工業藥劑學課程教學改革的探索與實踐

韓京

（江蘇師范大學，江蘇徐州 221116）

工業藥劑學是一門研究藥物劑型和制劑的生產技術、臨床應用、工程理論和質量控制等內容的綜合性應用技術科學，是藥劑學的核心，也是藥劑學的重要分支學科之一[1-2]。工業藥劑學是制藥工程專業的必修核心課程，專業性非常強，知識點多，并且隨著技術的進步，工業藥劑學的發展非常迅速。此外，工業藥劑學是一門實用性學科，與藥物實際生產和使用聯系非常密切。工業藥劑學的特點是理論性和實踐性都很強，知識點多且雜，目前僅上市銷售的藥物劑型種類就有幾十種之多，并且哪怕是同一種劑型，也涉及多種不同的輔料和溶劑類型，這些不同的輔料和溶劑等理化性質又不同，決定著它們的臨床應用存在很大的差異[3]。此外，藥物輔料的發展非常迅速，每年都有新輔料被開發應用，目前僅藥用輔料種類就有幾百種之多。

江蘇師范大學制藥工程專業是化學與材料科學學院所開設，本專業大部分學生第一志愿并非此專業，而是調劑到該專業的，由于很多學生高中沒有選修化學，也沒有相關藥學基礎，導致學生在工業藥劑學學習過程中存在很大的困難。筆者通過綜合分析本專業學生的學習現狀以及工業藥劑學的教學現狀，在實踐中嘗試了多種不同的教學方式，從四個方面對該課程的教學方式進行了改革探索和實踐，旨在通過充分發揮學生的主觀能動性來激發學生的學習熱情，提高學習效果，培養出適合新時代制藥工程專業發展需要的合格人才。

1 工業藥劑學的教學現狀分析

工業藥劑學傳統的理論課教學基本以課堂講授為主，教學方式較為單一，學生在課堂教學過程中容易感覺乏味和枯燥，學習興趣容易下降。此外，一些學生缺乏主觀能動性，在課前不預習，課堂上被動聽講，導致學習效果不佳，教學質量下降[4]。工業藥劑學學科知識的特點是章節多且不同章節之間知識點沒有明顯的邏輯連貫性，導致知識點較難吸收理解，許多學生反映在學習過程中抓不住重點和難點，找不到學習規律，普遍覺得工業藥劑學難學，容易產生畏懼心理。此外，許多藥學教師缺乏工業化生產實踐經驗，在講授工業藥劑學的設備、工藝、生產等知識點時難以聯系實際，課堂內容的生動性大打折扣。

2 工業藥劑學課程教學模式改革的探索

2.1 課堂講授階段采用更為豐富的教學手段

工業藥劑學與藥品實際生產過程聯系密切，如果采用文字較多的PPT 進行講解，學生缺乏共鳴，會導致學習效果欠佳[5]。為了避免出現這一情況，教師在教學過程中應采用多種教學手段，提高學生的注意力。對于多媒體教學而言，除了文字描述，還可以采用視頻、動畫、圖例等方式輔助教學。筆者在講解涉及工藝流程、制藥設備和車間等生產方面的知識點時，加入了許多相關的視頻或者Flash 動畫，這樣可以讓學生更直觀地了解相關知識點，加深印象，便于記憶。例如，在講解片劑的制備工藝時，播放片劑制備過程中輔料和主藥的混合、制粒、干燥和壓片等相關的生產視頻，使學生可以直觀了解片劑的制備過程；在介紹無菌制劑時，通過視頻演示流通蒸汽滅菌和紫外滅菌的過程，使學生更好地理解不同滅菌方式的操作和滅菌特點；在介紹緩控釋制劑時，通過動畫演示緩釋的過程和緩釋制劑與普通片劑崩解的過程，可以很好地幫助學生理解緩釋制劑的工作原理；在介紹靶向制劑時，通過動畫演示靶向制劑如何通過靶向分子定位到某一類型的細胞表面，讓學生直觀地了解靶向制劑的作用原理。總之，采用與知識點相關的動畫及視頻，使得課本上枯燥的知識點變得形象生動，可以彌補文字和圖片所導致的知識點不直觀的缺陷，學生的學習興趣明顯提高。

除了采用多媒體教學手段，考慮到工業藥劑學涉及常見劑型的設計原理、生產工藝和設備以及質量檢驗，知識點多且瑣碎，筆者認為在教學過程中采用板書形式仍然必要。筆者在課堂教學結束后，會預留一些時間、板書指導學生采用列表的方式對章節的重要知識點進行整理和歸納。例如，在講完溶液劑和混懸劑章節后，指導學生將這兩種制劑的區別進行列表歸納，學生能夠清楚地掌握它們分別屬于均相液體制劑和非均相液體制劑，它們的穩定性、粒徑和制備方法都有所區別。通過采用這種方式，既能培養學生針對瑣碎知識點的歸納總結能力，提高對瑣碎知識點的系統化學習能力，也能很好地促進學生掌握知識要點。

