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药用高分子材料学综合、设计性实验项目的探索与实践
发布时间:2021-04-30 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社
药用高分子材料学综合、设计性实验项目的探索与实践
只德贤,李建颖,赵彦巧,赵辉,王 吰 
天津商业大学生物技术与食品科学学院  天津 300134
天津商业大学生物技术与食品科学学院,国家级食品与药品实验教学示范中心,天津300134
摘要:药用高分子材料学是制药工程专业的一门基础课程,其理论教学枯燥乏味、抽象不易理解,这里探索了一种与理论教学紧密结合的综合、设计性实验教学项目,旨在提高学生学习兴趣的同时,加强学生对理论知识的认知和理解,培养学生的实践能力和创新精神。
关键词: 药用高分子材料学;综合设计性实验;实验教学;教育教学论坛
[基金项目]天津市重点研发计划科技支撑重点项目——高纯、高稳花青素和原花青素的中试制备研究(合同编号:19YFZCSN00010)
[作者简介]只德贤(1981-),女,籍贯天津,职称实验师,学位硕士研究生,主要研究方向为天然产物有效成分活性研究。
 
文章分类号:G642.0
Research and Practice on Combined and designed Experiment Program of Pharmaceutical Polymer Material Science
ZHI Dexian*, LI Jianying, ZHAO Yanqiao, ZHAO Hui, WANG Hong
National Food and Drug Experimental Teaching Demonstration Center,Tianjin University of Commerce Tianjin 300134,China
Abstract: Pharmaceutical polymer material science is a basic course for pharmaceutical industry majors. According to the theory teaching status and characteristic, this paper explores a comprehensive and design experimental teaching project closely combined with theory teaching, which improving learning motivation and cultivating practical ability and innovative spirit.
Keywords: pharmaceutical polymer material science; combined and designed experiments; experimental teaching
药用高分子材料学是制药工程专业的一门必修课,融合了药剂学、高分子化学、高分子物理、高分子材料学等多学科内容,具有涉及知识面广、综合性强的特点[1]。目前大多数采用单一课堂理论教学,学生在学习过程中感觉课程非常抽象,对一些基本原理和概念不能准确而深的入理解,这样既影响教学效果又不利于学生实践能力的培养[2]。实验教学是理论教学的重要补充,在理论教学基础上增加实验教学,将理论知识应用于具体实践,可以大大促进学生对药用高分子材料基本原理的巩固和加深,增加对其性质和应用的认识和理解,最终达到培养学生逻辑思维、解决实际问题等的能力[3-4]
1. 综合、设计性实验教学项目的设计
综合性实验指该实验的内容涉及到该门课程的综合知识,或是与该门课程相关课程的知识,在实验过程中,可能要使用到多种实验技术,以完成最终的实验目的,是学生在具有一定知识和技能的基础上进行综合训练的一种复合型实验[5]。设计性实验指在给定实验目的、实验要求和实验条件的情况下,由学生独立设计出实验方案、选择实验条件方法并加以实施,最后对实验数据进行处理[5]。综合、设计性实验具有实验内容综合性、实验方法、手段多元化等特征,可以培养学生的综合分析能力,更好地满足对创新型应用人才培养的要求。本课题尝试在药用高分子材料学理论教学基础上,开设综合、设计性实验教学项目,探讨其在药用高分子材料学实验教学中的应用。
1.1 设计思路
我院为制药工程专业开设了《药用高分子材料学》课程,进行16学时的理论教学基础上增设综合、设计性实验项目共16学时。以某种典型的药用高分子材料的理化性质和功能性质为基础,通过设计和制备含有该高分子材料的药物制剂,来考察该材料在制剂中的应用[6-7]。从而使学生能够在课堂理论教学的基础之上进一步巩固和拓展所学的基本知识、基本原理,综合掌握该高分子材料的性质和应用,达到培养学生实践能力和创新能力的目的[8-9]
1.2 实验项目设计方案
