药学创新实验的课程构建:药学的课程

药学创新实验的课程构建

实践性教学对药学本科教学非常重要。目前国内各药学专业都开设了相应 的实验课程，如有机化学实验、化学分析及仪器分析实验、药物化学实验、天然 药物化学实验、生药学、药剂学实验及药理学实验等,这些单元实验课程对培养药 学本科生的基本动手能力非常重要。但从研究生的培养情况及制药企业对药学本 科生的反馈中得知，学生掌握这些基本操作后，并不能将所学知识灵活运用到后 续的学习和工作中去，对新药研发的基本流程没有系统的认识,仅对单一实验有印 象，整体把握能力差,对知识掌握分散，自主学习能力不强。基于此,很多高校都积 极改革实验教学，提高教学成效。笔者所在学院提出了药学创新实验，该课程是 将药物化学、药物分析、药物制剂、药理学这四个基础实验模块进行科学整合, 以实现多学科交叉融合,培养学生对于药物研发的全局观和基于学科交叉的创新 观念。按照药物研发的程序进行课程设计，通过教师引导,学生自主探索、查阅资 料、设计实验方案、自主完成实验,使学生体验药物研发的全过程，了解药物研发 并不仅仅涉及某一门课程，一个药物从设计、研发到上市需经过多个系统性的实 验,涉及多个学科。在实施过程中主要在实验方案设计、实施、实验报告提交等方 面进行了创新改革。

1.实验方案的设计 本实验课程将学生进行分组,每组3名学生，以组为单位进行课程方案 设计及实施。在课程结束后，以组为单位提交课程的相关考核内容。与学生之前 接触的基础实验模块不同，该课程为创新实验，需要学生在任课教师给定的实验 题目下，自行查阅资料,设计实验方案。本课程选择阿司匹林为研究对象来了解 药物研发的完整流程，阿司匹林为经典的解热镇痛药,其合成、分析、制剂、药 理方法等均有文献报道,且原料易得,难易程度适中。以此为教学内容方面学生能 通过文献的查阅与分析,设计得到较合理的实验方案,在有限的学时内完成药物研 发的全过程，实现药学创新实验的预期目标。而不会因为题目太过于创新而遇到 某一知识模块无法完成,影响课程的整体推进。另一方面，学生也可基于文献方法对其感兴趣的部分或不合理的地方进行改进,满足学生创新的需要,提高其创新 意识。

在具体方案设计时，因学生并未系统地学习过文献检索，由指定任课 教师先讲解中国知网(CNKI)、维普等中文数据库以及SCIF英文数据库的查阅方 法,然后由各任课教师阶段性地布置学生查阅本单元要求的相关资料,并以提问的 方式引导学生文献查阅的方向和重点。学生初步完成方案设计后,在指定时间段 内与各负责教师讨论,任课教师就实验方案提出问题,启发学生提出修改意见,再 进一步查阅资料、完善设计方案,反复几次，最终形成合理可行的实验方案。例 如，任课教师在给学生布置阿司匹林的合成路线设计时，先请学生仔细分析阿司 匹林的结构，初步推测其可由水杨酸乙酰化制得,再进一步请学生结合已学过的 有机化学知识,分析该乙酰化反应适合的试剂、是否需要催化剂等,这些引导有助 于学生分析判断所查阅文献的合理性，进而制订可行性较强的合成路线。待学生 初步确定实验方案后，提问学生按照方案设计的反应完成后，反应体系里有哪些 物质，每一步后处理的目的是什么,得到粗品后如何进一步纯化，常用的纯化方 式有哪些，哪一种更适合阿司匹林,为什么？通过这些启发和引导,让学生进一步 完善和明确实验设计。同时,任课教师要将药物研发的整体思路贯穿在学生的方 案设计中，如提问学生合成时要投多少原料才能制得满足分析、制剂及药理部分 需要的阿司匹林。由此引导学生在方案设计时要有全局观,要对合成、分析、制 剂、药理的方案统筹分析,做到环环相扣，首尾兼顾,达到药学创新实验的目的。

2.实验方案的实施 本课程教学实施前制定了详细的教学计划，主要包括资料的查阅与整 理、实验方案的设计与讨论、阿司匹林的合成及纯化、阿司匹林原料药的鉴别及 性质考察，阿司匹林纳米乳的制备与性质研究、阿司匹林纳米乳的解热镇痛作用 研究，最后进行数据处理与总结,形成实验报告。各教学模块都有指定的相关专 业的任课教师负责。

每组学生在规定的时间范围内按照设计的实验方案在各负责教师的 指导下完成各实验模块。区别于以往的基础实验，学生需自己提交试剂购买计划， 然后按照文献方法自行处理试剂，选择仪器。而在以前的实验中，这些工作均由 准备室教师完成,学生接触不到。在本课程改进方案中，任课教师除按照设计方 案指导学生实验外,还将仪器的适用范围、使用方法、维护保养的知识贯穿其中， 潜移默化的培养学生的科研能力。在学生按照设计方案进行实验的过程中，任课 教师就实验中的一些现象和数据与学生进行讨论,寻找解决问题的创新性途径,如学生在进行阿司匹林的重结晶时，按照文献方法得不到纯品,任课教师引导学生 从阿司匹林和其杂质的溶解度差异的角度考虑,重新尝试不同的重结晶溶剂，经 过反复实验,最终得到阿司匹林纯品。又如纳米乳的制备过程中，如何得到适合 的粒径、载药量及包封率的纳米乳至关重要,教师通过引导,使学生认识到实验中 的每一个环节,包括实验设计,对实验结果均会产生很大的影响。

