孫淑萍
(武漢輕工大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院,湖北 武漢 430023)
藥用高分子材料學(xué)是藥物制劑專業(yè)和制藥工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門研究常用的藥用高分子材料的結(jié)構(gòu),物理化學(xué)性質(zhì),性能及用途的學(xué)科,具有實(shí)踐性強(qiáng)、涉及面廣、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)[1]。藥用高分子材料學(xué)課程一直采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,課堂上主要是以老師講授為主,圍繞教材進(jìn)行的的理論教學(xué)。這種教學(xué)模式的最大缺陷是使學(xué)生學(xué)習(xí)起來容易感到枯燥乏味,缺乏學(xué)習(xí)興趣,即使學(xué)生對(duì)教材中的理論知識(shí)掌握得較好,但不能很好地提高他們?cè)趯?shí)際工作中的動(dòng)手能力以及分析和解決問題的能力。為了改變目前藥物制劑專業(yè)和制藥工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,提高學(xué)生對(duì)藥用高分子材料的認(rèn)知能力,滿足新的課程改革對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求,進(jìn)行藥用高分子材料學(xué)教學(xué)改革勢(shì)在必行。
藥用高分子材料學(xué)課程沒有設(shè)置專門的實(shí)驗(yàn)課,為此,基于教學(xué)大綱,結(jié)合以往的教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,我們?cè)谒幱酶叻肿硬牧蠈W(xué)理論教學(xué)改革過程中,引入了微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。新課程改革下的微實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)單來說就是實(shí)驗(yàn)的微型化[2],是指根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在課堂中實(shí)施的“迷你實(shí)驗(yàn)”,其特點(diǎn)是采用容易得到的“微”材料、操作簡(jiǎn)便的“微”步驟和具有針對(duì)性的“微”設(shè)問,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且有說服力。微實(shí)驗(yàn)比多媒體展示直觀性更強(qiáng),學(xué)生參與性也更強(qiáng),課堂上如果能經(jīng)常采用微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,可培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,顯著提高教學(xué)效果。
藥用高分子材料學(xué)一直是我院藥物制劑專業(yè)和制藥工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,隨著高等教育教學(xué)改革工作的不斷進(jìn)行,藥用高分子材料學(xué)教學(xué)中存在的一系列問題逐漸顯現(xiàn)出來,影響了該門課程的發(fā)展。比如“教師為主”的教學(xué)模式仍然在教學(xué)過程中占主要地位,學(xué)生課堂主體性缺失,學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性明顯不足;傳統(tǒng)的教學(xué)中沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這限制了學(xué)生的知識(shí)視野,不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的積極性;隨著其它學(xué)科特別是藥劑學(xué)的發(fā)展,藥用高分子材料學(xué)教學(xué)過程中未能及時(shí)體現(xiàn)與這些學(xué)科發(fā)展的交叉融合,不利于學(xué)生的整體學(xué)習(xí)。針對(duì)藥用高分子材料學(xué)課程教學(xué)中存在的諸多問題,除了采用其它教學(xué)手段和方法,我們嘗試引入了微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。
藥用高分子材料是藥物制劑組成和包裝的重要組成部分,在教學(xué)過程中,要注重藥用高分子材料學(xué)與藥劑學(xué)的相互聯(lián)系。藥用高分子材料學(xué)包含了緒論,高分子的結(jié)構(gòu)、合成和化學(xué)反應(yīng),高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì),藥用天然高分子材料,藥用合成高分子材料,其它藥用高分子材料、預(yù)制品以及藥品包裝用高分子材料等七個(gè)章節(jié)的內(nèi)容。我們根據(jù)具體情況,設(shè)置了四個(gè)微實(shí)驗(yàn): 高分子材料與小分子化合物的差異,制備藥用高分子溶液的方法,藥用天然高分子材料以及藥用合成高分子材料在藥劑學(xué)中的應(yīng)用。
在緒論的學(xué)習(xí)過程中,首先要提到高分子化合物的概念,我們可以向?qū)W生提出問題:高分子化合物是由小分子化合物發(fā)生聚合反應(yīng)而制得的,高分子化合物與小分子化合物有沒有什么差別呢?然后,老師帶領(lǐng)幾個(gè)學(xué)生一起分別配制高分子溶液與低分子溶液,如羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶液,讓大家觀察比較羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶解的快慢情況,然后,讓大家用手去接觸羧甲基纖維素鈉溶液和氯化鈉溶液,感受它們的粘度差異。然后,再留一個(gè)問題給學(xué)生思考:高分子化合物溶液的高粘度在藥物制劑中有什么應(yīng)用?
