以创新思维培养为导向的药剂学教学模式

朱文全，钱佳怡，马晓星，韩翠艳

齐齐哈尔医学院药学院 (齐齐哈尔 161006)

2019年“两会”提出加快创新型国家建设进程，实施科技创新“三步走”战略，到2020年进入创新型国家，到2035年左右进入创新型国家前列，到2050年要成为世界科技强国[1-2]，显然培育创新人才是实现上述伟大目标的重要基石。而创新人才的培养却绝非一朝一夕所能实现，教师在日常教学过程中教师不断培养学生的创新思维、激发学生的创新意识和兴趣，显得尤为重要[3-5]。

药学是关系人类生命健康的朝阳产业，药学人才的培养越来越受到国家和社会的高度重视[6]。药剂学是药学相关专业重要的专业课程，制剂也是创新药物研制的核心环节，而创新型药物制剂的研发及上市，解决了药物自身存在的问题，提高了患者的适应性，并产生了可观的经济效益，这对于药学生来说，是最具吸引力的案例。因此笔者以上市的创新型药物制剂案例为载体，通过精心设计教学过程，激发学生的创新思维，提高学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果，为培养创新型药学人才夯实基础。

1 基于案例的教学现状

在教学过程中教师引入与教学内容相关的案例，通过对案例的剖析来增强学生对专业知识的理解是常用的案例式教学方式。传统的案例式教学所采用的案例往往选择行业内耳熟能详的真实且经典的事件、新闻等作为主要内容[7-9]。在教学过程中教师虽然对案例的问题进行了详细的解释，但缺少对学生创新思维启发或引导的教学设计，教学完成后学生仅对案例中所阐述的理论知识有所理解和记忆。传统案例式教学往往只存在于整个课程的某一堂或几堂课中，即使创新思维的培养内容有所涉及也难以对学生的创新思维进行系统的培养[10-11]，并且考核与案例教学及创新思维的培养无关。如何设计出学生感兴趣的案例并能够培养学生创新思维的教学过程值得关注。

2 创新型药物制剂案例融入教学实践

2.1 案例的设计

基于药物制剂新技术及新剂型上市的创新型药物制剂，解决了药物本身存在的不足，在提高药物疗效，降低药物毒副作用方面具有重要意义。已经成熟的药物制剂新技术及新剂型被引入教材的内容包括：固体分散体制备技术、包合物制备技术、口服缓控释制剂、注射缓控释制剂、靶向制剂、经皮给药贴剂等。笔者结合这些技术和剂型的原理及所解决的关键问题，精选上市制剂，并设计案例。教学案例设计的原则是，解决原有制剂的关键性不足，用于课前导入，激发学生的学习兴趣。案例涉及的具体知识点是该次课程的重点内容(表1)。

表1 案例设计

2.2 创新型药物制剂案例的教学设计与实施

药物制剂新技术与新剂型是药剂学教学中的主要内容，其以药剂学Ⅱ为载体在药学与药物制剂专业第六学期单独开设，学时为22学时，11次课。笔者在课堂上以上市的创新药物制剂为案例展开教学，每次课均以案例导入及案例解析贯穿课程始终，在2015级药学及药物制剂专业药剂学Ⅱ的教学过程中实施。

2.2.1 案例的导入

案例导入教学，承前启后，贵在设疑，引导学生思维，提高学习兴趣。以靶向制剂学习为例，教师要求学生于课前首先复习脂质体的内容，给出盐酸多柔比星脂质体的处方，并进行处方分析，另外对制备工艺进行回顾。然后导入一段我国盐酸多柔比星脂质体开发上市的视频新闻报道，引导学生关注“价格却还不到国外同类产品的四分之一”这句话，提出问题：国外产品的价格如何呢？教师引导学生进行网络搜索，并在PPT上显示搜索结果：盐酸多柔比星脂质体注射液，商品名称：楷莱；规格：20mg/10mL；会员价格是8980.0元(实际课堂效果：这时候的课堂是惊呼声一片，学生议论价格的昂贵)。再引导学生计算国内上市的盐酸多柔比星脂质体注射液的可能的价格(实际课堂效果：学生感叹，也不便宜啊！)，然后引导学生搜索注射用盐酸多柔比星，并在PPT上打出搜索结果：注射用盐酸多柔比星；规格：10mg/10mL；会员价格是36.6元(实际课堂效果：这时候的课堂又是惊呼声一片，学生议论价格的差异)。教师此时提出：两种制剂的价格为什么会有这么大的差异呢？这就大大激发了学生探求原因的欲望，起到激发学生学习兴趣的效果，然后引入本次课的主要教学内容：靶向制剂。

