工业药剂学课程教学改革的探索与实践

韩京

（江苏师范大学，江苏徐州 221116）

工业药剂学是一门研究药物剂型和制剂的生产技术、临床应用、工程理论和质量控制等内容的综合性应用技术科学，是药剂学的核心，也是药剂学的重要分支学科之一[1-2]。工业药剂学是制药工程专业的必修核心课程，专业性非常强，知识点多，并且随着技术的进步，工业药剂学的发展非常迅速。此外，工业药剂学是一门实用性学科，与药物实际生产和使用联系非常密切。工业药剂学的特点是理论性和实践性都很强，知识点多且杂，目前仅上市销售的药物剂型种类就有几十种之多，并且哪怕是同一种剂型，也涉及多种不同的辅料和溶剂类型，这些不同的辅料和溶剂等理化性质又不同，决定着它们的临床应用存在很大的差异[3]。此外，药物辅料的发展非常迅速，每年都有新辅料被开发应用，目前仅药用辅料种类就有几百种之多。

江苏师范大学制药工程专业是化学与材料科学学院所开设，本专业大部分学生第一志愿并非此专业，而是调剂到该专业的，由于很多学生高中没有选修化学，也没有相关药学基础，导致学生在工业药剂学学习过程中存在很大的困难。笔者通过综合分析本专业学生的学习现状以及工业药剂学的教学现状，在实践中尝试了多种不同的教学方式，从四个方面对该课程的教学方式进行了改革探索和实践，旨在通过充分发挥学生的主观能动性来激发学生的学习热情，提高学习效果，培养出适合新时代制药工程专业发展需要的合格人才。

1 工业药剂学的教学现状分析

工业药剂学传统的理论课教学基本以课堂讲授为主，教学方式较为单一，学生在课堂教学过程中容易感觉乏味和枯燥，学习兴趣容易下降。此外，一些学生缺乏主观能动性，在课前不预习，课堂上被动听讲，导致学习效果不佳，教学质量下降[4]。工业药剂学学科知识的特点是章节多且不同章节之间知识点没有明显的逻辑连贯性，导致知识点较难吸收理解，许多学生反映在学习过程中抓不住重点和难点，找不到学习规律，普遍觉得工业药剂学难学，容易产生畏惧心理。此外，许多药学教师缺乏工业化生产实践经验，在讲授工业药剂学的设备、工艺、生产等知识点时难以联系实际，课堂内容的生动性大打折扣。

2 工业药剂学课程教学模式改革的探索

2.1 课堂讲授阶段采用更为丰富的教学手段

工业药剂学与药品实际生产过程联系密切，如果采用文字较多的PPT 进行讲解，学生缺乏共鸣，会导致学习效果欠佳[5]。为了避免出现这一情况，教师在教学过程中应采用多种教学手段，提高学生的注意力。对于多媒体教学而言，除了文字描述，还可以采用视频、动画、图例等方式辅助教学。笔者在讲解涉及工艺流程、制药设备和车间等生产方面的知识点时，加入了许多相关的视频或者Flash 动画，这样可以让学生更直观地了解相关知识点，加深印象，便于记忆。例如，在讲解片剂的制备工艺时，播放片剂制备过程中辅料和主药的混合、制粒、干燥和压片等相关的生产视频，使学生可以直观了解片剂的制备过程；在介绍无菌制剂时，通过视频演示流通蒸汽灭菌和紫外灭菌的过程，使学生更好地理解不同灭菌方式的操作和灭菌特点；在介绍缓控释制剂时，通过动画演示缓释的过程和缓释制剂与普通片剂崩解的过程，可以很好地帮助学生理解缓释制剂的工作原理；在介绍靶向制剂时，通过动画演示靶向制剂如何通过靶向分子定位到某一类型的细胞表面，让学生直观地了解靶向制剂的作用原理。总之，采用与知识点相关的动画及视频，使得课本上枯燥的知识点变得形象生动，可以弥补文字和图片所导致的知识点不直观的缺陷，学生的学习兴趣明显提高。

除了采用多媒体教学手段，考虑到工业药剂学涉及常见剂型的设计原理、生产工艺和设备以及质量检验，知识点多且琐碎，笔者认为在教学过程中采用板书形式仍然必要。笔者在课堂教学结束后，会预留一些时间、板书指导学生采用列表的方式对章节的重要知识点进行整理和归纳。例如，在讲完溶液剂和混悬剂章节后，指导学生将这两种制剂的区别进行列表归纳，学生能够清楚地掌握它们分别属于均相液体制剂和非均相液体制剂，它们的稳定性、粒径和制备方法都有所区别。通过采用这种方式，既能培养学生针对琐碎知识点的归纳总结能力，提高对琐碎知识点的系统化学习能力，也能很好地促进学生掌握知识要点。

