陳曉晶
(上海健康醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,上海 201318)
生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)是應(yīng)用動力學(xué)的原理與數(shù)學(xué)處理方法,定量描述藥物通過各種途徑進(jìn)入機(jī)體的吸收、分布、代謝和排泄過程的動態(tài)變化規(guī)律的科學(xué)[1]。近年來,智能、精準(zhǔn)的藥物給藥系統(tǒng)一直是劑型開發(fā)的熱點(diǎn)。這就需要對用藥對象即人體這一復(fù)雜的生物體有更深入的研究,了解給藥部位和藥物作用部位的生理學(xué)和病理學(xué)特征,在細(xì)胞水平甚至是分子水平上了解制劑在各個部位之間的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,了解藥物在遞送過程中可能遇到的各種屏障,了解不同的人體基因?qū)λ幬矬w內(nèi)過程的影響,才能有的放矢地設(shè)計(jì)出遞送效率高、能滿足精準(zhǔn)醫(yī)療需求的給藥系統(tǒng)[2]。另外,臨床治療過程中體現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的個性化給藥方案的制定也需要藥物動力學(xué)的指導(dǎo)。因此生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)對于藥物制劑研發(fā)和用藥服務(wù)都至關(guān)重要。
我校藥學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)我國醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展需要及市場需求,具有良好政治思想素質(zhì)、人文和科學(xué)素養(yǎng);具備較寬廣和扎實(shí)的基礎(chǔ)知識、系統(tǒng)的藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和高超的實(shí)踐技能;具備良好的職業(yè)素質(zhì)、人際溝通能力、較強(qiáng)的邏輯思維和自主學(xué)習(xí)能力,積極的創(chuàng)新精神;能夠在藥學(xué)領(lǐng)域從事藥學(xué)服務(wù)、藥品生產(chǎn)、藥品質(zhì)量控制、藥物研發(fā)、藥品流通管理等方面工作的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。為了達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo),我校在藥學(xué)專業(yè)設(shè)置了專業(yè)選修課生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué),近兩年本教學(xué)團(tuán)隊(duì)對將科研文獻(xiàn)融入課程教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐和探索,下面就課程特點(diǎn)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)效果進(jìn)行介紹。
生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)由生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)兩個相對獨(dú)立的學(xué)科組成,其中生物藥劑學(xué)涉及藥劑學(xué)、藥理學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容復(fù)雜、抽象,需要記憶和理解的知識點(diǎn)零碎且多[3];而藥物動力學(xué)涉及高等數(shù)學(xué)內(nèi)容,需要學(xué)生靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,模型判斷和計(jì)算藥動學(xué)參數(shù),具體有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。傳統(tǒng)的生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)實(shí)驗(yàn)一般是安排幾個藥代動力學(xué)研究實(shí)驗(yàn),如:尿藥法測定水楊酸鈉片劑的生物利用度和氨茶堿藥物動力學(xué)的研究等。這些實(shí)驗(yàn)往往涉及實(shí)驗(yàn)動物和藥物分析等實(shí)踐操作,實(shí)驗(yàn)需要時間較長。
