《中药制药专业综合实验》课程教学改革实践

（南京中医药大学 药学院，江苏 南京 210023）

摘要：为提升中药制药专业综合实验课程的教学效果，以丹参注射液开放性设计实验为例，从学生的文献查阅、课题方案设计与实施、学科间的互动、实施效果及其存在的问题展开讨论分析，发现了开放性实验对启发大学生的潜力与创造性，培养科研思维、质疑精神及动手能力具有积极的推动作用，也为中药制药专业综合实验的教学改革提出了新的要求。

P键词：中药制药；综合实验；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）13-0272-03

中药制药专业是中药学专业下属的二级学科，以培养掌握药理学、药剂学、中药分析和制药工程等中药新药研发相关学科的基本理论、基本知识和基本操作技能，传统的实验教学多通过指导教师讲解，通过孤立的单元操作进行理论验证，因此在实验教学过程中出现的问题多是以操作欠规范、实验步骤不理解的形式呈现。在实验教学过程中，实验内容是经过多年教学重复操作的、结果多可预知，由于实验环境、操作方法的改变或学生自主设计实验而出现的悖逆常规实验结果的现象，指导老师难以及时给以分析、解释，束缚了学生的自主性和创造性，不利于学生综合素质和创新能力的培养。为调动学生在实验探索中的主观能动性，以丹参注射液生产工艺设计为主体的开放性综合实验为例，学生通过文献查阅、工艺分解、方案对比设计、总结汇报分析，将多门专业课程温故知新、融会贯通，指导教师主要提供过程辅导与合理性评价，整体上提升学生的综合应对能力、创新能力。

一、丹参注射液开放性实验

1.文献整理分析。确定实验对象后，学生根据丹参注射液的药效成分、制备工艺等查阅文献，分析工艺环节的合理性和存在的问题，寻找解决问题的方法，并设计实验方案。文献查阅是现代大学生必备的一项基本技能，是有目的性地从众多文献中筛选合适的信息，以帮助设计可行的实验方案。以“丹参注射液”为关键词，通过对中国知网、维普网、万方数据知识服务平台检索，1985―2016年相关文件超过2000篇，主要涉及化学成分、药理活性、检测方法、制备方法及质量标准5个方面，因此在后续的实验方案可行性分析中，学生可从多方面考量丹参注射液制备工艺的合理性。

2.课题方案设计与实施。通过对丹参注射液的质量标准及相关文献分析，对已有的丹参注射液制备方法环节提出的问题及试探性的解决方法，这不仅需要学生理解制备工艺中各环节对制剂质量的相关性，而且要求学生结合现代制药技术的应用特点对丹参注射液工艺进行过程参数优化及工艺提升。丹参注射液具有活血化瘀、通脉养心的功效，临床多用于治疗冠心病和心绞痛，其处方中仅有丹参一味药，药效物质基础相对清晰，生产中采用水提、醇沉的常规精制工艺。因此，中药制药专业学生通过学校网络教学综合平台，提交工艺分解及相关试验设计并总结（表1）。从表中可以看出，试验方案设计主要围绕丹参中酚酸类成分的保留展开参数优化及工艺更换，酚酸在碱性及高温条件下易氧化分解，因此在加热浓缩及碱沉环节分别进行了纳滤技术对传统热浓缩的替换可行性分析、以及pH值8―9范围内酚酸类成分的特征图谱变化，同时在终端过滤灌封环节引入了膜分离和充氮抗氧化技术，对膜材质及孔径及充氮可行性进行考察。

丹参注射液综合实验由学校中药制药专业开放实验室承担，在完成工艺解读及方案设计后，由学生根据实验过程中所涉及到的实验耗材及相关仪器设备通过网络教学平台提交至实验中心，统一采购安排。学生自主组合、协调分工，在综合实验实施过程中由指导老师及研究生助教全程辅助并指导学生，指导教师做好教学设计并提前开展预实验，提前发现可能产生的实验问题并建立解决方法。由于实验方案设计的自主性，因此在具体实施时，不同组别之间会出现工艺设计优劣的理念碰撞并出现激烈讨论，这不仅可以激发学生蕴含的潜力，并会促进他们从多角度思考问题，从而提高分析问题的能力。

从表1的实验结果分析中可以看出，综合实验实施过程中，部分实验内容是由各团队之间协同合作完成的，如提取工艺参数优选中正交设计或响应曲面法设计中均涉及多因素水平的大量实验，在组间合作的同时也需要尽量降低操作误差；实验的实施也需要学生发散思维、发挥团队的创造力，在纳滤浓缩与传统热浓缩工艺对比中，目前的纳滤设备多用于水处理，属于中试用设备，管道及膜管中死体积较大，学生们通过购买小型高压隔膜泵、压力表及膜组件组装，可以实现最低500mL药液量的纳滤分离；同时，实验实施也需要具备丰富的多学科交叉理论背景，根据实验结果改变丹参注射液中间体酸碱度，发现原儿茶醛因为存在状态导致超滤膜材质出现针对性吸附；充氮抗氧化对比了氮气与二氧化碳气体的抗氧化效果对比、醇沉过程加入方法借鉴了“花洒”喷淋的方法等。实施过程是学生综合素质体现的最好途径，也是锻炼发现问题并及时应对的能力，指导时也需要在每一环节精心准备，才能最大程度地开发学生们的潜能。

