徐暉　方亮

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加強《藥用高分子材料學(xué)》課程教學(xué)的體會

徐暉方亮

摘要：藥用高分子材料學(xué)是藥劑學(xué)的分支學(xué)科，是藥物制劑專業(yè)和藥學(xué)相關(guān)專業(yè)重要基礎(chǔ)課程。本文針對本門課程的教學(xué)特點，結(jié)合教學(xué)實踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)手段等方面探討了加強藥用高分子材料學(xué)課程教學(xué)的一些體會，并對開展本門課程的實驗教學(xué)和研究生教學(xué)等提出建議，以求提升教學(xué)效果和促進本門課程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：藥用高分子材料學(xué)；教學(xué)實踐

高分子材料是絕大多數(shù)藥物制劑和藥物遞送系統(tǒng)不可或缺的組成成分，高分子科學(xué)對于藥劑學(xué)教學(xué)的重要輔助作用也就不言而喻。而國內(nèi)高等藥學(xué)教育長期沿襲下來的以獨立藥學(xué)和醫(yī)學(xué)院校為主的模式，因其自身學(xué)科領(lǐng)域不全面、缺少學(xué)科綜合和交叉，對高分子科學(xué)知識的教學(xué)薄弱，已無法適應(yīng)現(xiàn)代藥學(xué)教育的需求。1990年代，鄭俊民教授最早在沈陽藥科大學(xué)為藥物制劑專業(yè)本科生介紹高分子科學(xué)基礎(chǔ)和藥用高分子材料應(yīng)用，1993年《藥用高分子材料學(xué)》（第一版）的出版（醫(yī)藥科技出版社）則標志了藥用高分子材料學(xué)（Polymers for Pharmaceuticals）作為一門獨立學(xué)科體系的建立[1，2]。藥用高分子材料學(xué)適應(yīng)了藥劑學(xué)發(fā)展的趨勢、并隨之而不斷完善和發(fā)展，20余年來得到國內(nèi)藥學(xué)院校和科研人員的廣泛認可。目前，已有200余所學(xué)校開設(shè)此課程，天津大學(xué)、上海交通大學(xué)等院校也相繼編寫了相關(guān)的教材。

考慮到面向的教學(xué)對象主要為無高分子科學(xué)基礎(chǔ)的藥學(xué)或藥劑學(xué)專業(yè)本科生，在教材編寫和教學(xué)模式上，始終秉承了最初的課程體系，即將教學(xué)內(nèi)容分為高分子科學(xué)概論和藥用高分子材料各論兩個部分。學(xué)科特點和教學(xué)對象的特殊性使得教學(xué)過程中通常會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，這里總結(jié)了我們在多年的教學(xué)實踐中的一些經(jīng)驗和體會，期望同行們不吝賜教，共同促進藥用高分子材料學(xué)的發(fā)展。

一、精選教學(xué)內(nèi)容，著重高分子科學(xué)基礎(chǔ)

作為藥劑學(xué)的一門分支學(xué)科，各院校為本門課程安排的教學(xué)時間通常很有限（目前，沈陽藥科大學(xué)僅為16學(xué)時），如何在有限的學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容也是實際存在的問題。由于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生缺少高分子化學(xué)、高分子物理和高分子材料學(xué)基礎(chǔ)，理解高分子科學(xué)的基礎(chǔ)知識的確比較困難，更談不上掌握合理應(yīng)用藥用高分子材料的知識和技能。

因此，各院?？山Y(jié)合本校的實際情況，合理制定教學(xué)大綱，精選教材中部分內(nèi)容在課堂上講授[3，4]。尤其是，高分子科學(xué)基礎(chǔ)理論的講授是必不可少的，在課堂教學(xué)中要注意做到以高分子科學(xué)基礎(chǔ)為主、藥用高分子材料各論為輔，合理分配學(xué)時，在有限的課堂教學(xué)中盡可能傳授更多的知識點。實際上，我們在教學(xué)中高分子科學(xué)基礎(chǔ)理論部分通常要占一半以上的學(xué)時（10學(xué)時），而藥用高分子材料各論僅有6學(xué)時，如何解決學(xué)時嚴重不足的矛盾？我們的做法是，課堂教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力為主，易于理解的各論部分更多由課后自學(xué)完成。

當然，也不能偏離作為藥劑學(xué)教學(xué)補充的“藥劑學(xué)分支學(xué)科”的學(xué)科性質(zhì)，教學(xué)中要緊密聯(lián)系藥物制劑相關(guān)的內(nèi)容，避免與藥劑學(xué)課程的內(nèi)容重復(fù)，從而更高效地利用有限的授課時間。

