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[摘要]课程教学是人才培养过程中的关键环节,教学施效果将严重影响到人才培养的质量。制药工艺学是药学专业本科生的专业必修课程。该课程与制药行业的生产紧密关联,是一门兼具实践性和应用性的课程。该课程内容多、知识体系复杂,涉及工业中重要的工艺流程,在课堂上学生容易感到枯燥乏味。作者所在教学团队结合自身教学经验,从教学内容选择、教学方法创新、理论与实践融合等方面以应用型为导向进行教学改革与探索。
[关键词]制药工艺学;理论与实践融合;改革与实践
新时期全国高等学校本科教育工作会议于2018年8月21日在成都召开。教育部部长陈宝生在会议上表示,本科教育是高等教育安身立命的基础,大力实施本科振兴教育关键要在本科教育中坚持以本为本。课程是人才培养过程中最基本的要素,是教育思想、教育目标和教育内容的重要载体,课程教学是培养学生素质和能力的重要方法和途径[1]。课程改革不仅是教学改革的核心,也是整个教育改革的重点和难点。《制药工艺学》课程作为药学专业本科生的必修和主干课程,通过该课程的学习,学生可以分析制药过程中设计的工艺和原理,分析工艺操作过程和工业实施方法中所涉及的化学单元反应和化工单元操作;培养学生在制药过程研究和开发中应具备的基本思想、方法和能力,提高学生发现问题、解决问题、设计创新与实践的综合能力[2]。该门课程具有极强的应用型,对于药学类专业学生特别是地方应用型本科的药学专业学生的培养至关重要。同时,该课程与药品工业化生产密切相关,在教学中存在内容多、知识跨度宽、药物种类复杂等问题,在有限的教学课时量下,学生难以联系企业中实际的生产情况。特别是教师和制药一线工程师考虑重要的工艺参数和操作过程,在教学中学生往往感觉枯燥乏味,因此如何在有限的学时下以应用型教学为导向设计制药工艺学课程,如何理论联系实践,在培养学生实践能力的同时,激发学生学习兴趣等,这些都需要探讨和研究如何对该门课程进行教学探索与改革。本论文从作者所在教学团队的实际教学经验出发,围绕课程体系搭建、实验实践教学改革、考核方式等方面进行改革与实践,结合教学模式反馈着力推进制药工艺学课程教学和实践相融合,提升该门课程在衔接理论联系实际的纽带作用,培养制药方面应用型高级人才。
1理论教学内容的改革
1.1教材选择
目前,制药工艺学教材种类多,通过市场常用教材比对,从皖西学院学生实际情况出发,以应用型教学为导向,选择适合学生的教材。经过早期的仔细比较,课程团队选择了天津大学元英进教授编写的《制药工艺学》[3],本教材基于已成功开发的临床典型药物的制备,以工艺路线和参数调控为抓手,内容丰富而新颖,体现创新与实践能力的培养,使学生在掌握坚实的理论基础上,在典型药品制造过程的学习中做到理论与实践的密切结合,为学生的知识、能力、素质协调发展创造了条件。同时,该课本充分收纳了制药领域先进技术的发展趋势,使学生可以了解最新科技前沿。
1.2教学内容安排
根据皖西学院制药工程专业的培养方案,设定制药工艺学总学时为68学时,其中理论学时为48学时,实验学时20学时。考虑到我校药学相关专业前期开设的课程铺垫和专业方向,理论教学模块按照三大块划分,即化学制药部分、生物制药部分和共性技术部分。在教学开始之前,通过问卷调查的形式,全面了解学生对相关药物的了解情况;教学过程中以药物产品生产工艺为线索,根据学生对药物的了解情况,选择性的讲授主流药品生产工艺,如化学制药工艺篇的手性药物制备,化学法制备紫杉醇、生物酶法制备他汀类药物中间体等;生物制药工艺篇的两步发酵法制备维生素C,基因工程重组工程菌生产胰岛素等。
2实践教学的改革
2.1实践学时改革
实践教学环节是培养学生实践能力、创新能力及协作能力的关键[4]。按照大纲安排的20学时实验教学对学生的实践能力培养是远远不够,为此皖西学院生物与制药工程学院在建立GMP仿真实训实验室和500平方米的GMP实训实验室的基础上,增加了药学专业的实践教学环节,主要包括20学时的GMP仿真实训和20学时的GMP实训。通过GMP仿真实训可以让学生了解典型制药工艺流程和关键参数调配,通过电脑操作可以形象生动的展现企业药品GMP生产规范,提高学生对枯燥乏味的课本知识点的兴趣,加深对药物制备过程的了解。另一方面,借助学院已建立的GMP实训车间,可以进一步扩大传统的实验室小试试验至中试规模实践训练,有助于增强学生企业实践能力培养,特别是中试规模的实验能力的锻炼,提高学生对理论知识的领悟。
2.2实践内容创新
