基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学改革

何 伟，尹莉芳

（中国药科大学药学院，江苏南京210009）

·药学教育·

基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学改革

何 伟，尹莉芳

（中国药科大学药学院，江苏南京210009）

将设计性教学理念引入生物药剂学与药物动力学实验教学，学生在系统掌握生物药剂学与药物动力学实验相关理论知识的基础上，充分发挥主观能动性，培养学生其创新精神与实践能力。围绕“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题，从实验设计、实验准备、实验内容、实验方法、实验结果、并针对实验过程中的关键点对学生进行自主式启发式教学，开展基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学改革。

生物药剂学与药物动力学；创新性；综合设计型；实验教学

《生物药剂学与药物动力学》［1］是我校药物制剂专业本科生三年级的必修课之一，这门学科具有很强的实践性，在整个药学教学过程中占有非常重要的位置［2］。生物药剂学是研究药物及其制剂在动物体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物的剂型因素、机体生物因素和药物疗效之间相互关系的科学［3］。药代动力学是应用动力学原理与模型处理方法，定量描述药物通过各种途径（如静脉注射、静脉滴注、口服给药等）进入机体后吸收、分布、代谢和排泄的动态变化规律的科学，最终用数学表达式阐明药物在机体不同部位浓度（数量）与时间之间变化的关系［4～6］。因此，开展生物药剂学与药物动力学实验教学改革，对提升我校本科毕业生创新能力以及应对创新药物技术评价的综合能力具有深远意义。

药学创新性人才应具备正确分析和解决实际问题的能力，较强的交流能力、合作精神及一定的领导能力［7］。培养药学创新性人才需要革新验证式实验教学方式，构建基于创新能力提升的综合设计型生物药剂学与药物动力学实验教学体系，将综合性设计教学理念引入生物药剂学与药物动力学实验教学课程中来，教师从整体实验设计到具体实验实施的细节，均让学生自行进行查阅与准备。教师针对实验过程中的关键点对学生进行启发式的引导，让学生加深对于生物药剂学与药物动力学课程的认知和理解，致力于培养学生的创新能力与实践精神，提高学生自主分析、解决问题的能力。改变原有的验证性实验教学模式为以学生为主导的开放性、启发性实验教学，在教师提供必要的理论引导下，学生自行设计实验方案，并讨对方案的合理性、可行性进行讨论，独立自主完成整个实验，并对得到的结果进行分析与讨论。通过开展“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题，学生掌握如何开展药物生物药剂学与药物动力学评价，为培养具有创新能力的药学复合型人才提供一定保障。

1 我校生物药剂学与药物动力学实验教学的现状

生物药剂学与药物动力学研究在目前药学学术领域中占有重要地位，是前沿科学发展方向之一。但我国生物药剂学与药物动力学课程开设并不广泛，医药高等教育毕业生的生物药剂学与药代动力学知识技能较发达国家相比尚有较大差距。我校药学实验教学中心利用教育部中央高校修缮基金购置了全套进行生物药剂学与药物动力学实验所需仪器设备，包括高校液相色谱仪（日本岛津）、紫外分光光度计（上海菁华）、荧光分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）、超声波清洗机（宁波新芝）、超级恒温水浴（常州国华）和涡旋混匀仪（上海沪西）、精密万分之一天平（Sartorius）、台式高速冷冻离心机（Eppendorf）等仪器设备。

目前我校生物药剂学与药代动力学实验课程共34学时，分5次实验教学完成。分别为对乙酰氨基酚家兔体内绝对生物利用度测定，对乙酰氨基酚家兔体内药动学参数测定，磺胺甲基异恶唑（SMZ）大鼠在体小肠吸收，单隔室模拟，3P87／97药动学程序简介。在此基础上围绕“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题，深化生物药剂学与药物动力学实验教学改革，从实验方案设计、实验试剂及器材需要、实验内容及步骤、实验结果讨论、实验过程中的关键因素等出发，对学生进行启发式教学，让学生自主完成查阅资料及实验整个过程。加深和巩固学生对生物药剂学与药物动力学基础知识的认知与理解。通过这次设计性实验的教学改革，学生们动脑与动手相结合，既锻炼了查阅文献及资料整合的能力，也提高了团队协作及创新实践精神，取得了良好的实验教学效果，引领了国内生物药剂学与药物动力学开放性实验教学改革的新方向。