2.2 采用案例式教学法提高教学效果

案例式教学（Case-Based Teaching，CBT）起源于美国哈佛大学的一种情景案例教学手段，最早主要应用于法学和医学学科教学，在后续发展中逐渐也应用于管理及其他学科的教学[6-7]。传统的教学手段是由教师在教学过程中直接讲授相关知识点，但对于大学教育来说，由于知识点多、知识内容庞大，即使学生在课堂上认真听讲做记录，课后仍需要花费大量的时间去消化相关知识点。学生接受知识点的过程完全是被动的，参与教学积极性低，学习效果较差。案例式教学方式是模拟真实的事件，在教师的指导下，让学生在模拟特定的情景中进行自主分析、体验、决策和交流、查阅资料等活动，教师仅做最后总结。通过这样的教学过程，让学生自主去解决案例所涉及的问题，探寻其中的原理，从而能够更好地培养学生解决问题的能力。从案例式教学的特点可知，该教学手段非常适用于工业药剂学的教学过程，工业药剂学大部分知识点是解决药剂生产中遇到的实际问题[8]。在工业药剂学教学过程中，通过将实际案例作为问题的引子，引导学生去查阅文献资料，解决案例问题，学生不仅复习了课堂上所学习的知识点，而且在查阅资料解决问题的过程中，可以进一步培养探索问题的精神，激发对工业药剂学学习的兴趣，起到事半功倍的教学效果。案例式教学实施的关键是案例的选择。首先，工业药剂学选择的案例必须是真实的，既可以是相关教师在科研过程中遇到的难题，也可以是真实的药学案例报道。其次，选择的案例必须与工业药剂学的知识点相关，并且能促进学生对相关知识点的学习和吸收。最后，案例应该是典型案例，学生能够较方便地搜索到相关的资料。

江苏师范大学制药工程专业所采用的《工业药剂学》教材由化学工业出版社出版（吴正红、周建平主编），以该教材为例，在第一篇——工业药剂学的基础知识中，由于都是基础知识点，不适合引入相关案例。而在该教材的第二篇——常规剂型及其理论与技术中，液体制剂、固体制剂等基础知识点较少，主要涉及相关剂型、辅料、处方等，适合教师在课堂教学前提供一些案例，引导学生去查阅资料，解决案例问题。对于该教材的第三篇——新型制剂与制备技术，涉及新剂型等较为复杂的知识点，如制剂新技术中的固体分散体、缓释与控释制剂、快速释放制剂等，可以由教师先讲授基础知识点，再给学生提供案例，起到良好的教学效果。笔者在教学实践中，以课堂教学的授课知识点出发，优选了一些与授课知识点相关的案例，以这些实际案例为出发点，通过引导学生去分析和解决案例的问题，引出知识点的内容。下面列举两个笔者在教学过程中所采用的具体实例，进行教学分析。

案例1：在靶向制剂这一章节，可以从抗肿瘤药物副作用大作为切入点，肿瘤患者尤其是晚期肿瘤患者在治疗过程中较为痛苦，导致这一现象的原因是抗肿瘤药物无法特异性地靶向肿瘤组织和细胞。阿霉素和紫杉醇属于广谱抗肿瘤药，对多种肿瘤具有治疗作用[9]。但是这些药物在产生药效的同时，由于缺乏靶向性，会产生较为严重的副作用。在讲授靶向制剂这一章节时，从阿霉素和紫杉醇的临床应用限制入手，可以对学生提出以下两个问题：（1）抗肿瘤药物的副作用如何降低？（2）降低副作用的手段，其中蕴含着什么科学原理？靶向制剂技术就是通过合适的载体选择性地将药物输送到需要发挥药效的组织、器官、细胞甚至某一细胞器的技术，上述所提到的阿霉素和紫杉醇，分别采用了脂质体和白蛋白结合手段，通过构建紫杉醇白蛋白结合物和阿霉素脂质体，成功实现了药物在肿瘤组织的特异性聚集，从而降低了这两种药物的毒副作用。在阿霉素和紫杉醇案例中，以阿霉素脂质体和紫杉醇白蛋白结合物为例，通过引导学生去查阅这两种药物原型和具有靶向作用的剂型之间副作用的差异，自然地引入靶向作用知识点，可以使学生更好地理解白蛋白结合物和脂质体等新剂型的起效机制和作用原理。