2.2.2 案例解析的教学过程

案例的解析过程是教师对学生创新思维培养的重要步骤，解析过程采用问题引导，启发式教学的方式，学生按照问题的引导展开思维、质疑，并通过问题的最终解决得到启示。以上述案例为例，从盐酸多柔比星普通脂质体进入体内的过程展开讲解，问题1：盐酸多柔比星普通脂质体作为外来异物，以微粒的形式进入血液会导致什么结果？学生就会想到机体的防御系统。问题2：防御系统有哪些？如何进行防御？引出单核吞噬细胞系统。问题3：不同组织的吞噬系统对微粒的吞噬有什么不同？引出不同粒径的粒子在人体内分布的不同。问题4：这些巨噬细胞是怎样吞噬脂质体的？动画展示吞噬机制。问题5：由于巨噬细胞的吞噬，盐酸多柔比星普通脂质体的分布如何？如果想让脂质体进入其他目标组织，怎么办？采用什么手段使巨噬细胞不认识脂质体？引导学生认识到巨噬细胞的吞噬作用主要是其表面疏水性所导致，学生容易想到对脂质体进行亲水的修饰，引入PEG修饰的脂质体，可不被巨噬细胞识别，延长其在血液中的循环时间，因此经PEG修饰的脂质体又叫隐形脂质体或长循环脂质体。问题6：长循环的过程中脂质体如何到达肿瘤组织？可引出EPR效应。这样通过以上连续6个问题层层深入地阐明盐酸多柔比星脂质体的被动靶向作用机制。问题7：为什么要把盐酸多柔比星做成脂质体注射？此时学生最容易想到靶向作用，再进一步引导：与普通制剂相比，盐酸多柔比星靶向作用的优势是什么？学生就会想到它的不良反应。具体的不良反应，教师引导学生进行百度搜索，以此总结出盐酸多柔比星做成脂质体注射可达到增效减毒的作用效果。被动靶向机制就是盐酸多柔比星脂质体注射剂研发中应用的重要原理，通过被动靶向来解决已有制剂毒副作用大且药效低的问题的思考过程就是创新思维的形成过程，学生自然会形成要解决该类问题可以采用靶向制剂的创新型制剂策略。同样解决其他问题也可以采用其他创新型制剂策略，从而让学生形成采用创新型制剂策略解决药剂学问题的创新思维。最后再回归到案例，让学生分析价格差异的原因。学生首先想到的是刚刚讲完的靶向制剂，这也是案例分析的核心内容，接下来教师继续提出问题，询问是否还有其他原因。教师引导学生结合之前学过的内容进行分析，学生最容易想到的是原材料价格高，工艺过程复杂，而对于创新技术来说，知识产权是更重要的环节，不容忽视。因此教师进一步引导至原研厂的专利技术。教师最后总结案例分析的结果：普通制剂在人体内分布较广，对正常组织的毒副作用大，制备成具有被动靶向的脂质体注射液，可提高疗效，减低毒副作用；而脂质体注射液在注射液生产工艺的基础上，还要进行脂质体的制备，因此需要特殊的设备和相对复杂的工艺过程；同时，制备脂质体的材料磷脂及PEG化的合成磷脂价格昂贵；另外，“楷莱”具有国外专利保护技术，在保护期内可自主定价，这也是价格高的原因之一。案例分析结束后，教师提问：研制创新型制剂对于同学们是机遇更是挑战，你们能自己研制出一种比盐酸多柔比星脂质体注射剂价格低，但具有相同或更高药效的创新型制剂么？在这一问题的启发下，学生会思考怎么研制，采用哪些材料等等问题。这样既激发了学生对制剂创新的热情，同时也培养了学生不断用创新思维去解决实际问题的意识。最后教师把课堂教学的案例作为作业留给学生，通过课后继续思考加深创新思维的解读、提高创新思维的训练效果。

2.3 基于创新型药物制剂案例的教学效果评估

2.3.1 期末考试案例分析题对比

本校根据对期末考试题型的总体要求，设计了案例分析题，题量为1题，分值为10分。笔者统计了2015级及未实施该教学方法的2014级药学及药物制剂专业学生药剂学Ⅱ的案例分析题的平均成绩，结果表明2015级学生案例题平均分为7.0，与2014级学生的平均分5.3相比，提高显著。教学过程中，教师通过启发、提问等方式引导学生对案例中的创新型制剂如何解决常规制剂存在的问题进行了深入的解析，使学生能够对专业知识与案例信息结合的环节有较深的体会和理解，尤其能对创新型制剂的创新过程形成完整的思路。这也体现在案例分析题优秀(8分以上)的比例方面，2015级优秀的比例是55.1%，显著高于2014级的19.6%。

2.3.2 药物制剂创新设计对比

“药物制剂创新设计”被纳入药剂学相关课程的教学环节，评分并记入期末总成绩[15]。笔者统计2014和2015级药学及药物制剂专业学生的创新设计(表2)。2014级学生的创新设计中仅涉及3种新剂型，而2015级学生涉及了26种新剂型，并且其剂型种类总数达到了51种，远远高于2014级创新设计涉及的24种剂型。2015级所设计的制剂种类全面覆盖了普通制剂以及创新型制剂，这说明学生已能够将创新思维应用于各类制剂中。

