制藥工程專業的實驗教學改革初探*

王建超，馮秋菊，彭華勇

(吉首大學化學國家級實驗教學示范中心，湖南 吉首 416000)

我國天然中藥材資源的品種豐富，約有藥用植物、動物和礦物12807種[1]，僅占中藥市場營業額的2%，而相鄰的日本、韓國占全球中藥市場90%，我國在中藥市場中的競爭力弱。民族藥資源開發仍處于初始階段[2]，民族藥在歐美國家認可度低，這與我們的研究滯后，中藥研發能力差是分不開的。同時國內的中藥企業少，規模小，具有較高創新性、應用型的中醫藥專業人才更少也制約著我國在中藥市場中的競爭了力。隨著國家對藥品的監管日趨嚴厲，及制藥工藝必須具有精準性的要求，制藥企業對制藥工程專業學生綜合能力提出了更高要求。高校必須進行相對應的改革，培養企業與社會所需要的特色性人才。如何開設創新性綜合實驗課程，充分體現我校特色，不斷提高教學質量，滿足社會需求，在建設“武陵山地區民族藥特色”的制藥工程專業中具有必要性。

1 制藥工程實驗教學面臨的困境

1.1 培養方案不符合人才需求

我校2012年開設制藥工業專業，目前已有四屆畢業生，培養了一批熟練掌握工程類和藥學基礎理論，具有一定制藥企業制藥設計及操作能力的高級工程技術應用型人才，涉及原藥制備、制劑生產、生物化學制藥、中藥提取等領域。然而，該專業操作性非常強，不僅需要學生熟練掌握工程類和藥學基礎理論，而且需要具備與制藥企業相適應的制藥設計及操作能力，在培養通用性人才基礎上還需要提高要求，培養新世紀所需的特色性制藥工程專業人才。我校處于武陵山地區，利用武陵山地區豐富的藥材資源，及民族藥企業對人才需求的特殊性與根據《制藥工程專業本科教學質量國家標準》制定的理論課程與實驗課程，在制定實驗課程體系時需要充分體現“武陵山地區的制藥工程專業”的特色性，培養武陵山地區乃至全國所需要的特色制藥工程專業人才。

1.2 培養民族藥方向的制藥人才仍處于初期階段

民族藥產業的發展驅動了對民族藥方向的制藥人才的需求，催生了制藥工程的新方向及其教育。2004年貴州醫科大學成立的神奇民族醫藥學院，2007年成都中醫藥大學成立的民族醫藥學院，2011年云南中醫藥大學成立的民族醫藥學院等。然而，成立的民族醫藥學院也僅這3所高校，并且時間都較短。而且民族藥資源多處于西南地區，西南地區的高校整體實力相對較弱，開設制藥工程專業民族藥方向受到地緣因素的限制，培養民族藥方向的制藥人才仍處于初期階段。從制藥工程的專業面講，學生需要掌握化學、藥學和工程學的相關知識，了解藥品開發、精準工藝制定與設備設計，畢業生具備較強工程技術能力及創新研發能力?，F代教育強調以人為本，以學生為中心，只有人的潛能充分發揮了，創新才有可能。如何充分利用武陵山區豐富的藥材資源，培養具有社會競爭力的研究應用型制藥工程專業人才，建設“武陵山地區民族藥特色”的制藥工程專業，需要每位制藥工程專業的任課教師探索與實踐。

1.3 民族藥產業對制藥工程專業的引導力較弱

近30年來，我國中藥產業年平均增長速度達20%以上，年銷售額達1000億美元，獲得了較為快速的發展[3]。但從總體情況來看，我國中藥產業的發展水平并不理想，僅占JDP的0.08%[4]。天然藥物僅占世界天然藥物市場的3%～5%，與我國天然藥物大國的地位極不相稱，藥材資源豐富的武陵山區民族藥資源開發更是處于初始階段?？v觀國際市場，日本、韓國占全球中藥市場90%營業額，其中中藥出口第一大國——日本擁有60多家漢方制劑企業，產品占國際市場的80%，有200種單味制劑銷往歐洲，但是75%的從中國進口原料藥。其次是韓國中藥材和中成藥出口快速增長，超過中國[5]。2017年，中國中藥類出口金額35.03億美元，在國際市場上的競爭中慘敗，原因在于中藥現代化做的很不夠，中國目前有4、5千家制藥企業，但能做中藥研發的寥寥無幾。民族藥方向的人才嚴重缺乏導致了的民族藥產業發展相對緩慢。因此，為進一步貫徹高等教育為地方經濟建設服務的戰略方針，推動區域經濟發展，為武陵山區乃至全國輸送具有較高創新性、應用型的民族藥方向的人才。

2 探索民族藥方向的制藥工程專業的實驗教學改革

2.1 夯實基礎研究，提高專業理論教學水平

理論教學與實驗教學是緊密聯系的，理論教學為實驗教學夯實基礎，實驗教學進一步闡明理論的客觀性與真實性，理論教學與實驗教學不能分開。結合我校制藥工程專業的具體實際，進行理論教學內容優化改革，其具體措施主要從教學內容上緊跟時代發展，采用先進的儀器分析手段作為藥物分析的重點內容進行講解，而傳統的化學分析則簡要介紹，以適應時代發展的需要。在介紹藥物分析儀器設備時，主要進行基本原理，應用范圍、維護保養及使用中的注意事項等講解，避免大量理論的講述，枯燥乏味，缺乏實用性。以夯實基礎為培養目標，進行了教學大綱的修訂，在藥物合成與藥物化學教學內容上進行了大量的改革。重點放在針對“重大疾病、多發病和常見病”，武陵山地區的苗藥、土家藥為主要對象，以天然藥物民族藥拆方、組方與成分分析，提取方法致力于藥方解析、組方以及成分分析研究，闡明藥方的有效成分、有效部位以及作用機制。為更好的揭示民族藥科學本質，以激發學生學習的興趣，讓學生掌握或了解藥物專業發展的現狀和趨勢，培養具有創新能力的人才創造條件。

