制药工程专业机能实验课的设计

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制药工程专业机能实验课的设计【1】

摘要：国内很多医学院校对医学机能实验进行了大幅度改革，建立了机能实验室，开设了医学机能实验课程，加强了对学生综合能力和创新意识的培养。

本文根据武汉生物工程学院制药工程系的教学实际，参照兄弟院校经验，提出本校建立机能实验教学的改革方案，旨在探索一条适合制药工程专业的全新的实验课教学模式。

关键词：制药工程;机能实验学;教学改革

随着科技的发展，社会对高素质、复合型人才的需求越来越迫切，各个高校也逐渐意识到培养高素质人才必须改变传统的重理论轻实验的教学模式，将实验教学改革列为教学改革的重点。

在实验教学方法上鼓励学生亲自动手操作，参与科学实验，在做实验的过程中既加深了对专业知识的理解，也提高了动手能力，培养了严谨的科学作风和实事求是的科学态度。

近年来，各个医学院校已顺应社会需要相继成立了机能实验室，制定了机能实验课的教学，验证了其可行性。

然而，在各个药学类院校的制药工程专业中，尚未开设机能实验。

所谓机能实验学是一门对组织器官的功能代谢变化进行研究的实验学课程。

其内容涉及生理学实验、药理学实验和病理生理学实验范畴。

我校制药系制药工程专业主要学习两门医学相关课程――解剖生理学和药理学，二者同属于机能学科，相辅相成。

因此我院应顺应教学改革潮流，将二者实验课教学进行整合，开展具有药学特色的机能实验。

这种整合性实验既可以节约时间和经费，又可培养学生跨学科思维的能力和创新思维能力[1]。

一、我系传统解剖生理学与药理学实验存在的问题

1.实验内容上的问题。

解剖生理学和药理学实验的教学内容均以简单的验证性实验为主，既不利于学生上课兴趣的提高，也忽略了学科间的衔接与横向联系。

以影响血液凝固的因素实验为例，两门实验课均开设此实验。

解剖生理学实验强调影响血液凝固的生理因素，药理学实验强调药物对血液凝固的影响，学生要在两个学年里学习血液的知识，不利于学生对影响血液凝固的生理因素及药物因素进行动态观察并形成完整的概念，也造成实验资源的浪费。

这样既制约了学科间的相互交流和相互渗透，也不利于学科的创新和全面发展，极大地影响了学生综合能力与素质的培养。

2.教学方法上的问题。

教学方法主要是教师讲清楚实验目的、原理、材料、方法和步骤后，学生按照实验顺序被动地完成。

或教师演示，学生观看。

教学中过分强调实验课作为理论课的验证手段，不利于学生动手能力及综合分析解决问题能力的培养，也难以培养高素质的人才。

3.实验室建设上的问题。

一方面我系解剖生理学和药理学实验室结构简单、功能单一，开设的实验内容只限于自己的学科。

同时实验室之间的交流少，纵横间联系少。

另一方面由于解剖生理学和药理学实验室各自为政，实验内容有重复，造成实验仪器、用品的重复购置，不但加重学校的经济负担，也造成教学资源大量浪费，不利于学校的全面发展。

二、制药工程系机能实验课建立的具体措施

1.制定机能实验教学大纲，编写实验教材。

目前机能实验学的教材有很多，但大多是针对医学专业编写的，是生理学、病理生理学与药理学三门实验课的统一，并不完全适合制药工程专业。

因此，要根据我系专业特点，组织有关专家仔细研究制订制药工程专业机能实验课程的教学大纲，编写机能实验教材。

教材应包括三部分，第一部分是常用仪器的使用方法及常用实验动物的基本操作技能;第二部分是将原解剖生理学、药理学的经典教学实验内容归纳为基础性实验;第三部分是将两门学科中，知识点交叉较多、实验技术涉及面较广的实验进行有机整合，形成综合性实验。

