“工業藥劑學”課程四位一體教學模式新探討*

2020-03-08 04:39:04侯雪艷史永利閻璽慶

廣州化工 2020年19期

楊雪，侯雪艷，史永利，閻璽慶

(新鄉醫學院藥學院，河南新鄉 453003)

“工業藥劑學”是我校四年制藥劑學專業學生開設的一門必修專業課，是介紹藥物制劑基本理論、藥品處方設計、質量控制、制備工藝和工業生產等相關內容的綜合性技術學科[1-3]。由于融合了粉體工程科學、機械科學、材料科學等學科的基礎理論和實踐應用等知識，使得“工業藥劑學”成為溝通藥品研究、藥品生產、及藥品臨床應用等方面的重要橋梁[4-5]。與其他學科相比，“工業藥劑學”具有顯著地特殊性，其較強的專業性、較廣的知識面、以及較高的實踐性要求等特點[6]，使教師在實際教學中時刻面臨巨大的挑戰；而該課程大量涉及的粉體學理論、機械構造、設備運行原理等專業知識，則是作為理科生的我校學生較少接觸過的，這也給我校學生學習這門課程帶來了難度。此外，在實際教學中，由于大多教師受到傳統教學方式的影響及實驗平臺的限制，其教學模式及方法往往與實踐相脫節，從而在一定程度上影響學生思維與動手能力的綜合培養[7-8]。因此，如何調整老師的教學模式，使其在授課過程中不僅能充分調動學生的積極性，而且可以有效地將理論與實踐進行有機結合，最終培養出具有從事藥物制劑設計與開發、生產工藝管理與制劑制備、藥品生產與質量監控能力的應用型人才，一直是我們研究和關注的重點方向。為進一步促進“工業藥劑學”課程教學的發展，筆者對本課程的教學模式及方法進行新的探索，并提出“四位一體”教學新模式。

1 課堂理論講解教學

在“工業藥劑學”課堂理論講授的教學中，我們提出“理論學習-案例分析-生產模擬”的組合教學法。讓學生在課堂上初步將理論知識運用到實踐中去，形成“你中有我，我中有你”的理論與實踐相互映射、相互結合的動態教學新框架。

在理論教學中，我們充分利用學校提供的多媒體設備，將理論知識中的抽象概念、原理及設備通過圖片、Flash動畫、視頻等方式向學生展現。首先，通過圖片對藥品劑型、制備原理、相關儀器設備、生產車間布局等知識進行直觀展示和講解，幫助學生構建本課程所學知識的外層框架；其次，我們利用自主編排的大量Flash動畫及新版 GMP 培訓全套資料，向學生進一步展現不同劑型藥物生產所需的生產設備構造、工作原理、生產過程及工藝流程等，從而使學生在生動形象的三維動畫中增加身臨其境的感性認知；此外，借助我們在生產車間實地考察中拍攝的相關視頻，包括片劑、顆粒劑、膠囊、水針劑、中藥制劑及生物制劑等多種劑型的生產設備、操作流程、生產過程、潔凈車間構造等，對教學內容的直觀性進行有效提高，從而加深學生對相關藥物制劑生產全過程的了解與認識。

在案例教學中，我們要遵循“教無定法，教要得法”的原則，靈活調整教學方式[9]。針對工業藥劑學不同教學章節，我們主要采用理論導向型的案例教學形式，即在理論講解的基礎上，查找并設計與之相關的具體案例，從而有效地將理論帶入實際應用中，進一步加深學生對知識的理解與應用。例如，在對乳劑的基本概念、乳化劑類型及制備方法講解后，再以生活中常見的乳劑為例，對其處方進行介紹并提問：處方中每一種成分所起的作用？可否進行替換？該處方是否為經典處方？等。而針對課程中涉及的重點和難點，我們則采用以問題為導向的案例分析教學形式，即在教師的引領下，以問題為基礎，以學生為主導，圍繞提出的問題進行具體探究，從而充分調動學生的積極性，使學生主動參與到教學過程中，以提高學習效率。例如，在講授如何選擇藥物制備劑型及其給藥途徑時，以硝酸甘油制劑為例，首先提出問題：市面上現有的硝酸甘油制劑有哪些劑型？其處方是否相同？選擇不同劑型的依據是什么？不同劑型之間的給藥途徑有何區別？是否可以選擇其他劑型及給藥途徑？等。然后以此為基礎，發動學生通過多種渠道查找相關信息和資料，同時引導學生進行積極思考與討論，從而在解決問題的同時，幫助學生更好地理解重點與難點，以實現對相關知識的靈活運用。

在生產模擬教學中，我們以課堂討論的形式為基礎進行深入的虛擬仿真教學。首先引導學生利用所學理論知識設計相關生產流程，包括處方設計、生產設備選擇、車間布局、生產工藝設計等，以充分調動學生的主觀能動性；其次，利用我院準備引進的藥物制劑GMP實訓仿真系統對學生自主設計的生產流程進行3D模擬構建，通過對設備選擇、車間布局、物料及人員流動、制劑生產等場景的真實再現，來豐富課堂內容，提高學生興趣，并幫助學生構建感官認識，以加深其對相關知識的理解度；最后，我們將從虛擬教學延伸到虛擬仿真操作上，利用學院建立的大型制劑生產設備進行具體的實際操作，如壓片機、鋁塑包裝機、膠囊灌裝機、包衣硫化床等。通過對各制劑車間主要設備的親自操作，幫助學生建立對制劑生產的理性認識，從而最終培養學生分析、解決各種復雜生產問題的能力。

