宗智慧,薛洪寶,沈婧祎,潘晴晴,袁 明,陶兆林
(蚌埠醫(yī)學院 公共課程部,安徽 蚌埠 233030)
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制藥工程綜合實驗教學模式探索
宗智慧,薛洪寶,沈婧祎,潘晴晴,袁明,陶兆林
(蚌埠醫(yī)學院公共課程部,安徽蚌埠233030)
摘要:本文針對制藥工程專業(yè)實驗教學的現(xiàn)狀及存在問題,提出了集設計、實踐、模型和軟件模擬為一體的制藥工程綜合實驗教學模式,重點介紹了該模式的實施方法,采用制藥工程綜合實驗教學模式進行實驗教學,有利于培養(yǎng)和提高學生學習的主動性、創(chuàng)新意識和全局意識.
關(guān)鍵詞:制藥工程;綜合實驗;實驗教學
制藥工程是一個化工、藥學和工程學交叉的專業(yè),其培養(yǎng)目標為從事藥品制造的新工藝、新設備、新品種的開發(fā)、放大和設計人才[1].隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展,企業(yè)對具有實踐能力和創(chuàng)新能力的復合型人才需求量不斷增大,所以培養(yǎng)制藥工程專業(yè)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力對高校來說至關(guān)重要.實驗教學是制藥工程專業(yè)教學的重要組成部分,也是培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力的有效手段.
目前我校制藥工程專業(yè)學生所學習的制藥工程學、制藥工藝學、藥物合成反應、藥物分析等課程均開設了實驗課,但課時均不多,教學內(nèi)容均局限于本門課程,不能相互聯(lián)系和補充,甚至幾門相關(guān)課程的實驗內(nèi)容出現(xiàn)重復,而且實驗內(nèi)容多為現(xiàn)象明顯、結(jié)果易得的經(jīng)典實驗,與企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)實際嚴重脫節(jié),對學生綜合能力的培養(yǎng)十分不利.在教學方法方面,目前實驗課多采用傳統(tǒng)教學方法,即先由實驗教師介紹實驗的目的、原理、操作步驟及注意事項等,然后就重要的操作進行演示,學生按照教師的講授依葫蘆畫瓢地操作,學生實驗主動性差,懶于獨立思考和解決問題,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維[2].
針對上述問題,我校開設了集設計、實踐、模型和軟件模擬等為一體的綜合實驗課程.即將相關(guān)學科的實驗內(nèi)容進行分解和整合,將其有效銜接成一個完整的、類似藥品研發(fā)和生產(chǎn)實際情況的,從藥物的提取分離或合成到制劑制備、工藝優(yōu)化、質(zhì)量評價再到藥物質(zhì)量檢查,甚至藥理毒理實驗的完整的實驗體系.學生完成整個體系的實驗,既能加深對各學科理論知識的理解、掌握相關(guān)的實驗技術(shù),又能將各學科知識融會貫通.在此基礎上再進行模型的操作和軟件的模擬,學生就能對制藥過程有一個整體的認識,從而形成全局意識,提高綜合素質(zhì). 3.1廣泛調(diào)研的基礎上選定實驗內(nèi)容
目前高校實驗課內(nèi)容多是一些經(jīng)典實驗,這些實驗雖然有助于加深學生對所學理論知識的理解、練習相應的實驗操作技能,但因我國制藥行業(yè)發(fā)展迅速,有些經(jīng)典實驗的實驗內(nèi)容難免會與企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)實際情況脫節(jié).所以我校在選定實驗內(nèi)容之前,走訪了周邊的一些制藥企業(yè)和研究機構(gòu),對其正在使用的、技術(shù)比較先進的、適合在實驗室開展的藥物研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)進行了調(diào)研,然后綜合調(diào)研結(jié)果和本校的實際情況,確定制藥工程綜合實驗的實驗內(nèi)容.不僅解決了高校教育與企業(yè)需求脫軌的問題,而且有助于學生了解行業(yè)的最新動態(tài),掌握企業(yè)正在應用的、較先進的實驗方法和技術(shù).
3.2學生自主設計實驗
對于制藥工程專業(yè)的學生,文獻檢索、工藝優(yōu)化與選擇及設備選型等內(nèi)容是非常重要的,但由于實驗場地、實驗課時及設備的局限性,這部分內(nèi)容很難讓學生在實驗過程中實踐.為解決這一問題,我們在實驗課中增加了自主設計的環(huán)節(jié),即在實驗開始前將實驗題目交給學生,讓其查閱相關(guān)文獻并結(jié)合所學的專業(yè)知識自主設計實驗內(nèi)容,并將文獻綜述、工藝路線設計和選擇、工藝優(yōu)化方案、物料衡算以及中試及生產(chǎn)設備選型等內(nèi)容制作成PPT,然后在班級以答辯的形式進行展示與交流.這不僅可以讓學生練習實驗室內(nèi)無法實踐的內(nèi)容,而且有助于讓學生學以致用,提高其獨立思考的能力和表達能力,并讓學生在交流的過程中,取長補短,共同進步.
