制藥工藝學(xué)實驗教學(xué)的實踐與探索

曹明卓　王憲齡　岳麗麗

[摘要]抓住我校新校區(qū)制藥工程實驗室的建設(shè)機(jī)遇，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，在制藥工藝學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行不斷的探索和實踐以應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)新模式。本研究從優(yōu)選實驗教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)模式以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性等方面進(jìn)行了初步的探討。此外，教師應(yīng)與時俱進(jìn)，不斷提高自身的實踐能力。

[關(guān)鍵詞]優(yōu)化實驗內(nèi)容；實驗教學(xué)方式；師資隊伍；自主學(xué)習(xí)

[中圖分類號]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]2095-0616（2017）17-57-03

制藥工藝學(xué)是制藥工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，實踐性和應(yīng)用性強(qiáng)，與生產(chǎn)結(jié)合緊密。該課程的培養(yǎng)目標(biāo)是促使學(xué)生能夠綜合運用藥物生產(chǎn)的基本理論和基本技能進(jìn)行制藥工藝的創(chuàng)新，老產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的改革以及新藥的研制與開發(fā)等。實驗教學(xué)是制藥工藝學(xué)課程的重要組成部分，它是學(xué)生理論聯(lián)系實踐，實現(xiàn)知識向技能轉(zhuǎn)化的重要平臺，是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的最有效環(huán)節(jié)之一。因此，筆者就制藥工藝學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及如何通過提高教師自身的實踐水平等方面進(jìn)行了初步探索。

1優(yōu)化實驗內(nèi)容，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)

實驗課教學(xué)與理論課教學(xué)銜接緊密，互為補(bǔ)充，通過實驗教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對制藥工藝學(xué)的基本原理和基本實踐操作的理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力。制藥工藝學(xué)教學(xué)的典型特點是要側(cè)重實踐性和應(yīng)用型，故而其實驗內(nèi)容必須依據(jù)理論教學(xué)大綱及實驗大綱的要求優(yōu)選。

制藥工藝學(xué)是一門綜合性學(xué)科，課程涉及的知識面廣，內(nèi)容多。在課堂教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍存在理論聯(lián)系實際比較困難，分析和解決問題的能力欠佳，不能夠靈活的運用所學(xué)知識。因此，筆者在設(shè)計實驗項目的過程中，注重各相關(guān)學(xué)科之間的密切聯(lián)系，將化工原理、制藥分離工程和藥物合成等相關(guān)技術(shù)綜合在實驗項目中，既讓學(xué)生既鞏固了相關(guān)的知識，又強(qiáng)化了學(xué)生對知識的活學(xué)活用。

我校為傳統(tǒng)的中醫(yī)藥類高校，存在著工程基礎(chǔ)相對比較薄弱的通弊，故在進(jìn)行實驗內(nèi)容設(shè)置時應(yīng)加強(qiáng)工程基礎(chǔ)方面的實驗內(nèi)容。實驗主要結(jié)合藥品生產(chǎn)和科研的發(fā)展，以生產(chǎn)的現(xiàn)實性為指導(dǎo)思想，分別設(shè)置了驗證型、仿真、綜合型和設(shè)計型實驗內(nèi)容，以滿足學(xué)生的需求。制藥過程是各種單元操作的最優(yōu)化組合過程，制藥工藝的選擇會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本，即便是同一個藥物的生產(chǎn)，不同廠家的藥物的生產(chǎn)工藝往往也存在很大的差別。這就需要讓學(xué)生分析生產(chǎn)過程中的影響因素，對生產(chǎn)中的硬件（設(shè)備裝置）、軟件（工藝過程與條件）進(jìn)行研究和優(yōu)化選擇，最終以經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果來制定制藥工藝路線。因此，實驗課內(nèi)容需要覆蓋到生產(chǎn)過程中的設(shè)備操作、工藝條件優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)核算等，實驗課教學(xué)內(nèi)容涵蓋化學(xué)制藥、中藥制藥和生物制藥內(nèi)容，并相互交叉、滲透，充分體現(xiàn)了教學(xué)的完整性。

例如甲苯鼓泡法制備苯甲酸，通過讓學(xué)生比較工業(yè)生產(chǎn)與實驗室甲苯氧化制備苯甲酸的工藝，讓學(xué)生認(rèn)識到在選擇藥物工藝路線時要考慮到生產(chǎn)的現(xiàn)實性。揮發(fā)油類藥物提取純化工藝過程比較是設(shè)計型的實驗，讓學(xué)生設(shè)計選用不同的提取方法將當(dāng)歸、川芎、魚腥草、肉桂等常用中藥中的揮發(fā)油提取出來，得到粗揮發(fā)油，然后選用常用的分離純化方法將得到的粗油純化，以得到揮發(fā)精油。讓學(xué)生核算用不同工藝路線提取的精油的成本，使其建立起“經(jīng)濟(jì)效益”的觀念。為了加深學(xué)生對藥品生產(chǎn)的整個過程的理解，我們引入了青霉素仿真實訓(xùn)操作教學(xué)軟件，基于青霉素發(fā)酵原料藥的生產(chǎn)過程，包括發(fā)酵和提取兩個工段，利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓強(qiáng)化學(xué)生建立起產(chǎn)品的工藝流程、崗位操作規(guī)程、設(shè)備操作規(guī)程概念。通過仿真實驗訓(xùn)練讓學(xué)生熟悉工業(yè)化生產(chǎn)過程，為學(xué)生將實驗室的小試生產(chǎn)與車間的大規(guī)模生產(chǎn)架起一條橋梁。

2轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性

在實驗教學(xué)中改變傳統(tǒng)的以教師為中心實驗教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，采取以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方式，以提高學(xué)生的參與意識和動手能力。

開展探究式實驗教學(xué)，突出工程問題，強(qiáng)化工程思維。目前，多數(shù)實驗教學(xué)是讓學(xué)生按照實驗教材中列出的實驗步驟進(jìn)行具體操作，學(xué)生的主體作用和積極性都得不到充分發(fā)揮。在開展實驗教學(xué)時，我們有意識的開展一些探索性的實驗項目，力求從工程角度，著重培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，加強(qiáng)理論和實踐的結(jié)合，有意識地引導(dǎo)學(xué)生建立工程思維。在酒石酸鈉鉀的控制結(jié)晶實驗中，讓學(xué)生體會加入的晶種量、冷卻曲線、攪拌轉(zhuǎn)速和結(jié)晶時間等操作條件對晶體質(zhì)量的影響，為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，必須在生產(chǎn)過程中加以控制，工程技術(shù)人員的任務(wù)就在于采取適宜的工程手段，將理論上的可能性變?yōu)樯a(chǎn)的現(xiàn)實性。這種實驗?zāi)Ｊ?，學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性不僅得到了激發(fā)和調(diào)動，而且學(xué)生還學(xué)習(xí)了科研思維方式，這些都有利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

規(guī)范實驗記錄和數(shù)據(jù)處理分析，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。長期以來，本科學(xué)生的實驗一直得不到充分的重視，大部分學(xué)生都是試驗后一段時間依靠回憶實驗現(xiàn)象，學(xué)生在書寫實驗報告時往往敷衍了事。規(guī)范的實驗原始記錄有助于學(xué)生保持清醒的實驗思路、抓住重要的實驗現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S，因此，規(guī)范實驗紀(jì)錄是十分必要的。此外，重視實驗結(jié)果的處理與分析，在評閱實驗報告時，增加實驗結(jié)果分析所占的比重，以增加學(xué)生對實驗結(jié)果分析的重視。如在青霉素仿真實驗中，讓學(xué)生總結(jié)正常發(fā)酵生產(chǎn)中，通過對得到的青霉菌生長曲線的結(jié)果的分析，讓學(xué)生掌握生產(chǎn)中具體的生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制。

強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。結(jié)合課堂教學(xué)，讓學(xué)生設(shè)計中藥黃酒的生產(chǎn)工藝，學(xué)生自主分組查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計各種實驗方案和工藝路線，應(yīng)用所學(xué)知識選擇合適的發(fā)酵條件設(shè)計實驗方案，各組分別按不同方案開展實驗進(jìn)行驗證，最后再比較各組黃酒的外觀和口感。指導(dǎo)老師僅對實驗進(jìn)行協(xié)調(diào)和引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自主創(chuàng)新性。最后各小組上交黃酒成品及整個實驗過程的詳細(xì)報告。在實驗過程中，既提高學(xué)生的分析和解決實驗問題的能力，又提高了學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。此外，結(jié)合筆者的科研條件，在上課的班級中發(fā)現(xiàn)對教師科研感興趣的同學(xué)，課下對其進(jìn)行指導(dǎo)，讓其制定實驗方案，積極申報學(xué)校每年開展的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)項目，在教師的指導(dǎo)下，完成課外的學(xué)習(xí)。

在實驗教學(xué)中，學(xué)生的主體作用的發(fā)揮，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，教師在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)進(jìn)行引導(dǎo)，建立起一種以應(yīng)用為導(dǎo)向的師生相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)的實驗教學(xué)新模式。筆者將不斷的總結(jié)實踐經(jīng)驗，在新的實驗教學(xué)理念中探索出更有利于提高學(xué)生綜合能力的實驗教學(xué)體系。

3提高教師自身的水平，加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)

實踐教學(xué)質(zhì)量的高低不僅取決于學(xué)生自身的素質(zhì)和努力程度，還取決于教師的實踐水平我校是2004年開設(shè)制藥工程專業(yè)，專業(yè)教師和實驗教輔人員力量都相對比較薄弱。很多專業(yè)教師和實驗教輔人員多是直接從學(xué)校畢業(yè)后就參加工作，實踐能力有待進(jìn)一步加強(qiáng)。因此我們必須提高認(rèn)識，加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，并創(chuàng)造一定的條件，如暑期讓青年教師去我省張仲景、羚銳等知名制藥企業(yè)-進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓青年教師能夠快速成長。利用我校新校區(qū)發(fā)展的契機(jī)，加強(qiáng)制藥工藝實驗室建設(shè)，并鼓勵教師將最新的研究成果體現(xiàn)到教學(xué)實踐中，將先進(jìn)的精密儀器與技術(shù)融入實驗教學(xué)，如超臨界萃取設(shè)備、分子蒸餾裝置和大孔樹脂吸附裝置應(yīng)用于揮發(fā)油的提取分離純化工藝中，這樣就要求指導(dǎo)教師不斷的學(xué)習(xí)新知識，拓寬自己的知識面，掌握更多新的實驗方法，不僅可以提高教師的授課水平，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維具有重要作用，可以大大提高學(xué)生畢業(yè)后的社會適應(yīng)能力。

總之筆者結(jié)合我校的具體情況，不斷的進(jìn)行實驗教學(xué)改革探索，強(qiáng)化學(xué)生工程實踐能力和綜合能力的培養(yǎng)，促使學(xué)生能夠較快地適應(yīng)社會，能夠進(jìn)行制藥工藝的創(chuàng)新和新藥的研究與開發(fā)。

（收稿日期：2017-08-17）