工業藥劑學課程改革與實踐

時間:2022-06-09 14:45:16

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 工業藥劑學課程改革與實踐

摘要:《工業藥劑學》是制藥工程專業的主干課程之一,該課程具有知識面廣、知識點瑣碎、專業性強、實踐性高的特點。工程教育認證是高等院校教學研究的重點工作之一,在工程教育認證的背景下,結合該課程的特點及學生的學習特點,從六個方面對《工業藥劑學》的教學改革進行探索和思考,旨在激發學生的學習興趣,發揮學生的主觀能動性,增強學生的職業道德和社會責任感,提高教學質量,培養適應制藥工程發展需要的應用型人才。

關鍵詞:工程教育認證;工業藥劑學;課程改革;課程思政

工程教育認證是工程教育質量保障的國際通行做法,它是保障和提高高等工程教育質量的重要手段。在這一背景下,如何能在授課過程中既充分調動學生的積極性,又有效地將理論與實踐進行有機結合,是值得授課教師認真思考和積極探索的課題〔1-4〕。本研究通過結合該課程的教學現狀以及學生的學情,嘗試采用多種教學手段,從六個方面對《工業藥劑學》的教學改革進行探索和思考,旨在激發學生的學習興趣,發揮學生的主觀能動性,增強學生的職業道德和社會責任感,提高教學質量,最終培養出適應制藥工程發展需要的應用型人才。

1《工業藥劑學》的教學現狀分析

1.1課程特點

《工業藥劑學》是制藥工程專業的一門專業主干課,該課程主要研究藥物制劑在工業生產中的基本理論、技術工藝、生產設備和質量管理,其基本任務是研究和設計如何將藥物制成適宜的劑型并能批量生產品質優良、安全有效的制劑,以滿足治療與預防的需要〔5〕。與本專業的其他課程相比,《工業藥劑學》具有顯著的特殊性———較廣的知識面、較瑣碎的知識點、較強的專業性、較高的實踐性。

1.2傳統教學存在的問題

《工業藥劑學》這門課以往的理論教學基本上以課堂講授為主,這種教學模式往往過于單一,容易使學生感到枯燥、乏味,進而失去學習興趣。加上學生缺乏學習的主動性,課前很少預習,上課時被動聽講,使得課堂質量也大打折扣。對于各種輔料、制劑工藝和設備工作原理,如果單憑講授很難讓學生產生感性的認識,學生學起來感覺這些知識晦澀難懂,久而久之就會對這門課程產生厭學情緒。此外,由于理論課老師往往缺少實際工業生產的背景,也使得在講授工藝、設備等方面的知識點時難以做到與生產實際相結合,課堂內容的生動性也難以得到體現。

2課程教學模式的改革實踐

2.1課堂上運用多種教學手段

《工業藥劑學》是一門實踐操作性很強的綜合學科,涉及藥品生產制備的全過程。如果只是單純的文字,很難引起學生的共鳴。因此,在授課過程中應避免教學手段的單一性,注重多種教學手段的運用以提高學生的注意力。多媒體教學除了可采用文字,還可借助圖形、動畫、視頻等方式進行教學,為了讓學生清楚地了解制藥設備、制劑工藝流程,筆者在多媒體教學中增加了大量的動畫或視頻播放。比如在介紹注射劑的制備工藝中,通過播放生產制備的視頻,使學生對注射劑的配制、灌封、滅菌、燈檢等生產工藝流程有直觀清晰的了解;還比如介紹制粒時,通過動畫演示流化床一步制粒、噴霧制粒、干法制粒的工作原理,讓他們更好地理解各種制粒方式的工藝特點。再比如在介紹滲透泵型緩釋制劑時,課本上提到這類制劑是以滲透壓作為釋藥動力,課堂上我們通過動畫的方式演示藥物分子在滲透壓的作用下通過釋藥孔的過程,幫助學生很好地理解了這類制劑的工作原理。這些視頻和動畫使得原本枯燥的教學內容變得生動形象,拉近了現實和書本的距離,也調動了學生的學習興趣。多媒體雖然有諸多優勢,但對于這門課程,涉及到多種劑型的基本理論、技術工藝、生產設備和質量管理,也使得知識點十分瑣碎,所以仍然有必要采用板書的形式。筆者在授課結束后會采用列表或是樹形圖的方式對相關內容進行歸納、整理,比如我們在學習了混懸劑和乳劑這兩種劑型后,會發現它們都是非均相液體制劑,都存在著不穩定現象,針對它們的相同之處和不同之處將二者進行比較學習,既能幫助同學們更好地掌握相應的知識要點,也能逐漸培養學生學會對瑣碎的知識點進行梳理,將知識點進行關聯,促進知識結構的系統化。

