加強《藥用高分子材料學》課程教學的體會

徐暉　方亮

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加強《藥用高分子材料學》課程教學的體會

徐暉方亮

摘要：藥用高分子材料學是藥劑學的分支學科，是藥物制劑專業和藥學相關專業重要基礎課程。本文針對本門課程的教學特點，結合教學實踐，從教學內容、教學方式和教學手段等方面探討了加強藥用高分子材料學課程教學的一些體會，并對開展本門課程的實驗教學和研究生教學等提出建議，以求提升教學效果和促進本門課程的發展。

關鍵詞：藥用高分子材料學；教學實踐

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

考慮到面向的教學對象主要為無高分子科學基礎的藥學或藥劑學專業本科生，在教材編寫和教學模式上，始終秉承了最初的課程體系，即將教學內容分為高分子科學概論和藥用高分子材料各論兩個部分。學科特點和教學對象的特殊性使得教學過程中通常會出現這樣或那樣的問題，這里總結了我們在多年的教學實踐中的一些經驗和體會，期望同行們不吝賜教，共同促進藥用高分子材料學的發展。

一、精選教學內容，著重高分子科學基礎

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

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

當然，也不能偏離作為藥劑學教學補充的“藥劑學分支學科”的學科性質，教學中要緊密聯系藥物制劑相關的內容，避免與藥劑學課程的內容重復，從而更高效地利用有限的授課時間。

二、理解記憶、聯系應用

如何啟發學生思考、加深理解教學內容、與藥劑學知識相聯系，做到理論與應用的融會貫通？本門課程的開設通常在藥劑學課程之后，而這段時間也是學生考研或擇業的關鍵時期，如何吸引學生參與課程學習、如何平衡這兩方面的關系？常規輔料和新型材料在制劑或新型遞藥系統中的用途不同，如何“調和”學生對知識點的不同口味？這些可能是承擔本課程教學的教師都在思考的問題。

靈活多樣的教學手段，以及強調理解記憶和緊密聯系應用是增加學生學習興趣、提升教學效果的關鍵?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，由于有限的課堂教學時間內無法全面深入地介紹和保證學生理解教學內容，我們嘗試在現有的教學模式下，要求學生摒棄機械記憶的學習方式，而是更多地講授基本的高分子科學的思維方法、提高學生理解記憶和自主學習的能力。

落實到具體的授課過程，在講授高分子科學基礎的內容時，強調“結構-性能的關系”和高分子分子設計的思想，結合藥劑學相關的應用實例講解理論問題，幫助理解，增加學習興趣，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“結構-性能”之間關系，并進一步討論如何根據制劑性能要求選擇和合理應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）的組成結構及其玻璃化轉變溫度（Tg），授課是，我們會從結構-性能關系及其應用的角度分析，幫助學生加深理解共聚物單體組成和比例的結構特點對溶解性或Tg的影響，引導學生根據性能特點分析應用丙烯酸樹脂類聚合物時需注意的關鍵點。如從材料的溶解性分析，聚丙烯酸樹脂I、II和III的結構中含甲基丙烯酸單元（羧基），由于在中性或堿性介質中羧基解離程度大、溶解性好，可作為腸溶包衣材料應用；聚丙烯酸樹脂IV的結構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的結構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，這種性質顯然不適合包衣成膜，因此應用時需要降低其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容的順序，基礎理論部分與應用知識可以穿插介紹。

表1：丙烯酸樹脂類聚合物的結構和Tg

三、靈活多樣的教學手段

充分發揮多媒體教學的特點，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學生學習興趣的效果。如授課人數少、學時安排充足，課堂討論（組織學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習效果。試題也可強調對教學內容的理解，而不是死記硬背，如結合藥劑學內容的處方分析或設計題、加深理解結構性能關系的排序題、制劑輔料的選擇題。

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

四、針對研究生的課程設置

近些年來，藥劑學專業的研究生（包括科研人員）對高分子科學的依賴程度不斷增加。針對研究生的授課，學生數相對較少，學習目的和知識的深入程度等不同于本科生，在教學形式、考核等方面均需加以適當調整。如：鼓勵互動和參與，課堂討論、課程報告和實驗等教學相結合，以獲得更好地教學效果（通?？梢越Y合各自的畢業論文課題，進行設計、綜述、報告）。在教學內容方面，則應結合藥劑學前言課題，以高分子的分子設計、聚合反應和高分子修飾（如PEG和靶基等修飾）、新型功能聚合物材料的應用、理化性質表征技術等為重點?？山Y合學生感興趣的研究領域，鼓勵學生深入思考，如對于經皮給藥貼劑，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設計針對藥物的共聚物壓敏膠？

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

此外，提高教師的包括任教學科的專業知識、相關知識、教育學、心理學和學科教法等教育學知識等方面的專業素質[6]，或引進高分子科學背景的授課教師，對于加強教學內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[M].北京：醫藥科技出版社，2009.

[2]方亮.藥用高分子材料學[M].北京：醫藥科技出版社，2015.

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

[4]曾慶冰.藥用高分子材料學教學的幾點體會[J].基礎醫學教育，2014，16(1)：15-17.

[5]李英姬.藥用高分子材料學教學方法探討.中國科教創新導刊，2013，29：63.

[6]畢肖林，陳軍，王令充，董潔，陳志鵬.藥用高分子材料學教學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：沈陽藥科大學藥學院）