制藥分離工程課程建設(shè)思路探討

摘要：結(jié)合制藥分離工程課程的內(nèi)容和特點與相關(guān)課程建設(shè)的文獻資料，從優(yōu)化調(diào)整教學內(nèi)容、改進教學方法兩個方面探討了提高制藥分離工程課程教學質(zhì)量的思路與方法。

關(guān)鍵詞：制藥分離工程；課程建設(shè)；本科

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）39-0210-02

藥物品種的多樣性、藥物分子空間結(jié)構(gòu)的復雜性以及人們對藥物質(zhì)量愈來愈嚴格的要求，促進了制藥分離過程的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。藥物分離工程課是制藥工程專業(yè)的主干課程之一，通過該課程的學習，學生應該理解藥物體系的基本特點及對分離過程的特殊要求，掌握藥物的分離純化方法、常見單元操作的基本原理與相關(guān)設(shè)備、工業(yè)操控方式與操控因素及其適用性；能夠獨立運用所學的專業(yè)知識，設(shè)計合理的提取或精制的工藝路線和改造現(xiàn)有工藝，并能從理論上解釋生產(chǎn)實際中的各種現(xiàn)象，結(jié)合所學知識分析解決試驗研究和工業(yè)化生產(chǎn)遇到問題的能力。作為制藥工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，我校已有10年的開課歷史，多年的教學實踐中，我們深感目前課程建設(shè)還存在著一些問題和差距，尚存在專業(yè)教材等教學資源有限、教學內(nèi)容缺乏相應實例，尚不能充分體現(xiàn)工程特點、有關(guān)計算和設(shè)計難以滿足教學科研需要、分離單元操作難以突出制藥工程的特色等不足，本文根據(jù)教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題對制藥分離工程課程建設(shè)思路進行了探討。

一、優(yōu)化調(diào)整教學內(nèi)容

1.制藥分離工程課程主要內(nèi)容和特點。該課程涉及化學化工與生物學科交叉的領(lǐng)域，與藥物化學、天然藥物化學、微生物學、高等數(shù)學、化工原理等學科關(guān)系密切，主要研究藥物提取、分離與純化技術(shù)與理論，內(nèi)容包括細胞的分離與破碎、初級分離、膜分離、萃取、吸附分離技術(shù)和理論、液相色譜、親和色譜、電泳、結(jié)晶、干燥等，其中有些內(nèi)容與其他課程有部分交叉，如儀器分析中涉及的液相色譜、親和色譜、電泳等內(nèi)容?；ぴ碇猩婕暗妮腿?、膜分離、吸附分離、結(jié)晶、干燥等內(nèi)容。

