成 穎 劉道洲 周四元
空軍軍醫(yī)大學藥學系藥劑學與藥事管理學教研室,陜西西安 710032
在當前全球新軍事變革不斷深化并加速發(fā)展的大背景下,培養(yǎng)懂應用、會創(chuàng)新的高素質(zhì)軍事藥學人才是保障部隊訓練效果和提升軍事藥學水平的重要保障。軍醫(yī)大學是培養(yǎng)高等軍事醫(yī)學人才的搖籃,課程教學是高等院校實現(xiàn)培養(yǎng)目標的基本形式。因此,在新時期需要根據(jù)客觀條件,通過課程教學的創(chuàng)新,實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)軍事藥學人才的教學目標。
藥劑學是研究藥物制劑的基本理論、處方設(shè)計、制備工藝、質(zhì)量控制及合理應用的綜合性應用技術(shù)科學[1]。藥劑學的核心任務是規(guī)模生產(chǎn)出安全、有效、穩(wěn)定、質(zhì)量可控、方便使用、經(jīng)濟的藥物制劑。從學科內(nèi)容可以看出藥劑學是一門涉及面廣、專業(yè)性高、實踐性強的綜合應用技術(shù)學科[2]。作為藥學專業(yè)和藥物制劑專業(yè)的主干課程,藥劑學在整個教學體系中具有重要的地位。近年來,隨著高分子材料學和納米生物醫(yī)學等相關(guān)學科領(lǐng)域的飛速發(fā)展,新型遞藥系統(tǒng)研究日新月異,藥劑學所覆蓋的知識面更加寬廣[3],這對于老師和學生提出了更高的要求。此外,教學內(nèi)容與質(zhì)量直接影響學生畢業(yè)后從事藥學相關(guān)工作的能力。近年來學員進入工作崗位后普遍反映“學非所用,用非所學”,對當前教學內(nèi)容的設(shè)置和教學方式的實施均提出了質(zhì)疑。在這一背景下,對藥劑學課程教學進行改革,從部隊實際需求出發(fā),改進教學內(nèi)容,提升教學水平和教學質(zhì)量已經(jīng)迫在眉睫。在軍醫(yī)大學轉(zhuǎn)型發(fā)展的教學實踐過程中,空軍軍醫(yī)大學藥學系藥劑學與藥事管理學教研室(以下簡稱“我教研室”)不斷對藥劑學課程的教學進行探索,優(yōu)化教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學模式,改善教學條件,堅定教學思想。本文旨在對近年來承擔藥劑學課程的中存在的問題進行分析,對所取得的經(jīng)驗進行總結(jié),為藥劑學課程的教學實踐提供新的思路。
藥劑學的理論教學主要包括三大部分內(nèi)容[4],分別存在以下問題:①藥物制劑的基本理論,主要包括固體性質(zhì)、物態(tài)、晶型、藥物分子的理化性質(zhì)、不均勻分散體系、溶解擴散理論、微粉學、流變學和切邊學、熱力學和化學反應動力學等,理論部分內(nèi)容比較枯燥、也可以分支為物理藥劑學,涉及眾多物理化學原理,對劑型設(shè)計具有指導作用,但要求學員具有較好的物理化學基礎(chǔ);②藥物制劑的基本劑型,主要包括各種傳統(tǒng)劑型的概念、特點、制備工藝、質(zhì)量要求等,基本劑型部分與臨床實際結(jié)合比較緊密,學生興趣高,但是化工單元操作,如粉碎、蒸發(fā)、分離、滅菌、分裝等模塊學生普遍沒有接觸過,對涉及到的具體生產(chǎn)空間及工藝步驟等沒有概念,難以理解;③藥物制劑新技術(shù)與新劑型,主要包括制劑新技術(shù)、緩控釋制劑、靶向制劑、透皮制劑的制備技術(shù)和藥物制劑的設(shè)計等,該部分由于涉及高分子材料學、生物物理學、分子生物學等多學科知識,具有前沿性,本科學員的知識儲備難以使其較好理解這部分內(nèi)容??傮w來說,藥劑學具有較強的理論性和實踐性,內(nèi)容繁多,教學過程面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
