基于QbD理念的高職藥學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

崔洪萌 徐勤娟 孫亞敏 李錫勇

（威海海洋職業(yè)學(xué)院 山東·威海 264300）

質(zhì)量源于設(shè)計(jì)（Quality by Design,簡(jiǎn)稱QbD）的概念在藥品行業(yè)不算陌生，即藥品的質(zhì)量好壞取決于設(shè)計(jì)，最早是由美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局提出的。藥品作為特殊的商品，其質(zhì)量關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，其生產(chǎn)、檢驗(yàn)、銷售全過(guò)程都必須嚴(yán)格控制，市售藥品大部分是西藥，即全部或部分通過(guò)有機(jī)合成再利用適當(dāng)?shù)募兓侄味玫降?，因此在設(shè)計(jì)藥物合成路線及其質(zhì)量的控制都要遵循“質(zhì)量可控、安全有效”的原則。QbD理念貫穿于藥品研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量控制過(guò)程中，藥品的生命周期都圍繞這一理念進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。

有機(jī)化學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，是藥物研究、生產(chǎn)等崗位的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)太過(guò)繁雜，內(nèi)容較難，高職學(xué)生很難接受，而且教學(xué)內(nèi)容陳舊很難和崗位銜接，教學(xué)效果很差?；谡n程、學(xué)生實(shí)際情況、校企合作和崗位工作內(nèi)容，將質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的理念用于課程改革，統(tǒng)籌藥學(xué)課程體系和有機(jī)化學(xué)的課程地位，基于工作過(guò)程系統(tǒng)化重新設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行課程改革，提高教學(xué)效果。

1 有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的意義

中國(guó)是制藥大國(guó)，更是世界原料藥生產(chǎn)大國(guó)，從國(guó)家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站查詢到，國(guó)產(chǎn)藥品文號(hào)165970件，藥品生產(chǎn)企業(yè)7999家，藥品經(jīng)營(yíng)企業(yè)600053家，高職藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生是藥品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、銷售的主力軍。鑒于藥品作為商品的特殊性，對(duì)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的素質(zhì)、能力等各方面的要求要高于其他專業(yè)的學(xué)生，對(duì)于藥學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程的設(shè)計(jì)也是很大挑戰(zhàn)。

在藥學(xué)專業(yè)的課程體系中，有機(jī)化學(xué)不僅是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，更是連接藥物化學(xué)、藥物分析、藥劑學(xué)等核心課程的紐帶。有機(jī)化學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，更偏重反應(yīng)基礎(chǔ)理論，脫離崗位實(shí)際；藥物化學(xué)為專業(yè)核心課，偏重藥物結(jié)構(gòu)和藥物療效的關(guān)系，課程內(nèi)容均較為枯燥，且此兩門(mén)課程聯(lián)系較少。有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的目的是適當(dāng)刪除復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理，增加藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)及合成相關(guān)技能操作，體現(xiàn)藥學(xué)特色和崗位實(shí)際需求，橫向拓展藥學(xué)專業(yè)課程之間聯(lián)系，形成系統(tǒng)化的有機(jī)藥物合成化學(xué)知識(shí)體系。

有機(jī)化學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，在傳統(tǒng)教學(xué)中存在諸多矛盾和挑戰(zhàn)，使得我們必須轉(zhuǎn)變思想理念，必須進(jìn)行教學(xué)改革，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)改革更要體現(xiàn)藥學(xué)特色和崗位實(shí)際需求，對(duì)藥學(xué)專業(yè)教師素質(zhì)尤其是實(shí)踐能力提出了更高的要求。我校擔(dān)任藥學(xué)專業(yè)課程教學(xué)的教師90%以上具有藥品相關(guān)企業(yè)三年以上工作經(jīng)驗(yàn)，例如，藥品車間生產(chǎn)、藥物研發(fā)、質(zhì)量保證（QA）、質(zhì)量控制（QC）、藥品銷售、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、藥品學(xué)術(shù)推廣、藥物臨床警戒等一線工作人員，教師具備從事藥品相關(guān)工作實(shí)踐技能，在教學(xué)中能夠根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，給枯燥無(wú)味的知識(shí)以具體藥物載體，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生職業(yè)能力。