上海健康醫(yī)學(xué)院生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)課程總課時32 學(xué)時,其中理論24 學(xué)時,實(shí)踐8 課時,在第6 學(xué)期開設(shè)。為了在24 課時完成課程的理論部分教學(xué)內(nèi)容,我們采用了混合式教學(xué)法,利用超星平臺延伸課程學(xué)習(xí)的時間和空間,經(jīng)過實(shí)踐雖然教學(xué)目標(biāo)基本可以達(dá)成,但是考核中發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生對于理論知識的掌握停留在應(yīng)試階段,不能將知識點(diǎn)靈活應(yīng)用到實(shí)際工作中。而8 課時的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時間,明顯不足,實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)8 課時只能完成1個實(shí)驗(yàn)的全部操作,而后續(xù)數(shù)據(jù)的處理和判斷只能留到課后進(jìn)行,這樣不僅導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目覆蓋面少,實(shí)驗(yàn)課操作的內(nèi)容多數(shù)是原來藥理學(xué)和藥物分析化學(xué)都學(xué)過的實(shí)驗(yàn)技能,而且藥代動力學(xué)部分重要的數(shù)據(jù)分析沒能在課堂仔細(xì)講解,最終發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺乏藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)的總體思路和數(shù)據(jù)分析處理能力。種種現(xiàn)象表明以往的教學(xué)方法不利于我校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng),因此課程團(tuán)隊(duì)開始探索將科研文獻(xiàn)融入理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中,力爭能夠?qū)⒆⒅刂R傳授與加強(qiáng)能力素質(zhì)培養(yǎng)并舉,并通過文獻(xiàn)教學(xué)法增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識。
2.1 文獻(xiàn)的篩選文獻(xiàn)教學(xué)法實(shí)施的重要因素是要有適合學(xué)生的參考文獻(xiàn),根據(jù)我校學(xué)生的特點(diǎn),我們一般篩選以下幾個特點(diǎn)的文獻(xiàn),融入教學(xué)中:(1)難易適中的研究性文獻(xiàn),能針對課程某個知識點(diǎn)進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)方法比較簡單明了,易于讀懂;(2)解決實(shí)際問題的文獻(xiàn),這些研究一般與臨床用藥或者新藥研發(fā)方面緊密聯(lián)系,能夠解決未來學(xué)生工作面臨的實(shí)際問題,可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)更加明確具體,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;(3)最新研究綜述,這類文獻(xiàn)能提供本學(xué)科最新研究成果,提供新思路和新方法[4]。另外文獻(xiàn)的數(shù)量不能太多,每個章節(jié)2 篇左右,而且文獻(xiàn)引入由簡到難,慢慢培養(yǎng)學(xué)生閱讀和分析文獻(xiàn)的自信心,最終達(dá)成文獻(xiàn)教學(xué)法的目的。
2.2 在理論教學(xué)中的應(yīng)用由于本課程為多學(xué)科交叉,涉及藥劑學(xué)、藥理學(xué)、高等數(shù)學(xué)、生物化學(xué)等多學(xué)科的知識,具有很強(qiáng)的綜合性、復(fù)雜性和抽象性。如果授課中,單純依據(jù)教材的理論部分進(jìn)行講授,不僅枯燥難懂,而且學(xué)生很難結(jié)合實(shí)際的工作崗位實(shí)踐應(yīng)用。如生物藥劑學(xué)部分在講解藥物代謝時,涉及肝藥酶的定義和對藥物代謝的影響,以往可能主要講解肝藥酶、藥酶誘導(dǎo)劑和藥酶抑制劑的定義,并概括藥酶對藥物的影響,這種教學(xué)的效果可達(dá)到完成相應(yīng)考試的目的,但是在具體藥物研究中如何應(yīng)用,學(xué)生就基本不會實(shí)踐。因此本次采用了教學(xué)中引入“肝藥酶CYP2C19 基因多態(tài)性與抗抑郁藥所致肝功能改變的關(guān)系”這篇研究文獻(xiàn)[5],課程中講解了主要概念后,引導(dǎo)學(xué)生閱讀總結(jié)文獻(xiàn)中涉及的肝藥酶的知識點(diǎn),概括肝藥酶對藥物影響的研究方法,并嘗試對文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,這種具體病例研究的文獻(xiàn),不僅能有助于對相應(yīng)知識點(diǎn)的講授,培養(yǎng)學(xué)生的科研思路,而且這種文獻(xiàn)中的資料多涉及患者,因此教師可以充分利用這點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對患者的仁愛精神,以及從患者角度出發(fā)的藥品研發(fā)的思維模式。再如藥物動力學(xué)部分在講解“治療藥物的監(jiān)測與給藥方案的個體化”這一部分的時候,以往主要通過講授血藥濃度監(jiān)測的定義,然后講解七種需要監(jiān)測的指征,學(xué)生學(xué)習(xí)后可能還是流于書面的概念,很難結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,因此本次采用了教學(xué)中引入“地高辛血藥濃度監(jiān)測221例結(jié)果分析”的文獻(xiàn)[6],引導(dǎo)學(xué)生閱讀文獻(xiàn),總結(jié)出需要血藥濃度監(jiān)測的藥物特點(diǎn),監(jiān)測的方法以及臨床中如何利用循證醫(yī)學(xué)的方法,通過血藥濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)研究藥物效果和不良反應(yīng)。
