藥劑學實驗模塊中關(guān)于設計性試驗的改革研究

施璐 胡麗娟 陳中強 凌智群 房輝 曹曉琴

關(guān)鍵詞：設計性實驗;實驗教學改革;藥劑學實驗

隨著國家制藥行業(yè)的發(fā)展，制藥企業(yè)對專業(yè)人才的培養(yǎng)要求也越來越高，迫切需要既具有基本的理論知識，又具有研發(fā)技能、懂得現(xiàn)代制藥理念的復合型人才，以便更好地滿足企業(yè)發(fā)展的需要。積極響應國家號召并迎合專業(yè)發(fā)展需要[1]，對藥學專業(yè)藥劑學實驗中設計性試驗教學方法進行改革?！端巹W實驗》是基于藥劑學的理論知識，需要學生將各種劑型制劑的原理、設計、研發(fā)、質(zhì)量保證進行系統(tǒng)的研究[2]。設計性試驗是藥劑學實驗的關(guān)鍵模塊，是培養(yǎng)學生設計能力和創(chuàng)新能力的重要手段，原來的設計性試驗學時數(shù)為8學時，指定了吲哚美辛、薄荷油為原料藥，指導學生自行進行合理劑型設計，但實施發(fā)現(xiàn)，學生普遍選擇容易的劑型，沒有達到預期的教學效果。因此，我們嘗試在《藥劑學》的實驗教學設計性試驗中結(jié)合中藥有效物質(zhì)進行劑型設計，并融合質(zhì)量源于設計理念，通過對藥物制劑的試驗設計和操作，提高學生的專業(yè)實踐技能和解決實際問題的能力，對畢業(yè)后勝任藥學領(lǐng)域的工作要求具有實際意義。通過不斷充實實驗教學內(nèi)容，不僅使學生更加深對藥劑學課程中的理論學習，更能培養(yǎng)良好的科研素質(zhì)，順應藥學領(lǐng)域的發(fā)展，滿足制藥企業(yè)的需求。

1、將中藥材的制劑開發(fā)引入設計性實驗的教學設計[3]

目前，我國大力開發(fā)中藥制劑的研發(fā)，所以將中藥制劑的開發(fā)和設計引入到設計性實驗中非常有必要，在設計性實驗改革中，設置中藥制劑開發(fā)的環(huán)節(jié)，每組同學需要查閱相關(guān)資料，選擇一味中藥，通過研究該藥的藥效，生藥學特征進行實驗方案的設計，針對該藥材的臨床藥效進行合理的劑型設計，以及質(zhì)量考察。每個小組嚴格按照實驗計劃進行查閱資料、實驗設計、書寫實驗報告，在實驗過程中詳細記錄實驗步驟、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等必要事項，課題組成員組內(nèi)進行分析、討論，數(shù)據(jù)運算，將實驗方案與指導老師以及實驗員老師進行匯報，指導老師與實驗員根據(jù)實驗方案中以及實驗過程中可能出現(xiàn)的問題進行反饋和跟進。

2、將計算機技術(shù)引入設計性實驗的教學設計

隨著科技的發(fā)展，計算機軟件技術(shù)已經(jīng)融入到各個學科中，借助計算機軟件技術(shù)，學生能更好的進行實驗方案的設計。通常制劑制備工藝的設計都需要進行正交因素試驗，在正交試驗中，借助數(shù)理統(tǒng)計軟件，可以在三個因素中選擇出最優(yōu)條件。此外，還可利用軟件進行數(shù)據(jù)模型的擬合，對三個自變量進行結(jié)果擬合并確定最佳工藝，根據(jù)試驗結(jié)果預測最優(yōu)值。

3、基于QbD理念，結(jié)合藥學專業(yè)類的其他課程貫穿在設計性實驗的教學設計[4-5]

制劑設計和制備的目的就是為了滿足治療疾病的需求，作為藥學專業(yè)的學生，需要熟練掌握制劑制備的工藝流程以及質(zhì)量評價的方法，所以在設計性實驗的改革中，除了讓學生從傳統(tǒng)中藥材的主治功效入手，還要求學生通過查閱文獻資料了解該中藥材有效成分以及提取方法，這正是學生在天然藥物化學所學到的內(nèi)容，在制備好劑型后，需要建立該制劑的質(zhì)量檢測體系與方法，結(jié)合我國現(xiàn)行藥典進行含量以及方法學考察，這部分內(nèi)容又建立在藥物分析課程基礎(chǔ)上，所以可將三門學科的設計性實驗的學時打通進行綜合評價，學生通過設計性實驗，熟悉制藥過程。在設計性實驗改革中，讓學生基于QbD理念，并以此理念為導向來進行藥物制劑設計，將三門學科的理論知識充分運用到實踐中，在實際操作中，還可反饋出三門專業(yè)理論課程中沒有明白的知識點，并加以解決。提高學生的理論知識水平和動手實踐能力，培養(yǎng)其良好的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力，也為學生日后步入企業(yè)實習工作打下基礎(chǔ)[6-8]。

