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《生物药剂学与药物动力学》的教改体会

2020-08-04 15:49 出处:未知 人气: 评论(0
  【摘要】通过对《生物药剂学与药物动力学》的教学内容及教学方法进行改革,激发了学习兴趣,提升了教学品质,为本课程的精品课程建设提供借鉴。
 
  【关键词】生物药剂学与药物动力学;教学改革;精品课程
 
  〗生物药剂学与药物动力学(biopharmaceutics and pharmacokinetics)简称药动学,该学科是药学学科的重要组成部分,是药剂专业的核心主干课程,也是执业药师的必考课程。教材内容分为两部分,前半部分阐述生物药剂学,主要是介绍影响药物“ADME”四大体内过程的剂型因素和生物因素,后半部分阐述药物动力学,主要是介绍定量研究药物的体内过程,运用数学原理和方法阐述药物在机体内的动态规律及其在新药研发、临床药学上的应用。
 
  药动学研究与药效学研究、毒理学研究在创新药物研制过程中处于同等重要的地位,已成为药物临床前研究和临床研究的重要组成部分,为新药研发、临床评估、合理用药等提供依据。药学类各专业的学生,将从事药企的药物临床前研究与开发,或者医院的临床药师[1],对于药动学的学习和掌握有着较高要求,有必要更好地学习掌握该门学科。
 
  一、教学概况
 
  药动学作为药剂学的分支学科,虽然发展迅速,但还属于年轻的学科,不如药剂学学科成熟,目前国内的本科教学系统尚未完善,对于理论及实验教学正处于积极摸索发展的阶段。2016年,教育部办公厅关于公布第一批“国家级精品资源共享课”名单的通知中,有四门《药剂学》课程入选,却没有药动学。本校自1993年开设了《生物药剂学与药物动力学》的理论课程,作为药学本科专业的选修课;2004年随着教学评估的开展,开设了本课程的实验课。经过教师们不断的充实与完善,2017年被评为安徽省精品课程。
 
  1.课程特点:药动学是药理学、药剂学、药物分析、药物化学、生物化学以及药学其他相关学科的交叉学科[2],要求学生在学习之前具有一定的生理、生化、药剂、高数等基本理论知识。因此,在我校药动学主要面对药学类的本科专业学生,一般在大学三年级下学期或四年级上学期开课。相较于药剂学的各种生动有趣的制剂形式,药动学的理论知识多枯燥抽象,各类参数以及数学公式复杂繁琐,晦涩难懂,理论教学中尽管采用了多媒体教学,但是多数老师的教学方法过于单一,PPT制作欠佳,课堂缺乏互动,加上课程本身的难度,导致多数学生对该门课程兴趣欠缺,尤其高年级学生忙于考研或找工作,时有旷课,知识点断裂,愈加不容乐观。由于药动学主要研究药物的体内过程,因此实验教学中,实验对象多为动物,必须具备基本的药理实验操作技能,尤其女生不愿意上手,且实验数据还需要后期处理,得到的参数也很抽象,难以激发学生的学习兴趣。因此,为保证教学质量,提高教学效果,更好地培养创新型、能力型、复合型药学专业人才,教学改革势在必行[3]。
 
  二、教改体会
 
  作为本身具有一定难度的课程,如何提高学科的亲和力,使知识通俗易懂,激发学生的学习兴趣至关重要。笔者根据多年来的教学情况和各届学生的反馈信息,从优化教师队伍、精选教学内容、丰富理论教学、完善实验教学四个方面入手,收到不错的效果[4]。
 
  1.优化教师队伍:建立一支学术水平高、授课能力强的教师队伍是课程建设的基本要求。尤其是青年教师,年富力强,接受新方法的速度快,加强青年教师培养是教师队伍素质、课程教学水平不断提升的重要保障。本校实行课程负责人制度,长期致力于药动学教学及科研的教师们组成该课程的课程组,由经验丰富的教师担任组长,也就是课程负责人。课程负责人对培养计划、教学大纲、课程安排、考评手段等教学全过程进行设计、实施与监督,并通过青年教师导师制对新进教师“传、帮、带”,保持优良传统,定期集体备课,组织教学观摩增强感性认识,基本功竞赛促进教学水平提高,参与课程建设等,培养青年教师在短期内迅速成长为教学骨干。另一方面,固步自封不可取,应加强对外交流。鼓励教师积极参加教材建设,参编国家级规划教材,在开始分任务、中期编写、校稿、后期定稿的过程中,与其他高校的教师及时沟通,了解国内该课程的教学情况与发展动态,取长补短,力求跟上业内先进的教学单位。
 
  2.精选教学内容:药动学作为药剂的分支学科,与新药的研发、临床评估、合理用药等密切相关,具有较强的实践性。目前,市面上的教材很多是文字多、公式多,而图片少、实例少,容易引起抵触情绪。因此精选教学内容很重要。根据不同专业设置不同的教学要求和教学大纲,例如药学专业课时略少,只需要讲授单室模型,而药剂专业课时多,要求高,单室模型和多室模型都要介绍。另一方面,随着国内外学者对于药动学的深入探索,药物的体内研究不断取得新进展,例如小肠吸收的细胞模型、转运体等。2015版《中华人民共和国药典》更新改版后,原有教材的部分内容与之相悖,而教材出版周期长、内容更新慢、造成教学内容滞后。因此教师应关注学科发展、行业标准及科技前沿,及时更新教学内容,还可以编写相关讲义分发给学生。我们参考国外教材或者文献,将大量优秀实例内容尤其是与生产或临床相结合的内容、学科前沿及学科交叉内容补充到本科教学过程中去,一方面理论联系实际,学生理解透彻,另一方面也可以激发学生的科研热情,收到了良好的教学反馈。
 