2.3 在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用我校的課程設(shè)置中實(shí)踐教學(xué)課時數(shù)只有8 課時,如果采用經(jīng)典的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目如“尿藥法測定水楊酸鈉片劑的生物利用度”和“撲熱息痛血藥外給藥的藥物動力學(xué)研究”,只能完整完成一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要是動物給藥操作,取樣以及血藥濃度測定等,這些內(nèi)容學(xué)生在藥理學(xué)和藥物分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都已經(jīng)反復(fù)操練過,而完成實(shí)驗(yàn)操作后,留給數(shù)據(jù)分析和討論的時間就很少,而這些才是本門課程的核心技術(shù)點(diǎn)。因此我校本課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革,采用文獻(xiàn)案例結(jié)合PBL 的教學(xué)法來組織實(shí)踐教學(xué),利用“基于滲透泵機(jī)制的一種口服時辰給藥系統(tǒng)研究”和“液中干燥法制備呋喃妥因緩釋微丸的研究”2 篇論文文獻(xiàn),設(shè)計(jì)了“維拉帕米辰時給藥系統(tǒng)藥動學(xué)研究”和“呋喃妥因的體內(nèi)藥物動力學(xué)研究”2 個實(shí)踐項(xiàng)目,這2 個項(xiàng)目分別針對單室模型給藥的血藥濃度和尿藥濃度的藥動學(xué)研究方法,屬于目前藥動學(xué)研究最常見的2 種方法。下面就以“維拉帕米辰時給藥系統(tǒng)藥動學(xué)研究”為例講解具體的實(shí)踐方法。
本次案例選取的是四川大學(xué)畢岳琦博士論文“基于滲透泵機(jī)理的一種口服時辰給藥系統(tǒng)研究”[7]中的一個項(xiàng)目“鹽酸維拉帕米時辰給藥系統(tǒng)的藥動學(xué)研究”[8],維拉帕米是臨床常用的抗高血壓藥物,傳統(tǒng)的普通片劑劑型具有作用時間短,不良反應(yīng)大的缺點(diǎn),為解決這些問題,本項(xiàng)目研究將維拉帕米設(shè)計(jì)成辰時給藥系統(tǒng),此次項(xiàng)目選取的研究內(nèi)容是對該給藥系統(tǒng)體內(nèi)試驗(yàn)評價,判斷是否在體內(nèi)具有理想的釋藥特性,是否能夠達(dá)到有效的血藥濃度。
在實(shí)踐前,學(xué)生8 人為1組,并由組長在超星平臺開討論帖,教師根據(jù)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)編出8 套數(shù)據(jù)。進(jìn)入實(shí)踐課,教師先介紹實(shí)踐的背景資料,如藥物的作用、研究目的、研究器材及研究方法等,然后每個小組根據(jù)給的數(shù)據(jù)完成血藥濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的計(jì)算和繪制,并上傳到超星平臺進(jìn)行討論,教師批改正確后;進(jìn)入下一部分方法學(xué)的驗(yàn)證,同樣根據(jù)給出的數(shù)據(jù)計(jì)算回收率、提取率和精密度;然后教師再講解維拉帕米辰時給藥系統(tǒng)藥動學(xué)研究的方法,講解具體動物操作的要點(diǎn)和取樣方法,然后學(xué)生以小組為單位討論教師給的藥動學(xué)數(shù)據(jù),進(jìn)行藥動學(xué)模型的判斷和藥動學(xué)參數(shù)的計(jì)算,經(jīng)過教師批改正確后進(jìn)入最后步驟,根據(jù)藥動學(xué)參數(shù)判斷研制的新劑型維拉帕米辰時給藥系統(tǒng)是否符合用藥要求,并根據(jù)計(jì)算判斷受試品是否符合預(yù)期效果。最后再通過撰寫實(shí)驗(yàn)報告,將整個藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行回顧和討論。在所有的實(shí)踐結(jié)束后,再將完整的文獻(xiàn)資料發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生在超星平臺討論藥動學(xué)研究在新藥研發(fā)中的應(yīng)用方法。