基于以上問題,在教學過程中應首先對教學內(nèi)容進行優(yōu)化探索。首先,摒棄了基本理論與制劑各論中知識的割裂教學,在教材編寫過程中,將基本理論和劑型各論知識相結(jié)合[5]。例如,將表面活性劑、微粒分散體系、流變學基礎(chǔ)等內(nèi)容加入到液體制劑一章中,將粉體學基礎(chǔ)加入到散劑一章中,將制備模塊中的制粒技術(shù)加入到顆粒劑一章中??傮w來說,在介紹具體應用之前先對其相關(guān)的理論知識進行講解,然后緊接著介紹理論知識的應用及意義,這樣將理論知識和知識的實際應用相結(jié)合,加深了學生對于理論知識的理解,同時避免了傳統(tǒng)教學順序中學生對于枯燥理論知識的遺忘。其次,新型遞藥系統(tǒng)是目前藥劑學前沿研究中的主流領(lǐng)域,我教研室在新型遞藥系統(tǒng)方面具有多年研究積累。具有納米乳劑的中試生產(chǎn)經(jīng)驗,同時構(gòu)建了多種具有微環(huán)境響應特性的主動靶向遞藥系統(tǒng),在國際權(quán)威期刊發(fā)表了多篇論文。因此,在靶向遞藥系統(tǒng)部分和制劑新技術(shù)教學部分,以我教研室的主要研究成果為基礎(chǔ),結(jié)合國際最新的研究動態(tài),在教學內(nèi)容設(shè)置上注重前沿知識的傳遞和新型遞藥系統(tǒng)構(gòu)建思路的講解,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。同時,為了避免學員感覺前沿知識與實際應用脫節(jié),在教學中我們還以新藥創(chuàng)制中的新劑型為著手點,在教學過程中滲透新型制劑的研發(fā)思路和應用特點。例如引入全球首款siRNA 藥物Onpattro(Patisiran)的劑型介紹,向同學們解釋Onpattro 是一種脂質(zhì)復合物注射液,其基本原理在于將siRNA 包裹在脂質(zhì)納米顆粒(LNP)中,靜脈輸注后藥物直接遞送至肝臟細胞內(nèi),沉默hAT TR mRNA 的表達,而這一方案中的關(guān)鍵技術(shù)就是在LNP-siRNA 系統(tǒng)中摻入了一種經(jīng)過優(yōu)化的離子化陽離子脂質(zhì)(DLIN-MC3-DMA,簡稱“MC3”),這個脂質(zhì)的選擇原則為合適的解離常數(shù)(pKa)。此外,引入全球首款3D 打印藥物左乙拉西坦速溶片,由于其內(nèi)部具有豐富的孔洞和極高的內(nèi)表面積,故能在短時間內(nèi)迅速被少量的水融化,適合于吞咽性障礙的患者服用。同時也向?qū)W員介紹全球首款電子藥片Abilify MyCite,它能夠收集患者服藥時間、服藥劑量等信息,還能監(jiān)測患者的心率、睡眠情況、記步等功能,并將這些信息發(fā)送給醫(yī)生。通過這些已經(jīng)在臨床獲批的新型制劑的介紹,使學員能夠了解到制藥工業(yè)中最新的研究進展,了解臨床需求,進一步認識基礎(chǔ)知識和實際應用之間的關(guān)系,以應用為導向培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
高等院校中常用的教學模式,主要包括講授式和研討式。軍醫(yī)大學學員不僅要進行文化課學習,還要進行軍事課程學習和體能訓練,而總體課時有限,講授式教學模式能充分發(fā)揮教師的主導作用,由教師控制整個課堂、掌握教學進度,授課效率高,符合中國學生學習特點,因此是目前藥劑學課程教學的主要模式,在以往的教學過程中取得了一定效果[6]。但講授式教學主要強調(diào)教師單方面的知識輸出,學生思維容易受到教師教學經(jīng)驗的限制,師生之間互動少,如果在運用時不能喚起學生的注意和興趣,又不能啟發(fā)學生的思維和想象,極易形成注入式教學,這對于培養(yǎng)具有獨立思考能力和創(chuàng)新能力的人才來說是非常不利的[7]。研討式教學能夠促進學生自主思考能力,但對學時要求較多,對學生能力要求較高,難以在本科教育中實現(xiàn)[8]。