2 基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学改革探索

基于创新能力提升的综合设计型生物药剂学与药物动力学实验教学课程涉及生物药剂学、药物动力学、生理学、药理学和药物分析等课程的理论和实验教学内容。学生需要掌握以下知识点：生物药剂学包括药物及其制剂在动物体内的吸收、分布、代谢与排泄过程；药物代谢动力学包括药物的转运、分布、代谢和排泄、临床前药物动力学实验设计的要点、房室模型和非房室模型、药物动力学参数的含义的求算等；生理学与药理学包括对乙酰氨基酚的药理作用、实验动物的组织器官、血液循环、血流量、细胞器的组成等理论知识；实验动物的捉持、股静脉给药、颈静脉插管、取血、动物处死、分离脏器等实验操作；药物分析包括高效液相色谱操作SOP、标准曲线的制备、外标法和内标法、紫外分光光度计的使用、精密天平的使用、标准操作规程等。

基于前期工作基础，加入更深层次的生物药剂学与药物动力学相关实验内容，围绕“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题，引入双语实验教学模式。已在2013～2014学年2010级药物制剂专业9个班，开展34学时的启发性教学探索。

开展综合设计性的生物药剂学与药物动力学实验教学改革与实践，将开放性实验贯穿于实验教学全过程。以学生为主体，充分发挥学生的积极性。教师仅作为引导者，带领学生自主设计实验，并组织学生共同讨论方案的合理性与可行性，独立完成实验步骤中的各项内容，最终进行数据处理及实验结果总结。围绕“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一个实验内容，开展综合性生物药剂学与药物动力学实验教学。将设计性教学理念引入实验教学的课堂和全过程，通过学习、设计、研究、实验，使学生对生物药剂学与药物动力学基础理论知识有更深刻的理解以及系统化的掌握，充分发挥学生的创造力与主观能动性，以开放实验的形式进行探索，培养学生的创新能力和实践精神［8］。

基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学共分6次实验教学、34学时完成。实验前，教师给学生布置实验题目“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”。为确保实验题目的难度合理、可行，教师在布置实验题目之前，须通过多次进行预试验来充分论证，是否适合运用于本科生的实验教学。让学生查找围绕这一课题所需要获得的生物药剂学与药物动力学研究资料，引导学生查阅文献整合资料，让学生在课下时间根据课堂上所学知识、与总结的文献资料的基础上自行设计实验方案。为了调动学生的积极性与思考、解决问题的自主性，教师将学生组织起来，并充分将各种研究方案进行对比、展开讨论，根据所查阅对“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”相关的文献，教师向学生从不同角度进行讲解，与学生共同探讨不同的研究方法、并论证各方法的优缺点，再将这些实验方案与教师自己掌握的方案进行比较，最终确定1～2套合理可行的实验方案。学生根据自己制定的实验方案开展相关实验研究，实验完成后，对得到的实验数据进行预处理，计算得到相应药物动力学参数，再应用相关计算机软件研究药物的房室模型参数。加深学生对生物药剂学与药物动力学各参数意义的理解，实现基础知识和实验操作的强有力的结合。组织学生围绕“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题所得到的结果进行讨论，教师对整个设计性实验进行分析与总结，并让学生参与讨论，对整个实验过程中的关键环节进行认真总结，评价所得实验结果的合理性与准确性，总结实验成败得失。在学生自己建立新方法并自行学习技术进行实验的过程中，学生可从应用中感受到新技术、新方法的优越性，这样有利于学生开拓思维，拓宽知识面，培养自主动手能力与创新意识，使学生由被动接受一整套实验操作流程，转化为主动了解实验过程、掌握所需知识并进行创新性的设计与实施，使得学生在既有的扎实理论知识基础上发挥实践能力。开展实验教学改革有利于将学术科研带进学生实验课堂，培养学生对科研的兴趣以及良好的科研素质，锻炼学生的掌握新技术的能力，提高学生发现问题、处理问题和解决问题的能力。从而为我国培养具有创新能力的药学复合型人才提供保障。

3 基于创新能力提升生物药剂学与药物动力学实验教学具体环节

第一次实验教学：对生物药剂学与药物动力学综合实验教学进行总体的介绍。包括开展这门课程的课程目的、基本内容等。介绍自主性设计性实验的必要性与重要性，及对即将开展的具体实验做简单介绍，包括要研究药物的背景资料，生物药剂学与药物动力学的一些相关基础知识的复习和拓展；介绍相关仪器的原理、标准操作规程（SOP）和注意事项，并进行仪器操作的演示，使学生掌握紫外分光光度计等常用的大型精密仪器的基本结构组成、原理、正确操作方法，使学生具备最基础的实验技能、培养学生养成良好的实验习惯和严谨的实验态度。

第二次实验教学：组织学生讨论“对乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”方案，根据所查阅的该药物在大鼠体内生物药剂学与药物动力学相关文献，教师向学生讲解各种不同的研究方法，从不同的角度和学生来共同探讨、论证方法的优缺点，再将此实验方案与教师自己掌握的方案进行比较，最终确定1～2套合理可行的实验方法。

