藥用高分子材料學(xué)綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的探索與實(shí)踐

只德賢 李建穎 趙彥巧 趙輝 王吰

[摘 要]藥用高分子材料學(xué)是制藥工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，其理論教學(xué)枯燥乏味、抽象不易理解，這里探索了一種與理論教學(xué)緊密結(jié)合的綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的認(rèn)知和理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

[關(guān)鍵詞] 藥用高分子材料學(xué);綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

藥用高分子材料學(xué)是制藥工程專業(yè)的一門必修課，融合了藥劑學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容，具有涉及知識面廣、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)[1]。目前大多數(shù)采用單一課堂理論教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺課程非常抽象，對一些基本原理和概念不能準(zhǔn)確、深入理解，這樣既影響教學(xué)效果又不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，在理論教學(xué)基礎(chǔ)上增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將理論知識應(yīng)用于具體實(shí)踐，可以大大促進(jìn)學(xué)生對藥用高分子材料基本原理的掌握，增加對其性質(zhì)和應(yīng)用的認(rèn)識和理解，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、解決實(shí)際問題的能力[3]。

一、綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

綜合性實(shí)驗(yàn)是指該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涉及到該門課程的綜合知識，或是與該門課程相關(guān)課程的知識，在實(shí)驗(yàn)過程中，可能要使用到多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以完成最終的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，是學(xué)生在具有一定知識和技能基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)[4]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指在給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件的情況下，由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)條件方法并加以實(shí)施，最后對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[4]。綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合性、實(shí)驗(yàn)方法和手段多元化的特征，可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，更好地滿足對創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的要求。本課題嘗試在藥用高分子材料學(xué)理論教學(xué)基礎(chǔ)上開設(shè)綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，探討其在藥用高分子材料學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）設(shè)計(jì)思路

我院為制藥工程專業(yè)開設(shè)了藥用高分子材料學(xué)課程，在進(jìn)行16學(xué)時(shí)的理論教學(xué)基礎(chǔ)上增設(shè)了綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共16學(xué)時(shí)。以某種典型的藥用高分子材料的理化性質(zhì)和功能性質(zhì)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計(jì)和制備含有該高分子材料的藥物制劑來考察該材料在制劑中的應(yīng)用[5]。從而使學(xué)生能在課堂理論教學(xué)的基礎(chǔ)之上鞏固和拓展所學(xué)的基本知識和原理，綜合掌握該高分子材料的性質(zhì)和應(yīng)用，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的[6]。

（二）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

葛根素具有擴(kuò)張血管、活血化瘀、改善微循環(huán)等藥理作用[7]。葛根素滴眼液臨床用于治療原發(fā)性開角型青光眼、原發(fā)性閉角型青光眼、高眼壓癥、繼發(fā)性青光眼等眼部疾病，效果優(yōu)于其他滴眼劑[8]。但患者使用滴眼劑后大約有70%的藥液會直接從眼中溢出，若眨眼會有90%的藥液損失，顯著降低了其生物利用度[9]。如何通過使用藥用高分子材料解決葛根素滴眼液生物利用度較低的問題？泊洛沙姆是聚氧乙烯—聚氧丙烯嵌段共聚物，具有一系列不同相對分子量和聚氧丙烯/聚氧乙烯比例的品種[1]。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目利用泊洛沙姆具有溫度敏感的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)成葛根素眼用原位凝膠，同時(shí)具備了液體與凝膠制劑的優(yōu)點(diǎn)，以液體狀態(tài)滴入眼部，在結(jié)膜囊內(nèi)對溫度作出響應(yīng)，發(fā)生溶液—凝膠相變過程后形成凝膠，以期改善葛根素眼用液體制劑眼部滯留時(shí)間短、生物利用度低的問題，從而增加患者的順應(yīng)性[10]。

1.設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)部分——葛根素溫敏凝膠的處方優(yōu)化。學(xué)生獨(dú)立完成處方優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用相應(yīng)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以膠凝溫度為考察指標(biāo)，以響應(yīng)面法為優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，隨后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確定最佳處方和制備工藝，并根據(jù)需要準(zhǔn)備后續(xù)實(shí)驗(yàn)所用到的材料。

2.綜合性實(shí)驗(yàn)部分——葛根素眼用溫敏凝膠的制備和溫度敏感性的考察。分為葛根素眼用溫敏凝膠的制備、溫度敏感性的考察（8學(xué)時(shí)）和葛根素眼用溫敏凝膠釋放度和溶蝕性的測定（8學(xué)時(shí)）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在上一步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照優(yōu)化的最佳處方在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立制備葛根素眼用溫敏凝膠。后續(xù)可以采用不同的方法，如磁力攪拌法或黏度法來比較制備的葛根素眼用溫敏凝膠的溫度，比較使用不同方法的測定結(jié)果，并分析不同的方法對測定結(jié)果的影響。葛根素眼用溫敏凝膠的溶蝕性和釋放度測定：采用模擬人工淚液為釋放介質(zhì)，同時(shí)測定溶蝕量和釋放量，采用分光光度法測定葛根素的濃度，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，繪制溶蝕曲線和釋放曲線，并分析藥物的釋放機(jī)制。

二、教學(xué)效果評價(jià)

（一）綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—解決問題的過程。開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目的除了加強(qiáng)動手能力外，更重要的是在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。藥用高分子材料學(xué)實(shí)驗(yàn)是利用各種高分子材料的不同理化性質(zhì)來解決制劑工藝過程中出現(xiàn)的各種問題。引導(dǎo)學(xué)生利用已有的理論知識去主動分析和解決問題，使學(xué)生更直觀深入地理解藥用高分子材料學(xué)的理論知識，充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，拓展學(xué)習(xí)思路，提高學(xué)習(xí)興趣。

（二）綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用模塊化設(shè)計(jì)，可以靈活調(diào)整;實(shí)驗(yàn)方法多元化，操作步驟詳略得當(dāng)，給學(xué)生留下更多的獨(dú)立思考空間。開放實(shí)驗(yàn)部分需要學(xué)生獨(dú)立完成處方設(shè)計(jì)，從文獻(xiàn)的檢索、閱讀、總結(jié)，到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和改進(jìn)，需要學(xué)生全程參與每個(gè)環(huán)節(jié)，不僅可以鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀能力，加強(qiáng)對所學(xué)理論知識的認(rèn)識和理解，同時(shí)提高了學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。

總之，通過綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的開設(shè)，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)藥用高分子材料學(xué)的積極性和主動性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、啟發(fā)性和綜合性的特點(diǎn)，對于理論性較強(qiáng)的知識模塊，通過綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)，不僅僅能加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，更好地把抽象的理論與活潑生動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來，從而滿足對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。

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