藥用高分子材料溶液的制備與小分子有很大區(qū)別,這是由于市售藥用高分子輔料大多呈粒狀、粉末狀,如果將其直接用良溶劑溶解易聚結(jié)成團(tuán),與溶劑接觸的團(tuán)塊表面的聚合物首先溶解,使其表面粘度增加,不利于溶劑繼續(xù)擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部,所以,在溶解之初,應(yīng)采取適宜的方法使顆粒高度分散,防止粘聚成團(tuán),然后再加入良溶劑進(jìn)行溶脹和溶解,這樣可以較快的制備高分子溶液[3]。在進(jìn)行微實(shí)驗(yàn)之前,可以先問學(xué)生日常生活中沖葛根粉或者藕粉采用的方法。大多數(shù)同學(xué)都會(huì)回答直接用開水沖,這時(shí)可以開始微實(shí)驗(yàn)。
老師帶領(lǐng)幾位同學(xué)分別制備羧甲基纖維素鈉水溶液和羥丙甲纖維素水溶液,羧甲基纖維素鈉先用冷水分散,然后加熱使之溶解。而羥丙甲纖維素先用80~90 ℃的熱水急速攪拌分散,然后用冷水(5 ℃左右)使其溶解。大家觀察到這兩種高分子輔料水溶液所采用的制備方法是不同的,但是其中的原因讓學(xué)生自己去思考,讓他們自主發(fā)言,并討論葛根粉或者藕粉溶液的沖調(diào)方法。
海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的藥用天然高分子材料,筆者在科研中做緩控釋制劑時(shí)用到它,海藻酸鈉的水溶液滴到氯化鈣溶液中可以產(chǎn)生膠凝作用,形成海藻酸鈣凝膠小球[4-5],這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作非常簡(jiǎn)單,教師課前準(zhǔn)備好海藻酸鈉,水,氯化鈣以及燒杯,玻璃棒和注射器等就可以在課堂上開展微實(shí)驗(yàn)。老師和學(xué)生一起將海藻酸鈉用適量的水溶解,然后用注射器滴加到氯化鈣溶液中,適當(dāng)攪拌,即可形成海藻酸鈣凝膠小球,可以讓學(xué)生撈出這些凝膠小球進(jìn)行觀察,并提供幾篇相關(guān)科研文獻(xiàn)讓學(xué)生課后閱讀,增加他們對(duì)藥用天然高分子材料在藥劑學(xué)中應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)和理解能力。
聚乙二醇(PEG)由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇加成聚合而成的藥用合成高分子材料,依相對(duì)分子質(zhì)量不同而性質(zhì)不同,分子量200~600者常溫下是液體,分子量在600以上者就逐漸變?yōu)榘牍腆w狀,廣泛應(yīng)用于各種藥物制劑中。取不同相對(duì)平均分子量的聚乙二醇,以適當(dāng)?shù)谋壤旌暇鶆?,可制成稠度適宜的軟膏基質(zhì)[6]。我們參考文獻(xiàn)選用PEG300和PEG4000作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,先讓學(xué)生觀察兩種PEG的外觀,然后提出問題:如果做軟膏基質(zhì),單用其中一種可不可以,為什么,怎么辦?然后,將PEG300和PEG4000按質(zhì)量比2:1混合(課前先稱量好),70 ℃水浴加熱熔合,放冷即可。再讓學(xué)生觀察制得的混合物從外觀上看是否適合作為軟膏基質(zhì)。
我們?cè)谒幱酶叻肿硬牧蠈W(xué)教學(xué)過程中引入了微實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,對(duì)教學(xué)中微實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用進(jìn)行了初探。課堂上微實(shí)驗(yàn)的開展需要老師提前花一定的時(shí)間去準(zhǔn)備,給老師增加了較多工作量,但是微實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用開闊了學(xué)生視野,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,增加了學(xué)生的探究式學(xué)習(xí),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率,適應(yīng)了新課程改革對(duì)藥用高分子材料教學(xué)的要求。