“工业药剂学”专创融合课程建设与实践

王晓娟,李高伟,高媛媛,韩文君

(商丘师范学院 化学化工学院,河南 商丘 476000)

创新增动能,创业促就业.随着“大众创业,万众创新”热潮的蓬勃兴起,无数青年学子的梦想被点燃.助力青年学子在创新创业的奋斗中绽放光彩,是每一名教育人的新使命.建设新时代“专创融合”的创新创业课程体系,推进创新人才的培养,提高教育服务和引领产业发展的能力,提升创新创业教育质量,深入推进产教融合和专创融合成为近年来教育教学改革的主题.

“工业药剂学”是制药工程专业的核心课程和专业必修课程,对制药工程专业人才的培养具有非常重要的地位.作者多年来主要负责制药工程专业“工业药剂学”的讲授,以立德树人为根本任务,主动适应国家创新驱动发展战略和区域经济社会发展的迫切需求.

本文主要介绍以“工业药剂学”为课程载体,通过跨专业、跨课程教学改革,形成“协同确定培养方案、协同开发课程资源、协同实施培养过程、协同推进创新创业、协同评估教学质量”的“五协同”专创融合教学体系;[1]在专业课程中植入以“立德树人”为根本任务的思政教育模块,植入以设计思维、创业思维和商业模式为主要内容的创新创业教学模块;使“思教融合、产教融合、专创融合”同向同行,[2]让专业课有思政味,有创新创业味,奋力构建以“三融合四植入五协同”为特色的药学本科教育新格局.

1 “工业药剂学”专创融合课程教学目标

对“工业药剂学”进行专创融合教学改革,旨在培养学生创业意识、创新精神,增强学生对创新创业的理解,促进学生有效地掌握所学的专业知识并灵活运用于实践活动中;提升大学生敢闯的素质,会闯的能力,让学生真正参与到创新创业过程中.让学生通过实际参与,体验创新、创业准备阶段的基本流程和内容,强化探索能力,创造思维能力、创新意识、创业精神和基本创业技能,播下创新创业的种子;增强学生对于就业道路上克服困难与问题的信心与意志,为学生们未来的职业生涯奠定基础.具体目标为:

(1)通过专创融合教学改革,促进学科/课程复合化和创新化,实现对传统“工业药剂学”教学内容的改造和提升,探索关注制药前沿、重视社会需求,形成多学科交叉的创新型、复合型、应用型人才的培养体系.

(2)通过专创融合教学改革,培养学生的批判精神、创造性思维,强化对制药行业企业新知识、新技术、新工艺、新管理的传递和再创造,并将之融入教学内容,实现知识的再生产和能力的再构建.

(3)通过专创融合教学改革,强调从真实问题和现实需求出发,以创新创业项目为驱动,推进创新创造创业过程与专业学习实践过程相融合,关注价值创造和增值,升华工学结合理念,推动创新型人才的培养,为产业发展注入新动力.

(4)通过专创融合教学改革,关注创造性地解决问题和满足需求,并以此检验“教”和“学”的价值,以客户和用户的满意作为质量评价的准绳,使成果更加贴近市场需要,更能促进产业发展,从而带来更好的专创融合效果.

2 “工业药剂学”专创融合课程教学内容

因为工业药剂学是研究药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺和合理应用的综合性技术学科.“工业药剂学”专创融合教学改革过程中,加强“药物化学”“天然药物化学”“有机化学”“药物合成工艺学”“药物化学实验”“药剂学实验”和“创新创业基础”等多门课程的融合和创新,实现对传统“工业药剂学”知识性教学内容的改造和提升.比如,我们必须在充分了解药物的生物活性、理化性质、药代动力学等性质的基础上,才能利用药剂学的方法,确定合适的给药形式,制备安全、有效、稳定、使用方便的药物制剂.在此基础上,通过多学科融合和创新,才能利用各种新技术开发新剂型、新制剂,更好地改善药物的功效.