2.調(diào)整優(yōu)化教學內(nèi)容。（1）增加有關(guān)醫(yī)藥產(chǎn)品案例，強調(diào)分離單元操作的重要性。學習每個分離單元操作之前，都選擇幾個常用或代表性藥品的工業(yè)化生產(chǎn)，從數(shù)據(jù)對比出發(fā)，闡明國內(nèi)外制藥分離過程的現(xiàn)狀與差距，指出現(xiàn)階段我國在制藥分離技術(shù)領(lǐng)域所面臨的機遇與挑戰(zhàn)，強調(diào)制藥分離技術(shù)在藥物制備過程中起到的重要作用。例如結(jié)晶過程的學習，以王靜康院士主持完成的“八五”重點科技攻關(guān)項目“青霉素結(jié)晶新工藝與設(shè)備”為例。王靜康院士曾說，“我國是制造大國，但還不是制造強國”。我國青霉素原料藥曾占國際市場的二分之一到三分之一，該研究成果的應用，行業(yè)推廣面占到90%以上，生產(chǎn)能力了提高70%，節(jié)能70%以上，節(jié)約溶劑超過30%，降低三廢排放30%以上，同時克服了國產(chǎn)青霉素效價低、用后易過敏等不足，每年為國家新增利稅近億元。再如國產(chǎn)與進口注射用鹽酸大觀霉素的比較，由于原料藥在藥物粒度和晶形方面存在的問題，患者感覺癥狀好轉(zhuǎn)要比用進口淋必治晚2～4h，并且存在堵塞針頭的問題。研究表明，懸浮注射劑藥物粒度越小，溶解速度越快，在血漿中的濃度就越高，吸收得越快。鹽酸大觀霉素成品粒度要求小于15μm的占90%以上，這須以結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布集中為保障。晶形影響注射性質(zhì)（即通針），因為即使經(jīng)粉碎后粒度很小的針狀晶體，也可能因某一方向尺寸過大而堵塞針頭。另外，良好的晶形還可以提高收率。（2）精練教學內(nèi)容。針對與其他課程部分交叉的內(nèi)容，通過與相關(guān)課程教師交流探討各自的教學側(cè)重點，精練本課程教學內(nèi)容。所選教學內(nèi)容要充實精要、信息量大、重點突出、點面結(jié)合、深淺適度、系統(tǒng)性強。例如萃取過程在化工原理中已學習萃取的基本概念、萃取過程的流程和相關(guān)計算、萃取設(shè)備等內(nèi)容，本課程在涉及部分抗生素的萃取過程的流程及相關(guān)計算的基礎(chǔ)上，結(jié)合藥物的生產(chǎn)應用重點學習近年來發(fā)展的萃取新技術(shù)如雙水相萃取、反膠團萃取以及超臨界流體萃取。色譜分離過程則結(jié)合藥物的生產(chǎn)應用重點學習凝膠過濾色譜、離子交換色譜、疏水性相互作用層析、制備加壓色譜、模擬移動床色譜、擴展床色譜、動態(tài)軸向壓縮色譜等制藥工業(yè)中應用且比較先進的內(nèi)容。（3）引入學科前沿知識、培養(yǎng)學生的自學能力。查閱前沿知識，及時、快速、準確地將課堂學習內(nèi)容與最新的科技成果對接，開闊學生視野，激發(fā)學生的科研與創(chuàng)新意識。查閱文獻是學生獲得知識的重要途徑之一，學生不僅可以到圖書館去查閱相關(guān)書籍、期刊，而且還可登陸電子資源如中國期刊網(wǎng)、中國碩博士論文庫、超星圖書館、SpringerLink、Elsevier等中外文數(shù)據(jù)庫。肝素鈉（heparin）是粘多糖硫酸酯類抗凝血藥，我國是世界上粗品肝素鈉的主要出口國，由于加工技術(shù)和裝備水平達不到要求，所產(chǎn)肝素鈉低效價、低附加值，引入模擬移動床色譜分離設(shè)備制備肝素鈉，產(chǎn)品純度和收率都大于98%，產(chǎn)品效價>160U/mg。再如學習雙水相萃取過程中的成相聚合物的回收，可以結(jié)合Journal of Chromatography A.上的1篇文章講述熱促相分離高聚物EO-PO。此外，為使學生方便地查閱、理解外文文獻，課堂上還應重視雙語教學。

二、教學方法的改進

由于該課程涉及的相關(guān)課程和基礎(chǔ)理論、基本知識較多以及各部分教學內(nèi)容相互聯(lián)系不是很緊密等特點，藥物分離工程是制藥工程專業(yè)中比較難學的一門專業(yè)課，教學實踐中應不斷改進教學方法，引導學生學習、提高學習效率。

1.多媒體教學手段的運用。多媒體信息量大、容量大，節(jié)約了空間和時間，提高了教學效率。多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動影像這樣的特點，多媒體課件可使課堂講授形象生動，提高學生學習制藥分離工程的興趣，激發(fā)學習的積極性和主動性。當然目前制作的課件還沒能充分體現(xiàn)教與學的互動，動態(tài)畫面和超級鏈接較少，在今后的教學實踐中應在充分利用powerpoint的基礎(chǔ)上，盡可能多采用動畫如flash、avi等制作教學課件，增強直觀性，不斷補充完善。采用多媒體講清各分離單元的核心部件，如色譜分離的色譜柱、膜分離過程中的膜等，隨后將完整的工藝流程進行展示，結(jié)合儀器設(shè)備圖、工藝流程圖進行講解。

