藥用高分子材料學課程微實驗的應用初探*

孫淑萍

(武漢輕工大學生物與制藥工程學院，湖北 武漢 430023)

藥用高分子材料學是藥物制劑專業和制藥工程專業開設的專業基礎課，是一門研究常用的藥用高分子材料的結構，物理化學性質，性能及用途的學科，具有實踐性強、涉及面廣、應用性強的特點[1]。藥用高分子材料學課程一直采用傳統的教學模式，課堂上主要是以老師講授為主，圍繞教材進行的的理論教學。這種教學模式的最大缺陷是使學生學習起來容易感到枯燥乏味，缺乏學習興趣，即使學生對教材中的理論知識掌握得較好，但不能很好地提高他們在實際工作中的動手能力以及分析和解決問題的能力。為了改變目前藥物制劑專業和制藥工程專業學生的學習狀況，提高學生對藥用高分子材料的認知能力，滿足新的課程改革對提高學生科學素養的要求，進行藥用高分子材料學教學改革勢在必行。

藥用高分子材料學課程沒有設置專門的實驗課，為此，基于教學大綱，結合以往的教學實踐及學生的實際學習情況，我們在藥用高分子材料學理論教學改革過程中，引入了微實驗的教學模式。新課程改革下的微實驗，簡單來說就是實驗的微型化[2]，是指根據教學內容在課堂中實施的“迷你實驗”，其特點是采用容易得到的“微”材料、操作簡便的“微”步驟和具有針對性的“微”設問，實驗現象明顯且有說服力。微實驗比多媒體展示直觀性更強，學生參與性也更強，課堂上如果能經常采用微實驗的教學模式，可培養學生的探究能力，顯著提高教學效果。

1 藥用高分子材料學課程教學現狀

藥用高分子材料學一直是我院藥物制劑專業和制藥工程專業開設的專業基礎課，隨著高等教育教學改革工作的不斷進行，藥用高分子材料學教學中存在的一系列問題逐漸顯現出來，影響了該門課程的發展。比如“教師為主”的教學模式仍然在教學過程中占主要地位，學生課堂主體性缺失，學習的主觀能動性明顯不足；傳統的教學中沒有設置實驗內容，這限制了學生的知識視野，不利于提高學生學習這門課程的積極性；隨著其它學科特別是藥劑學的發展，藥用高分子材料學教學過程中未能及時體現與這些學科發展的交叉融合，不利于學生的整體學習。針對藥用高分子材料學課程教學中存在的諸多問題，除了采用其它教學手段和方法，我們嘗試引入了微實驗的教學模式。

2 微實驗具體內容的安排與過程實施

藥用高分子材料是藥物制劑組成和包裝的重要組成部分，在教學過程中，要注重藥用高分子材料學與藥劑學的相互聯系。藥用高分子材料學包含了緒論，高分子的結構、合成和化學反應，高分子材料的物理化學性質，藥用天然高分子材料，藥用合成高分子材料，其它藥用高分子材料、預制品以及藥品包裝用高分子材料等七個章節的內容。我們根據具體情況，設置了四個微實驗： 高分子材料與小分子化合物的差異，制備藥用高分子溶液的方法，藥用天然高分子材料以及藥用合成高分子材料在藥劑學中的應用。

2.1 高分子材料與小分子化合物的差異

在緒論的學習過程中，首先要提到高分子化合物的概念，我們可以向學生提出問題：高分子化合物是由小分子化合物發生聚合反應而制得的，高分子化合物與小分子化合物有沒有什么差別呢？然后，老師帶領幾個學生一起分別配制高分子溶液與低分子溶液，如羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶液，讓大家觀察比較羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶解的快慢情況，然后，讓大家用手去接觸羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶液，感受它們的粘度差異。然后，再留一個問題給學生思考：高分子化合物溶液的高粘度在藥物制劑中有什么應用？

2.2 制備藥用高分子溶液

藥用高分子材料溶液的制備與小分子有很大區別，這是由于市售藥用高分子輔料大多呈粒狀、粉末狀，如果將其直接用良溶劑溶解易聚結成團，與溶劑接觸的團塊表面的聚合物首先溶解，使其表面粘度增加，不利于溶劑繼續擴散進入顆粒內部，所以，在溶解之初，應采取適宜的方法使顆粒高度分散，防止粘聚成團，然后再加入良溶劑進行溶脹和溶解，這樣可以較快的制備高分子溶液[3]。在進行微實驗之前，可以先問學生日常生活中沖葛根粉或者藕粉采用的方法。大多數同學都會回答直接用開水沖，這時可以開始微實驗。

老師帶領幾位同學分別制備羧甲基纖維素鈉水溶液和羥丙甲纖維素水溶液，羧甲基纖維素鈉先用冷水分散，然后加熱使之溶解。而羥丙甲纖維素先用80～90 ℃的熱水急速攪拌分散，然后用冷水(5 ℃左右)使其溶解。大家觀察到這兩種高分子輔料水溶液所采用的制備方法是不同的，但是其中的原因讓學生自己去思考，讓他們自主發言，并討論葛根粉或者藕粉溶液的沖調方法。

2.3 藥用天然高分子材料在藥劑學中的應用

海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的藥用天然高分子材料，筆者在科研中做緩控釋制劑時用到它，海藻酸鈉的水溶液滴到氯化鈣溶液中可以產生膠凝作用，形成海藻酸鈣凝膠小球[4-5]，這個實驗操作非常簡單，教師課前準備好海藻酸鈉，水，氯化鈣以及燒杯，玻璃棒和注射器等就可以在課堂上開展微實驗。老師和學生一起將海藻酸鈉用適量的水溶解，然后用注射器滴加到氯化鈣溶液中，適當攪拌，即可形成海藻酸鈣凝膠小球，可以讓學生撈出這些凝膠小球進行觀察，并提供幾篇相關科研文獻讓學生課后閱讀，增加他們對藥用天然高分子材料在藥劑學中應用的感性認識和理解能力。

2.4 藥用合成高分子材料在藥劑學中的應用

聚乙二醇(PEG)由環氧乙烷與水或乙二醇加成聚合而成的藥用合成高分子材料，依相對分子質量不同而性質不同，分子量200～600者常溫下是液體，分子量在600以上者就逐漸變為半固體狀，廣泛應用于各種藥物制劑中。取不同相對平均分子量的聚乙二醇，以適當的比例混合均勻，可制成稠度適宜的軟膏基質[6]。我們參考文獻選用PEG300和PEG4000作為實驗對象，先讓學生觀察兩種PEG的外觀，然后提出問題：如果做軟膏基質，單用其中一種可不可以，為什么，怎么辦？然后，將PEG300和PEG4000按質量比2:1混合(課前先稱量好)，70 ℃水浴加熱熔合，放冷即可。再讓學生觀察制得的混合物從外觀上看是否適合作為軟膏基質。

3 結 語

我們在藥用高分子材料學教學過程中引入了微實驗的教學模式，對教學中微實驗的設計和應用進行了初探。課堂上微實驗的開展需要老師提前花一定的時間去準備，給老師增加了較多工作量，但是微實驗的應用開闊了學生視野，豐富了課堂教學內容，增加了學生的探究式學習，提高了學生學習效率，適應了新課程改革對藥用高分子材料教學的要求。