生物药剂学是研究药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄的机制及过程,阐明药物因素、剂型因素和生理因素与药效之间关系的交叉学科.致力于研究从机体用药到药物排出体外全过程中有关药物量变和质变所有问题.

在“工业药剂学”专业课程中植入课程思政,培养学生社会责任感和职业道德;植入创新方法论,培养学生设计思维;植入面对不确定性的决策逻辑,培养学生的创业思维;植入价值创造方法论,培养学生商业模式;植入新知识、新技术、新工艺、新管理,培养学生批判精神、创造性思维;植入真实问题和现实需求,注重价值创造,升华工学结合(见图1).[3]

通过以上对教学内容的调整,实现将思政教育模块、创新创业教学模块融入多学科融合的专业课程教育教学过程.

3 “工业药剂学”专创融合课程教学设计

专创融合“工业药剂学”课程设计是以学生为中心,以专业知识为基础,以学习成果和解决实际问题为导向,以研讨活动为学习媒介,融合“三创”(创新、创造和创业)理念,注重培养学生创新、创造、创业的高阶能力.

专创融合“工业药剂学”教学设计重点,是考虑如何使用多样化研讨式教学将内容合理分布在不同层次的课程教学,由此设计了以专业知识教育为基础,思想政治教育为引领,融合“三创”理念的多样化研讨式教学方式,包括:制药工艺学案例分析、主题作业、线上线下多元化讨论、创新实验项目设计、专创融合策划书设计、自导自演微视频制作等(见图2).[4]具体教学设计如下:

图2 专创融合工业药剂学教学设计

图3 “工业药剂学”专创融合教学方法

3.1 各章节引入制药工艺学案例分析

“工业药剂学”是一门应用性和技术性较强的工科专业课程,但目前几乎所有标准教材均没有列举药剂学案例分析,对药物制剂的前沿性进展涉及较少,使学生缺乏对知识的灵活运用,不利于“三创”能力的培养.因此在各章节学习过程中,在遵循系统化和专题化前提下,兼顾应用性和前沿性需求,引入典型案例分析,以案例融合方式提高学生学习兴趣和,创建以现实问题为导向,以学生学习成果为中心的课堂学习环境.

3.2 各章节布置主题作业

针对各章节学习内容,除常规课程作业外,根据企业生产过程中真实问题和现实需求,布置有针对性、导向性和有活力的主题作业,让学生在课本知识的基础上,锻炼深层分析思维能力,注重价值创造,升华工学结合.

3.3 各章节添加多元化讨论题

与案例分析相比较,多元化讨论题注重对某个知识点的理解,学生在课堂研讨过程中,必须归纳整理某个药物剂型制备所必须的基础知识点,自主思考、讨论来解释说明面临的某个实际科学问题.通过多元化讨论研讨环节的学习,强化学生对药物制剂过程中基础知识的理解和掌握.

3.4 增加创新性实验设计大赛

在大三下学期,学生基本完成制药工程专业核心课程后,举办创新性实验设计大赛,为制药工程专业学生创建一个展示实践创新能力与交流的平台,推动专创融合教学改革,夯实制药基础知识、基本理论和基本技能,强化大学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养大学生的创新精神和创新能力.

3.5 增加小组自导自演的微视频

在“工业药剂学”课程插入网络已有教学视频,学生参与度较低,针对此现状,增加小组自导自演的药剂学微视频环节.在录制微视频的教学环节,学习小组会根据本章学习的重点内容,选取想表达的主题进行编排和录制,给学生适量自主发挥的空间,增强其对研讨课的主动性及积极性,锻炼了小组的团队成员相互协助意识,提高对工业药剂学课程学习热情及参与度,充分体现学生的评价、创造、创新的中高阶能力.

