药用高分子材料学课程微实验的应用初探*

孙淑萍

(武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北 武汉 430023)

药用高分子材料学是药物制剂专业和制药工程专业开设的专业基础课，是一门研究常用的药用高分子材料的结构，物理化学性质，性能及用途的学科，具有实践性强、涉及面广、应用性强的特点[1]。药用高分子材料学课程一直采用传统的教学模式，课堂上主要是以老师讲授为主，围绕教材进行的的理论教学。这种教学模式的最大缺陷是使学生学习起来容易感到枯燥乏味，缺乏学习兴趣，即使学生对教材中的理论知识掌握得较好，但不能很好地提高他们在实际工作中的动手能力以及分析和解决问题的能力。为了改变目前药物制剂专业和制药工程专业学生的学习状况，提高学生对药用高分子材料的认知能力，满足新的课程改革对提高学生科学素养的要求，进行药用高分子材料学教学改革势在必行。

药用高分子材料学课程没有设置专门的实验课，为此，基于教学大纲，结合以往的教学实践及学生的实际学习情况，我们在药用高分子材料学理论教学改革过程中，引入了微实验的教学模式。新课程改革下的微实验，简单来说就是实验的微型化[2]，是指根据教学内容在课堂中实施的“迷你实验”，其特点是采用容易得到的“微”材料、操作简便的“微”步骤和具有针对性的“微”设问，实验现象明显且有说服力。微实验比多媒体展示直观性更强，学生参与性也更强，课堂上如果能经常采用微实验的教学模式，可培养学生的探究能力，显著提高教学效果。

1 药用高分子材料学课程教学现状

药用高分子材料学一直是我院药物制剂专业和制药工程专业开设的专业基础课，随着高等教育教学改革工作的不断进行，药用高分子材料学教学中存在的一系列问题逐渐显现出来，影响了该门课程的发展。比如“教师为主”的教学模式仍然在教学过程中占主要地位，学生课堂主体性缺失，学习的主观能动性明显不足；传统的教学中没有设置实验内容，这限制了学生的知识视野，不利于提高学生学习这门课程的积极性；随着其它学科特别是药剂学的发展，药用高分子材料学教学过程中未能及时体现与这些学科发展的交叉融合，不利于学生的整体学习。针对药用高分子材料学课程教学中存在的诸多问题，除了采用其它教学手段和方法，我们尝试引入了微实验的教学模式。

2 微实验具体内容的安排与过程实施

药用高分子材料是药物制剂组成和包装的重要组成部分，在教学过程中，要注重药用高分子材料学与药剂学的相互联系。药用高分子材料学包含了绪论，高分子的结构、合成和化学反应，高分子材料的物理化学性质，药用天然高分子材料，药用合成高分子材料，其它药用高分子材料、预制品以及药品包装用高分子材料等七个章节的内容。我们根据具体情况，设置了四个微实验： 高分子材料与小分子化合物的差异，制备药用高分子溶液的方法，药用天然高分子材料以及药用合成高分子材料在药剂学中的应用。

2.1 高分子材料与小分子化合物的差异

在绪论的学习过程中，首先要提到高分子化合物的概念，我们可以向学生提出问题：高分子化合物是由小分子化合物发生聚合反应而制得的，高分子化合物与小分子化合物有没有什么差别呢？然后，老师带领几个学生一起分别配制高分子溶液与低分子溶液，如羧甲基纤维素钠溶液和氯化钠溶液，让大家观察比较羧甲基纤维素钠溶液和氯化钠溶解的快慢情况，然后，让大家用手去接触羧甲基纤维素钠溶液和氯化钠溶液，感受它们的粘度差异。然后，再留一个问题给学生思考：高分子化合物溶液的高粘度在药物制剂中有什么应用？

2.2 制备药用高分子溶液

药用高分子材料溶液的制备与小分子有很大区别，这是由于市售药用高分子辅料大多呈粒状、粉末状，如果将其直接用良溶剂溶解易聚结成团，与溶剂接触的团块表面的聚合物首先溶解，使其表面粘度增加，不利于溶剂继续扩散进入颗粒内部，所以，在溶解之初，应采取适宜的方法使颗粒高度分散，防止粘聚成团，然后再加入良溶剂进行溶胀和溶解，这样可以较快的制备高分子溶液[3]。在进行微实验之前，可以先问学生日常生活中冲葛根粉或者藕粉采用的方法。大多数同学都会回答直接用开水冲，这时可以开始微实验。

老师带领几位同学分别制备羧甲基纤维素钠水溶液和羟丙甲纤维素水溶液，羧甲基纤维素钠先用冷水分散，然后加热使之溶解。而羟丙甲纤维素先用80～90 ℃的热水急速搅拌分散，然后用冷水(5 ℃左右)使其溶解。大家观察到这两种高分子辅料水溶液所采用的制备方法是不同的，但是其中的原因让学生自己去思考，让他们自主发言，并讨论葛根粉或者藕粉溶液的冲调方法。

2.3 药用天然高分子材料在药剂学中的应用

海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的药用天然高分子材料，笔者在科研中做缓控释制剂时用到它，海藻酸钠的水溶液滴到氯化钙溶液中可以产生胶凝作用，形成海藻酸钙凝胶小球[4-5]，这个实验操作非常简单，教师课前准备好海藻酸钠，水，氯化钙以及烧杯，玻璃棒和注射器等就可以在课堂上开展微实验。老师和学生一起将海藻酸钠用适量的水溶解，然后用注射器滴加到氯化钙溶液中，适当搅拌，即可形成海藻酸钙凝胶小球，可以让学生捞出这些凝胶小球进行观察，并提供几篇相关科研文献让学生课后阅读，增加他们对药用天然高分子材料在药剂学中应用的感性认识和理解能力。

2.4 药用合成高分子材料在药剂学中的应用

聚乙二醇(PEG)由环氧乙烷与水或乙二醇加成聚合而成的药用合成高分子材料，依相对分子质量不同而性质不同，分子量200～600者常温下是液体，分子量在600以上者就逐渐变为半固体状，广泛应用于各种药物制剂中。取不同相对平均分子量的聚乙二醇，以适当的比例混合均匀，可制成稠度适宜的软膏基质[6]。我们参考文献选用PEG300和PEG4000作为实验对象，先让学生观察两种PEG的外观，然后提出问题：如果做软膏基质，单用其中一种可不可以，为什么，怎么办？然后，将PEG300和PEG4000按质量比2:1混合(课前先称量好)，70 ℃水浴加热熔合，放冷即可。再让学生观察制得的混合物从外观上看是否适合作为软膏基质。

3 结 语

我们在药用高分子材料学教学过程中引入了微实验的教学模式，对教学中微实验的设计和应用进行了初探。课堂上微实验的开展需要老师提前花一定的时间去准备，给老师增加了较多工作量，但是微实验的应用开阔了学生视野，丰富了课堂教学内容，增加了学生的探究式学习，提高了学生学习效率，适应了新课程改革对药用高分子材料教学的要求。