在本课程的实施过程中，学生意识到每个实验模块都是对下一个实验 模块的保障，一定要保质保量地完成,而不是照着操作简单复制一遍。在遇到实 验难点时,将文献与实验相互反馈,反复实践,力争解决问题,达到预期目标。这些都 激发了学生对科研的兴趣,挖掘了学生的潜力，培养了学生主动学习的能力，增 加了学生对药物研发的全局观。

3.实验报告的提交 实验完成后，学生先将数据整理、汇总,然后以小组为单位形成书面 的实验报告。本课程在成绩评价体系方面也有所创新,评分标准涉及实验方案设 计、仪器试剂的准备、实验过程的安排、实验操作的规范程度、实验讨论、创新 点及学生的科学作风等多方面,而且更侧重于学生对实验的思考和讨论,更注重学 生对实验整体过程的把握而非实验结果。在此评分标准的基础上,本课程先给小 组评分,再在小组评分的基础上给予个人差异化，有助于增强学生的团队协作精 神。

4.教学反思与评价 经过三届学生的教学实践检验,该课程教学效果良好。实验过程中学 生的积极性很高，勤于思考,通过文献和实验数据的相互反馈,不断改进,最终都顺 利完成了课程学习，并撰写了总结报告。

4.1将药物研发的全局观和整体性思路引入药学本科实践教学体系中 本课程使学生在本科阶段了解药物研发的过程以及所学知识和技能 在此过程中所处的地位,注意各学科在药物研发过程中的相互衔接和配合。在本 课程中，学生从药物研发的起点一药物合成出发,经过合成、质量分析、制剂研 究,最后进行药效学实验,完整地完成了药学研究的全过程。在此过程中，学生是 课程的主体,通过分工合作、小组讨论的形式，自行设计方案,再和指导教师进行 沟通交流,培养了学生独立思考和交流合作能力。经过自身实践,学生更加深切地体会到药学各学科在药物研发中所处的地位及相互关系,形成了药物研发的整体 概念。

4.2加强了学生对于完整药物产品开发流程的综合性认识和框架性梳 理，建立起了立体的药学知识构架通过阿司匹林这个具体的药物研发项目，学生 将课本所学的理论知识灵活应用，融会贯通,指导本课程的实验工作,再通过实验 数据的反馈信息,进一步加深对所学知识的理解,使学生感受到了‘‘学有所用”，有 助于激发学生的学习热情和动力，更加明确了学习方向，也对药学知识体系有了 进一步的认识。同时,本课程具有交叉学科的优势，能让学生充分理解药物开发 需要的知识、技能、研究思路以及研究内容,构建了药物开发的系统构架。

4.3提高了学生的文献查阅能力及动手能力，将所学知识与实践相结 合 课程改革的目的之一是发挥学生的主动性，引导其主动学习探索，文 献查阅是这一过程中不可缺少的环节。本课程将文献查阅的方法逐步灌输给学生, 引导学生独立查阅文献,设计实验方案,解决实验中遇到的问题。通过这种方式， 培养学生的独立工作能力，使学生在以后的学习工作中受益匪浅。另外,本课程 是一门实验课，实验室动手能力是完成本课程的关键因素之所以本课程也进一步 加强了学生各药学相关学科的操作技能，培养了全能型药学人才。同时,本项目 的完成需要理论和实验相互支持、反馈、验证，所以课程的完成过程也是培养学 生理论和实践相结合的过程，具有重要意义。

4.4提高了任课教师的教学水平 由于本课程的设计与以往的实验不同，没有固定的实验操作方法，学 生设计的实验方案不尽相同，这对任课教师的知识面、科研能力、创新思维、沟 通能力、教学技巧等都有很高的要求,促使任课教师不断提升自身科研素质和自 我修养。

4.5学生评价较好 完成该门课程的一些小组在实验报告中写出了自己的感受和对课程 的评价，如‘‘整个实验过程充满了很多小插曲，有实验失败的懊恼也有解决问题 的成就感带来的快乐。因为是第一次自己设计实验,而不再是按照实验教材,老师 讲解的照搬，个人的能动性就调动了起来。其次是团队合作也很重要,我们这一组应该是三组中团队凝聚力最差的，当然作为小组负责人这一点上我也需要反思。

我们组在实验过程中也出现了不少问题，而且在药化和药剂实验上花费了很多时 间，重做了很多次方面是因为操作不够熟练与规范，另一方面是实验前设计方案 时考虑不周全造成的，这说明我们组在优化方案上以及操作上还需要多花些时间。

科研需要脑和心,脑即动脑,心即耐心。感谢学院提供了一次这么好的机会给我们 进行科研训练。”“通过讨论、查阅文献、制定方案到实验方案的实施,提升了我 们药物研发的全局观、实验方案设计能力、严谨认真、合理安排时间、冷静应对 突发状况的能力，我们从每一次失败的实验中认真反思、吸取教训、总结实验规 律来弥补实验经验欠缺的空白。这是一次成功的实验学习课,我们提前接触以后 的学习模式,积累了属于自己的实验技能。” 综上,药学创新实验这门课程让学生切身体会到了药物研发的整体性 思路,达到了课程改革的预期目标。

齐庆蓉,付春梅，旷喜,黄园¥四川大学华西药学院