2 有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革旨在架起有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥物分析等課程之間、理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際之間的橋梁，將有機(jī)化學(xué)知識(shí)向藥物合成化學(xué)擴(kuò)充，加強(qiáng)與核心課程的呼應(yīng)和滲透，培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能型藥學(xué)專業(yè)人才。因此，課程改革內(nèi)容主要側(cè)重一下幾個(gè)方面：

2.1 基于典型藥物，精選有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容

通過(guò)調(diào)研我國(guó)目前市場(chǎng)上藥物，有相當(dāng)一部分藥物為有機(jī)合成所得，也有先通過(guò)發(fā)酵之后再通過(guò)若干步有機(jī)反應(yīng)所得，通過(guò)匯總、分析藥物合成所涉及的反應(yīng)類型，來(lái)確定有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，去掉之前有機(jī)化學(xué)教材中較為陳舊內(nèi)容，同時(shí)將藥物化學(xué)中的藥物—構(gòu)效關(guān)系滲透到教學(xué)內(nèi)容中，體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)的生機(jī)和活力。在教學(xué)方式中，打破原來(lái)的結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—反應(yīng)機(jī)理的模式，轉(zhuǎn)而利用質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的理念，先介紹最終的藥物性質(zhì)及質(zhì)量特性，帶領(lǐng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，分析反應(yīng)路線，從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全、質(zhì)量可控的角度選擇最優(yōu)路線，再分析藥物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)及獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。將有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重組，把教學(xué)內(nèi)容中典型任務(wù)，分解成具體工作任務(wù)，并將工作過(guò)程系統(tǒng)化，學(xué)生在學(xué)習(xí)一種藥物制備及性質(zhì)過(guò)程中，掌握一類藥物的性質(zhì)和制備，體現(xiàn)了工作過(guò)程系統(tǒng)化的教學(xué)過(guò)程?；赒bD理念構(gòu)建工作過(guò)程系統(tǒng)化的有機(jī)化學(xué)課程典型工作任務(wù)如圖1所示。

圖1：基于QbD理念的有機(jī)化學(xué)教學(xué)項(xiàng)目

2.2 有效利用校企合作實(shí)現(xiàn)資源共享，通過(guò)空中課堂拓展知識(shí)體系

我校藥學(xué)專業(yè)向山東省內(nèi)三十多家大型制藥企業(yè)輸送人才，企業(yè)有大量的教學(xué)資源和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生就業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，我們把企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)前移，學(xué)生在校或?qū)嵙?xí)期間就邀請(qǐng)企業(yè)具有生產(chǎn)、研發(fā)、質(zhì)量、銷售等豐富經(jīng)驗(yàn)的一線員工，利用空中課堂、在線課程、釘釘云端服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播的方式給學(xué)生傳授一線經(jīng)驗(yàn)，特別是典型藥物的放大生產(chǎn)工藝過(guò)程、控制、質(zhì)量等，如何運(yùn)用質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的理念控制生產(chǎn)中風(fēng)險(xiǎn)和關(guān)鍵參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把理論課程知識(shí)轉(zhuǎn)移至放大的實(shí)踐過(guò)程，不僅提升學(xué)習(xí)效果，還大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 依托“技能興魯”技能大賽，將技能大賽納入教學(xué)過(guò)程，以賽促教，以賽促學(xué)，轉(zhuǎn)變考核模式

