“工业药剂学”课程四位一体教学模式新探讨*

2020-03-08 04:39侯雪艳史永利阎玺庆

广州化工 2020年19期

杨雪，侯雪艳，史永利，阎玺庆

(新乡医学院药学院，河南新乡 453003)

“工业药剂学”是我校四年制药剂学专业学生开设的一门必修专业课，是介绍药物制剂基本理论、药品处方设计、质量控制、制备工艺和工业生产等相关内容的综合性技术学科[1-3]。由于融合了粉体工程科学、机械科学、材料科学等学科的基础理论和实践应用等知识，使得“工业药剂学”成为沟通药品研究、药品生产、及药品临床应用等方面的重要桥梁[4-5]。与其他学科相比，“工业药剂学”具有显著地特殊性，其较强的专业性、较广的知识面、以及较高的实践性要求等特点[6]，使教师在实际教学中时刻面临巨大的挑战；而该课程大量涉及的粉体学理论、机械构造、设备运行原理等专业知识，则是作为理科生的我校学生较少接触过的，这也给我校学生学习这门课程带来了难度。此外，在实际教学中，由于大多教师受到传统教学方式的影响及实验平台的限制，其教学模式及方法往往与实践相脱节，从而在一定程度上影响学生思维与动手能力的综合培养[7-8]。因此，如何调整老师的教学模式，使其在授课过程中不仅能充分调动学生的积极性，而且可以有效地将理论与实践进行有机结合，最终培养出具有从事药物制剂设计与开发、生产工艺管理与制剂制备、药品生产与质量监控能力的应用型人才，一直是我们研究和关注的重点方向。为进一步促进“工业药剂学”课程教学的发展，笔者对本课程的教学模式及方法进行新的探索，并提出“四位一体”教学新模式。

1 课堂理论讲解教学

在“工业药剂学”课堂理论讲授的教学中，我们提出“理论学习-案例分析-生产模拟”的组合教学法。让学生在课堂上初步将理论知识运用到实践中去，形成“你中有我，我中有你”的理论与实践相互映射、相互结合的动态教学新框架。

在理论教学中，我们充分利用学校提供的多媒体设备，将理论知识中的抽象概念、原理及设备通过图片、Flash动画、视频等方式向学生展现。首先，通过图片对药品剂型、制备原理、相关仪器设备、生产车间布局等知识进行直观展示和讲解，帮助学生构建本课程所学知识的外层框架；其次，我们利用自主编排的大量Flash动画及新版 GMP 培训全套资料，向学生进一步展现不同剂型药物生产所需的生产设备构造、工作原理、生产过程及工艺流程等，从而使学生在生动形象的三维动画中增加身临其境的感性认知；此外，借助我们在生产车间实地考察中拍摄的相关视频，包括片剂、颗粒剂、胶囊、水针剂、中药制剂及生物制剂等多种剂型的生产设备、操作流程、生产过程、洁净车间构造等，对教学内容的直观性进行有效提高，从而加深学生对相关药物制剂生产全过程的了解与认识。

在案例教学中，我们要遵循“教无定法，教要得法”的原则，灵活调整教学方式[9]。针对工业药剂学不同教学章节，我们主要采用理论导向型的案例教学形式，即在理论讲解的基础上，查找并设计与之相关的具体案例，从而有效地将理论带入实际应用中，进一步加深学生对知识的理解与应用。例如，在对乳剂的基本概念、乳化剂类型及制备方法讲解后，再以生活中常见的乳剂为例，对其处方进行介绍并提问：处方中每一种成分所起的作用？可否进行替换？该处方是否为经典处方？等。而针对课程中涉及的重点和难点，我们则采用以问题为导向的案例分析教学形式，即在教师的引领下，以问题为基础，以学生为主导，围绕提出的问题进行具体探究，从而充分调动学生的积极性，使学生主动参与到教学过程中，以提高学习效率。例如，在讲授如何选择药物制备剂型及其给药途径时，以硝酸甘油制剂为例，首先提出问题：市面上现有的硝酸甘油制剂有哪些剂型？其处方是否相同？选择不同剂型的依据是什么？不同剂型之间的给药途径有何区别？是否可以选择其他剂型及给药途径？等。然后以此为基础，发动学生通过多种渠道查找相关信息和资料，同时引导学生进行积极思考与讨论，从而在解决问题的同时，帮助学生更好地理解重点与难点，以实现对相关知识的灵活运用。

在生产模拟教学中，我们以课堂讨论的形式为基础进行深入的虚拟仿真教学。首先引导学生利用所学理论知识设计相关生产流程，包括处方设计、生产设备选择、车间布局、生产工艺设计等，以充分调动学生的主观能动性；其次，利用我院准备引进的药物制剂GMP实训仿真系统对学生自主设计的生产流程进行3D模拟构建，通过对设备选择、车间布局、物料及人员流动、制剂生产等场景的真实再现，来丰富课堂内容，提高学生兴趣，并帮助学生构建感官认识，以加深其对相关知识的理解度；最后，我们将从虚拟教学延伸到虚拟仿真操作上，利用学院建立的大型制剂生产设备进行具体的实际操作，如压片机、铝塑包装机、胶囊灌装机、包衣硫化床等。通过对各制剂车间主要设备的亲自操作，帮助学生建立对制剂生产的理性认识，从而最终培养学生分析、解决各种复杂生产问题的能力。