2.2 采用案例式教學法提高教學效果

案例式教學（Case-Based Teaching，CBT）起源于美國哈佛大學的一種情景案例教學手段，最早主要應用于法學和醫學學科教學，在后續發展中逐漸也應用于管理及其他學科的教學[6-7]。傳統的教學手段是由教師在教學過程中直接講授相關知識點，但對于大學教育來說，由于知識點多、知識內容龐大，即使學生在課堂上認真聽講做記錄，課后仍需要花費大量的時間去消化相關知識點。學生接受知識點的過程完全是被動的，參與教學積極性低，學習效果較差。案例式教學方式是模擬真實的事件，在教師的指導下，讓學生在模擬特定的情景中進行自主分析、體驗、決策和交流、查閱資料等活動，教師僅做最后總結。通過這樣的教學過程，讓學生自主去解決案例所涉及的問題，探尋其中的原理，從而能夠更好地培養學生解決問題的能力。從案例式教學的特點可知，該教學手段非常適用于工業藥劑學的教學過程，工業藥劑學大部分知識點是解決藥劑生產中遇到的實際問題[8]。在工業藥劑學教學過程中，通過將實際案例作為問題的引子，引導學生去查閱文獻資料，解決案例問題，學生不僅復習了課堂上所學習的知識點，而且在查閱資料解決問題的過程中，可以進一步培養探索問題的精神，激發對工業藥劑學學習的興趣，起到事半功倍的教學效果。案例式教學實施的關鍵是案例的選擇。首先，工業藥劑學選擇的案例必須是真實的，既可以是相關教師在科研過程中遇到的難題，也可以是真實的藥學案例報道。其次，選擇的案例必須與工業藥劑學的知識點相關，并且能促進學生對相關知識點的學習和吸收。最后，案例應該是典型案例，學生能夠較方便地搜索到相關的資料。

江蘇師范大學制藥工程專業所采用的《工業藥劑學》教材由化學工業出版社出版（吳正紅、周建平主編），以該教材為例，在第一篇——工業藥劑學的基礎知識中，由于都是基礎知識點，不適合引入相關案例。而在該教材的第二篇——常規劑型及其理論與技術中，液體制劑、固體制劑等基礎知識點較少，主要涉及相關劑型、輔料、處方等，適合教師在課堂教學前提供一些案例，引導學生去查閱資料，解決案例問題。對于該教材的第三篇——新型制劑與制備技術，涉及新劑型等較為復雜的知識點，如制劑新技術中的固體分散體、緩釋與控釋制劑、快速釋放制劑等，可以由教師先講授基礎知識點，再給學生提供案例，起到良好的教學效果。筆者在教學實踐中，以課堂教學的授課知識點出發，優選了一些與授課知識點相關的案例，以這些實際案例為出發點，通過引導學生去分析和解決案例的問題，引出知識點的內容。下面列舉兩個筆者在教學過程中所采用的具體實例，進行教學分析。

案例1：在靶向制劑這一章節，可以從抗腫瘤藥物副作用大作為切入點，腫瘤患者尤其是晚期腫瘤患者在治療過程中較為痛苦，導致這一現象的原因是抗腫瘤藥物無法特異性地靶向腫瘤組織和細胞。阿霉素和紫杉醇屬于廣譜抗腫瘤藥，對多種腫瘤具有治療作用[9]。但是這些藥物在產生藥效的同時，由于缺乏靶向性，會產生較為嚴重的副作用。在講授靶向制劑這一章節時，從阿霉素和紫杉醇的臨床應用限制入手，可以對學生提出以下兩個問題：（1）抗腫瘤藥物的副作用如何降低？（2）降低副作用的手段，其中蘊含著什么科學原理？靶向制劑技術就是通過合適的載體選擇性地將藥物輸送到需要發揮藥效的組織、器官、細胞甚至某一細胞器的技術，上述所提到的阿霉素和紫杉醇，分別采用了脂質體和白蛋白結合手段，通過構建紫杉醇白蛋白結合物和阿霉素脂質體，成功實現了藥物在腫瘤組織的特異性聚集，從而降低了這兩種藥物的毒副作用。在阿霉素和紫杉醇案例中，以阿霉素脂質體和紫杉醇白蛋白結合物為例，通過引導學生去查閱這兩種藥物原型和具有靶向作用的劑型之間副作用的差異，自然地引入靶向作用知識點，可以使學生更好地理解白蛋白結合物和脂質體等新劑型的起效機制和作用原理。