為了更好的激發(fā)學(xué)生潛力，加強(qiáng)知識(shí)系統(tǒng)化應(yīng)用，細(xì)致研讀“技能興魯”技能大賽有機(jī)合成工的工種要求，設(shè)計(jì)學(xué)生技能大賽，如阿司匹林的合成及純化，乙酰苯胺的合成及純化，布洛芬的合成純化，七氟烷的溶劑回收，這些經(jīng)典藥物合成工藝相對(duì)比較成熟安全，便于在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展。雖然學(xué)生技能大賽只是小試，但是我們按照企業(yè)大生產(chǎn)中藥品生產(chǎn)的要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，先讓學(xué)生設(shè)計(jì)從物料、反應(yīng)設(shè)備選取、反應(yīng)投料比、反應(yīng)條件控制、反應(yīng)時(shí)間控制、出料質(zhì)量控制，產(chǎn)品純化溶劑選擇、純化條件、形成批生產(chǎn)記錄等進(jìn)行小組設(shè)計(jì)，形成方案，然后分工合作、小組展示成果，最后評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)除了上述內(nèi)容，還有產(chǎn)品的產(chǎn)率、純度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并將競(jìng)賽成績(jī)計(jì)入期末考核。學(xué)生在此過(guò)程中真正將理論知識(shí)內(nèi)化，打破了傳統(tǒng)上的教師設(shè)計(jì)內(nèi)容步驟，而學(xué)生只負(fù)責(zé)重復(fù)實(shí)驗(yàn)的局限性。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)成技能競(jìng)賽，更能引起學(xué)生的重視，學(xué)生在競(jìng)賽過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)了積極性和創(chuàng)新性，他們能從大賽中獲取自身價(jià)值。

2.4 結(jié)合新藥研究熱點(diǎn)，提煉教學(xué)內(nèi)容

課程要時(shí)刻體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的理念，學(xué)生要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，必須緊跟時(shí)代潮流，及時(shí)了解專業(yè)研究的前沿領(lǐng)域和前沿技術(shù)。如結(jié)合2020年新型冠狀病毒肺炎治療期間潛在有效藥物氯喹（羥氯喹）和瑞德西韋的研究為切入點(diǎn)，利用藥物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提煉教學(xué)內(nèi)容或項(xiàng)目。氯喹（羥氯喹）是一種喹啉類抗瘧老藥，雖然目前并不知道其是否對(duì)新型冠狀病毒肺炎有效，但是可以利用其藥物特點(diǎn)，增加學(xué)生對(duì)藥物的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任。與氯喹不同，瑞德西韋屬于國(guó)內(nèi)外均未上市的新藥分子，是吉利德公司在研藥物，在體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示對(duì)非典型肺炎（SARS）和中東呼吸綜合征（MERS）有抗病毒活性，但是體內(nèi)抗病毒活性或新冠病毒肺炎的療效還有待于進(jìn)一步證實(shí)，但是從藥物合成化學(xué)的角度，瑞德西韋是個(gè)很好的學(xué)習(xí)內(nèi)容，國(guó)際頂級(jí)雜志《Nature》報(bào)道了其合成路線，其結(jié)構(gòu)含有多個(gè)手性分子，合成步驟較多，涉及的反應(yīng)類型也比較多，可以作為有機(jī)化學(xué)課程的拓展內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)習(xí)，開(kāi)拓學(xué)生的專業(yè)視野，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)。

2.5 課程考核方式轉(zhuǎn)變

打破原來(lái)的固定的期末卷面考核的方式結(jié)課，以每個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)操過(guò)程、產(chǎn)品收率質(zhì)量和技能大賽成績(jī)等過(guò)程考核構(gòu)成的綜合考核方式對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)督，將考核貫穿于教學(xué)的全過(guò)程，而不是單純的期末考試，這也正符合了質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的理念，學(xué)生學(xué)習(xí)效果的好壞不是取決于最后一考，而取決于學(xué)習(xí)的全過(guò)程。通過(guò)全過(guò)程的考核，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)起到了很好的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用QbD的理念，切合藥物生命周期的全過(guò)程，將有機(jī)化學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和重組，形成工作過(guò)程系統(tǒng)化的教學(xué)項(xiàng)目，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生在課程中的參與度，打破了原來(lái)一成不變的枯燥的紙上談兵式的知識(shí)灌輸，給課程教學(xué)注入了新的生命力，使得學(xué)習(xí)更貼近崗位實(shí)際。經(jīng)過(guò)這一深入全面的教學(xué)改革，將常用藥物的合成及知識(shí)引入教學(xué)內(nèi)容，使有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容有了活生生的載體，使教學(xué)由理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)；同時(shí)，多樣化的課程考核方式相結(jié)合并貫穿于課程教學(xué)的全過(guò)程，提高了教學(xué)效果。質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革理念給其他藥學(xué)基礎(chǔ)課程和核心課程改革提供了的方向和先例，為我校藥學(xué)專業(yè)課程體系的科學(xué)構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。