從教育心理學的角度來講,讓·皮亞杰(Jean Piaget,1896~1980 年)的發(fā)生認識論強調(diào),學生是認知行為的主體,新的知識必須與學生的經(jīng)驗和思維產(chǎn)生聯(lián)系,并內(nèi)化到學生原有的知識體系中;教師是教學行為的主導,在知識建構(gòu)活動中發(fā)揮設(shè)計者、組織者、參與者、指導者和評估者的作用,其傳授的知識要與學生的認知結(jié)構(gòu)相適應[9-10]。因此,教師教學的目的就是將知識內(nèi)化到學生的知識結(jié)構(gòu)中,而通過革新的教學模式實現(xiàn)這一目的則是需要在教學過程中不斷探索和完善的。
近幾年,我教研室根據(jù)藥劑學課程知識結(jié)構(gòu)的特點,將基于案例教學法和微課教學法的翻轉(zhuǎn)課堂融合在講授式的教學過程中,經(jīng)過多年實踐,取得了良好的教學效果。案例教學法是指通過典型案例的分析研討進行教學的方法[11]。實施案例教學法的關(guān)鍵在于通過展示案例,帶領(lǐng)學生分析案例所涉及的基礎(chǔ)知識、探討案例背后的原理問題、結(jié)合學科知識研究案例問題的解決方案[12]。為了達到具體章節(jié)的教學目標,本科教學中所使用的教學案例一般內(nèi)容具體,知識點明確。因此,在實施案例教學時,通常采用短時間翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式,在課前將案例發(fā)給學員,使其課前應用所學知識對案例進行剖析。課堂上先請學員以組為單位,分別進行講解,最后教師再進行點評和分析,對知識點進行梳理。這種案例教學與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的方法能夠增加師生互動,幫助教師發(fā)現(xiàn)學員知識掌握的盲點,而且真實案例能夠激發(fā)學生解決問題的興趣,使其了解實際臨床和生產(chǎn)中存在的問題,將理論與實踐應用相結(jié)合,提高其分析解決問題的能力。具體的例如將“欣弗”事件安排在滅菌無菌制劑一章中進行講解,將其與滅菌參數(shù)、熱原檢查和無菌檢查等知識點進行對應。將“苯妥英鈉片劑”事件安排在片劑的輔料一節(jié)中進行講解,將其與藥用輔料的種類、作用及藥物制劑處方的組成等知識點進行對應[13]。需要注意的是,在案例教學法實施過程中,教師應對學員的分析結(jié)果進行適時的引導和總結(jié),培養(yǎng)起自主思維能力,但要避免討論偏離教學主題。
微課是目前蓬勃發(fā)展的新型教學模式[14],我教研室前期攝制了“噴霧劑”“靶向制劑”“注射劑”等章節(jié)的微課視頻,利用所攝制的微課視頻,在課程內(nèi)容架構(gòu)適合的教學中實施翻轉(zhuǎn)課堂,課前先請同學觀看視頻、課上進行提問和小組討論、最后老師進行總結(jié)和點撥。通過微課與翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合,優(yōu)化了藥劑學教學的活動設(shè)計,強化學生對“藥物劑型概念-特點-制備方法”的內(nèi)在聯(lián)系和知識內(nèi)化,在課堂討論中有效解決了學生對于知識難點和重點的掌握,并實現(xiàn)了從注重知識傳授向注重能力素質(zhì)培養(yǎng)方式的轉(zhuǎn)變,增強了學生的自主思維能力,更好地實現(xiàn)了因材施教。需要注意的是,所應用的微課視頻要具有啟發(fā)性和引導性,知識點明確,內(nèi)容具體。