案例2：在《工业药剂学》第二篇的十三章生物技术药物制剂的讲授中，可以选择胰岛素这一广为人知的糖尿病治疗药物作为案例。相较于传统药物，生物技术药物的使用较少，学生对相关知识点了解较少。但是胰岛素属于广为人知的一种药物，在本章的讲授中，从胰岛素的发现入手，引导学生查询胰岛素的优缺点，胰岛素主要存在稳定性差这一缺点，这也是蛋白类药物普遍存在的问题，限制了蛋白类药物的临床应用。在这里可以引入目前新上市的长效胰岛素，如地特胰岛素是通过在胰岛素的侧链引入脂肪酸，在人体内通过与人血清白蛋白结合提高胰岛素的化学稳定性[10]。利用地特胰岛素作为案例，通过分析其结构及剂型设计，讲解蛋白类药物的稳定性及稳定性分析方法，以及蛋白类药物注射剂的处方设计等，不仅可以提前引入后续章节缓控释制剂的相关知识点，也能使学生快速掌握这些比较晦涩难懂的知识点。

2.3 采用线上线下融合式教学手段

自2020 年以来，线上教学手段已经广泛应用于大学教学。在此背景下，出现了一些的线上教学平台，如腾讯会议、雨课堂、超星学习通等[11-12]。此外，线上教学资源也越来越丰富，学生可以不受地点和时间的限制进行自主学习。但是，线上教学对于学生的自制力要求较高，部分自制力较差的学生线上学习效率低下，学习效果欠佳。因此，笔者所采用的工业药剂学的教学模式是融合线上线下教学，通过线上和线下教学手段的优势互补来提高教学效果。主要采用的线上教学平台是超星学习通，课前在平台上布置相应的预习任务，如发布一些与剂型知识点相关的思考题、选择题和教学视频，引导学生根据教师发布的预习任务进行在线预习。超星学习通平台还可以跟踪学生的预习情况，这样更有利于教师掌握学生的学习状态。此外，教师还可以在学生的预习过程中收集学生遇到的问题，在课堂讲授阶段，可以有针对性地解答学生的疑问，这样能够很好地提高学生的课堂学习效率。课后，还可以根据课堂的教学效果在超星学习通平台布置习题，根据学生的作业完成情况掌握他们对课堂知识点的学习情况，在后续教学过程中有针对性地调整课堂教学的节奏和内容，进一步提升课堂教学效果。

2.4 尝试多元课堂建设

在江苏师范大学制药工程专业学生培养过程中，后期还有专业实习、设计性实验、毕业论文、创新训练等课程，在这些教学环节，许多内容都与工业药剂学紧密相关，笔者认为要提高人才培养效果，教师可以尝试建设多元课堂[13-14]。比如，笔者一直鼓励本科生参与科研活动，在学生入学后，通过班主任、辅导员和专业课教师，鼓励学生加入教师的实验室。化学与材料科学学院教师承担了多项国家级、省部级和市厅级科研项目，部分科研项目可以为学生提供与工业药剂学知识点相关的实践平台。此外，学生还能在教师的指导下申请国家级、省级和校级“大创”项目，比如笔者所带教的本科生就申请到了省级“大创”项目，进行多肽的长效化研究，这与工业药剂学中的长效制剂知识点息息相关。通过科研活动，既可以开阔学生的科学视野，拓展科学思维，也可以提高学生分析和解决问题的能力，部分科研项目还可以提高工业药剂学的教学效果。江苏师范大学制药工程专业要求学生完成专业的毕业论文任务，主题包括车间工艺设计、处方设计等。这要求学生综合利用制药工程和工业药剂学中的项目技术经济、工艺和处方设计等课程的知识，从工艺和处方的合理性、经济性和可行性等角度进行分析，对处方和工艺计算、车间布局、设备安排等环节展开设计。同时要求教师在讲授工业药剂学时，也要培养学生的设计思想，在讲解设备工作原理、工艺步骤、处方设计等内容时，适当结合毕业设计题目和内容，从而使得工业药剂学课程有更丰富的外延和内涵，为学生毕业后在工作中解决工业药剂学的实际生产问题打下基础。

3 结语

笔者通过采用丰富课堂教学手段、案例式教学法、线上线下融合式教学手段和尝试建设多元课堂开展教学改革，进行了工业药剂学的课堂教学改革探索与实践。通过实践发现，采用教学改革措施的2019 级制药班学生的学习效果和学习主动性均有提高，但是教学效果仍有提升空间。笔者认为，教学改革不是短期工作，而是一项需要持续开展的工作，建议制药工程专业教师不断自主学习，提高专业素养和教学水平，深度剖析工业药剂学的教学内容与制药工程专业其他专业必修课之间的联系，通过开展持续性的教学改革，增加工业药剂学课堂的趣味性，发掘学生的学习潜力，提高学生的学习能动性、课堂参与度，培养学生高度的社会责任感和良好的职业道德，最终培养出适应新时代制药工程专业发展的应用型药学人才。