药用天然高分子材料的教学设计与实践*

高建德 魏舒畅 范凌云 余 琰 谢田朋 刘 雄

（甘肃中医药大学药学院，甘肃 兰州 730000）

药用高分子材料学是药剂学的分支学科，属于药物制剂、药学、中药制药、制药工程等专业的重要基础课程，在提高药物生物利用度和稳定性、增强药效、降低毒副作用、改善患者的顺应性和实现智能给药方面发挥着举足轻重的作用[1，2]。药用高分子材料学主要研究各种药用高分子材料的来源、制备、结构与性质、应用等，融合了高分子材料学、高分子物理学、高分子化学、药剂学等学科的相关知识[3，4]。因此，该学科具有较强的多样性、综合性、理论性和抽象性，学生在学习的过程中普遍感到内容较抽象、难以理解和记忆，学习兴趣不强，学习动力不足，尤其是药用天然高分子材料章节，该章节是本课程的重点内容，但涉及材料种类繁多，难记忆，在有限的课堂教学时间里学生有效掌握的知识内容较少，故激发学生学习的主动性与积极性，是药用天然高分子材料章节教学过程中急需解决的问题[5，6]。笔者结合药用天然高分子材料学的特点及教学实践，针对药物制剂专业的学生，选取药用天然高分子材料为具体内容，进行教学设计与实践，以期改善药用天然高分子材料学的教学效果。

1 学情分析与教学内容设计

1.1 学情分析 药用高分子材料学课程的授课对象为甘肃中医药大学药物制剂专业本科三年级的学生，该专业学生全为理科生，学生前期已经完成了无机化学、有机化学、中药化学、物理化学等课程的学习，学生学习目的明确，基础较好，思维活跃，已初步具备相关的基本化学知识，大多数学生能够在教师引导下积极参与课堂教学。但由于该专业的学生缺少高分子材料学、高分子化学和高分子物理的基础，理解高分子材料的基础知识困难，导致合理应用药用天然高分子材料的知识和技能更加困难。因此，教师应当加强相关理论和专业知识的学习，在讲解时应将高分子材料学、高分子化学、高分子物理、药剂学等相关学科的背景知识有机融合到课堂教学中。

1.2 教学内容设计 教材选用徐晖主编的中国医药科技出版社出版发行的第5 版《药用高分子材料学》作为教材，共36 学时，其中药用天然高分子材料为第四章，共8 学时。药用天然高分子材料的教学内容依据教学大纲精选，以药用天然高分子材料的来源、制备与结构为主线，重点讲授药用天然高分子材料的理化性质和应用。同时，在教学内容设计中重视药用天然高分子材料与药剂学的知识衔接，充分利用学生熟知的药物及其剂型，讲述各种药用天然高分子材料的性质和应用。例如，传统的阿司匹林片存在胃肠道不良反应、生物利用度低、药物用量大等问题，可以考虑利用哪些特殊性能的药用天然高分子材料制成肠溶片，减少对胃肠道刺激，如何设计；再如，为什么生物黏附制剂可以黏在口腔黏膜，什么材料在起作用，中药生物黏附制剂发展如何，制约该制剂发展的瓶颈问题是什么。这样既可让学生对纤维素类肠溶衣材料（邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟丙基甲基纤维素酞酸酯和羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯等）的学习更加深入，为肠溶制剂的学习做好铺垫，又可丰富教学内容，培养学生的自主创新意识和创造能力，提高学生对药用高分子材料学的兴趣和学习效果，引导学生积极主动地思考，在依照教学大纲要求的同时，又补充了一些必要的新知识。

