地方院校药物分离纯化课程教学改革初探*

【摘   要】根据社会对技能型人才的需求，结合西部地区众多地方本科院校学生的综合素质现状，《药物分离纯化》课程应当从教学内容、教学方法和结合地方产业发展实际状况等多个方面进行改革，从而真正落实“突出实用、服务地方”的办学理念，更好地为地方经济社会发展服务。

【关键词】地方院校;药物分离纯化;教学改革

中图分类号：G642.4   文献标识码：A   文章编号：1671-0568（2015）20-0039-02

作者简介：刘志刚，男，博士，贵阳学院食品与制药工程学院副教授，研究方向：药物及食品分析。

基金项目：本文系贵阳学院教学质量与教学改革项目“面向应用型人才培养的制药工程专业教学改革实践与探索”（编号：JG2014013）的研究成果。

据报道，2014年我国植物提取物产品出口金额达到17.78亿美元，同比增幅达25.88%，远高于7.38%的医药保健品出口同比增速，也高于我国中药类产品14.49%的同比增速，市场前景十分看好。基于当地得天独厚的资源优势，以天然产物综合利用与开发为代表的医药和食品相关产业在广大西部地区得到了空前快速的发展，日益成为带动当地经济发展的重要驱动力。贵州省人民政府于2015年4月印发《贵州省医药产业、健康养生产业发展工作任务清单》，提出2015年力争全省医药工业总产值达到350亿元。同为西部地区的内蒙古、宁夏、云南、青海等省区无不把天然产物综合开发利用作为优先发展的领域，产业的快速发展势必对制药工程专业人才培养提出更高的要求。

一、药物分离纯化课程教学改革的必要性

药物分离纯化课程是制药工程专业知识体系的重要组成部分，通常分为化学药物、天然产物和生物药物分离纯化等几个模块，通过该课程的学习，力求使学生具备将天然活性成分、生物活性物质从混合物中分离出来的能力，并具备操作相应工业设备的技能。

贵州省地处我国西南，天然产物资源十分丰富，有“黔中无闲草”的美誉，经过多年的发展，以天然产物为原料的医药工业和食品工业在贵州省得到了快速发展，全年医药工业产值已突破300亿元，医药产业已成为拉动贵州省经济增长的五大主力之一。产业快速发展的同时，人才缺乏的短板日益暴露出来，作为西部欠发达省份，立足于自主培养是弥补人才短缺最有效的途径。据不完全统计，目前国内有超过两百所高校开设有制药工程专业，每年还有大量应用化学等相关专业毕业生走向市场，使得制药工程专业毕业生面临巨大的就业压力，制药工程专业人才结构性短缺的问题日益突显。截至2014年底，贵州省拥有155家制药企业，其中绝大多数以生产中成药物为主，企业60%以上的设备和资金投入集中在分离纯化工段，对天然活性成分提取、分离纯化和干燥等单元操作要求较高，大量使用超临界流体萃取、离子交换、膜分离、喷雾干燥、微波干燥等生产设备。根据用人单位的反馈，具有较强实操能力和工程能力的专业人才十分短缺，毕业生自主解决工程问题的能力欠缺，很多毕业生对天然产物分离纯化的认识基本停留在常压煎煮提取、液液萃取、常压干燥等较低的水平，对于超临界流体萃取、喷雾干燥、冷冻干燥等当前企业大量采用的先进适用技术所知有限，对于工业化连续生产方式更是陌生。上述不容乐观的信息反馈要求我们需要对《药物分离纯化》课程的现有教学内容和教学方法进行必要的改革创新，以适应经济社会发展的需要。

当前有关药物分离纯化课程教学改革的文献报道十分有限，笔者只找到1篇相关文献，作为西部地区一所地方性院校，贵阳学院强调“突出实用、服务地方”的办学理念，鼓励教师在教育改革的诸多领域大胆尝试和广泛交流，笔者也愿意在此领域进行有益的探索。

