基于QbD理念的高職藥學有機化學教學改革與實踐

崔洪萌 徐勤娟 孫亞敏 李錫勇

（威海海洋職業學院 山東·威海 264300）

質量源于設計（Quality by Design,簡稱QbD）的概念在藥品行業不算陌生，即藥品的質量好壞取決于設計，最早是由美國食品藥品監督管理局提出的。藥品作為特殊的商品，其質量關乎國計民生，其生產、檢驗、銷售全過程都必須嚴格控制，市售藥品大部分是西藥，即全部或部分通過有機合成再利用適當的純化手段而得到的，因此在設計藥物合成路線及其質量的控制都要遵循“質量可控、安全有效”的原則。QbD理念貫穿于藥品研發、生產及質量控制過程中，藥品的生命周期都圍繞這一理念進行質量評估。

有機化學作為藥學專業基礎課程，是藥物研究、生產等崗位的基礎，傳統有機化學教學內容和課程設計太過繁雜，內容較難，高職學生很難接受，而且教學內容陳舊很難和崗位銜接，教學效果很差。基于課程、學生實際情況、校企合作和崗位工作內容，將質量源于設計的理念用于課程改革，統籌藥學課程體系和有機化學的課程地位，基于工作過程系統化重新設計有機化學教學內容，進行課程改革，提高教學效果。

1 有機化學教學改革的意義

中國是制藥大國，更是世界原料藥生產大國，從國家藥品監督管理局網站查詢到，國產藥品文號165970件，藥品生產企業7999家，藥品經營企業600053家，高職藥學專業的學生是藥品生產、經營、銷售的主力軍。鑒于藥品作為商品的特殊性，對藥學專業學生的素質、能力等各方面的要求要高于其他專業的學生，對于藥學專業的人才培養和課程的設計也是很大挑戰。

在藥學專業的課程體系中，有機化學不僅是藥學專業的基礎課程，更是連接藥物化學、藥物分析、藥劑學等核心課程的紐帶。有機化學作為專業基礎課，更偏重反應基礎理論，脫離崗位實際；藥物化學為專業核心課，偏重藥物結構和藥物療效的關系，課程內容均較為枯燥，且此兩門課程聯系較少。有機化學教學改革的目的是適當刪除復雜的反應機理，增加藥物化學結構及合成相關技能操作，體現藥學特色和崗位實際需求，橫向拓展藥學專業課程之間聯系，形成系統化的有機藥物合成化學知識體系。

有機化學作為專業基礎課，在傳統教學中存在諸多矛盾和挑戰，使得我們必須轉變思想理念，必須進行教學改革，有機化學的教學改革更要體現藥學特色和崗位實際需求，對藥學專業教師素質尤其是實踐能力提出了更高的要求。我校擔任藥學專業課程教學的教師90%以上具有藥品相關企業三年以上工作經驗，例如，藥品車間生產、藥物研發、質量保證（QA）、質量控制（QC）、藥品銷售、風險評估、藥品學術推廣、藥物臨床警戒等一線工作人員，教師具備從事藥品相關工作實踐技能，在教學中能夠根據實踐經驗設計教學內容，給枯燥無味的知識以具體藥物載體，提高學生學習興趣，提升學生職業能力。

2 有機化學教學改革的內容

有機化學教學改革旨在架起有機化學和藥物化學、天然藥物化學、藥物分析等課程之間、理論學習和生產實際之間的橋梁，將有機化學知識向藥物合成化學擴充，加強與核心課程的呼應和滲透，培養高素質的技術技能型藥學專業人才。因此，課程改革內容主要側重一下幾個方面：

2.1 基于典型藥物，精選有機化學教學內容

通過調研我國目前市場上藥物，有相當一部分藥物為有機合成所得，也有先通過發酵之后再通過若干步有機反應所得，通過匯總、分析藥物合成所涉及的反應類型，來確定有機化學的教學內容，去掉之前有機化學教材中較為陳舊內容，同時將藥物化學中的藥物—構效關系滲透到教學內容中，體現有機化學的生機和活力。在教學方式中，打破原來的結構—性質—反應機理的模式，轉而利用質量源于設計的理念，先介紹最終的藥物性質及質量特性，帶領學生查閱文獻資料，分析反應路線，從環保、經濟、安全、質量可控的角度選擇最優路線，再分析藥物結構特點，學生能夠學習知識點的同時，掌握有機化學反應及獲得實踐經驗。將有機化學知識點進行重組，把教學內容中典型任務，分解成具體工作任務，并將工作過程系統化，學生在學習一種藥物制備及性質過程中，掌握一類藥物的性質和制備，體現了工作過程系統化的教學過程。基于QbD理念構建工作過程系統化的有機化學課程典型工作任務如圖1所示。