二、理解記憶、聯(lián)系應(yīng)用

如何啟發(fā)學(xué)生思考、加深理解教學(xué)內(nèi)容、與藥劑學(xué)知識相聯(lián)系，做到理論與應(yīng)用的融會貫通？本門課程的開設(shè)通常在藥劑學(xué)課程之后，而這段時間也是學(xué)生考研或擇業(yè)的關(guān)鍵時期，如何吸引學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)、如何平衡這兩方面的關(guān)系？常規(guī)輔料和新型材料在制劑或新型遞藥系統(tǒng)中的用途不同，如何“調(diào)和”學(xué)生對知識點的不同口味？這些可能是承擔本課程教學(xué)的教師都在思考的問題。

靈活多樣的教學(xué)手段，以及強調(diào)理解記憶和緊密聯(lián)系應(yīng)用是增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)效果的關(guān)鍵?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，由于有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)無法全面深入地介紹和保證學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，我們嘗試在現(xiàn)有的教學(xué)模式下，要求學(xué)生摒棄機械記憶的學(xué)習(xí)方式，而是更多地講授基本的高分子科學(xué)的思維方法、提高學(xué)生理解記憶和自主學(xué)習(xí)的能力。

落實到具體的授課過程，在講授高分子科學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容時，強調(diào)“結(jié)構(gòu)-性能的關(guān)系”和高分子分子設(shè)計的思想，結(jié)合藥劑學(xué)相關(guān)的應(yīng)用實例講解理論問題，幫助理解，增加學(xué)習(xí)興趣，做到深入淺出。如用丙烯酸樹脂共聚單體組成、聚乙二醇分子量、PLGA或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物單體比例、纖維素衍生物的類型和分子量等實例，分析聚合物“結(jié)構(gòu)-性能”之間關(guān)系，并進一步討論如何根據(jù)制劑性能要求選擇和合理應(yīng)用具體的藥用高分子材料。如表1中列出的各種型號丙烯酸樹脂類聚合物（藥物制劑中常用的包衣材料）的組成結(jié)構(gòu)及其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），授課是，我們會從結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系及其應(yīng)用的角度分析，幫助學(xué)生加深理解共聚物單體組成和比例的結(jié)構(gòu)特點對溶解性或Tg的影響，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)性能特點分析應(yīng)用丙烯酸樹脂類聚合物時需注意的關(guān)鍵點。如從材料的溶解性分析，聚丙烯酸樹脂I、II和III的結(jié)構(gòu)中含甲基丙烯酸單元（羧基），由于在中性或堿性介質(zhì)中羧基解離程度大、溶解性好，可作為腸溶包衣材料應(yīng)用；聚丙烯酸樹脂IV的結(jié)構(gòu)中含有的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯單元在酸性條件下解離度高、易溶解，是一種胃溶包衣材料；胃崩型聚丙烯酸樹脂的兩種共聚單體均無解離基團，其為水不溶性包衣材料，應(yīng)用時可能需要加入水溶性成分做致孔劑；聚甲丙烯酸銨酯I和II的結(jié)構(gòu)中只含少量可解離基團甲基丙烯酸氯化三甲胺基乙酯，對水等介質(zhì)的滲透性增強，也稱作滲透型聚丙烯酸樹脂。如從材料的Tg加以分析，聚丙烯酸樹脂I、II和III的極性羧基導(dǎo)致高分子鏈柔性差，Tg較高（樹脂II和III因甲基丙烯酸甲酯中甲基的空間位阻作用，其鏈柔性更差，Tg更高），材料呈脆性，這種性質(zhì)顯然不適合包衣成膜，因此應(yīng)用時需要降低其Tg和改善成膜性（如與低Tg的聚合物共混、或常規(guī)的解決方案添加增塑劑）；不含極性基團的胃崩型聚丙烯酸樹脂則具有最低的Tg，低Tg也意味著其具有室溫下的壓敏黏附性（如可作為貼劑的壓敏膠材料）。實例分析不必拘泥于教材內(nèi)容的順序，基礎(chǔ)理論部分與應(yīng)用知識可以穿插介紹。