整个机能实验内容还要适合我系现状，最好是一边预实验，一边编写教材，并根据实际情况不断修改，最终编写出具有药学特色的机能实验学教材。

2.组建机能实验中心。

将解剖生理学和药理学实验室合并成一个机能实验中心，将原有的仪器设备集中，并根据开设的实验购买新的仪器设备，实现资源共享、场地共享。

3.改革教学内容。

改革实验教学的基本思想就是将实验教学内容优化组合，加强学生创新能力的培养[2]。

机能实验课程内容分三大部分[3]。

一是基本机能教育，包括机能实验学基本知识介绍、基本方法与技能训练。

该部分主要介绍常用实验动物的基本操作和手术方法，常用仪器操作技术及机能实验学常用观察指标。

此部分也包括一些简单的解剖生理学与药理学经典性基础性实验，使学生对相关实验知识和方法有初步的认识。

二是机能实验，将解剖生理学和药理学实验有机融合，进行一些实验知识点较多、较复杂、难度较大的综合性实验，观察机体在正常情况和药物干预下所产生的机能变化，使学生对实验的基本操作、仪器的使用更加熟练。

并且综合性实验的设置可使解剖生理学与药理学实验内容不再脱节，学生对每个知识点也有了系统的认识，对实验研究有一个比较全面和立体的概念，为探索性实验打下基础。

三是探索性实验[4]，即模拟科研过程。

先由教师进行探索性实验讲座，介绍科研的基本原则、基本步骤、论文的撰写、答辩的注意事项等，然后将学生分为几个小组，要求学生自己设立课题、查阅文献、设计实验方案，并完成实验，写出论文。

如条件允许可安排学生答辩，优秀的论文鼓励学生投稿。

这样的训练能提高学生的动手能力，也能培养他们独立分析解决问题的能力与科学的、实事求是的做事态度，可大大提高我校毕业生的综合素质。

4.改革教学方法。

①实验教师、实验员集体备课，提前做好预实验。

机能实验教学涉及面广，实验用品相对复杂，任何一个环节的疏忽都可导致实验的失败，因此要求实验教师及实验员共同参与，集体准备实验用品，集体做好预实验，对实验中可能出现的异常问题及现象都了如指掌，并且有相应的解决方案，以使实验顺利完成。

②指导学生预习实验。

机能实验的实验内容涉及的知识点多而复杂，有的可能已经学完很久，有的还没开始学，教师要带领学生提前预习实验，复习学过的知识点。

对没学过的知识要求学生课后主动查阅相关文献，变被动做实验为为主动做实验，既提高了学生对实验的兴趣，也为实验的成功奠定了基础。

5.构建科学合理的考核体系。

参照其他院校经验，机能实验课按以下考核体系考察学生[5]：平时考核占总成绩的40%，主要根据考勤、实验前提问、实验中是否动手、操作的规范与否、实验成功率、实验报告质量等考评;实验技能考核占总成绩的30%，学生随机抽取考题，现场操作，教师根据评分标准对学生的操作水平进行考评;实验基本理论知识考核(笔试)占总成绩的30%，包括实验室常用仪器设备的使用方法及注意事项、实验设计的基本原理、基本实验的操作方法、对实验结果的分析等。

三、讨论

作为民办本科院校，毕业生的就业情况直接影响学校的声誉以及以后的招生情况，影响学校以后的发展。

随着社会对高素质复合型人才的需求越来越迫切，更要重视对学生综合素质的培养。

我系也要摒弃传统的实验课教学方法，开设能培养高素质毕业生的机能实验。

但是在建立药学机能实验室及开设药学机能实验课的过程中，会遇到很多需要解决的问题及困难，有些我们可以预料到，有些可能在创建过程中才会碰到。

相信在学院各级领导的大力支持下，在系部各教师的共同努力下，这些问题都会逐步得到解决，我系的机能实验教学改革一定能顺利进行。

参考文献：

[1]刘红，刘华，蓝海涛，等.机能实验学教学改革思路[J].现代医药卫生，2008，24(6)：937-938.

[2]邓华瑜，王顺和，邓世雄.机能实验中心建设初探[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2001，4(4)：315-316.

[3]孙晓霞，王健春，夏映红.改革传统教学模式，创建新的机能实验课程体系[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2006，8(4)：434-436.

[4]胡浩，杜克莘，闰剑群，等.机能实验学教学改革的实践与探索[J].医学教育探索，2004，3(3)：31-33.