2.2課后運用思維導圖,構建知識體系

思維導圖是1971年英國教育家托尼·博贊創立的高效學習法,符合構建主義認知和學習理論,可以增強學習者的學習和思維能力〔6〕。由于這門課的知識點較為零散、瑣碎,內容的敘述性也較強,為了提高學生的學習效果,筆者要求學生在學完每種劑型后,運用思維導圖將每種劑型的基本內容進行梳理、歸納,將整章內容繪制在一張思維導圖上,實現章節內容“全景”可視化,構建由點到面、由面及點的全局知識體系,對每種劑型乃至工業藥劑學這門課程形成整體化、系統化的理解。這種形式的學習不僅有利于學生對知識進行鞏固,也提升了這門課學習的趣味性,同時也有助于培養學生的邏輯思維能力。

2.3線上線下教學相融合

隨著手機的普及,加上網絡的便捷性,日常生活中學生使用手機的頻率比較高,這也對課堂教學產生了一定程度的影響,為了更好地提高教學效果,筆者使用了“學習通”作為線上教學平臺,嘗試線上線下教學相融合。授課前,教師在學習通里布置相應的學習任務,比如發布相關的教學視頻、討論、測試題等,學生根據教師發布的學習任務進行在線自主學習,同時教學平臺可以跟蹤學生的學習情況以利于教師掌握他們的學習狀態。這一過程中,教師還可以將學生在學習過程中遇到的問題進行收集、整理。這樣一來,學生課前進行了預習,教師授課中能有針對性地對學生的疑問進行解惑,課堂的學習效率也得到了提高。課后老師可根據課堂的教學情況在學習通布置相關的練習,根據學生完成作業的狀況了解他們對學習內容的掌握情況,并有針對性地調節課堂教學活動,進一步促進了教學效果的提升。

2.4適當應用案例教學法和PBL教學法

2.4.1案例教學法:案例教學法是由美國哈佛商學院所倡導提出的,教師結合教學內容有選擇性地采用相關案例,理論緊密聯系實際,一方面能活躍課堂的教學氣氛,提高學生的學習興趣,另一方面又能增強課堂的教學效率〔2〕。案例教學法有助于提高學生應用專業知識分析問題的能力,同時還能著力于培養學生的職業道德和社會責任感。案例一,筆者在講述注射劑的溶劑時,就引用了齊齊哈爾第二制藥廠的假藥案件為例,該藥業生產的亮菌甲素注射液用二甘醇代替丙二醇做溶劑,造成了多人死亡的悲劇,既使同學們理解了這兩種溶劑的特點和注射劑溶劑的質量要求,也使同學們明白了藥品安全的重要性。案例二,在講述滅菌工藝時,以安徽華源生物藥業有限公司的“欣弗事件”為例,該藥業生產的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液原本的滅菌條件為105℃、30min,由于操作人員未按照批準的工藝參數進行滅菌,擅自將滅菌溫度降到了100~104℃不等、滅菌時間縮短,同樣也造成了多人死亡的悲劇,通過這個案例的講解同學們既深刻地認識到滅菌工藝條件的嚴格性,也進一步認識到制劑生產中質量管理的重要性,同時也使得思政元素———“誠實守信”、“嚴謹求實”在同學們心中留下深深的烙印,增強了他們的崗位職責意識。2.4.2PBL教學法:PBL教學法即“以問題為基礎的學習”,是一個注重理解和解決問題的學習過程,其具體實施步驟為提出問題、收集資料、小組討論、總結匯報。這種教學方法讓他們根據問題有針對性的查找資料,并對資料進行分析歸納,并和同學們進行討論,最終每組形成自己的觀點并進行陳述〔7〕。這種教學方法引導學生自主學習,在解決問題的過程中不斷學習知識和技能,克服了傳統教學中學生被動學習的弊端,學生綜合運用知識的能力也得到了鍛煉和提升。筆者在這種方法的探索和實踐中發現,PBL教學法在實施的過程中如何精心設計問題是其關鍵點,問題的選擇和設計應與教學內容密切相關,還應具有一定的復雜性,并盡量與大家的日常生活相關.比如筆者在講授氣霧劑、噴霧劑時,通過日常生活中大家使用的云南白藥氣霧劑和疫情期間常用的醫用酒精噴霧劑進行比較,請同學們思考二者在容器上、動力來源上、噴出的霧滴大小上有哪些不同?二者的給藥途徑是否一致?容器內的藥物體系是均相的還是非均相的呢?采用生活中的實例并加以設疑,使學生對新的學習內容產生興趣,學生通過課前預習、上網查閱有關資料,通過一定的渠道獲得問題的答案和解決問題的辦法,課堂上我們再進行分組陳述并討論。再比如在講解滴制法這一制備方法時,筆者也曾嘗試以軟膠囊和滴丸劑為例將PBL教學法引入課堂。需要特別注意的是,PBL教學法需要教師根據授課內容進行問題的設計,此外這種方法相對傳統的教學而言也比較花費時間,因此筆者嘗試著將這種方法與“線上線下”教學法相結合,也就是問題的提出、學生的課前預習以及查閱資料部分通過學習通等學習平臺課外來完成,小組討論、總結匯報在課堂完成,這樣就很好地克服了學時不夠的難題。