葛根素具有扩张血管、活血化瘀、改善微循环等药理作用[10]。葛根素滴眼液临床用于治疗原发性开角型青光眼、原发性闭角型青光眼、高眼压症、继发性青光眼等眼部疾病,效果优于其他滴眼剂[11]。但患者一般使用滴眼剂后有大约70%的药液会直接从眼中溢出,若眨眼会有90%的药液损失,显著降低了其生物利用度[12]。如何通过药用高分子材料的使用解决葛根素滴眼液生物利用度较低的问题?泊洛沙姆(Poloxamer)是聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物,具有一系列不同相对分子量和聚氧丙烯/聚氧乙烯比例的品种[1]。该实验项目利用泊洛沙姆具有温度敏感的特点,设计成葛根素眼用原位凝胶,同时具备了液体与凝胶制剂的优点,以液体状态滴入眼部,在结膜囊内对温度作出响应,发生溶液-凝胶相变过程后形成凝胶,以期改善葛根素眼用液体制剂眼部滞留时间短、生物利用度低的问题,从而增加患者的顺应性[13]
(1)设计性开放实验部分:葛根素温敏凝胶的处方优化。学生独立完成处方优化设计。采用相应软件进行实验设计,以胶凝温度为考察指标,以响应面法为优化设计方法,随后进行数据处理,确定最佳处方和制备工艺,并根据需要准备后续实验所用到的材料。
(2)综合性实验部分:
葛根素眼用温敏凝胶的制备和温度敏感性的考察:分为葛根素眼用温敏凝胶的制备、温度敏感性的考察(8学时)和葛根素眼用温敏凝胶释放度和溶蚀性的测定(8学时)两个实验项目。在上一步实验的基础上,按照优化的最佳处方在教师的指导下由学生独立制备葛根素眼用温敏凝胶。后续可以采用不同的方法,如磁力搅拌法或黏度法来比较制备的葛根素眼用温敏凝胶的胶凝温度,比较使用不同方法的测定结果,并分析不同的方法对测定结果的影响。葛根素眼用温敏凝胶的溶蚀性和释放度测定:采用模拟人工泪液为释放介质,同时测定溶蚀量和释放量[15],采用分光光度法测定葛根素的浓度,进行数据处理,绘制溶蚀曲线和释放曲线,并分析药物的释放机制。
2. 教学效果评价
2.1 综合设计性实验项目有利于学生学习兴趣的提高
实验教学是发现问题-提出问题-解决问题的过程。开设实验课的目的除了加强动手能力外,更为重要的是在实践中培养学生分析问题解决问题的能力。药用高分子材料学实验是利用各种高分子材料的不同理化性质来解决制剂工艺过程中出现的各种问题。引导学生利用已有的理论知识去主动分析和解决问题,使学生更直观深入的理解药用高分子材料学的理论知识,充分调动了学生的主观能动性,拓展了学习思路,极大的提高了学习兴趣。
2.2 综合设计性实验项目有利于学生实践和创新能力的培养
综合性实验项目采用模块化设计,可以灵活调整;实验方法多元化,操作步骤详略得当,给学生留下更多的独立思考空间。开放实验部分需要学生独立完成处方设计,从文献的检索、阅读、总结,到实验方案的设计、实施和改进,需要学生全程参与每个环节,不仅可以锻炼学生的文献阅读能力,加强对所学理论知识的认识和理解,同时提高了学生的动手能力,培养了学生的科研创新精神和严谨的科学作风。
    总之,通过综合设计性实验教学项目的开设,充分调动了学生学习药用高分子材料学的积极性和主动性。实验教学具有直观性、启发性和综合性的特点,对于理论性较强的知识模块,通过综合性实验项目的开设,不仅仅能够加强学生的实际操作能力,更好的把抽象的理论与活泼生动的实验教学结合起来,从而也可以满足对创新型人才培养的要求。
 
参考文献
[1]方亮. 药用高分子材料学[M]. 北京:中国医药科技出版社,2015,08
[2]华芳,王章姐,施伶俐. 药用高分子材料课程教学改革初探[J]. 广州化工,2016,44(4):180-181
[3]徐剑,刘文,张永萍等. 药用高分子材料学实验教学体会[J]. 贵阳中医学院学报,2014,36:159
[4]马燕.《药用高分子材料学》创新型实验教学的探索[J]. 教育界,2015,(9):104
[5]谭明. 高校综合性、设计性实验的研究[J]. 湖南科技学院学报,2010,31(12):140-141
[6]王森,刘龙忠,欧水平等. 药用高分子材料学综合实验项目的设计[J]. 药学教育,2017,33(4):63-65
[7]王森,欧水平,吴家琴等. 基于温敏凝胶的药用高分子材料学综合实验设计[J]. 实验室科学,2018,21(3):33-37
[8]高峰,陈彦佐,楼开炎. 提高学生学习药用高分子材料学课程积极性的探索[J]. 药学教育,2016,32(2):47-50
[9]邓世星,黎刚,吴庆.《药用高分子材料学》教学模式初探[J]. 广东化工,2014,41(10):170-171
[10]赵莹莲. 葛根素的药理作用及临床应用进展[J]. 安徽医药,2010,14(12):1377-1379
[11]张莉丽,江伟,李庆生. 葛根素治疗眼科疾病机制的研究进展[J]. 中国中医眼科杂志,2011,21(2):122-124
[12]卢方正,赵文畅,李三鸣等. 珍珠水解液眼用温敏原位凝胶的制备及性质研究[J]. 药学学报,2016,51(10):1622-1628
[13]张田野,王垚,李蒙等. 叶黄素眼用温敏型原位凝胶的制备及体外释放研究[J]. 中国药学杂志,2015,50(21):1880-1884