3.3分小組完成實驗
教師根據(jù)學生的基本情況將學生分成若干實驗小組,各小組根據(jù)自己設計的實驗方案進行實驗,在實驗遇到問題時,小組成員繼續(xù)查閱相關(guān)資料并聯(lián)系已掌握的專業(yè)知識一同討論解決,逐漸調(diào)整和完善實驗方案.在整個實驗過程中,教師不是像傳統(tǒng)教學方法一樣起主導作用,而是起引導作用.即當學生遇到問題時,教師不是直接給出解決問題的方法,而是與學生一起討論,拋磚引玉地引導學生利用已掌握的知識和現(xiàn)有的學習資源自主解決問題.這樣可以讓學生親自實踐實驗研究的過程,而不是簡單地“依葫蘆畫瓢”,有利于培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力、獨立思考能力和邏輯思維能力.同時,學生在自己的努力下成功完成一個實驗后,會獲得一定的成就感,這有助于學生更努力的去完成下一個實驗內(nèi)容,從而形成良性循環(huán),提高學生學習的積極性和主動性.此外,在實驗過程中,小組組員間要相互分工、配合、討論,一起學習和實踐,這有利于培養(yǎng)學生的溝通協(xié)調(diào)能力、人際交往能力和團隊合作意識.
3.4總結(jié)反思,逐漸改進
在試驗結(jié)束后,組織同學就各實驗組在實驗中出現(xiàn)的問題和解決方案在班級內(nèi)分享交流,并對各組間的實驗差距進行總結(jié)和反思,以使學生相互學習和借鑒,取長補短,找到自身的不足之處并在以后的實踐中逐漸改進.
3.5操作生產(chǎn)模型及軟件模擬,強化全局意識
學生完成實驗設計和操作部分后,對整個制藥過程就有了一定的認識,在此基礎上,我們選取幾個經(jīng)典藥物的生產(chǎn)模型給學生參觀講解,讓學生進一步了解整個制藥車間的布局、各步反應設備的選型、設備間的連接方式、每一類型反應及后處理的進出料方式等方面的知識.進而讓學生操作模擬仿真軟件,讓其以角色扮演的方式走進模擬廠房進行藥物和制劑的生產(chǎn),學習藥物生產(chǎn)工藝、藥品生產(chǎn)管理規(guī)范(GMP)、藥物制劑設備、崗位標準化操作(SOP)、藥品生產(chǎn)過程質(zhì)量控制以及車間管理等內(nèi)容.通過生產(chǎn)模型和模擬軟件的操作,學生可以對藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過程有更全面的理解,在實踐的基礎上進一步強化了學生的整體思想和全局意識.
3.6綜合評定實驗成績
實驗成績的評定不僅是評價學生實驗表現(xiàn)的手段,更是督促和鼓勵學生認真做實驗,提高學生實驗積極性的有效方法.傳統(tǒng)實驗教學實驗成績的評定一般是根據(jù)學生的實驗操作和最后提交的實驗報告書評定,不能客觀全面的評價學生的實驗表現(xiàn).為客觀、全面、公正地評價學生的實驗表現(xiàn),體現(xiàn)對學生綜合素質(zhì)的要求,我們建立了一套新的實驗成績評價體系.制藥工程綜合實驗教學模式按以下比重確定學生的實驗成績:前期文獻查閱及實驗方案設計如文獻查閱是否準確、全面,實驗方案是否合理可行并及時調(diào)整等占總成績的30%;中期的實驗表現(xiàn)如實驗操作是否規(guī)范、實驗態(tài)度是否端正等占40%;后期的實驗報告書寫如書寫是否規(guī)范、結(jié)果是否理想等占20%;其他如小組成員間的溝通情況、團隊合作情況等占10%.總之,要綜合考查學生整個實驗過程中的各個環(huán)節(jié),綜合評定學生的實驗成績,力求做到公平、公正.
隨著我國制藥行業(yè)的迅猛發(fā)展和素質(zhì)教育的開展,社會對制藥專業(yè)畢業(yè)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)提出了更高的要求.制藥工程綜合實驗教學模式可以有效解決各學科實驗課內(nèi)容局限于本學科而不能相互聯(lián)系成為一個完整的體系的問題,可以解決學校教學內(nèi)容與社會需求脫節(jié)的問題以及學生實驗課參與度低、積極性差的問題.這種教學模式有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、邏輯思維能力、運用理論知識解決實際問題的能力及語言表達能力,有利于潛移默化地培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)和團隊合作意識,從而培養(yǎng)出符合國家和社會需要的創(chuàng)新型制藥工程人才.
參考文獻:
〔1〕元英進,尤啟冬,于奕峰,等.制藥工程本科專業(yè)建設研究[J].化工高等教育,2006,23(1):12-15.
〔2〕李磊,孟艷秋,劉丹,等.制藥工程專業(yè)實驗課程教學體系改革的探索與實踐[J].化工高等教育,2015(1):33-36.
通訊作者:陶兆林(1964-),男,研究生學歷,蚌埠醫(yī)學院化學教研室副教授,從事有機化學、藥物合成、雜化化學研究
基金項目:安徽省高等教育振興計劃項目(2014zytz014);安徽省省級質(zhì)量工程教學研究項目(2014jyxm211)
收稿日期:2015年12月19日
中圖分類號:G642.423
文獻標識碼:A
文章編號:1673-260X(2016)02-0259-02