[5]孙红.关于医学机能学教学与实验中心机构建制的研究[J].中国高等医学教育，2003，(5)：29-30.

制药工程专业综合创新性实验教学【2】

摘要文章根据学校对应用型人才培养的要求，对制药工程专业中综合创新性实验教学进行了探索。

通过对专业实验教学大纲的调整，将原来分散的实验整合成综合创新性实验，以达到优化实验教学过程、提高教学质量的目的。

关键词制药工程实验教学综合创新性

0 前言

制药工程是建立在药学、生物科学与技术、化学和工程学基础上的交叉学科，主要是应用药学、化学、中药学、生物学、工程学、管理学等相关学科理论和技术解决药品在生产过程中的工程技术问题，具有把实验室科研成果转化为生产力的桥梁作用;它要求学生具备坚实宽厚的理论基础和解决复杂工程技术问题的实际能力。

而这些能力的培养主要通过一系列的实验教学来实现。

实验教学相对于理论教学具有直观性、实践性、综合性的特点，通过在高年级专业实验教学中综合创新性实验教学内容的开设，可以使学生综合运用所学的理论知识，提高实验综合能力和创新能力。

我校制药工程实验室成立于2003年，现有实验室面积740m2，包括药物分离实验室、药物合成实验室、药物制剂(GMP)实验室、药物分析实验室等，这些实验室为综合创新性实验的开设提供了可能和保障。

本文以制药工程专业实验中开设的综合创新性实验为例，对高校制药工程专业开设综合创新性实验的必要性、实验内容的设置以及教学实践效果进行了探讨，以达到优化实验教学过程，提高教学质量的目的。

1 开设综合创新性实验的必要性

实验教学作为大学工科教育的一个重要组成部分，不应是简单的配合理论课教学。

实验教学有其独特的、不可替代的教育功能，是学生认识世界、认识自我、发展能力的重要途径，也是与科研生产实际相联系的纽带。

过去，我们的大学工科教育重视理论的传承和知识的积累，强调理论的完备性和知识的系统性，而实验教学则处于从属地位。

在此背景下开设的多为验证性实验，这种实验的优点就是经过反复验证，操作比较简便，实验步骤不繁琐，实验结果也比较好。

缺点就是内容单一，专业实验的工程性得不到体现，且各个实验内容彼此独立，连贯性较差，学生的学习积极性不高。

在新时期社会对应用型人才的需求背景下，实验教学应该和理论教学一样，实验教学的内容和手段应该有一个从简单到复杂，由单一到综合的变化;实验的目的应该从验证规律和技能训练转变为设计和研究能力的培养。

尤其作为高年级的专业实验，开设的实验内容应该能使学生综合运用所学的理论知识，进行应用，以培养学生的综合创新性能力。

2 制药工程专业实验室的建设

制药工程专业实验室的建设可以为综合创新性实验的开设提供强有力的支持。

我校在2003年开始建设制药工程专业实验室，前后陆陆续续投入近700万元，按功能可以分为药物分离实验室，药物合成实验室，药物制剂(GMP)实验室，药物分析实验室。

药物分离实验室主要以天然产物有效成分的提取和分离为主，既有常规的索氏抽提器、柱层析等玻璃仪器设备，也有常用的粉碎机、离心机、旋转蒸发仪等仪器设备，还有比较前沿的模拟移动床色谱和超临界萃取仪等贵重的提取分离设备。

在药物合成实验室，配置了IKA生产RW20臂悬式机械搅拌器、宁波天恒仪器厂生产的SC-15超级恒温水槽和ZCY-15A恒温油槽、上海越众仪器公司生产的双孔数显电加热套，既可以进行100℃以内的药物合成实验，也可以进行100℃以上的药物合成实验。

在药物制剂实验室，配置了湿法混合制粒机、热风循环烘箱、旋转式压片机、胶囊充填机，片剂硬度测定仪、脆碎度检测仪、溶出度仪、片剂四用测定仪等仪器，既可以进行片剂和胶囊的制备，也可以进行片剂和胶囊的检测实验。