此前,制药工艺学实验主要是设计一些列验证性实验,以培养学生的动手能力,但难以提高学生对制药工艺过程的了解,特别是对书本上的经典药物工艺的了解。本人所在教学团队通过内容创新,结合学院已有实验条件,充分挖掘课本内容,形成设计性实验,如针对不同药物的合成工艺路线,或针对同一种药物如紫杉醇的不同合成工艺。根据这种方法,可以形成多个工艺设计性实验,共学生选择。在实验时,按照4~5人一组,每组选择不同题目进行实验的设计与探索。同时,针对成熟的制药工艺如头孢菌素生产工艺、维生素C生产工艺等,利用GMP仿真实训实验室和GMP实训实验室进行模拟操作和实践操作,让学生充分理解制药工艺的过程。
3教学方法的改革
3.1翻转课堂创新理论教学方法
随着新媒介技术更新和普及,传统的课堂教学逐渐突显出与手机、平板电脑争夺学生眼球的尴尬局面。如今,大学生具有很强的自我意识,在传统的满堂灌教学模式往往会表现出不专心、不感兴趣。因此,课堂授课时利用翻转课堂的教学模式,让学生从被动接受转化成为主动学习并自我展示的学习模式,对准备充分、讲授清晰的学生加以鼓励示范,可以很好地调动学生学习的积极性,比单纯由老师讲解效果更好,更有利于培养学生的自学能力、信息查阅能力和创新的思维方式,提高学生的综合能力[5]。作者从2015级制药工程和药物制剂专业本科生开始试行教学模式改革,在制药工艺学基础知识介绍之后,在化学制药和生物制药教学中,选择典型药物,让学生组建4-5人团队,从图书馆的数据库中查找专业文献、阅读英文文献、分析文献、设计工艺流程,在此基础上,撰写文献报告,文献报告由以下几个部分组成:药物概述,合成路线,生产工艺流程,三废处理和工艺改进思考,并用ppt形式作10~15分钟(含2分钟提问)的课堂报告,授课教师给予点评,同时接受同学提问并回答。
3.2优化实验教学方法加强实践能力培养
通过制药工艺学实验可以学习如何进行药物生产工艺路线设计、选择和优化,如何对小试的工艺路线进行检验、放大研究(中试),通过合理的小试与中试环节,使设计出的工艺路线过程适用于大生产。但就目前开设的实验来说,与该课程的教学目标不符,存在较大差距。本论文通过在实践教学内容改变的基础上进一步优化实验教学方法。实践课程前,结合学院现有实验条件,提供目标产物(产品)结构或名称,菌种,不固定原料、工艺路线及反应控制参数,由4-5个学生组成的小组在教师指导下查阅相关资料,收集相关信息,通过资料提供的信息进行工艺路线及参数的选择,确定所需原料、试剂、设备及反应控制参数。通过开设GMP仿真实训、制药工艺实验室小试和GMP车间中试放大,该方法可以使得学生对工艺路线的设计和选择会有切身体会,同时可以避免传统学生实验中所遇到的相互抄袭,学生偷懒等现象。
4教学模式的反馈
4.1邀请教师听课
教学团队老师之间相互听课,同时邀请学院相关教师听课。在理论教学中,着重课堂中的带动作用(教学内容、教学方法、教学进度以及课堂的信息量等)、学生在课堂上的参与程度(课堂上活跃度、回答问题的主动性)、多媒体与板书的协调互配性(多媒体与板书的比列、多媒体中文章和图片的搭配性)等方面进行量化评价;在实验实践教学中,着重学生课前的预习率(原理的掌握、设备仪器的使用方法)、课中学生的参与程度(学生动手能力、学生之间的合作搭配度)以及课后学生的实验报告撰写(包括实验结果分析、针对出现问题的解决办法等)等方面进行量化评价。
4.2调查问卷
设置调查问卷,通过对学生调查可以了解学生对课程的学习态度、对课程的兴趣程度以及对课程学习的掌握等情况。针对学生反馈的问题可以做到及时调整教学方法和内容,取长补短,不断的提高教学质量。
5结束语
总之,在多年的制药工艺学课程教学、建设和改革实践中,课程团队积累了一定的教学经验,尽管教学设计和教学实施的目标与学生学习后所取得的学习成果之间的一致性在不断提高,但是我们明白,我校《制药工艺学》课程建设和改革永远在路上,任重而道远。教育教学有其特定的规律,无论时代如何发展,只有将理论教学和实践教学等方面的问题平衡解决好,才能逐步形成良性互动和教学相长的氛围,最终实现教师教得好、学生学得好,稳步提升应用型教育质量。我们正在像研究药物的制备工艺一样研究制药工艺学课程的建设和改革,在深思熟虑后稳步推进,以应用型为导向,突出理论教学与实践教学的融合,使学生在掌握和吸收课程基本知识和基本技能的基础上,成为实践能力强、专业素质硬的药学类专业人才。
参考文献
[1]赵长林,周愉.内涵建设的生命线:构建本科课程质量保障体系[J].知识经济,2018,463(10):158-160.
[2]赵广荣,元英进.制药工艺学课程内容建设的探讨[J].化学工业与工程,2005(S1):124-126.
[3]赵广荣,元英进,蒋建兰,等.国家精品课程制药工艺学的建设.化工高等教育,2010,27(1):17-20.
[4]吴金星,王晓,王保东,等.教师科研项目是强化实践教学和培养创新能力的良好平台[J].大学教育,2014(1):97-100.
[5]周玮,万娟,朱云峰.翻转课堂视域下学生为中心的教学模式探索与实践[J].江苏第二师范学院学报,2015(2):97-101.
作者:朱富成 何晓梅 陈存武 陈乃东 单位:皖西学院