圖1：基于QbD理念的有機化學教學項目

2.2 有效利用校企合作實現資源共享，通過空中課堂拓展知識體系

我校藥學專業向山東省內三十多家大型制藥企業輸送人才，企業有大量的教學資源和實踐經驗，為了實現學生就業的無縫對接，我們把企業生產經營經驗適當前移，學生在校或實習期間就邀請企業具有生產、研發、質量、銷售等豐富經驗的一線員工，利用空中課堂、在線課程、釘釘云端服務平臺，通過網絡直播的方式給學生傳授一線經驗，特別是典型藥物的放大生產工藝過程、控制、質量等，如何運用質量源于設計的理念控制生產中風險和關鍵參數，提高產品質量，把理論課程知識轉移至放大的實踐過程，不僅提升學習效果，還大大提高學生的學習興趣。

2.3 依托“技能興魯”技能大賽，將技能大賽納入教學過程，以賽促教，以賽促學，轉變考核模式

為了更好的激發學生潛力，加強知識系統化應用，細致研讀“技能興魯”技能大賽有機合成工的工種要求，設計學生技能大賽，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，這些經典藥物合成工藝相對比較成熟安全，便于在實驗室開展。雖然學生技能大賽只是小試，但是我們按照企業大生產中藥品生產的要求設計實驗過程，先讓學生設計從物料、反應設備選取、反應投料比、反應條件控制、反應時間控制、出料質量控制，產品純化溶劑選擇、純化條件、形成批生產記錄等進行小組設計，形成方案，然后分工合作、小組展示成果，最后評分標準除了上述內容，還有產品的產率、純度進行綜合評價，并將競賽成績計入期末考核。學生在此過程中真正將理論知識內化，打破了傳統上的教師設計內容步驟，而學生只負責重復實驗的局限性。同時，將實驗操作設計成技能競賽，更能引起學生的重視，學生在競賽過程中充分調動了積極性和創新性，他們能從大賽中獲取自身價值。

2.4 結合新藥研究熱點，提煉教學內容

課程要時刻體現“以學生為中心”的理念，學生要適應社會發展，必須緊跟時代潮流，及時了解專業研究的前沿領域和前沿技術。如結合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，利用藥物結構特點，提煉教學內容或項目。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新型冠狀病毒肺炎有效，但是可以利用其藥物特點，增加學生對藥物的學習興趣，激發學生創新精神和社會責任。與氯喹不同，瑞德西韋屬于國內外均未上市的新藥分子，是吉利德公司在研藥物，在體外和動物實驗中顯示對非典型肺炎（SARS）和中東呼吸綜合征（MERS）有抗病毒活性，但是體內抗病毒活性或新冠病毒肺炎的療效還有待于進一步證實，但是從藥物合成化學的角度，瑞德西韋是個很好的學習內容，國際頂級雜志《Nature》報道了其合成路線，其結構含有多個手性分子，合成步驟較多，涉及的反應類型也比較多，可以作為有機化學課程的拓展內容，讓學生學習，開拓學生的專業視野，增長見識。

2.5 課程考核方式轉變

打破原來的固定的期末卷面考核的方式結課，以每個項目設計、實操過程、產品收率質量和技能大賽成績等過程考核構成的綜合考核方式對學生課程學習進行監督，將考核貫穿于教學的全過程，而不是單純的期末考試，這也正符合了質量源于設計的理念，學生學習效果的好壞不是取決于最后一考，而取決于學習的全過程。通過全過程的考核，激發學生的學習興趣，對學習效果的評價起到了很好的作用。

3 結語

運用QbD的理念，切合藥物生命周期的全過程，將有機化學內容進行全面的設計和重組，形成工作過程系統化的教學項目，充分調動學生的積極性，提高學生在課程中的參與度，打破了原來一成不變的枯燥的紙上談兵式的知識灌輸，給課程教學注入了新的生命力，使得學習更貼近崗位實際。經過這一深入全面的教學改革，將常用藥物的合成及知識引入教學內容，使有機化學的教學內容有了活生生的載體，使教學由理想變為現實；同時，多樣化的課程考核方式相結合并貫穿于課程教學的全過程，提高了教學效果。質量源于設計的有機化學教學改革理念給其他藥學基礎課程和核心課程改革提供了的方向和先例，為我校藥學專業課程體系的科學構建奠定了基礎。