3.多学科互动。中药制药综合实验课程的任务是将独立的专业基础课及专业课，如中药化学、分析化学、药效学评价等课程核心内容贯穿于综合设计实验中。如何在综合实验中让学生将多学科知识融会贯通，实现学生知识、能力和素质的全面协调发展，是课程教学设计的重点。以开放性实验中丹参注射液为载体，将基础及专业课程相关联并融入到制剂生产、质量、药效评价中，并在开放性实验项目总结报告中体现相关课程的实践应用能力。

为了提升开放性实验的创新性和实用性，在实验开展前首先对开设班级开展学情调查，发现班级对专业课的理论知识均得到了较好的掌握，但是学科间的关联性及其理论知识的转化应用方面存在短板。其次实验的实施方法上进行优化：（1）采取由学生团队根据主题提交项目开题申请，提交项目申请书并组织开题。（2）实验内容分解，针对所涉及的实验步骤中的操作及仪器设备，自主查阅教学视频，规范操作、实验记录、数据分析及结果分析。（3）实验报告向学术论文转化，将学生在文献分析、数据整理及讨论分析能力，学科间知识的交叉应用在论文中得到体现，同时也为学生毕业设计及论文答辩奠定基础，进而在项目总结与汇报时聘请学院分析化学、制剂等教研室老师进行辅助解答、分析实验过程中存在的问题。采取综合汇报及答辩会的形式呈现，全班进行交流学习，通过实验过程介绍及视频，实验结果讨论，进一步深入理解各分离技术的特点与原理，加深课堂教学互通理解。

二、实施效果及问题分析

通过中药制药专业开放性综合实验的开展，达到了课程开设的目的和要求，锻练了学生的科研思维，提升了实际动手能力。在实验开展过程及其课程结束后的教学反思调查中，也对本课程的建设提出了新要求。

1.开放性实验的延续性。目前中药制药专业综合实验规定课时为90学时，但是从文献查阅到结题论文提交的实施周期为三周，远超课程设计的课时量，其中主要原因是学生在明确研究目的的前提下，在丹参注射液制备关键环节的参数优选以及工艺技术可替换性研究方面充分发挥了自主能动性。教学反思通过问卷调查发现，学生希望能够对比注射剂、胶囊、片剂等多种剂型涉及的工艺技术及质控方法，同时如何实现从药材―饮片―制剂全过程开放性实验设计，实现多课程之间的交融和延续。

2.教学与科研相互促进。综合实验中的设计性实验是一个教学与科研沟通的平台，科研成果如何通过教学让学生理解、实施并有所提升，也可以让学生在以后的科研工作中形成自己的研究方法，同时经过学生提出的问题及其结果的反馈，也让指导老师从中有所收获。如超滤技术用于丹参注射液，经优选50 KDa截留分子量的超滤膜可以在提升制剂质量的同时保证酚酸类成分的透过保留，而学生在操作过程中认为溶液pH值对酚酸超滤分离具有影响并展开研究，发现在酸性条件下酚酸中的原儿茶醛损失明显，透过对成分在膜组件中的迁移性分析发现，游离态的原儿茶醛易产生膜吸附，导致成分损失。以此为基础，指导老师也进行了酚酸类成分等点及膜组件传质机制的研究，出现了“教学―科研”相长的学术氛围。这不仅让学生收获了科研成就感，也让教师产生了新的科研方向。

3.实验软硬件条件的提升。综合实验在开展过程中涉及的定性、定量分析，增加了学生们接触大型仪器设备的机会，在锻炼学生对仪器设备操作能力的同时，部分学生提出希望增加液质联用、激光粒径检测技术等，从而满足自主性设计实验开展的需求。同时，中药制药环境具有洁净度要求，学生希望能够在完成小试实验的基础上，能够在符合药品生产质量管理规范（GMP）条件下的车间进行放大验证，学生在设计性综合实验过程中更具有挑战性。

三、结语

通过对中药制药综合开放性实验的探索、建设，在提升学生创新能力的同时，教师的教学水平、制药企业的产学研能力也得到了明显提升。通过课程的融合沟通，对学院课程的建设发展起到了推动作用。通过对综合实验进行教学设计，指导教师挑战自己的同时，学生也对课程内容提出了新的挑战。如何满足学生在课程开展中提出的多样性问题并予以解决，如何通过关卡性设计开发学生创造性的思维等多个问题的提出，也促进了中药制药综合开放性实验需要进一步的提升和完善。

参考文献：

[1]李存玉，彭国平.中药制药综合实验教程的探索与建设[J].中医教育，2015，34（4）.

[2]王芳，周毅生，陈求芳，等.中药药剂学开放性实验教学的探索与实践[J].现代医药卫生，2008，24（7）.

基金项目：江苏省高校优势学科建设工程自主项目；江苏省高等教育教改研究立项课题（2013JSJG036）；南京中医药大学新专业建设专项课题（NZYXZY2013-05）

作者简介：李存玉（1985-），男，江苏徐州人，博士，讲师，研究方向：中药制药研究及教学工作。

通讯作者：彭国平（1963-），男，江苏金坛人，博士，博士生导师，研究方向：中药制药化学。