多元化教学模式的实验综述——以碳酸氢钠片剂的制备为例*

查 元，陈雪晴，朱金燕

(安庆医药高等专科学校药学系，安徽 安庆 246052)

《药物制剂技术》是一门综合实践性较强的研究药物制剂生产的课程，是药学专业的核心课程之一[1]。教育部提高高教质量的文件中指出：要把培养技能型、实用型、复合型人才作为现阶段培养人才水平的根本标准[2]。我校新的人才培养方案注重理论课在实践中的应用，要求《药物制剂技术》实验课时与理论课时达到一比一，因而传统的实验模式已适应不了新的教学要求，多元化的实验教学法的实施将完善和补充传统实体实验教学的不足。

碳酸氢钠片是一种常见的消化道溃疡的抗酸药[3]，可以中和部分胃酸，解除胃酸过多或烧心症状[4]。近年来，研究结果发现碳酸氢钠可以通过改变肿瘤细胞或局部组织酸碱度来抑制肿瘤细胞生长，也可维持机体电解质平衡和酸碱平衡，通过细胞凋亡功能蛋白来抑制肝癌生长。临床上将碳酸氢钠+载药微球经肝动脉化疗栓塞联合用药治疗中晚期肝癌，能显著提高治疗效果，改善机体免疫功能[5]。碳酸氢钠片还可以联合抗真菌药物治疗霉菌感染的阴道炎的治疗。碳酸氢钠片临床用途广泛，为了更好的帮助学生对知识点的掌握和理论与实践相结合，本次实验运用多元化实验体系，采用线上线下混合实验教学模式和GMP仿真实训的操作平台，由学生自主设计实验方案[6]，教师评定后，通过实验实训操作进行片剂的制备和评价考核。总体实验教学设计分为四个环节。具体方案见图1所示。

图1 碳酸氢钠片剂实验教学设计

1 实验课前预习设计

1.1 通过优慕课平台引出实验

线上进行，教师在优慕课平台上传生活中最常见的胃病等相关视频，引起学生碳酸氢钠片的兴趣，进而引出碳酸氢钠片剂的制备工艺。

1.2 学生分组，设计实验方案

学生进行讨论交流并进行分组，各小组搜集相关文献资料，设计本次实验方案。

1.3 提交实验方案计划书

根据各组员的专长，分别承担搜集资料、总结内容、绘制思维导图、制定实施方案PPT等工作[7]，完成后各组提交实验方案计划书。

该实验前的预习及自主设计实验方案，可以使学生养成良好的自主学习的习惯，使学生熟悉了片剂的理论知识的同时又了解了片剂的制备流程，为后期实践打下良好的基础。

2 实验室操作

2.1 评定实验方案

每个小组选一个代表介绍实验方案并进行讨论，教师现场答疑，对于方案设计有问题的，在教师指导下进行设计方案的修改，最终确定实验方案[8]。

2.2 各小组制备碳酸氢钠片剂

2.2.1 原料与仪器

碳酸氢钠、淀粉、硬脂酸镁、乙醇、滑石粉、蒸馏水、量筒、量杯、烧杯、玻璃棒、乳钵、标准药筛、BKC-350旋振筛(濉坊市北方制药设备制造有限公司)、YK-60摇摆式制粒机(上海天阖机械设备有限公司)、电子天平(盐城德旺设备有限公司)、万用电炉(江苏春海电热合金制造有限公司)、GZX-9140 鼓风干燥箱(深圳市瑞鑫达化学仪器有限公司)、TP-1.5单冲式压片机(广州雷迈机械设备有限公司)、BKA-50V型混合机(濉坊市北方制药设备制造有限公司)、PJ-3片剂四用测试仪(昆山广测仪器设备有限公司)。

2.2.2 制备工艺

每组根据碳酸氢钠片剂生产的流程设计[9]，见图2所示。

图2 碳酸氢钠片剂生产的流程图

2.3 实验结果及分析

学生在操作中会出现以下一些问题，各小组将本组的操作出现问题及解决好的问题以PPT的形式传至学习平台，使错误的操作得到了警示，从而达到了互相借鉴，提升实验操作技能。见表1所示。