案例2：在《工業藥劑學》第二篇的十三章生物技術藥物制劑的講授中，可以選擇胰島素這一廣為人知的糖尿病治療藥物作為案例。相較于傳統藥物，生物技術藥物的使用較少，學生對相關知識點了解較少。但是胰島素屬于廣為人知的一種藥物，在本章的講授中，從胰島素的發現入手，引導學生查詢胰島素的優缺點，胰島素主要存在穩定性差這一缺點，這也是蛋白類藥物普遍存在的問題，限制了蛋白類藥物的臨床應用。在這里可以引入目前新上市的長效胰島素，如地特胰島素是通過在胰島素的側鏈引入脂肪酸，在人體內通過與人血清白蛋白結合提高胰島素的化學穩定性[10]。利用地特胰島素作為案例，通過分析其結構及劑型設計，講解蛋白類藥物的穩定性及穩定性分析方法，以及蛋白類藥物注射劑的處方設計等，不僅可以提前引入后續章節緩控釋制劑的相關知識點，也能使學生快速掌握這些比較晦澀難懂的知識點。

2.3 采用線上線下融合式教學手段

自2020 年以來，線上教學手段已經廣泛應用于大學教學。在此背景下，出現了一些的線上教學平臺，如騰訊會議、雨課堂、超星學習通等[11-12]。此外，線上教學資源也越來越豐富，學生可以不受地點和時間的限制進行自主學習。但是，線上教學對于學生的自制力要求較高，部分自制力較差的學生線上學習效率低下，學習效果欠佳。因此，筆者所采用的工業藥劑學的教學模式是融合線上線下教學，通過線上和線下教學手段的優勢互補來提高教學效果。主要采用的線上教學平臺是超星學習通，課前在平臺上布置相應的預習任務，如發布一些與劑型知識點相關的思考題、選擇題和教學視頻，引導學生根據教師發布的預習任務進行在線預習。超星學習通平臺還可以跟蹤學生的預習情況，這樣更有利于教師掌握學生的學習狀態。此外，教師還可以在學生的預習過程中收集學生遇到的問題，在課堂講授階段，可以有針對性地解答學生的疑問，這樣能夠很好地提高學生的課堂學習效率。課后，還可以根據課堂的教學效果在超星學習通平臺布置習題，根據學生的作業完成情況掌握他們對課堂知識點的學習情況，在后續教學過程中有針對性地調整課堂教學的節奏和內容，進一步提升課堂教學效果。

2.4 嘗試多元課堂建設

在江蘇師范大學制藥工程專業學生培養過程中，后期還有專業實習、設計性實驗、畢業論文、創新訓練等課程，在這些教學環節，許多內容都與工業藥劑學緊密相關，筆者認為要提高人才培養效果，教師可以嘗試建設多元課堂[13-14]。比如，筆者一直鼓勵本科生參與科研活動，在學生入學后，通過班主任、輔導員和專業課教師，鼓勵學生加入教師的實驗室。化學與材料科學學院教師承擔了多項國家級、省部級和市廳級科研項目，部分科研項目可以為學生提供與工業藥劑學知識點相關的實踐平臺。此外，學生還能在教師的指導下申請國家級、省級和校級“大創”項目，比如筆者所帶教的本科生就申請到了省級“大創”項目，進行多肽的長效化研究，這與工業藥劑學中的長效制劑知識點息息相關。通過科研活動，既可以開闊學生的科學視野，拓展科學思維，也可以提高學生分析和解決問題的能力，部分科研項目還可以提高工業藥劑學的教學效果。江蘇師范大學制藥工程專業要求學生完成專業的畢業論文任務，主題包括車間工藝設計、處方設計等。這要求學生綜合利用制藥工程和工業藥劑學中的項目技術經濟、工藝和處方設計等課程的知識，從工藝和處方的合理性、經濟性和可行性等角度進行分析，對處方和工藝計算、車間布局、設備安排等環節展開設計。同時要求教師在講授工業藥劑學時，也要培養學生的設計思想，在講解設備工作原理、工藝步驟、處方設計等內容時，適當結合畢業設計題目和內容，從而使得工業藥劑學課程有更豐富的外延和內涵，為學生畢業后在工作中解決工業藥劑學的實際生產問題打下基礎。

3 結語

筆者通過采用豐富課堂教學手段、案例式教學法、線上線下融合式教學手段和嘗試建設多元課堂開展教學改革，進行了工業藥劑學的課堂教學改革探索與實踐。通過實踐發現，采用教學改革措施的2019 級制藥班學生的學習效果和學習主動性均有提高，但是教學效果仍有提升空間。筆者認為，教學改革不是短期工作，而是一項需要持續開展的工作，建議制藥工程專業教師不斷自主學習，提高專業素養和教學水平，深度剖析工業藥劑學的教學內容與制藥工程專業其他專業必修課之間的聯系，通過開展持續性的教學改革，增加工業藥劑學課堂的趣味性，發掘學生的學習潛力，提高學生的學習能動性、課堂參與度，培養學生高度的社會責任感和良好的職業道德，最終培養出適應新時代制藥工程專業發展的應用型藥學人才。