二、药物分离纯化课程教学改革的措施

1.精选教材，因材施教。《药物分离纯化》课程现有可选教材有限，为数不多几本教材基本都按照化学药物、天然产物和生物药物分离纯化等几个模块进行讲述，分离对象涵盖了矿物、食品、发酵产品、中药有效成分和保健品等主要分离对象，所采用分离纯化方法基本围绕实验室技术展开，较少涉及工业化生产技术流程、工艺和生产设备，上述编写方式貌似面面俱到，实际上却不能有效地突出重点，也使得理论严重脱离了生产企业实际。笔者认为，地方院校在教学过程中应当突出实践性、开放性和职业性的原则，以传授专业应用知识和培养解决问题的能力为重点，在对制药生产企业进行分离纯化职业岗位及岗位职业能力调查研究基础上，笔者在《药物分离纯化》课程教学过程中针对性地优化精选了教学内容，根据本地区医药产业以中药、民族药物生产为主的实际，重点对中药有效成分和具有保健功效的活性成分提取、分离、和纯化技术进行讲解，根据药物分离纯化的工艺流程和工作任务，选取了固液分离技术、萃取技术、超临界流体萃取、色谱分离技术、膜分离技术、浓缩干燥技术等知识内容，在对上述课程内容进行分解基础上进行模块化教学，同时重点对实验室技术和大生产技术流程进行比较分析，通过工业生产实例将各模块有机结合起来，从而让学生建立连续生产和成本控制的概念，使学生的综合能力得到培养，更加贴近用人单位需求。

2.改革教法，灵活考核。在教学方法上，笔者积极借鉴优秀院校的先进做法，坚持教学手段的使用与教学内容紧密相结合，通过现代化教学手段，使教学内容得到充分的释放，在规定时间内给学生传递最大的信息量。《药物分离纯化》课程具有信息量大，系统性较差的特点，涉及公式和计算较多，加之课堂授课时数有限，学生往往会感到枯燥、乏味，理解和记忆比较困难，针对这一情况，笔者在教学过程中注重理清主线，突出重点，力求做到“少而精”，在教学方法上较多地采用直观教学法和讨论方式讲授课程，借助提取物实物、图片、设备模型和仿真模拟教学软件设备等进行具体形象的教学，能够让抽象的理论形象化，由静变动，从而调动起学生的学习兴趣，加深理解和记忆，取得了良好的效果。例如，在讲授干燥技术模块时，为了直观比较常压恒温干燥和冷冻干燥等方法各自的特点，选择蓝莓花色苷等活性成分作为实验对象，分别比较不同工艺流程下所的产品的性状和内在含量，学生直观观察即可发现采用冷冻干燥所得花色苷样品外观均一，呈现金属光泽，含量较高，而采用常压恒温干燥所得样品呈现无定型粉末状态，且由于高温使得活性成分大量降解，通过该实例说明冷冻干燥法对于干燥热不稳定产品具有的优势，但也体现出使用成本较高的缺点，通常适用于高附加值产品生产。课堂讨论法是在教师指导下，让学生就某一问题交流意见，互相启发，解决问题的一种教学方法，通过课堂讨论可以活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣，活跃学生思想，有助于培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

学生对所学课程的掌握程度是学习的最终落脚点，恰当的考核评估方法是教学过程中的重要一环。传统的考核评价方式多以闭卷考试为主，但由于药物分离纯化内容繁杂，知识点过多，常规闭卷考试的方法容易诱导学生选择死记硬背和临时抱佛脚的方法过关，这种评价方式不利于学生对专业知识的掌握，也不利于培养学生实践和创新的能力。笔者在教学实践中将期末考试在总评成绩中的占比设定为50%左右，考试题目也以灵活多样的应用型题目为主，尽量减少死记硬背的成分，如要求学生根据某一天然活性成分的理化性质，选择合适的技术方法和适用设备，完整设计出适合于工业化生产的分离、纯化工艺路线，并详细说明每个环节采用该工艺和设备的理由，通过这种灵活的试题，既可以培养学生宏观统筹布局的能力，又强化了学生对所学内容的横向联系。考核总评的另一部分为随堂讨论、课外延伸阅读、作业及考勤情况等，约占20%左右。为体现强化实践技能训练的意图，我们在实际考核中将实验课成绩占总评成绩的比例设定为30%。通过上述方法对考核方式进行了灵活调整后，良好地调动了学生的学习积极性，使学生对药物分离纯化知识的掌握情况有了很大的改观。