2 角色互換教學

雖然“理論講解與實踐教學相結合”的方法在一定程度上改善了傳統教學中“灌輸式”的教學模式，但這種方法還不足以完全調動學生的積極性，并讓學生全身心投入到課堂學習中[10]。因此，我們在該教學方法實施的基礎上，進一步提出“角色互換”的教學模式。在該模式中，我們通過“課前預習-課堂分組講解及討論-課后答疑及課外自學”的組合教學法，同時輔以網絡資源教學、懸念教學、研究學習等手段，讓學生由原來的被動聽講轉變為主動參與課堂教學，從而實現師生角色互換，并達到提高學生學習積極性和主動性，提升課堂教學效果的目的。

在課前預習教學中，教師首先將課程中涉及的重點與難點進行總結，然后通過問題的形式傳達給學生，并要求學生通過以下方式進行課前預習：(1)要求學生利用豐富多彩的網絡資源提前了解課程內容，如相關精品公開課、微課、“藥劑在線”網站等，使學生對要講授的重點與難點做到心中有數；(2)教師有意識的在所出問題中設置一些懸念，例如如何利用身邊現有的資源快速制作護膚霜類的乳膏等，從而進一步激發學生的好奇心和求知欲，使學生積極主動查詢相關資料解答疑問，為課堂討論做準備；(3)要求學生在觀看相關課程視頻及查詢相關資料的前提下，以教師所出問題為基礎，以5人為單位小組制作ppt。在ppt制作內容上，要求學生除了回答教師所出問題外，還要將本節課的重點與難點進行總結，同時提出預習中遇到的問題，以備在課堂上進行講解、討論并解答。通過課前預習教學，我們可使學生從等待知識灌輸的狀態中解脫出來，并以主動出擊的形式面對課程內容，從而初步達到“角色互換”的效果。

在課堂分組講解及討論教學中，我們初步設計如下課堂流程：(1)教師首先利用少量時間對本節課所涉及的知識要點、重點及難點進行串講，以在學生預習的基礎上進一步鞏固其對相關知識的了解與掌握；(2)按照課前分好的小組分別進行講解，而教師在該階段則負責旁聽和引導，引導學生以ppt講授的形式對教師課前所出問題進行回答，并對課程重點與難點進行具體闡述。在此期間，教師需要隨時糾正學生所講內容中的錯誤，從而進一步加深學生對相關知識的理解與記憶；(3)針對學生講解過程最后提出的問題，采用輪轉答疑方式，由各小組分別進行討論解答，從而調動課堂氣氛，真正實現教師與學生“角色互換”的目的，讓學生成為課堂的主人；(4)最后由教師對本節課做總結式教學，通過對講授內容的邏輯性梳理，幫助學生構建相關知識框架，并進一步加深學生對本節課所學內容的理解與運用。而在課后答疑及課外自學教學中，我們則充分利用我校“學習通”平臺的互動功能，讓師生無論身在何處都能及時對課程學習中發現的問題進行提問和解答，以達到“處處有課堂，時時有老師的”課下教學及自學效果。

3 課程實驗教學

實驗教學是“工業藥劑學”課程教學中必不可少的一個重要環節，它主要是通過與理論知識相配套的實驗及其操作，讓學生在掌握基本生產實踐技能的基礎上，更加深入理解課堂上所學理論知識，并著重提升學生觀察、發現、分析、及處理實際問題的能力，從而培養學生規范的實驗操作、端正的工作態度和良好的職業操守。因此，在“工業藥劑學”課程實驗教學中，我們始終遵循“從實踐中來，到實踐中去”的原則，通過“課前預習討論-課上實驗操作-課后結果分析-參與科研課題”的組合教學法，讓學生未出校園就能將所學理論知識在實際操作中進行驗證，從而達到鞏固所學知識、提升學生動手能力和科研素養、以及加深學生對本課程理性認知的目的。

在課前預習討論教學中，為了使學生提前熟悉實驗流程、討論實驗操作要點和了解注意事項等內容，教師需要提前幾天將相關實驗內容告知學生，讓學生能有充分時間進行實驗前預習及討論。同時，在告知實驗內容上，教師可進行一定的方案設計及改進，例如根據教學內容，將爐甘石洗劑制備處方中的穩定劑進行適當調整，從而設計出幾種不同的制備處方供學生自主選擇。而學生則在已學知識的基礎上，通過資料查詢和討論，選擇出自己認為正確的處方以備課上實驗驗證。這種將處方設計及選擇的權利部分交給學生的教學方式，不但能激發學生學習興趣和自主學習動力，而且還能使學生在選擇的過程中增加對所學知識運用的靈活度，從而達到“未做實驗先懂實驗”的課前預習目的。