2 加强课堂师生之间 学生之间的互动

药用天然高分子材料的课堂教学大部分采用多媒体，以讲授法为主，而多媒体授课由于信息量大，教师总是盯着屏幕讲解，减少了师生之间、学生之间的交流，学生长时间听课的情况下容易走神。因此，调动学生积极性，活跃课堂气氛，加强课堂师生之间、学生之间的互动，提高学生的听课质量显得至关重要。笔者在长期的教学实践中发现，对药用天然高分子材料的来源和结构通式，可在课前以作业形式布置下去，在课堂再以提问的方式督促学生主动学习，并考查他们的理解程度；而对一些知识点，如“生活中大家使用过哪些天然药用高分子材料”“微晶纤维素、卡拉胶可作为乳化稳定剂应用于乳饮料中的原理是什么”“为什么透明质酸在化妆品、保健食品、美容手术和医药领域具有广泛的应用性能”；纤维素和淀粉均属于多糖，二者结构上的主要区别是淀粉以α-1，4 糖苷键相连，而纤维素则是以β-1，4 糖苷键相连，与淀粉相比为什么在药剂辅料中更多的研究工作者选用纤维素；再如甲基纤维素、乙基纤维素和羟丙基纤维素三者的共性是均属于纤维素醚类，但它们在药剂学中的应用相同吗，为什么。这些问题教师可在课程QQ群或微信群提前提出，让学生提前思考，带着问题听课，或通过实际生活去观察，网上或图书馆查阅资料，自己思考，寻找答案。在自主学习的基础上，在课堂上共同讨论，增强了教学互动环节；在教学过程中，还可小组讨论，各小组推选代表上讲台讲述，鼓励学生提出自己的疑问和见解，引导学生从多角度、多层面思考问题。在共享知识的同时可以增强学生之间的交流，在讨论过程中也会产生许多创造灵感，有利于教师和学生加深对讨论内容的理解和认识，加强师生的互动，从而更好地调动学生学习的积极性，激发他们的学习热情。同时，增强教学互动环节与考核的过程化，强调平时成绩及其多元化评价，将学生课堂上的发言积极情况、提出问题的质量水平、平时作业、上课考勤、课后作业、小组PPT 展示、小组PPT 汇报时讲解熟练以及案例分析报告等纳入平时成绩考核过程中。

3 多样化的教学方法灵活应用

药用高分子材料学是为适应药物制剂发展需要而设置的课程，其目的是学生要掌握高分子材料学的最基本理论和药剂学中常用的高分子材料的结构、物理化学性质、性能及用途，并能初步应用这些基本知识来解决药剂学领域遇到的一些实际问题[7]。因此，教学过程中突出药用高分子材料学与药剂学的有机结合，灵活运用不同的教学方法，增强与学生的交流、互动，提高教学效率显得尤为重要。笔者在长期的教学研究中发现，对于药用天然高分子材料的来源、生产、化学结构的讲解，可采用启发式、问题式的教学方式，而在药用天然高分子材料的物理化学性质和应用等综合能力培养方面可结合具体的案例式教学法。同时，在教学过程中留给学生一定的自主学习空间，可让学生较好地掌握药用天然高分子材料在药物制剂中的应用。

在药用天然高分子材料教学过程中可充分利用现代化的网络技术，突破教材的局限，将最新的知识、技术以及研究成果介绍给学生，激发学生的求知欲，有利于提高学生对新生事物的认识。例如，讲解纤维素或淀粉衍生物的性质时，如果只针对某种高分子材料的制备方法、化学结构、溶解性、吸湿性、黏性、安全性等逐一讲解，学生就会感到枯燥。而通过PPT 展示本章节的教学目标及主要内容，借助图片、视频等，通过纤维素或淀粉及其对应衍生物的化学结构和改性工艺的对比、案例讲解等，给学生留下深刻印象。如预胶化淀粉主要是将玉米淀粉加水使其成为浆状物，然后利用加热或机械法破坏淀粉中的葡萄糖分子长链，使其全部或部分断裂最后干燥、粉碎而得。根据预胶化程度分为全预胶化淀粉和部分预胶化淀粉。预胶化程度不同，功能也不同。教学过程中可通过扫描电镜图和X-射线衍射图谱，让学生自己感受预胶化淀粉较淀粉呈现出的裂隙、凹隙和结晶峰的变化，并进一步通过实际案例让学生体会以预胶化淀粉为载体，通过研磨改善难溶性药物亲水性的原理以及增加片剂硬度，减少脆碎度，改善药物崩解、溶出和提高生物利用度的优势与原理。这种将天然药用高分子材料的性质与药物制剂联系起来的教学模式，既可提高学生的学习效率，便于记忆，激发学生的学习热情，又可丰富教学内容，补充一些必要的新知识。

4 教学设计反思与感悟

为落实习近平总书记提出的“各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的思想，各个高校都在开展课程教学改革，各级各部门都对“课程思政”教育高度重视[8]。药用天然高分子材料涉及的知识既有高分子化学、高分子物理等方面的内容，也有药剂学方面的专业的知识，这就要求承担药用高分子材料课程的教师具备深厚的科研素养和专业知识，教学相长，不断进步；教学过程中应密切关注国内外的最新研究进展，了解最新发展动态，及时补充到教学当中，并结合自身的科研经历不断将最新的研究成果融会贯穿于教学过程。最终，将药用高分子材料课程隐藏的思想政治元素，实现“全程育人、全方位育人、全员育人”的目标。