3.6 设计专创融合的策划书

该环节需要小组成员具有扎实的药学综合知识、团队协助精神,对调研的新知识、新技术、新工艺、新管理等内容进行综合分析、交流及讨论,用创新、创造的眼光挖掘有应用价值的信息,拟出一份专创融合的策划书.学习小组合作设计专创融合策划书的研讨环节,是综合考察学生的创新、创造与创业的能力.

4 “工业药剂学”专创融合课程教学方法

4.1 师生共创式教学方法

专创融合的终极目的是通过专业课程,培养学生面对不确定性去创造的创业思维与创业能力,所以专创融合的底层逻辑是把创业思维融入到专业课程教学之中,创业思维的本质是行动与互动,所以专创融合课程实施过程,必须改变传统以老师为中心的单项教学法,转型为教师与学生共创的学习过程,让学生在课堂上就“行动”与“互动”起来.

4.2 引导式教学方法

在师生共创式教学方法实施过程中,教学模式将从以讲授为主转型为以引导为主;教师从专家(内容输出)转型为学习的引导师(过程领导);学生从“听-听-听”转型为“行动-反思-提升”.[5]

4.3 真情实境教学方法

整合校内外资源,建立与专业学习和双创相关的创客项目、共创空间、共享空间;在授课过程穿插真实的创新创业项目或企业真实问题和现实需求,打造真情实境教学方法,营造激发双创氛围,激发学生学习积极性,提高“专创融合”的教学质量.

5 “工业药剂学”专创融合课程考核方法

与课程目标相对应,专创融合“工业药剂学”课程考核方式采用过程性考核和总结性考核相结合的方式,改变传统重理论轻实践的考核方式,避免学生考前死记硬背,使考核无法真实反映学生实践水平和专业技术能力的问题,注重对学生创新、创业、创造“三创”能力的考查.

5.1 加强对学习全过程性考核

将课堂活动、主题作业、线上线下多元化讨论、创新实验项目设计、专创融合策划、自导自演微视频制作、汇报演讲等纳入过程性考核范围,将创新创业思维落实到具体教学活动中,充分调动学生学习过程的积极性、主动性.

5.2 提高总结性考核的高阶性和挑战度

总结性考核是用于评估学生在整个课程中学到了多少,一般在期末以考试形式进行.在总结性考核中,思维和能力体现的部分越多,对于课程创新创业的检测效果越具有体现性.专创融合“工业药剂学”课程总结性考核,增加理解类题目,重点考查学生对于知识的理解应用能力,着重测试学生对基本知识综合运用能力和解决实际工程问题的能力.有效提升课程的高阶性、创新性和挑战度.

6 “工业药剂学”专创融合课程创新实践

近些年来,作者在“工业药剂学”授课过程中,以指导的学生社团——GIB化妆品协会为载体,通过加强第二课堂建设,促进第一课堂改革,努力托举学生双创梦想,积极探索专创融合方法,提高育人质量.主要创新创业实践成果如下:

6.1 从手工皂到氨基酸洗面奶

药剂学中表面活性的应用非常广泛,其种类、特点和应用作为学习的重点,许多学生反映考完即忘.改革后,讲到阴离子表面活性剂的时候,引入问题“阴离子表面活性剂是怎么做出来的”,鼓励大家到实验室去做一块属于自己的肥皂,做完之后学生觉得自己做的手工皂有很大改进空间,因为他们发现实验室有很多不同的油脂、玫瑰精油、乳木果油、橄榄油等等,所以很多人就想做自己专属配方的手工皂,但是不同油脂如何配比,应该加多少碱,反应多长时间,成品软硬该如何控制等等一系列问题,需要同学们自己去查资料,调配方,反复实验.事实证明,学生非常乐于探索和勇于创新.

做完手工皂之后,鼓励学生自己使用,并反馈使用效果.用过之后学生会发现,无论配方再精美准确,使用起来对皮肤仍然有刺激.通过自己动手实验,学生非常容易理解背后的原因.两性离子表面活性剂是一种温和的表面活性剂,引导学生用它来做一款洗面奶.学生积极性高涨,通过不断摸索,最后,一款非常温和舒服的氨基酸洗面奶就这样被学生“倒腾”出来了.