第三次实验教学：根据制定的实验方案开展对乙酰氨基酚在大鼠体内绝对生物利用度相关实验，包括动物实验，样品处理和HPLC测定等。

第四次实验教学：根据制定的实验方案开展“对乙酰氨基酚在大鼠体内药动学参数测定”相关实验，包括动物实验，样品处理和HPLC测定等。

第五次实验教学：合并原来单隔室模拟和3P87／97药动学程序简介为一个实验，介绍单隔室模拟的基本原理，同时介绍3P87／97（Practical Pharmacokinetic Program）药动学数据处理程序使用SOP，让学生掌握药动学参数估算方法。

第六次实验教学：围绕对“乙酰氨基酚大鼠体内生物药剂学药动学研究”这一课题所得到的实验结果进行讨论，教师对整个实验进行汇总后，让学生参与讨论，评价实验过程中的关键环节和实验结果，包括血药浓度测定、样品处理，药动学参数计算等方面进行讨论。如进行血药浓度定量测定时如何制备标准曲线，如何获得实测样本的标准曲线，如何进行样品处理，如何计算药动学参数等。并在实验结束后总结心得体会与成败得失。

4 基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学研究的意义

综合性、设计型实验是目前实验教学改革发展的趋势，构建基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学体系具有重要而深远的意义。将自主设计的现代化教学新理念引入生物药剂学与药物动力学实验的课堂中来，从实验方案设计、实验材料准备、实验内容、实验结果分析和讨论。2013年以来，已经在两届本科生实验教学中进行实践，教师不参与其中而只进行启发式教学，一切以学生为主体，进一步加深和巩固学生对于生物药剂学与药物动力学基础理论知识，同时培养学生的自主能动性与创新实践精神，并取得了可观的实验教学效果，引领了国内生物药剂学与药物动力学开放性实验教学的新方向。

综上所述，开展基于创新能力提升的生物药剂学与药物动力学实验教学改革具十分重要的意义，并将对其他药学类院校生物药剂学与药物动力学实验课程教学改革起到辐射和示范作用。

［1］ 刘建平.生物药剂学与药物动力学［M］.北京：人民卫生出版社，2011.

［2］ 邱利焱，赵庆贺，朱卡林.《生物药剂学与药物动力学》双语教学的探索与实践［J］.教育教学论坛，2012，17：123－125.

［3］ 刘德胜，代现平，陈向明，等.生物药剂学与药物动力学教学改革与实践［J］.山西医科大学学报（基础医学教育版），2010，12（7）：700－702.

［4］ 成颖，刘道洲，刘苗，等.生物药剂学与药物动力学课程标准的建立与实践［J］.基础医学教育，2012，14（10）：755－757.

［5］ 王锐利，张淑秋，张丽锋.生物药剂学与药物动力学实验教学的改革与实践［J］.山西医科大学学报（基础医学教育版），2007，9（1）：47－49.

［6］ 王岩，周毅生，崔升淼，等.中药学专业开设生物药剂学与药物动力学课程的探索与实践［J］.成都中医药大学学报（教育科学版），2010，12（4）：25－26.

［7］ 刘李，缪明星，刘晓东，等.基于创新能力提升的药学开放性实验教学平台研究［J］.药学教育，2014，30（6）：62－65.

［8］ 韩飞，吴苏芳，赵志冬，等.应用＂多层次－开放式－自主型＂模式探讨药剂学教学改革［J］.药学研究，2015，34（1）：51－52.

Innovative ability im provement based on biopharmaceutics and pharmacokinetic experimental teaching platform

HEWei，YIN Li-fang
（College of Pharmacy，China Pharmaceutical University，Nanjing 210009，China）

The present paper aimed to introduce the design of teaching idea into biopharmaceutics and pharmacokinetics student experiment teaching.Based on themastering of experiment theory，students can exert subjective initiative to develop the ability ofboth innovation and practices.Focusing on the projectof＂Biopharmaceutics and Pharmacokinetics Study of Acetaminophen in Rats＂，the heuristic teaching can be performed for students and thus obtain innovative ability improvement based on biopharmaceutics and pharmacokinetic experimental teaching platform，through the design，preparation，content，results and process of experiment，especially the key points of experiment procedure.

Biopharmaceutics and pharmacokinetics；Innovatio；Integrated design；Experimental teaching

G642

A

2095－5375（2015）08－0485－003

中华医学会医学教育研究课题项目（No.2012－SY－44）；中国药科大学2013年教学改革研究课题一般项目资助

何伟，男，博士研究生，研究方向：生物药剂学，E－mail：weihe＠cpu.edu.com