2.2 優化整合實驗教學內容

針對我校制藥工程專業實驗教學基礎相對薄弱，單獨開設藥物合成，藥物分析，藥劑學，天然藥物等實驗課程，不能最大限度的發揮現有的實驗教學條件；同時這種分散的教學形式，將知識相互分離，造成知識脫節，不適應學生綜合掌握學科間相互聯系。因此，在大量調研的基礎上，我們根據現有條件對相關實驗進行整合：取消單科實驗課程的設置，將制藥工程實驗劃分為三大實驗教學模塊，分別為制藥工程基礎實驗、制藥工程專題實驗和制藥工程綜合實驗。三個模塊的教學內容不限于一門學科，而是覆蓋了藥物制備的全過程，即從中藥提取分離或藥物合成純化、制劑成型、質量評價到藥物分析過程，培養學生將所學各專業課程的知識點與綜合能力有機結合，進一步升華和提高學生的實踐能力、科研素質和創新能力。通過這樣一系列的整合，選取有代表性的藥物作為講座的重點，逐點講解，重點分析，為學生在以后的學習和工作中參與新藥的研發積累經驗。經過上述資源整合后，可對現有資源得到合理有效配置，統籌安排，合理利用，有限資源發揮最大效能。

圖1 制藥工程專業實驗門類及資源整合

2.3 采用啟發式教學，增加探索性實驗

就制藥行業存在的問題，針對性的提出解決思路，同時，要求學生根據所學知識，探索設計最優的藥物合成路線和工藝條件，以拓寬思維和鍛煉能力。針對多發疾病和重大疾病，以植物活性成分為先導化合物，采用現代藥物設計手段，借助現代計算機技術進行結構優化，利用現代藥物合成方法，構建化合物庫，開展廣泛的藥效、毒理、ADME等研究，取得自主知識產權，為一類化學創新藥物研究奠定基礎。

2.4 增加探索性實驗，鼓勵學生加入科研活動

原有實驗教材中實驗步驟相當詳細，學生實驗過程中不需思考，僅需機械的按照教材進行操作，學生實驗過程中沒有興趣，我們采取自編實驗教材，刪減實驗方法的描述，簡化實驗步驟，甚至改為給一個題目要求學生自行查找資料設計實驗，設計藥物分子的多途徑合成路線，分析合成路線合理性和優缺點，并加以合理性驗證，發揮學生的探索精神。與此同時，鼓勵各年級的學生，在完成教學計劃內的實驗內容后，可以根據其自身的興趣和愛好，申請校級科研項目、大學生創新研究計劃項目或者參與教師的科學研究項目中進行創新藥物研究。學生在實驗過程中，在教師的指導下查閱文獻、收集資料、指定實驗方案、實施實驗、分析實驗結果、發表科學研究論文，進行創新藥物的開發研究。通過這一訓練，學生可以較快的熟悉科研的一般過程，掌握科學研究的基本規律和科學的思維方法，提升學生的創新應用型能力。

2.5 民族藥成分提取、分離和民族藥新制劑研究培養應用能力

隨著藥品行業的迅速發展，傳統中藥“飲片入藥、臨用煎湯”的用藥方式已難以滿足現代人們的生活需求?，F代中藥“無需煎煮，即沖即服”免煎中藥飲片沖劑避免了煎煮中藥時所帶來的麻煩，這就給中藥提取分離過程提出更高的要求，現代中藥的廣泛應用很大程度上依賴于活性成分提取分離的結果與相關技術的研究，針對武陵山地區民族藥及藥用植物，開展活性成分的高效提取純化技術研究，開發植物原料藥；進行民族藥有效組分、給藥方式研究，開發民族藥新制劑。獲得藥物有效成分后，將其開發成相應的劑型供臨床使用，制藥工程實驗中我們針對常用劑型進行詳細闡述，并進行實驗操作，為開發中藥，特別是武陵山地區民族特色中藥的產品化、商品化和社會化服務，弘揚民族醫藥、服務地方經濟。

圖2 以藥物劑型為例的中藥現代化

3 結 語

制藥工程專業的實驗教學不僅要培養學生科學素養與創新意識，而且提升學生的綜合素質和實踐能力，滿足醫藥行業對人才的需求。針對民族藥方向的人才嚴重缺乏，結合武陵山地區豐富的中藥材資源，對我校制藥工程專業實驗課程及內容進行優化改革與實踐探索。開設創新性綜合實驗課程，采取啟發式實驗教學模式，增加探索性實驗，以民族藥成分提取、分離和民族藥新制劑為研究對象，鼓勵學生加入科研活動。充分體現我校制藥工程專業的民族藥特色，不斷提高教學質量，使實驗教學體系更具有特色性、實用性、合理性，對于實現新時期制藥工程專業的人才培養目標具有十分重要的意義。