在药物分析实验室，配置了高效液相色谱仪、气相色谱仪、紫外-可见光分光光度计、熔点仪等仪器，基本能满足制药工程专业学生实验中药物检测的要求。

3 综合创新性实验内容设置

由于传统的实验教学内容单一，彼此的连贯性较差，对于学生应用能力的培养效果不好，于是我们把分散的单个实验整合成综合创新性实验，以促使学生创新能力和应用能力的培养。

以制药工程专业实验作为综合创新性实验的改革，在符合教学大纲的前提下，我们把原本分散的专业实验整合成两个综合创新性实验，分别为阿司匹林的合成及制剂和混合生育酚的提纯及软膏剂制备。

在阿司匹林的合成及制剂综合实验中，第一步学生合成阿司匹林原料药，第二步对合成的阿司匹林进行红外检测以及用高效液相色谱法分析其纯度，第三步进行阿司匹林片剂和胶囊的制备，第四步对阿司匹林片剂和胶囊进行质量检测。

这里涉及到七个单项实验内容，我们通过选择一种常规药物――阿司匹林，把这些单项实验有机地组合成一个综合性实验，让学生从原料的合成到做成制剂产品。

通过这个综合实验，学生不仅了解了整个药物生产的一个流程，而且对实验中涉及到的操作技能以及分析检测方法也能做到很好的掌握。

在混合生育酚的提纯及软膏剂的制备综合实验中。

第一步用离子交换法提纯混合生育酚，第二步用薄层色谱和高效液相色谱对混合生育酚进行定性定量分析，第三步将混合生育酚加入软膏剂中进行维生素E软膏剂的制备。

这里涉及到三个单项实验内容，我们通过选择一种天然产物有效成分――生育酚，把这些单项有机地组合成一个综合性实验，让学生从生育酚提纯开始到最后做成软膏剂产品，把实验教学和生产中的产品结合起来，大大激发了学生学习的积极性。

通过这两个综合创新性专业实验的开设，我们把制药工程专业学生要学习的四大块内容：药物合成、药物分离、药物分析、药物制剂都整合进了专业实验的教学中。

在药物合成方面，学生掌握酰化反应的基本原理，学习一种药物――阿司匹林的合成方法;在药物分离方面，学生掌握了冷却结晶纯化产品和柱层析法分离天然产物的方法;在药物分析方面，学生学习了红外检测、薄层色谱定性分析、高效液相色谱定量分析以及片剂和胶囊的检测方法;在药物制剂方面，掌握了片剂、胶囊以及软膏剂的制备。

通过这两个综合创新性实验的开设，把过去的单项实验内容有机整合起来，学生不仅学习了药物合成、分离、分析、制剂等各方面的知识，而且培养了综合运用的能力，并且通过把实验教学和产品制备结合起来，激发了学生学习的积极性，让学生了解产品的整个制备过程，为以后走向社会生产实际打下基础。

4 教学实践效果

在整个教学过程中，实验教学具有理论教学不可替代的作用，经过这几年综合创新性实验的开设，提高了学生对专业知识的理解，训练了学生的专业技能，调动了学生学习的积极性。

在培养学生动手能力、观察能力、分析问题与解决问题的能力、理论联系实际方面的能力起到非常重要的作用。

通过综合创新性实验教学，把实验教学和产品化制备结合起来，提高了学生实际应用的能力，使学生具备初步的科研能力，有效提升学生的综合素质，为其毕业后走向生产实际打下了基础。

参考文献

[1] 刘凤泰.关于实验教学改革的问题[J].实验技术与管理，2000.17(3)：6-10.

[2] 颜雪明，肖新荣，谭倪.制药工程专业实践教学改革的几点思考[J].化工高等教育，2013.1：45-49.

[3] 张恭孝，杨荣华.制药工程专业实验教学改革的探索与实践[J].山西医科大学学报(基础医学教育版)，2004.6(1)：79-81.

[4] 刘小平，徐海星，李湘南，申永存.制药工程专业实验教学改革研究[J].实验室科学，2009.6：15-17.

[5] 杨艺虹，张珩，王存文，张秀兰.制药工程专业实验课程教学的改革与实践[J].武汉工程大学学报，2010.32(4)：101-104.

制药工程专业机能实验课的设计