4、評價體系的建立

為了讓學生能較為完整地體會這個藥物制劑研發(fā)的流程，將三門學科的設計性實驗學時打通，共24學時，一是可以節(jié)省時間，保證學生能夠在學時內(nèi)完成預定的學時任務。二是相關(guān)的理論知識學生已知曉，操作方法和步驟已熟悉，不會出現(xiàn)因準備不充分而導致實驗停滯的情況，能更好地完成實驗教學任務。每5個學生為1個小組，培養(yǎng)綜合運用知識的能力，激發(fā)其學術(shù)研究與團體協(xié)作精神。團隊需要共同完成文獻查閱、制劑設計、實驗準備與記錄、以及數(shù)據(jù)處理等部分，為達到教學目標，設計性實驗采用綜合考評的方法，分為實驗準備、實驗過程和實驗結(jié)果與討論三個階段，在實驗準備中，要求每組學生查閱相關(guān)文獻，了解所用儀器設備及所用中藥材、輔料的有關(guān)性質(zhì)和作用，從而能夠進行制劑設計以及實驗方案初步建立，再以小組形式與教師討論交流對實驗方案進行完善;在實驗過程中，學生根據(jù)最終成型的實驗方案，按照分組分別實驗以獲得最終實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果;實驗結(jié)束，各組學生運用計算機軟件對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，增強學生數(shù)理統(tǒng)計能力在藥劑學的應用，結(jié)合中國藥典，對實驗數(shù)據(jù)進行匯總分析、撰寫實驗報告，并對實驗現(xiàn)象及結(jié)果進行分析討論。教師可在這三個階段設置多個考核環(huán)節(jié)對學生的學習狀況進行綜合性評價，對學生的整體表現(xiàn)進行綜合評分，使用SPSS軟件對綜合評分結(jié)果進行分析，以評估改革的效果。由于疫情原因，2017級學生采用線上虛擬仿真實驗，所以在初步的教學改革實施的過程中發(fā)現(xiàn)，樣本數(shù)量有限，且沒有連續(xù)性，但2016級和2018級兩屆學生在改革初期，實驗能夠按照預期試驗合理進行，且實驗內(nèi)容和層次豐富。學生對QbD理念有了深入的了解，彌補了之前實驗教學的一些不足，使實驗內(nèi)容更充實，形式上更新穎，此次教學改革略顯成效，達到了培養(yǎng)藥學學生畢業(yè)后能順利無縫銜接到企業(yè)的目的。

5、結(jié)語

實驗教學改革的目的旨在鍛煉學生實踐操作能力，加強學生對理論知識的理解，培養(yǎng)同學間協(xié)作能力。將QbD理念完美的結(jié)合在實驗教學中，也是設計性實驗的一個亮點，自主學習的方式使學生從被動地接受知識逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥厮伎迹o了學生獨自設計的空間，更能調(diào)動學生對實驗的積極性。不僅是對實驗課程的改革創(chuàng)新，更推進了學生學習觀點的轉(zhuǎn)變，更早的培養(yǎng)獨自思考設計能力，無論是對未來選擇繼續(xù)科研還是工作都打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]談傳生.習近平關(guān)于教育重要論述彰顯的“四個統(tǒng)一”[J].長沙理工大學學報（社會科學版），2020，35（1）：42-46.

[2]王曉輝，張嶺，陳莉，等.藥劑學案例式綜合設計性實驗教學的探索[J].基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2016，18（7）：547.549.

[3]時軍，鄧鉅新，吳帆，等.中藥藥劑學課程思政教學探索[J].藥學教育，2020，36（1）：42-44，53.

[4]崔佳，宋耀武.“金課”的教學設計原則探究[J].中國高等教育，2019（5）：46-48.

[5]周舒文，崔朋飛，邱琳，等.激發(fā)自主創(chuàng)新能力的藥劑學實驗教學模式的探索[J].廣州化工，2019，47（23）：199-201.

[6]蔡曉青.基于復合型人才培養(yǎng)的藥劑學實驗教學改革[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2019，37（22）：59-60.

[7]葛鏡，余澤太，嚴建橋，等.高校實驗教學和管理新模式探索[J].實驗室研究與探索，2019，38（3）：234-236.

[8]胡容峰，彭代銀，儲曉琴，等.對多元化教學模式提升學生綜合能力及培養(yǎng)其創(chuàng)新精神的探討[J].中國醫(yī)藥科學，2012，2（17）：940.

基金項目：武漢市教育局課題（2021062）

作者簡介：施璐（1985—），女，副教授，主要從事藥物新劑型開發(fā)與設計方面研究