6.2 从表面活性剂到高效去污洗衣液

对于表面活性这种非常重要的药用辅料,它有一个非常重要的参数——HLB值,它的大小决定了表面活性剂在实际中的应用,仅凭死记硬背学生很难牢固掌握.实验室有现成的原辅料,与其课上反复强调,不如鼓励学生到实验室去做一款洗衣液.学生通过自己的不断摸索,调试不同HLB值表面活性剂的配比,制出了起泡丰富、去污能力强、消泡迅速的洗衣液.该过程,学生不仅强化了理论知识,也培养了双创能力,更收获了满满的自信.

6.3 从乳剂到乳液、护手霜的制作

在讲到液体制剂中乳剂的时候,课堂上我们详细讲了什么是O/W型乳剂,什么是W/O型乳剂,它们的配方有何不同,制备方面有什么不同,使用起来优缺点有哪些等等.纯理论讲授肯定枯燥乏味,这个时候就可以发挥第二课堂的优势,鼓励学生课余时间到实验室,自己选择原辅料,亲自动手做出来一款O/W型乳剂和W/O型乳剂.冬天了,自己动手做些护手霜分享给周围的同学们,收获满满的成就感.

6.4 从注射剂到生物发酵面膜

在讲到注射剂时候,我们会重点介绍注射剂对渗透压的要求,到底是低渗好,还是高渗好或等渗好?渗透压过高或过低会带来什么样的危害?又该如何去调节渗透压?时间长学生非常容易记混.改革后,讲到这一部分的时候,作者会让学生带上几片自己的面膜进入课堂,让学生对照所学的原辅料,根据面膜背面的配方组成,分析自己所用的面膜液是高渗还是低渗?讨论是高渗面膜液好还是低渗面膜液好?通过多样化研讨,在轻松愉悦的氛围中实现了重点的突破.部分学生不满足于课堂所学,要求到实验室调配属于自己的面膜液.在创新创业意识的驱动下,安全好用的生物发酵面膜配方被学生研制出来.

这些年来,通过历届学生不断探索和积极实践,GIB化妆品协会拥有氨基酸洗面奶、烟酰胺乳液、牛油果护手霜、滋养手工皂、可食唇膏口红、生物发酵面膜和纯植物染发剂等产品配方,其中2022年“一种石墨烯染发剂的制备方法及石墨烯染发剂”获中国发明专利(专利号ZL201910985039.6),并成功实现技术转让.GIB化妆品协会为“工业药剂学”专创融合提供较好的平台和资源.近年来,有多位同学以绿色化妆品的研发为毕业设计课题和创新创业课题.

通过多年来专创融合育人方法的不断探索,提高了学生的创新思维和创新能力,其中2021年和2022年,作者先后指导学生获“微瑞杯”化学实验设计大赛二等奖,引导学生在学科竞赛中巩固、提升所学知识;专创融合也强化了学生的实践动手能力,引导学生以研究为导向深化应用学科知识,作者带领学生开展的新型农药苯噻菌胺研究成果,获批为河南省产学研合作试点项目;专创融合增强了制药工程专业学生们的专业认同感,增加学习幸福感和获得感,提升了学生的就业和考研竞争力,使得近年来制药工程专业毕业生药学方向考研报考率和录取率呈现逐年上升的趋势!

7 结 语

“工业药剂学”专创融合课程建设与实践过程,在传统教学方法的基础上,通过对教学内容的改造和提升,科学合理地融合三创(创新、创造和创业)理念,为学生搭架创新创业实践平台,激发学生的学习兴趣,提升学生创新精神、创业意识和实践能力,夯实了“精药”底色,提升了“实用”本色,彰显了“双创”特色,在专创深度融合中着力培养“具备高度社会责任感和良好创新精神、创业意识和实践能力”敢闯会创的高素质制药人才.