實驗課是藥劑學教學的一個重要環(huán)節(jié),涉及劑型設(shè)計、制劑處方及工藝優(yōu)化、不同制劑車間設(shè)計、制藥設(shè)備及其工作原理、藥物制劑生產(chǎn)及其質(zhì)量評價等,實踐性非常強,實驗課的學習具有鞏固和夯實理論基礎(chǔ)的作用,同時也可以對理論課教學內(nèi)容進一步擴展和延伸,有助于提高學生的實踐操作技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。軍醫(yī)大學由于藥學專業(yè)學生數(shù)量較少,受場地、硬件設(shè)備、制劑原輔料、時間等方面限制無法全部在真實實驗室開展,建設(shè)整套的制劑設(shè)備實驗室不現(xiàn)實也容易造成資源浪費,因此一般只限定于設(shè)置孤立的、經(jīng)典的驗證性實驗,限制了學生對于實驗內(nèi)容的思考和興趣;而一般的參觀見習又難以實現(xiàn)對軍用藥品制備的學習,不利于提高學員的實踐能力。因此,根據(jù)培養(yǎng)目標,結(jié)合現(xiàn)有條件下教育教學方式的演變和學習者的特點,與時俱進,革新藥劑學實驗課程的教學條件,對于提高學員的實踐能力具有重要的意義。
虛擬仿真實驗技術(shù)是指以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心,通過多媒體技術(shù)模擬真實的實驗環(huán)境,學生可利用虛擬實驗教學平臺進行人機交互,從而在模擬的真實環(huán)境中完成實驗項目,國家2013 年已開始進行在全國范圍內(nèi)開展“國家級虛擬仿真實驗教學中心”的認定工作,我??谇会t(yī)學虛擬仿真實驗教學中心被認定為國家級虛擬仿真實驗教學中心,虛擬仿真實驗技術(shù)目前也已經(jīng)在醫(yī)藥院校逐步被推廣應用[15-16]。虛擬仿真實驗平臺能夠能夠彌補現(xiàn)有實驗條件的不足,是實驗教學的一個必要的有益補充,也是未來實驗室建設(shè)的重要發(fā)展方向。從教育心理學層面來講,建構(gòu)主義認為知識是學習者在一定的情境即社會文化背景下,通過師生間的協(xié)作加以獲得的,這提示我們教學活動應該將學生置于一種學習情境中[17-18]。而虛擬仿真實驗教學平臺則恰好為能夠提供一種與實際生產(chǎn)或?qū)嶒炦^程高度相似的情境,全方位展示實際生產(chǎn)或?qū)嶒炦^程中的各個環(huán)節(jié),塑造多層次、多維度的學習情境,為學生自主學習創(chuàng)設(shè)“身臨其境”的學習環(huán)境。學生通過在虛擬仿真的情景中進行學習,最終完成對學習內(nèi)容的“意義建構(gòu)”。因此,我教研室建立了藥品生產(chǎn)虛擬仿真教學實驗室。所建設(shè)的藥品生產(chǎn)虛擬仿真教學實驗室主要包括片劑生產(chǎn)虛擬仿真教學實驗單元、注射劑生產(chǎn)虛擬仿真教學實驗單元和緩釋和控釋制劑制備虛擬仿真單元。對每一單元的學習內(nèi)容分為實驗理論學習、實驗基礎(chǔ)操作學習、實驗操作、實驗結(jié)果分析等四部分。這就要求每一單元在學習前,通過微課視頻或知識點的PPT 瀏覽,對實驗理論進行學習;學習后對實驗中涉及到的相關(guān)基礎(chǔ)操作進行學習,例如在片劑和注射劑做操單元中涉及到的溶液配制、紫外分光光度計的使用等;完成操作單元相關(guān)的實驗基礎(chǔ)操作學習后,就可以進入實驗模塊,進行實驗的操作;實驗結(jié)束后通過相關(guān)知識點的測定和結(jié)果分析顯示學員的實驗操作成績。同時,在虛擬仿真系統(tǒng)中,我們設(shè)計了一些儀器模塊,例如壓片機、噴霧干燥機、高效液相色譜等大型儀器,對這些儀器的構(gòu)造和具體操作進行演示??傊ㄟ^全方位展示制劑車間設(shè)計、設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理,以及劑型設(shè)計、制劑生產(chǎn)以及質(zhì)量評價方法,使不易掌握的劑型設(shè)計、制劑處方及工藝優(yōu)化、制劑生產(chǎn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理、藥物制劑質(zhì)量評價方法,以及不易口頭表述清楚的粉碎、制粒、整粒、壓片、包衣等過程,變得一目了然,起到事半功倍的效果。