本次課程改革選取了2018 級藥學(xué)專業(yè)1 班和2020級藥學(xué)專升本的42名本科生為研究對象,利用超星平臺和釘釘直播在線授課時開展了文獻(xiàn)式教學(xué)法教學(xué)探索,同期以2018 級藥學(xué)2、3 班的38名本科生仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,課程結(jié)束后通過開展調(diào)查問卷和學(xué)生訪談的形式,對學(xué)生的學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)生評教及學(xué)生成績進(jìn)行了分析,對于本教學(xué)效果進(jìn)行綜合評定。
3.1 調(diào)查問卷和學(xué)生訪談42名接受了文獻(xiàn)式教學(xué)法的學(xué)生參與了調(diào)查問卷,結(jié)果顯示:92.86%(39/42)的學(xué)生認(rèn)為文獻(xiàn)式教學(xué)法更有趣,更加明確知識點(diǎn)的應(yīng)用;85.7%(36/42)的學(xué)生經(jīng)過實(shí)踐后,能夠獨(dú)立完成案例題的分析、計(jì)算和判斷;80.95%(34/42)的學(xué)生課后投入本課程的學(xué)習(xí)時間明顯增加;92.86%(39/42)的學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)滿意。并且在學(xué)期末教務(wù)處組織的學(xué)生評教中,學(xué)生對本課程授課教師打了97.33分的高分,說明文獻(xiàn)式教學(xué)法受到了學(xué)生的普遍歡迎,提升了教學(xué)效果。在期中的學(xué)生訪談中,大部分學(xué)生表示喜歡這種新的教學(xué)模式,有助于提升學(xué)生文獻(xiàn)閱讀能力,創(chuàng)新思維的培養(yǎng),學(xué)習(xí)的目的性更加明確。但也有部分學(xué)生提出,課后學(xué)習(xí)的時間過多,尤其是對于理解能力弱的學(xué)生,教師參與討論的時間最好能更多一些。
3.2 成績分析課程結(jié)束后,分別對比了采用傳統(tǒng)教學(xué)模式和采用文獻(xiàn)式的期末考試成績,從考試成績分布圖分析,采用了新的教學(xué)方法后,各個分?jǐn)?shù)段的成績均有提高,平均分從70.4分提高到74.2分,及格率從81%提高到95%,通過試卷分析,改革班級的案例分析題的正確率明顯高于傳統(tǒng)班級。表明采用了文獻(xiàn)式教學(xué)法后,班級整體的教學(xué)效果得到了提高,學(xué)生獨(dú)立思考和案例分析的能力也得到了提升。
3.3 存在問題在文獻(xiàn)式教學(xué)實(shí)踐過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,例如本次實(shí)踐中引入了8 篇文獻(xiàn)到教學(xué)中,對于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生教學(xué)效果非常顯著,這部分學(xué)生不管課上還是線上都積極思考并參與討論,但是對于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生來說,深度閱讀的能力有限,因此最后可能導(dǎo)致其學(xué)習(xí)效果較差,甚至流于形式地敷衍了事。因此后續(xù)改革中,計(jì)劃將文獻(xiàn)進(jìn)一步分級,對于學(xué)生的要求也分層,加強(qiáng)與困難學(xué)生的互動討論。另外,在小組實(shí)踐的時候,通過教師提前編數(shù)據(jù),讓每組數(shù)據(jù)不同,動員分組討論的方式,實(shí)踐中確實(shí)提升了小組協(xié)助能力和學(xué)生之間互相解疑的效果,但是也存在少數(shù)學(xué)生不參與到討論中,最后抄襲討論結(jié)果的情況,對此不僅要靠學(xué)生的自覺性,還需要合理設(shè)計(jì)分工,并將討論參與加入考核項(xiàng)目中,督促學(xué)生積極參與教學(xué)活動中。
在生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)的教學(xué)中采用文獻(xiàn)式教學(xué)法,利用具體研究文獻(xiàn)助力本科的理論和實(shí)踐的教學(xué),發(fā)揮了良好的教學(xué)效果,采用實(shí)際新藥研究的論文作為案例,與崗位結(jié)合能解決實(shí)際問題,符合我校培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的目標(biāo)[9],讓學(xué)生更明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提升了學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)為祖國新藥研發(fā)作貢獻(xiàn)的遠(yuǎn)大理想,在實(shí)踐教學(xué)中采用了科學(xué)研究邏輯的問題引入,讓學(xué)生從一個個小問題的解決到完成一個項(xiàng)目的研究,樹立學(xué)生研究創(chuàng)新的自信心,培養(yǎng)科學(xué)研究的思維方式,為將來進(jìn)入新藥研發(fā)崗位奠定基礎(chǔ)。