2.5邀請行業專家講座

工業藥劑學的教學內容覆蓋面較廣,涵蓋多個主題,由于高校教師往往缺乏一定的工程背景和工業化生產經驗,也使得有些教學內容在授課中難以與實際相聯系。針對這一現狀,我們邀請制藥企業中具有豐富制劑研發以及生產經驗的行業專家給學生進行講座,既拓寬了他們的知識面,又使得他們更好地將理論與實際加以結合。比如,我們邀請了乳源東陽光的的張志軍老師給同學們作了關于“固體制劑生產的設備與技術”的講座。張老師結合自己的實際經驗對目前工業上膠囊劑、片劑生產的新設備、新輔料以及主要產品做了詳細的介紹,也對生產中常出現的問題提出了相應的解決方案。張老師通過一個個生產實例使學生在較短的時間內最大限度掌握了所學知識,學生對張老師的講座也表現出極高的興趣和熱情。

2.6嘗試建設多元課堂

制藥工程專業后期還開設有專業實訓、專業課程設計、畢業設計、畢業論文等課程,這些教學環節都與《工業藥劑學》密切相關,從人才培養的角度我們還嘗試著建設多元課堂。2.6.1鼓勵并引導學生參與科研活動:學生從進校后,我們通過班主任、專業課老師鼓勵他們參與科研活動,學院有部分老師承擔有不同級別的科研項目,這些科研項目可以為他們提供相應的實踐平臺。專業課老師還會引導學生積極申報國家級、省級及校級的大學生創新創業訓練計劃項目,比如靶向抗癌新藥依魯替尼合成工藝和制劑研究(201811336001),通過這些科研活動使同學們的思維和視野得到了開拓,也逐漸提高了他們分析問題、解決問題的綜合水平,有些課題還可以進一步延伸為學生的畢業論文選題。2.6.2結合設計環節落實教學任務:制藥工程專業要求學生在本科階段完成專業課程設計及畢業設計任務,主題包括“年產4億粒丁苯酞軟膠囊車間工藝設計”“年產20億片甲基斑蝥胺片的車間工藝設計”“年產200萬瓶聚乙二醇電解質口服液的生產車間設計”“年產550萬支頭孢哌酮鈉無菌分裝粉針劑的生產車間設計”等。學生需要綜合運用工業藥劑學、制藥工程工藝設計、項目技術經濟與管理等課程的知識,從工藝的可行性、合理性、經濟性等角度進行分析,樹立正確的設計思想,進行工藝流程、工藝計算、生產排班、車間布局、AutoCAD繪圖(車間平面圖、工藝流程圖、人流和物流走向圖等)等設計環節。這些就需要教師在《工業藥劑學》這門課的授課過程中對學生的設計思想加以培養,在講授工藝步驟、設備工作原理等教學內容的時候適當結合設計題目和設計內容,使這門課程有更豐富的內涵和外延。此外,我們在學生大二、大三時期每年組隊參加“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽,在歷年的設計競賽中學生通過完成相應的設計說明書、設計圖紙,加強了對制藥工程專業的認識,樹立了一定的工程意識,為將來踏上社會解決生產實際問題奠定了基礎。

3課改后課程考核成績比較

《工業藥劑學》這門課目前的考核方式是平時成績占40%,期末筆試占60%。我院制藥工程專業2019~2020第1學期和2020~2021第1學期課程考試成績(見表1),通過對傳統班和教改班的成績進行對比和分析,教改班90分以上人數比例提高到了5.8%,平均分增加了6.5個分值,最高分由原來的86提高到93,最低分由38提高到50,85分以上的優秀率提高了11.1個百分比。此外,從學生的課堂表現來看,教改班學生參與討論的積極性和作業的完成情況都較傳統班有很大的提升,教改班的學生認真主動地完成各個教學環節,學習的主動性、積極性更為強烈,考試成績也進一步反映了他們的學習效果〔8〕。

4結語

《工業藥劑學》這門課程旨在培養從事制劑制備與生產工藝管理、藥物制劑設計與開發、藥品生產與質量監控能力的應用型人才,作為授課教師應充分認識到該課程在教學中存在的問題,并采取有效的措施開展教學改革。本研究采用案例教學法、PBL教學法、運用思維導圖構建知識結構、邀請專家講座等一系列教學改革手段,通過對比17級傳統班和18級教改班的學習情況,教改班在學習的主動性、學習效果等方面均獲得了一定的成效,但目前仍存在一定的問題。教學改革是一項持續進展的工作,建議教師繼續不斷提高自身的教學水平和專業素養,深度剖析該課程的教學內容與其它專業課之間的聯系,在滿足實際教學和專業發展需求的基礎上,通過開展教學改革,增加課堂的趣味性,提高學生的參與度,發掘學生的主觀能動性和學習潛力,培養學生良好的職業道德和社會責任感,使學生不斷成長為適應制藥工程發展需要的應用型人才。

作者:張冕 萬芳 單位:荊楚理工學院化工與藥學院