從而有效補充真實實驗教學的不足,使學員全面掌握藥品生產(chǎn)過程和特點,提高學員適崗能力;并通過仿真實驗室的建立,實現(xiàn)虛實結(jié)合的藥品生產(chǎn)及質(zhì)量控制綜合教學體系,提高學員實踐能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào),要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現(xiàn)全程育人、全方位育人[19]?!罢n堂思政”是一種新的育人理念,是指將各類課程融入思想政治教育,與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應,把“立德樹人”作為教育的根本任務[20]。軍醫(yī)大學作為培養(yǎng)我國軍事醫(yī)學人才的搖籃,學員大多都是剛剛進入軍校不久的年輕人,心理發(fā)育尚未完全成熟,往往以自我為中心,自控能力差、心理脆弱、依賴性強、看待問題不夠全面。作為教師,更應從培養(yǎng)和幫助學員樹立正確的人生觀、價值觀出發(fā),牢固樹立學員姓軍為兵、獻身國防、保障打贏的思想。同時針對青年學員渴望成才、善于思考的特點,結(jié)合課堂知識點的教學,通過課堂思政工作幫同學們端正學習動機、激發(fā)同學在軍事藥學領(lǐng)域不斷探索的決心的勇氣。
課堂思政是在具體專業(yè)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的教學過程中根據(jù)教學內(nèi)容將相關(guān)的思想政治教育內(nèi)容引入,比起思政課堂的教學雖然不夠?qū)I(yè),但是比較形象生動,容易引發(fā)學生共鳴。學生的思想政治教育,并不僅僅是思想政治課程老師的責任,而是所有老師共同的責任。因此,在藥劑學課程中引入課堂思政不僅僅是一項任務,更是每一位教師需要進行深入思考的教學內(nèi)容。藥劑學與人民健康密切相關(guān),軍事藥學事業(yè)與軍隊備戰(zhàn)打贏密切相關(guān)。因此,在教學過程中通過相關(guān)知識點引發(fā)思想政治教育,容易在情感上引發(fā)學生的共鳴。例如,在講授硝酸甘油舌下片時,我們會向?qū)W員介紹從事NO 供體型藥物研究的彭司勛院士,彭院士在建國之初,沖破美國重重阻礙、冒著生命危險回國報效,這種時刻以國家為先的精神值得所有人學習。又如,在講授青蒿素注射劑時,必然會提到諾貝爾獎獲得者屠呦呦研究員,在當今浮躁的社會環(huán)境中,屠呦呦研究員在艱難時刻仍然秉持科學理想,堅持奮斗的科研精神鼓勵我們不忘初心。在講授各種劑型時,必須向?qū)W員們解釋我國是制藥大國,但僅僅是在藥物中間體和原料藥方面具有優(yōu)勢,在制劑生產(chǎn)中由于受到輔料質(zhì)量和制劑工藝等因素的限制,大多制劑無法進入國際市場,無法形成高端藥品,只能通過利潤較低的原料藥和中間體來獲取利潤。鼓勵學員們努力提升我國的制劑產(chǎn)業(yè)水平,提高我國藥物制劑的質(zhì)量,讓我們的老百姓吃上便宜又療效好的藥物制劑。此外,也要通過近年來我國在生物技術(shù)藥物和仿制藥研發(fā)方面的飛速發(fā)展,為學員樹立信心,勉勵同學們繼續(xù)努力,未來可期。
綜上所述,針對目前軍醫(yī)大學藥劑學課程教學中存在的問題,以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為導向,筆者所在教研室在藥劑學教學過程中進行了有益的思考和探索,并從教學內(nèi)容、教學模式和教學條件及教學思想上提出了新的改進思路和方法。堅持以教材為主,進行知識優(yōu)化,增加創(chuàng)新性和應用性知識的講授;堅持講授式為主,輔以案例式和基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學;虛實結(jié)合提高實驗教學條件;課程教學中加入思政教育。初步實踐已顯示出良好的教學效果。