2 角色互换教学

虽然“理论讲解与实践教学相结合”的方法在一定程度上改善了传统教学中“灌输式”的教学模式，但这种方法还不足以完全调动学生的积极性，并让学生全身心投入到课堂学习中[10]。因此，我们在该教学方法实施的基础上，进一步提出“角色互换”的教学模式。在该模式中，我们通过“课前预习-课堂分组讲解及讨论-课后答疑及课外自学”的组合教学法，同时辅以网络资源教学、悬念教学、研究学习等手段，让学生由原来的被动听讲转变为主动参与课堂教学，从而实现师生角色互换，并达到提高学生学习积极性和主动性，提升课堂教学效果的目的。

在课前预习教学中，教师首先将课程中涉及的重点与难点进行总结，然后通过问题的形式传达给学生，并要求学生通过以下方式进行课前预习：(1)要求学生利用丰富多彩的网络资源提前了解课程内容，如相关精品公开课、微课、“药剂在线”网站等，使学生对要讲授的重点与难点做到心中有数；(2)教师有意识的在所出问题中设置一些悬念，例如如何利用身边现有的资源快速制作护肤霜类的乳膏等，从而进一步激发学生的好奇心和求知欲，使学生积极主动查询相关资料解答疑问，为课堂讨论做准备；(3)要求学生在观看相关课程视频及查询相关资料的前提下，以教师所出问题为基础，以5人为单位小组制作ppt。在ppt制作内容上，要求学生除了回答教师所出问题外，还要将本节课的重点与难点进行总结，同时提出预习中遇到的问题，以备在课堂上进行讲解、讨论并解答。通过课前预习教学，我们可使学生从等待知识灌输的状态中解脱出来，并以主动出击的形式面对课程内容，从而初步达到“角色互换”的效果。

在课堂分组讲解及讨论教学中，我们初步设计如下课堂流程：(1)教师首先利用少量时间对本节课所涉及的知识要点、重点及难点进行串讲，以在学生预习的基础上进一步巩固其对相关知识的了解与掌握；(2)按照课前分好的小组分别进行讲解，而教师在该阶段则负责旁听和引导，引导学生以ppt讲授的形式对教师课前所出问题进行回答，并对课程重点与难点进行具体阐述。在此期间，教师需要随时纠正学生所讲内容中的错误，从而进一步加深学生对相关知识的理解与记忆；(3)针对学生讲解过程最后提出的问题，采用轮转答疑方式，由各小组分别进行讨论解答，从而调动课堂气氛，真正实现教师与学生“角色互换”的目的，让学生成为课堂的主人；(4)最后由教师对本节课做总结式教学，通过对讲授内容的逻辑性梳理，帮助学生构建相关知识框架，并进一步加深学生对本节课所学内容的理解与运用。而在课后答疑及课外自学教学中，我们则充分利用我校“学习通”平台的互动功能，让师生无论身在何处都能及时对课程学习中发现的问题进行提问和解答，以达到“处处有课堂，时时有老师的”课下教学及自学效果。

3 课程实验教学

实验教学是“工业药剂学”课程教学中必不可少的一个重要环节，它主要是通过与理论知识相配套的实验及其操作，让学生在掌握基本生产实践技能的基础上，更加深入理解课堂上所学理论知识，并着重提升学生观察、发现、分析、及处理实际问题的能力，从而培养学生规范的实验操作、端正的工作态度和良好的职业操守。因此，在“工业药剂学”课程实验教学中，我们始终遵循“从实践中来，到实践中去”的原则，通过“课前预习讨论-课上实验操作-课后结果分析-参与科研课题”的组合教学法，让学生未出校园就能将所学理论知识在实际操作中进行验证，从而达到巩固所学知识、提升学生动手能力和科研素养、以及加深学生对本课程理性认知的目的。

在课前预习讨论教学中，为了使学生提前熟悉实验流程、讨论实验操作要点和了解注意事项等内容，教师需要提前几天将相关实验内容告知学生，让学生能有充分时间进行实验前预习及讨论。同时，在告知实验内容上，教师可进行一定的方案设计及改进，例如根据教学内容，将炉甘石洗剂制备处方中的稳定剂进行适当调整，从而设计出几种不同的制备处方供学生自主选择。而学生则在已学知识的基础上，通过资料查询和讨论，选择出自己认为正确的处方以备课上实验验证。这种将处方设计及选择的权利部分交给学生的教学方式，不但能激发学生学习兴趣和自主学习动力，而且还能使学生在选择的过程中增加对所学知识运用的灵活度，从而达到“未做实验先懂实验”的课前预习目的。