3.注重实操，开放授课。培养能够适应当前经济社会发展需要的人才是地方院校的使命，合格的人才应当具备一定的专业理论知识，又要有较强的动手操作能力，特别是在工业化、自动化飞速发展的今天，具备过硬的实践操作技能，能够把技术、图纸转化为产品的人才备受市场青睐。在药物分离纯化实践教学过程中，我们通过“认知实践”、“专业实验”和“综合工程实践”等不同层次的实训，力求培养学生的核心竞争力。为此，我院专门购置了先进的药物分离纯化仿真模拟系统，并与省内外十余家制药企业合作建立了教学实训基地，定期安排学生到企业的生产部门参观学习，并在技术人员的指导下，让学生协助参与到实际工作中去，通过仿真模拟系统训练和参观实体企业等形式，使得学生对现代工业化生产有直观的认识。由于目前尚未有专门的《药物分离纯化》实验教材，在参考了相关实验教材的基础上，笔者自编了实验教材，精选了浸取、萃取、色谱、大孔树脂等代表性的分离纯化方法作为验证实验方法。为了深入培养学生树立工程化的职业理念，我院建设了一流的工程实践中心和中试基地，分别建设有中试规模的药物提取分离、超临界流体萃取、干燥（喷雾、冷冻和微波干燥）和发酵工艺等平台，将实训基地建设完全模拟企业生产设备和生产流程设计车间，使学生在与生产一致的条件和环境下，进行实践教学，达到真正培养动手能力的目的。

三、展望与思考

在《药物分离纯化》课程教学改革过程中，我们探索了新的教学模式，采用了新的教学法，力求把传授知识、培养能力和提高素质融汇于《药物分离纯化》课程的教学中，通过采取以上措施，我们欣喜地发现学生的学习积极性和教学效果都有了显著提高，但在教学改革措施的实施中仍存在一些问题，具体体现在：①课时安排不足，部分重要章节只能泛泛而谈，无法深入，尤其是实验教学学时严重不足，由于《药物分离纯化》实验课程的特点是流程复杂，周期长，一个分离纯化实验往往需要数天连续操作，在课时和实验室安排上存在较大困难;②教学资源尚不能完全满足教学工作需要，鉴于课程特点，相关仪器设备多属于大型精密仪器，购置和维护的成本高、压力较大，建议可以加强省内院校教学资源共享，即避免设备闲置，又强化了院校之间的合作交流;③由于制药企业生产的特点，定期安排学生开展实习尚有困难，采用仿真系统可替代部分实训环节，但国内软件人机界面不够完善，部分工艺流程仿真模拟困难，与实际生产尚有一定差距。教学内容和方法的改革是无止境的，针对《药物分离纯化》课程教学改革的实践还在进行中，我们会不断吸取经验教训进行完善和修正，为西部地区培养制药工程专业的合格人才积极努力。

参考文献：

[1]张东风.我国中药2014年出口总额达32亿美元[J].中医药管理杂志，2015，23（3）.

[2]冯淑华，林强.药物分离纯化技术[M].北京：化学工业出版社，2011.

[3]孙静.任务引领下的高职“生物药物分离纯化”课程建设[J].岳阳职业技术学院学报，2014，29（2）.

[4]吴疆，童应凯，杨红澎.生物分离实验技术[M].北京：化学工业出版社，2009.

（编辑：秦俊嫄）

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