表1 每组操作出现的问题及解决方法

3 模拟仿真实训

学生通过前期的实训操作，对片剂的制备工艺流程已熟悉。但是对药厂实际生产应用还是很陌生，特别是GMP的要求，这些学校实验室无法完成的。这对培养专业型应用人才是非常不利的。2016年我校购进药物制剂GMP仿真软件。将仿真软件应用于药物制剂实验教学中，模拟演练药厂片剂的工业生产。通过仿真场景中以角色扮演的形式，使学生在校期间可以体验企业车间的工作实景，它很大程度上弥补了传统教学的弊端，发挥了实体教学所不可替代的重要作用[10]。提前让学生熟悉车间生产的流程，为后期进入生产岗位打下良好的基础，培养与企业需求零距离对接的应用型人才。

3.1 仪 器

GMP实训仿真系统(南京药育智能科技有限公司)，该软件采用三维模拟仿真技术模拟生产厂区的实际生产操作。汇总了新版GMP相关知识资源，涵盖了多种剂型的生产工艺、规范流程、在线质量检查等系列知识。

3.2 实验过程

3.2.1 教师讲解GMP仿真的操作要领

教师带领学生观看3D视频操作，并详细讲解界面基本功能及软件操作要点。学生以小组为单位，通过直观的3D仿真模拟厂区的生产操作。

3.2.2 各组按照设计方案进行GMP仿真操作

按照小组设计的实验方案、确定实验的原辅料，通过加入填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等辅料，调整用量优化处方。根据本组需要选择合适的仪器设备进行仿真练习，并可以从操作记录查询自己操作记录，经过反复多次的模拟操作，最终得到合格的片剂，见图3所示。

图3 片剂的压片

3.2.3 教师通过主机监测学生操作情况

教师可以在主机上全程掌握学生每组的操作练习情况，实时检测教学效果。见图4所示。

图4 教师检测实训操作完成情况

3.2.4 软件系统自动打分

学生操作结束后，系统自动打分。教师可在主机上查看班级成绩及分析，90～100分的学生人数为33.3%，80～90分的学生人数为44.4%，70～80分的学生人数为11.1%，60～70分的学生人数为11.1%，不及格的学生人数为0 。见图5所示。

图5 某班级学生成绩分析表

3.3 实验结果及分析

创建讨论区，要求组与组之间讨论此次实验操作错误的具体内容，产生原因以及改进措施。同时要求学生绘制思维导图并上传讨论区，互相交流学习。最后，教师进行点评、指出并讲解操作中出现的问题，并帮助学生进行合理的改进。通过3D仿真实训的平台使学生加深了对实验原理及操作步骤的理解，进行了实验室无法进行的设计性、探讨性、综合性的实验，节约了实验耗材，提高了学生的操作能力及工作效率，真实还原了药厂片剂的生产流程。

4 综合评价分析

综合的评价分析由三部分组成：实验课前预习设计、实验室操作和GMP仿真操作。见表2所示。

表2 综合评价分析

5 结 语

将多元化教学模式应用于碳酸氢钠片剂的制备中，在传统的单一的实体实验教学模式的基础上，增加了学生设计实验方案、模拟GMP仿真实训、综合考评几个模块，进一步提高了实验教学水平和学生实践操作能力。通过学生查阅文献、自主设计实验方案增强了学生自我学习能力，培养了团队合作精神；通过选择实验仪器、进行处方优化、数据分析增强了学生动手操作并将理论运用于实践的能力；通过虚拟仿真使学生进入3D仿真GMP车间，切身感受制剂车间的生产工艺流程及质量控制等主要环节。将碳酸氢钠片剂的制备整合为多类别、模块化、组合式的多元化实验体系，体现了实验教学的“虚实结合”的理念，进一步提高药物制剂的实验教学水平，彻底改变了传统教学中学生被动学习的状态，激发了学习兴趣，培养了人际沟通能力，提高了学生迎难而上，敢于创新的精神，有利于高校培养实用型、应用性人才。