在课上实验操作教学中，教师首先对本节课实验内容及操作流程进行梳理，并重点剖析实验难点和关键步骤，强调实验室操作与课上大生产模拟操作之间的差异，从而有效提高学生实验效率和成功率。然后组织学生分别阐述自己所选制剂处方的理论依据，同时针对学生讲解中涉及到的错误和不足进行及时纠正和补充，从而在学生主动参与到课堂教学的前提下进一步加深其对本实验的理解。在学生实验过程中，教师需要不断巡视，随时指出并纠正学生在实验操作上的错误，使学生养成良好的操作习惯。此外，针对学生实验过程中出现的现象及问题，教师需要及时鼓励和引导学生思考和讨论，让学生现场初步分析自己所选处方存在的问题，并决定是否需要进行改进。对于选择改进处方的学生，教师需要给予充分的指导与支持，让学生充分发挥学习的主观能动性，并帮助他们在自我探索的方式中增强对事物的判断能力，从而真正成为学习知识的“探索者”。

在实验完成后，教师需要求学生对实验结果进行具体分析，并撰写实验报告。在报告撰写中，学生应首先将实验原理再次重复阐述，以加深其对相关知识的理解；其次，学生需要对自己在预习阶段所选处方及实验过程中临时改进的处方进行处方分析，同时对实验结果进行实事求是的阐述；最后，学生需通过资料查询及小组讨论的方式对实验结果进行具体分析评判。无论实验结果如何，教师都应鼓励和要求学生进行具体的结果分析，从而逐步将以结果为导向的传统评判标准，向以过程为主要导向的方式转化，使学生充分体验学习中自主探索的乐趣，并培养学生独立思考和分析解决问题的能力。此外，为了进一步提升学生发现问题、分析问题、及解决问题的能力，我们在课余时间结合该学科发展中涉及的新技术、新材料及新设备等前沿科学问题，提出一系列专题研究小课题供学生分组研讨，同时鼓励学生参与到教师的研究课题中。在研讨中，学生以课堂所学知识为基础，通过查询相关学术期刊论文，自主撰写课题实施方案并在相关教师的指导下对课题进行初步研究，以期达到将理论运用到实际，并提升自身科研素养的目的。

4 仿真操作教学

在“工业药剂学”仿真操作的教学中，我们采用“面对面交流-实地参观探讨-GMP实训中心实习”的组合教学法。让学生未出校门先“上岗”，提前体验并积累相关经验，为以后的就业及研究打下良好基础。

在教学中，为了实现面对面交流，我们定期邀请制药企业的工程师和专家来校授课(如：新乡凤凰药业等)，并且以座谈会形式让学生有机会与企业技术人员面对面交流学习，使学生能及时了解行业发展最新动态及相关科学研究新进展。这种将教学内容与讲座知识相衔接的教学方式，不仅让学生学会了如何将所学知识运用到实际生产中，而且也进一步开阔了学生的视野、活跃了学生的思维，增强了学生的创新意识，为学生在工作能力提升及科研素质培养上提供有利条件。为了进一步让学生身临其境感受企业工作环境及生产流程，我院已和多家相关企业签订了产学研联盟合同，为学生创造参观实际生产车间的实践机会。为了进一步强化学生对实践内容的了解，我们还在课程实验中设计了与企业参观实习内容相关的实验。例如，在参观以对乙酰氨基酚片等片剂为主要产品的制药企业前，我们首先安排学生在实验课上提前体验对乙酰氨基酚片制备的方法、工艺流程及质量检验标准等，同时鼓励学生从课程实验中寻找问题，并带着问题进入企业进行参观学习。在参观学习中，学生通过与相关技术人员的咨询与交流，彻底解决课程实验中遇到的问题，从而达到提升专业水平，提高运用理论知识分析解决实际问题能力的目的。

虽然面对面交流及企业实地参观探讨教学能使学生真正了解制药企业制剂生产的各个环节，但是由于多方面因素的限制，如缺少生产经验、可能造成交叉污染、打乱企业正常生产秩序等，使得学生很少有机会真正体验操作相关仪器设备进行相关制剂生产的机会。为解决这一问题，我院尝试组织药剂专业大四学生远赴中国药科大学“GMP实训中心”进行实习。该校建立的“GMP实训中心”是按照药品生产质量管理规范(GMP)的要求，模拟正规药厂的布局所建设，旨在培养学生在实际生产过程中的各种能力，包括设备操作方法建立、制备工艺设计及质量控制等，从而为学生进入企业进行实际生产夯实基础。通过为期一周的实训学习，学生不仅发现了自身知识框架中的漏洞，而且锻炼了自己综合运用所学专业知识及基本技能的能力，从而真正实现了理论与实践相结合的目的。

5 结语