表2 学生药物制剂创新设计统计

3 案例式教学的思考

3.1 创新型药物制剂案例纳入药剂学理论课堂教学

笔者最初在药剂学教学中应用创新药物制剂案例的目的仅仅是激发学生的学习兴趣，通过案例的引入让学生感受枯燥的理论知识与实际生活的关联性，并未意图激发学生的创新意识等深层次学习动机。在教学的实施过程中，笔者发现学生在进行创新设计时的很多想法及灵感源自案例，因此受到学生的启发，将案例进一步探索并应用于教学实践，深入挖掘案例内容以及创新思想，尽可能带给学生更多创新意识的启发以及更完善的创新思维的形成，以启迪学生创新的思想，进而使得案例式教学成为药剂学Ⅱ教学过程中培养学生创新思维的重要方法。

3.2 创新型药物制剂案例激发学习兴趣，提高学习效果

为了激发学生的学习兴趣，案例内容的设计非常重要。案例中选择了“复方甲地孕酮注射液，均可实现每月一针的长效避孕效果”以及“楷莱的盐酸多柔比星注射液的会员价格为8980元/20mg，注射用盐酸多柔比星的价格为36.6元/10mg”等能够调动学生情绪(惊讶或者好奇)的真实事件或新闻作为主要内容，引起学生的学习兴趣。另外，案例中事件发生时间的选择应注重时效性，教师在时间的设计上使事件发生的时间比较接近授课时间或选择不受时间影响的案例内容，从而不会让学生感觉案例过于陈旧而降低学习兴趣，这点在实际教学过程中也得到了印证。而且，在实施案例式教学的药剂学Ⅱ课程结束后，选择药物制剂方向作为考研方向的学生也比往年增多，学生普遍反映在教学过程中通过对案例的学习，了解到原来药物制剂有许多和生活息息相关的知识内容，对专业的实用性和趣味性表示了认可。同时，一些应届毕业生在就业时也特意向药剂教研室的教师做了关于药物制剂就业方向的咨询。例如，进入制药企业后能否进行类似案例中制剂的研发等等问题，表现出了对药物制剂岗位的浓厚兴趣。因此无论是考研还是就业，案例式教学对于学生专业兴趣的激发都起到了一定的促进作用。

3.3 创新型药物制剂案例培养学生创新思维，促进创新型国家建设

创新型国家建设的重要基础是创新型人才的培养。目前国内很多教学方法趋于鼓励学生参加创新相关的比赛以及开放性实验，给予学生固定的实验项目以及条件，让学生进行相关的实验设计[12]。国外教学强调团队模式的创新实践，往往也是通过在创新项目中培养学生的创新意识以及创新能力[13]。笔者在前期研究中也进行了创新设计的项目实践[14-16]，这些方法对学生创新思维的培养产生了一定的效果，但同时也存在一些问题：培养创新思维仅仅在比赛或者实践的短时间内实现，而教师往往忽略了在长期教学过程中对学生创新意识的启发以及创新思维培养的重要性，学生难以将创新意识和创新思维内化。因此如何在教学过程中潜移默化地将创新思维融入教学的同时并深入学生的思想中，是教师需要探讨的核心问题。全程创新型药物制剂案例设计的教学过程培养学生创新思维主要体现在以下三个方面：首先，案例中“创新型”制剂的设计激发学生的创新思维，药剂学Ⅱ的教学内容以制剂新技术和新剂型为主，笔者将与教学内容相关的上市制剂相关信息进行提取编排形成案例；学生阅读到案例中有关的“新剂型与新技术”信息后，会对创新型制剂有初步的接触和了解，明确制剂创新的方向。然后，案例的解析过程是培养学生创新思维的重要步骤，由于创新型制剂的研发大多是基于解决目前市售制剂存在的问题，教师在案例解析的教学过程中，深入探讨如何开发出创新型制剂来解决普通制剂存在的问题，这一过程培养了学生进行创新型制剂研发的创新思维；在药物制剂创新设计中2015级学生优秀的表现也说明了学生创新性思维在教学中得以培养。最后，案例被设计在每一次课堂教学内容中，让学生在整个教学过程中得到锻炼和熏陶，长时间系统的创新型制剂的接触以及教师对于创新思维的启发让学生的创新思维的培养在教学过程中得以形成并常态化。同时，为进一步强化学生对案例的深层解读能力，教师将课堂上的案例作为作业留给学生，并且在期末考试时设计相关的案例题，使学生不但在课堂上要了解案例，课后及考试前都要不断地复习解读案例，通过这一过程的实施可以不断强化创新思维过程，因此基于上市的创新型药物制剂的案例教学有效培养了学生创新思维，为培养创新型人才夯实基础。

4 结语

基于上市的创新型药物制剂案例的教学设计在教学过程中的应用能不断激发学生的学习兴趣并培养学生的创新思维。将创新思维培养实施在日常教学中，让创新思维培养常态化，形成了药剂学Ⅱ重要的教学特色。尽管案例的设计以及实施过程仍有一些不足之处，但在教学过程中通过长期创新意识的启发让学生深刻认识到了“创新”的重要性以及对如何“创新”有了初步的了解。笔者在后续的教学过程中将会通过不断改进案例及教学设计，进一步提升教学效果，使基于专业知识激发学生创新思维的教学成为培养专业创新型人才的重要基石。