2.教學方式的多樣性。讓學生在有限的學時中能夠理解所學的基礎(chǔ)理論和相應實踐技能，就必須以學生為主體、教師為指導，充分調(diào)動學生的學習積極性，避免滿堂灌的教學方式，靈活多樣地運用多種教學方法。采用啟發(fā)式教學，從教師傳統(tǒng)的傳道授業(yè)解惑到師生間的雙向交流互動，在設(shè)問、思考、回答、解答及精講過程中使師生的思維同步，可充分調(diào)動學生積極性。

3.結(jié)合教學內(nèi)容，綜合運用多種教學手段，合理選擇教具、實驗、多媒體等適當?shù)慕虒W手段輔助教學。目前的授課大多采用多媒體方式，由于速度過快，有些內(nèi)容不利于學生的掌握和深入理解，尤其是理論模型、公式推導、相關(guān)計算等內(nèi)容。綜合運用多種教學手段，合理選擇教具、實驗、多媒體等適當?shù)慕虒W手段輔助教學，有利于對有些難理解內(nèi)容的學習掌握，例如采用板書可增加學生的理解時間，使師生思維達到同步，但是板書要力求簡潔、準確、層次分明、邏輯思路清晰、條理性強，重點、難點有突出標記，涉及圖形、圖線要標準、規(guī)范。

4.實驗課采用案例式教學，促進實驗基本技能的提高。“參與”是“掌握”的保障，實驗過程中充分調(diào)動起全體學生的積極性，針對具體的分離任務，運用課程所學的知識技能，各組采用不同的分離操作，充分發(fā)揮自己智慧設(shè)計試驗方案解決問題，在操作中發(fā)展技能、加深理解所學專業(yè)知識。教師就學生的操作加以指導點評，使學生能夠迅速掌握技能要領(lǐng)。每組學生在發(fā)揮本組智慧的同時，也學習了其他組同學的智慧，在有限的學時內(nèi)，鞏固了所學專業(yè)知識，促進了實驗基本技能的提高。

5.教學科研相結(jié)合是促進教學的有效途徑。理論的發(fā)展源于科研實踐，積極參與科學實驗、積累實驗數(shù)據(jù)可以不斷地補充和豐富藥物分離工程的教學內(nèi)容。如學習固定床部分內(nèi)容時，融入工作中的大孔樹脂分離純化相關(guān)藥物，學生可以隨時進入實驗室，在鍛煉中學習，在學習中鍛煉，教學與科研相互促進，有效提高了教學效率。

三、結(jié)語

制藥分離工程是一門實踐性很強的學科，其教學內(nèi)容要緊緊圍繞制藥過程中常用的分離單元操作，同時緊密結(jié)合最新科技進展、融入最新科研成果，重視實驗課教學，理論聯(lián)系實際，使學生在較好地掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上掌握相應的實驗技能。除課程設(shè)計性實驗和課堂教師示范實驗之外，可進行開放式實驗，讓學生多動手，以學生做，教師指導為主，充分調(diào)動學生的積極性。我們在多年的教學實踐中，始終以服務制藥過程、培養(yǎng)學生的綜合實踐能力為目標，利用多種途徑激發(fā)學生的學習積極性，為其將來從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定良好的基礎(chǔ)。在今后的課程建設(shè)與教學改革中，我們將不斷總結(jié)教學經(jīng)驗，進一步調(diào)整優(yōu)化教學內(nèi)容、采用靈活多變的教學方式、豐富實驗內(nèi)容，突出藥物分離工程課程的工程特色，積極探索研究性實驗教學提高學生的創(chuàng)新能力。

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作者簡介：魏英勤（1971-），男，博士，副教授，從事制藥分離工程、中藥制藥研究。