激发学生学习主动性提高课程教学效果

激发学生学习主动性提高课程教学效果——“制药工艺学”课程

杨亦文
化学工程与生物工程学系

一、课程简介

1.课程类别

专业课程

2.学科类别

工学—化学工程与技术

3.课程目标和教学内容

（1）课程目标:“制药工艺学”是制药工程专业的主干课程。该课程主要训练学生从事药物生产工艺的研究、开发、设计、产业化应用的理论和方法。通过“制药工艺学”的学习，学生应掌握药物生产工艺研究和开发的基本过程和方法，药物生产过程的基本工程原理，工艺路线的优选，以及一些具体药物的生产工艺，以期做到举一反三的目的，为将来从事制药有关的工作打下坚实的基础。

（2）教学内容:该课程由总论和各论两部分组成。总论由绪论、药物合成工艺路线的设计和选择、合成药物的工艺研究、手性药物的制备技术、中试放大与生产工艺规程和化学制药企业污染物的防治与清洁化生产等章节组成，突出新技术和新工艺，深入浅出地阐述化学制药工艺的特点和基本规律。各论选取典型药物作为实例，进行具体剖析，完成从一般到个别的过渡，重点在于应用基本理论知识，深入探讨药物合成工艺。

4.教学对象

课程教学方法改革中，该课程跨两个学院（系），均为三年级本科生:

（1）化工系制药工程专业（工科）本科生2008，2009级；

（2）生命科学学院生物技术（理科）专业本科生2009级。

5.课程学时与教学场景

（1）课程学时:课堂教学48学时。

（2）教学场景:课堂教学与研究性学习相结合。通过布置大型作业实现研究性学习的目的。大型作业在课外完成，每人一题，确保独立完成。

二、课程教学重点解决的问题

制药工艺学着眼于药品的生产工艺，着眼于从原料到产品的整个过程，即怎样低成本地生产出市场需要的产品，同时要兼顾安全生产和“三废”排放少、毒性低、易处理等要求。因此，工艺流程是该课程的核心。并且，实验室用的工艺流程与生产上用的工艺流程未必完全相同，因此需要帮助学生牢固树立生产的概念。

浙江大学化工系制药工程专业本科生人数虽少，但是基础好，普遍自学能力强、潜力大。加之中学就学过简单的化学工艺流程，高考有化学工艺流程题。如果按照传统的教学方法，即教师讲课—作业—考试的方法，学生往往会觉得过于简单（当然事实上并非如此）和平淡而失去学习的兴趣。这对他们今后的学习和工作都是很不利的。因此，该课程引入了富有挑战性的研究性学习内容，并对该部分学习内容提出了很高的要求。试图通过研究性学习以提高学生的综合能力，并让学生接触到国际学术前沿。同学们感受到了挑战，但勇于接受挑战，因而学习主动性大大提高。积极性调动起来了，则潜力也就能发挥出来了。

所以，重点是要激发学生学习“制药工艺学”的主动性，提高学生的综合能力。

三、教学方法改革

1.教学实施策略与方法

在传统课堂教学的基础上，仔细筛选药物并提供给每个学生一个药物，要求学生查找并仔细阅读该药物的性质、质量标准、分析方法、制备工艺等，要求分析工艺过程、写出有深度的文献报告，并做成PPT在班级内交流，以提高学生查找文献、专业英语阅读、文献归纳整理、理解判断、口头表达等能力，达到短时间内提高学生综合能力的目的。在评定总成绩时，给予大型作业30%的权重。

2.具体实施方法举例

例如，制药工程专业2008级本科生共19人，按照每人一个药物，布置大型作业。查阅药物的性质、质量标准、分析方法、制备工艺等，要求分析工艺过程、写出有深度的文献报告，并做成PPT在班级内交流。开学时即布置大型作业，期末考试前上交。全部独立完成，上交书面综合报告，并在班上口头交流、同学提问并回答。收到报告19份，题目是:Sulopenem（硫培南）；AMG 221；Lipitor（立普妥）；Plavix（波立维）；Nexium（耐信）；Serentide（舒利迭）；Seroquel（思瑞康）；Crestor（可定）；Enbrel（依那西普）；Remicade（英夫利昔单抗）；Zyprexa（奥氮平）；Humira（修美乐）；Bradykinin（缓激肽）；Ergotamine（麦角胺）；Sulprostone（硫前列酮）；Bromocriptine（溴隐亭）；Rocuronium bromide（罗库溴铵）；Enalapril（依那普利）；Desloratadine地氯雷他定）。

3.教学方法特点分析

通过大型作业，激发了学生的学习主动性。这是学好该课程的重要基础。每位同学一个药物，保证不重复。事实上，由于药品种类繁多，至今没有一个作业是重复的。这样，同学之间只能讨论，但没有机会抄袭。从实施的结果看，大部分同学都很感兴趣，学习积极性被极大地调动起来了，表现在花大量的时间查阅文献，并能写出很长篇幅的、有深度的文献报告。另外，教师也了解了很多药物的概况及工艺，可以用在教学中。所以，可以促进教学相长。

四、课程考核方法和支撑手段

1.课程考核方法

该课程最终成绩由三部分组成:平时作业，占20%；期末统考，占50%；大型作业，占30%。

2.支撑手段

大型作业是对学生的一个考验。为了完成大型作业，学生需要查找并阅读大量文献。因此，需要许多支撑手段，如日益发达的互联网，各化学、化工、药物专业数据库，传统的纸质版专业期刊。这些条件在浙江大学都是具备的。