在課上實驗操作教學中，教師首先對本節課實驗內容及操作流程進行梳理，并重點剖析實驗難點和關鍵步驟，強調實驗室操作與課上大生產模擬操作之間的差異，從而有效提高學生實驗效率和成功率。然后組織學生分別闡述自己所選制劑處方的理論依據，同時針對學生講解中涉及到的錯誤和不足進行及時糾正和補充，從而在學生主動參與到課堂教學的前提下進一步加深其對本實驗的理解。在學生實驗過程中，教師需要不斷巡視，隨時指出并糾正學生在實驗操作上的錯誤，使學生養成良好的操作習慣。此外，針對學生實驗過程中出現的現象及問題，教師需要及時鼓勵和引導學生思考和討論，讓學生現場初步分析自己所選處方存在的問題，并決定是否需要進行改進。對于選擇改進處方的學生，教師需要給予充分的指導與支持，讓學生充分發揮學習的主觀能動性，并幫助他們在自我探索的方式中增強對事物的判斷能力，從而真正成為學習知識的“探索者”。

在實驗完成后，教師需要求學生對實驗結果進行具體分析，并撰寫實驗報告。在報告撰寫中，學生應首先將實驗原理再次重復闡述，以加深其對相關知識的理解；其次，學生需要對自己在預習階段所選處方及實驗過程中臨時改進的處方進行處方分析，同時對實驗結果進行實事求是的闡述；最后，學生需通過資料查詢及小組討論的方式對實驗結果進行具體分析評判。無論實驗結果如何，教師都應鼓勵和要求學生進行具體的結果分析，從而逐步將以結果為導向的傳統評判標準，向以過程為主要導向的方式轉化，使學生充分體驗學習中自主探索的樂趣，并培養學生獨立思考和分析解決問題的能力。此外，為了進一步提升學生發現問題、分析問題、及解決問題的能力，我們在課余時間結合該學科發展中涉及的新技術、新材料及新設備等前沿科學問題，提出一系列專題研究小課題供學生分組研討，同時鼓勵學生參與到教師的研究課題中。在研討中，學生以課堂所學知識為基礎，通過查詢相關學術期刊論文，自主撰寫課題實施方案并在相關教師的指導下對課題進行初步研究，以期達到將理論運用到實際，并提升自身科研素養的目的。

4 仿真操作教學

在“工業藥劑學”仿真操作的教學中，我們采用“面對面交流-實地參觀探討-GMP實訓中心實習”的組合教學法。讓學生未出校門先“上崗”，提前體驗并積累相關經驗，為以后的就業及研究打下良好基礎。

在教學中，為了實現面對面交流，我們定期邀請制藥企業的工程師和專家來校授課(如：新鄉鳳凰藥業等)，并且以座談會形式讓學生有機會與企業技術人員面對面交流學習，使學生能及時了解行業發展最新動態及相關科學研究新進展。這種將教學內容與講座知識相銜接的教學方式，不僅讓學生學會了如何將所學知識運用到實際生產中，而且也進一步開闊了學生的視野、活躍了學生的思維，增強了學生的創新意識，為學生在工作能力提升及科研素質培養上提供有利條件。為了進一步讓學生身臨其境感受企業工作環境及生產流程，我院已和多家相關企業簽訂了產學研聯盟合同，為學生創造參觀實際生產車間的實踐機會。為了進一步強化學生對實踐內容的了解，我們還在課程實驗中設計了與企業參觀實習內容相關的實驗。例如，在參觀以對乙酰氨基酚片等片劑為主要產品的制藥企業前，我們首先安排學生在實驗課上提前體驗對乙酰氨基酚片制備的方法、工藝流程及質量檢驗標準等，同時鼓勵學生從課程實驗中尋找問題，并帶著問題進入企業進行參觀學習。在參觀學習中，學生通過與相關技術人員的咨詢與交流，徹底解決課程實驗中遇到的問題，從而達到提升專業水平，提高運用理論知識分析解決實際問題能力的目的。

雖然面對面交流及企業實地參觀探討教學能使學生真正了解制藥企業制劑生產的各個環節，但是由于多方面因素的限制，如缺少生產經驗、可能造成交叉污染、打亂企業正常生產秩序等，使得學生很少有機會真正體驗操作相關儀器設備進行相關制劑生產的機會。為解決這一問題，我院嘗試組織藥劑專業大四學生遠赴中國藥科大學“GMP實訓中心”進行實習。該校建立的“GMP實訓中心”是按照藥品生產質量管理規范(GMP)的要求，模擬正規藥廠的布局所建設，旨在培養學生在實際生產過程中的各種能力，包括設備操作方法建立、制備工藝設計及質量控制等，從而為學生進入企業進行實際生產夯實基礎。通過為期一周的實訓學習，學生不僅發現了自身知識框架中的漏洞，而且鍛煉了自己綜合運用所學專業知識及基本技能的能力，從而真正實現了理論與實踐相結合的目的。

5 結語