[10]。

1.設計性開放實驗部分——葛根素溫敏凝膠的處方優化。學生獨立完成處方優化設計。采用相應軟件進行實驗設計，以膠凝溫度為考察指標，以響應面法為優化設計方法，隨后進行數據處理，確定最佳處方和制備工藝，并根據需要準備后續實驗所用到的材料。

2.綜合性實驗部分——葛根素眼用溫敏凝膠的制備和溫度敏感性的考察。分為葛根素眼用溫敏凝膠的制備、溫度敏感性的考察（8學時）和葛根素眼用溫敏凝膠釋放度和溶蝕性的測定（8學時）兩個實驗項目。在上一步實驗的基礎上，按照優化的最佳處方在教師指導下由學生獨立制備葛根素眼用溫敏凝膠。后續可以采用不同的方法，如磁力攪拌法或黏度法來比較制備的葛根素眼用溫敏凝膠的溫度，比較使用不同方法的測定結果，并分析不同的方法對測定結果的影響。葛根素眼用溫敏凝膠的溶蝕性和釋放度測定：采用模擬人工淚液為釋放介質，同時測定溶蝕量和釋放量，采用分光光度法測定葛根素的濃度，進行數據處理，繪制溶蝕曲線和釋放曲線，并分析藥物的釋放機制。

二、教學效果評價

（一）綜合設計性實驗項目有利于學生學習興趣的提高

實驗教學是發現問題—提出問題—解決問題的過程。開設實驗課的目的除了加強動手能力外，更重要的是在實踐中培養學生分析和解決問題的能力。藥用高分子材料學實驗是利用各種高分子材料的不同理化性質來解決制劑工藝過程中出現的各種問題。引導學生利用已有的理論知識去主動分析和解決問題，使學生更直觀深入地理解藥用高分子材料學的理論知識，充分調動了學生的主觀能動性，拓展學習思路，提高學習興趣。

（二）綜合設計性實驗項目有利于學生實踐和創新能力的培養

綜合性實驗項目采用模塊化設計，可以靈活調整;實驗方法多元化，操作步驟詳略得當，給學生留下更多的獨立思考空間。開放實驗部分需要學生獨立完成處方設計，從文獻的檢索、閱讀、總結，到實驗方案的設計、實施和改進，需要學生全程參與每個環節，不僅可以鍛煉學生的文獻閱讀能力，加強對所學理論知識的認識和理解，同時提高了學生的動手能力，培養了學生的科研創新精神和嚴謹的科學作風。

總之，通過綜合設計性實驗教學項目的開設，充分調動了學生學習藥用高分子材料學的積極性和主動性。實驗教學具有直觀性、啟發性和綜合性的特點，對于理論性較強的知識模塊，通過綜合性實驗項目的開設，不僅僅能加強學生的實際操作能力，更好地把抽象的理論與活潑生動的實驗教學結合起來，從而滿足對創新型人才培養的要求。

參考文獻

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