五、教学效果和推广性分析

1.教学效果

（1）激发了学生的学习主动性。

传统的教学方法主动权在教师手上，学生的主动性自然不高，表现为应付考试，认为考试过关了，即学好了。新方法努力使学生通过实际应用所学知识，特别是学习获得知识的方法提高自己的综合能力，即不但授之以鱼，更授之以渔。由于每个题目都是市场上销售的药物，信息量虽然很大，但是学生要完成教师布置的作业却并不容易，需要花费大量的时间和具有创造性思维。而学生对这个方法却出乎预料地接受和欢迎。说明当今的大学生是很喜欢挑战的。事实上，大部分学生完成的工作量远远超出教师的预期。学生对在班级中交流也非常重视，乐于与同学分享。精心制作了PPT课件，不少学生还进行了讲前练习。

通过上课时与课后与学生的交流，学生普遍欢迎该方法。课程结束后还经常有学生给教师发邮件，称赞该方法。而实际上，教师只是起到了引导作用，给了一个方向而已。学习主动权完全掌握在学生手上。

通过大型作业，学生学会了查找专业文献、阅读英文文献、分析文献、设计工艺流程，并撰写文献报告，把静态的教材内容转化成了动态的学习知识和提高能力的过程。

（2）文献报告质量高。

大部分文献报告严格按照教师要求完成。每一位学生都初步学会了设计工艺流程并画出工艺流程图，这是作为一个制药工程专业毕业生的基本技能。工艺分析也有理有据。许多学生的报告篇幅超过A4纸10页，多的甚至达到了30页。参考文献大部分是英文的，充分说明了学生查阅文献的能力。同时，许多文献报告结构严谨，注意逻辑关系，注重证据，并能规范列出参考文献。这往往也是学生的一个弱项。学生查出的资料又为教师上课提供了素材，用于后续的教学中。例如，2008级制药工程专业本科生谢圆邦的大型作业题目为罗库溴铵，报告长达A4纸21页，包括以下内容:概述；合成路线；生产工艺。附参考文献24篇，包括英国药典、中英文期刊文章、国内外专利、学位论文等。该生毕业后免试成为化工系的直博生。

（3）本科生参加竞赛获奖。

2011年9月，浙江大学化工系制药工程专业2008级本科生骆心怡参加了国际制药工程协会和四川大学联合组织的“东富龙杯”第一届全国学生制药工程研究壁报竞赛，并获得了三等奖。该竞赛参加者不少是博士生，本科生参加者不多，要求全部用英文完成，还要用英文进行口头答辩。所以，作为一名本科生能获得该竞赛的奖励实在是难能可贵的。该名学生参赛所用的基本材料就是三年级“制药工艺学”课程学习时文献查阅和分析的结果，参赛题目是“Pharmaceutical Process Scale-up of AMG-221”。

2012年9月，浙江大学化工系制药工程专业2009级本科生陈希参加了第二届“东富龙杯”全国学生制药工程研究征文竞赛，并获得了一等奖。该名学生参赛所用的基本材料就是三年级“制药工艺学”课程学习时文献查阅和分析的结果，参赛题目是“Study on Scale-up of a Cathepsin S Inhibitor”。

由此可见，“制药工艺学”课程教学改革的作用及潜力。

（4）在理科生中开设“制药工艺学”的尝试。

“制药工艺学”课程一直是化工系制药工程专业本科生的必修课。最近，浙江大学生命科学学院为了加强理科生的工科素质和能力，尝试在该院生物技术专业开设该课程，并列为必修课。2009级本科生为第一届开设该课程的年级。由于课程设置的差异，该专业的学生对于“制药工艺学”课程学习所必需的基础课如物理化学、化工原理等没有学过，这给教学工作增加了很大难度。但是，从第一次授课的情况看，结果还是令人满意的，初步达到了预想的目的。该专业的学生同样对大型作业非常感兴趣，花了大量时间。2012年，共有26名学生学习该课程，收到文献报告26份。大部分报告内容全面，有深度。初步学会了设计工艺流程。这充分说明了浙江大学本科生的学习能力是很强的。一位生物技术专业2009级学生在给教师发的邮件中说:“‘制药工艺学’是我学过最偏向工程类的课程了，工程与理论有很大的区别，不仅要能做出产品，还要考虑生产成本、节约能源、环境保护、安全高效等许多方面的问题。通过这门课，我学到了一些制药工程的基础知识，学到了如何检索到一条工艺路线，如何看懂一条工艺路线，如何评价一条工艺路线，如何提出一条工艺路线的优化方案。现在我与我工科的同学终于有了专业上的共同话题。”

（5）发表教学改革论文。

有关“制药工艺学”教学改革的论文已经发表（杨亦文，鲍宗必，邢华斌，任其龙）。通过制药工艺学课程教学改革促进学生综合能力的提高。化工高等教育，2012，（5）:29—32）。该文系统总结了“制药工艺学”课程教学改革的思路和方法，并获得同行认可。

2.推广性分析

该方法可用于“制药工艺学”、参考用于“药物化学”等课程的教学中，适用于制药工程（工科）、生物技术（理科）等跟药物相关的理工科专业本科生。不过，该方法对教师提出了很高的要求。要求教师不仅基础理论扎实，还要有药物生产的实际经验。同时，教师比传统的教学法要花多得多的时间。

六、课程教材及实验参考书

［1］赵临襄.化学制药工艺学.北京:中国医药科技出版社，2003