表1：丙烯酸樹脂類聚合物的結(jié)構(gòu)和Tg

三、靈活多樣的教學(xué)手段

充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的特點，多媒體課件是不可或缺的，還可以收集一些短的視頻、Flash動畫等，有助于學(xué)生直觀理解一些理論問題，如在介紹智能水凝膠時，我們在課件中插入一段只有短短一分鐘的自行走水凝膠（Self-walk hydrogel）行走的視頻，起到很好的活躍課堂氣氛和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的效果。如授課人數(shù)少、學(xué)時安排充足，課堂討論（組織學(xué)生分組準備幻燈片和報告，課堂口頭匯報辯論）或課后完成課程報告等是非常好的教學(xué)方式。對于課程考核，我們采取了一些更靈活的方式，閉卷或開卷、平時討論或小測驗都可用來評價學(xué)習(xí)效果。試題也可強調(diào)對教學(xué)內(nèi)容的理解，而不是死記硬背，如結(jié)合藥劑學(xué)內(nèi)容的處方分析或設(shè)計題、加深理解結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的排序題、制劑輔料的選擇題。

另外，有條件的學(xué)校，可以適當為本門課程開展實驗教學(xué)，包括自由基聚合反應(yīng)（高分子化學(xué)）、熱分析測定聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（高分子材料的表征）、微球的制備（應(yīng)用）等實驗條件都容易滿足。通過實驗教學(xué)，有助于實現(xiàn)多知識點介紹、多角度知識和能力培養(yǎng)[5]。如丙烯酸（酯）共聚物壓敏膠的合成實驗，可以幫助學(xué)生鞏固自由基聚合反應(yīng)的機理、如何控制聚合產(chǎn)物的分子量等相關(guān)理論，掌握聚合反應(yīng)的一般方法。

四、針對研究生的課程設(shè)置

近些年來，藥劑學(xué)專業(yè)的研究生（包括科研人員）對高分子科學(xué)的依賴程度不斷增加。針對研究生的授課，學(xué)生數(shù)相對較少，學(xué)習(xí)目的和知識的深入程度等不同于本科生，在教學(xué)形式、考核等方面均需加以適當調(diào)整。如：鼓勵互動和參與，課堂討論、課程報告和實驗等教學(xué)相結(jié)合，以獲得更好地教學(xué)效果（通?？梢越Y(jié)合各自的畢業(yè)論文課題，進行設(shè)計、綜述、報告）。在教學(xué)內(nèi)容方面，則應(yīng)結(jié)合藥劑學(xué)前言課題，以高分子的分子設(shè)計、聚合反應(yīng)和高分子修飾（如PEG和靶基等修飾）、新型功能聚合物材料的應(yīng)用、理化性質(zhì)表征技術(shù)等為重點?？山Y(jié)合學(xué)生感興趣的研究領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生深入思考，如對于經(jīng)皮給藥貼劑，共聚單體的類型和比例、分子量等對壓敏膠的黏附性和藥物釋放性能有何影響？如何針對藥物的不同性質(zhì)設(shè)計針對藥物的共聚物壓敏膠？

對于有深入學(xué)習(xí)需求的研究生，可推薦課后閱讀參考書（如：董炎明等主編的《高分子科學(xué)教程》，陳建海主編的《藥用高分子材料與現(xiàn)代藥劑》、郭圣榮主編的《藥用高分子材料》、中科院主編的《現(xiàn)代高分子物理學(xué)》、和其他高分子化學(xué)和高分子物理專業(yè)的教材和參考書），以及有針對性地引導(dǎo)學(xué)生閱讀高分子科學(xué)的國際期刊。

此外，提高教師的包括任教學(xué)科的專業(yè)知識、相關(guān)知識、教育學(xué)、心理學(xué)和學(xué)科教法等教育學(xué)知識等方面的專業(yè)素質(zhì)[6]，或引進高分子科學(xué)背景的授課教師，對于加強教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度是必要的。

參考文獻：

[1]鄭俊民.藥用高分子材料學(xué)[M].北京：醫(yī)藥科技出版社，2009.

[2]方亮.藥用高分子材料學(xué)[M].北京：醫(yī)藥科技出版社，2015.

[3]王小丹，劉豐收.藥用高分子材料教學(xué)實踐[J].藥學(xué)教育，2Ol1，27(6)：42-45.

[4]曾慶冰.藥用高分子材料學(xué)教學(xué)的幾點體會[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2014，16(1)：15-17.

[5]李英姬.藥用高分子材料學(xué)教學(xué)方法探討.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，29：63.

[6]畢肖林，陳軍，王令充，董潔，陳志鵬.藥用高分子材料學(xué)教學(xué)的幾點思考及其對策探討[J].教育論壇，2010，9(7)：103-104.

（作者單位：沈陽藥科大學(xué)藥學(xué)院）