  3.丰富理论教学:理论知识的教学直接影响到学生们的理论基础是否扎实,有扎实的理论基础才可以更好地设计与完成实验,或进一步开展科学研究。教学环节中以学生为主,教师为辅,教师应正确引导学生自主学习。教师不必拘泥于教材,制作精良的PPT课件往往能吸引学生的注意力,文字与图形相结合,理论与实例相配套,深入浅出地讲授课程。根据教学内容的难易程度,及时变换教学模式。案例法、抛锚法、类比法、演算法、讨论法等多种教学方法并行[5]。
 
  案例法能吸引学生的注意力,生动形象。学生们可能难以记住某个知识点,但是对案例却记忆犹新。讲到药物的肾排泄过程,增加尿量或调解pH值是解救药物中毒的方法,举例农妇喝农药之后医生的处理过程,形象生动,富有生活气息。讲到肝药酶诱导剂和抑制剂时,如果只是照本宣科,语言表达很绕,学生难以理解,举个实例就轻松多了:如大环内酯类抗生素是肝药酶抑制剂,若与其他药物合用可能会抑制酶的活性而引起该药药效增强甚至中毒。这样学生们听起来很容易理解,日常生活中遇到与大环内酯类抗生素联合用药也会比较谨慎。
 
  为避免模式化教学限制学生的思想,激发学生的学习热情和求知欲望,可以采用抛锚式教学法。为充分调动并且督促自主学习,教师可以在课前抛出几个问题,下节课来提问,并将回答情况计入平时成绩。例如讲完口服药物吸收后,抛出问题,也就是“锚”,治疗鼻炎时如何正确使用喷雾剂?如何吸气、屏气、呼气等,这是同学们自己可能会遇到的亲身经历,通过预习非口服给药的吸收,大家可以从影响肺黏膜吸收的角度来理解正确操作的原理和科学性。
 
  与生活相关,才能拉近距离。类比法也是将抽象内容具体化的有效策略。例如讲到食物对于胃空速率的影响,可以问问大家的早餐内容,如果只是吃稀饭,一会就饿了,如果吃了牛奶鸡蛋就比较抗饿,这就是内容物对胃空速率的影响。讲到药物代谢时,可以问问同学,喝酒上脸真的是酒量大的表现吗?其实学了代谢就知道,喝酒是否上脸取决于乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性高低而已。这样既能理解基础知识,也能联系生活,加强印象。
 
  由于药动学牵涉很多具体的计算过程,还需要一定的高数微积分、线性计算、计算机软件应用等方面。往届同学们反映“一听就懂,一做就错”,这其实就是基础不扎实的表现。演算法是在课堂上,打开EXCEL软件,现场一步一步地运算直至所有药动学参数结果都计算出来。例如静脉注射单室模型药物后,从一系列的不同时间点的药物浓度推导出药时关系式,采用计算机软件运算,快速便捷,准确率高。还有残数法计算消除速率常数和吸收速率常数时,理论性强,步骤多,易出错,演算法可以一展清晰的解题思路。
 
  对于一些难以消化吸收的知识点可以采用讨论法,课堂上多与学生们互动交流。对于和实际衔接较为紧密的部分或者学科前沿内容如药物剂型评价、临床合理用药、新药研发及靶向给药系统和生物技术药物的药物动力学等方面均可使用讨论法。讨论法不仅增进学生和教师的情感而且能够使学生们相互之间学习进步。可以将学生们5个分为一组分别进行讨论,然后将各个小组的讨论结果汇总,最后以讨论的结果来开展接下来的内容讲授帮助学生们更好地理解掌握知识点。另外,在各个章节的课程结束后,将各个章节的内容串联在一起进行讨论。这样有助于教师更好地了解学生们的学习情况以及学生们之间更好地学习。
 
  4.完善实验教学:实验教学直接影响到学生的设计、协调、运作、检验等实操能力,也是检验学生学习成果的试金石,良好的实操技能将有助于学生更好地适应进一步深造或者工作岗位,获益终生。但恰恰目前大多数药学专业学生的软肋就是动手实操的能力,有些学生懒于动手,有些学生害怕与动物接触,还有些学生确实不具备基本的药理操作技能。尤其是药动学实验,有时候需要完成麻醉、给药、取血、解剖、处理样品、分析测定、数据计算等过程,实验周期长、过程繁琐,工作量大,导致多数学生不愿主动开展实验。这就需要调动学生们的兴趣,激发学生们的积极性,同时要严格要求学生的实验操作规范,以免发生不必要的错误或意外[6]。
 
  实验教学受制于实验条件、实验动物、分析仪器、学时控制等,合理设计好实验内容至关重要。课程组开始只设计了药物溶出度实验,小鼠的尾静脉注射及眼眶采血实验,后来又开设了大鼠的肠吸收实验、家兔的血药法实验,随着实验条件逐渐成熟,今年又新开设了尿药法测定生物利用度的实验。原本计划用学生志愿者来进行尿药法测定,但后来考虑伦理要求,还是放弃,转而采用大鼠作为实验动物,经过几次预实验后,确定了给药剂量、集尿时间点、分析方法等,实验得以顺利进行。尽管如此,实验内容还是欠缺,反应药物分布和代谢的实验没有涵盖其中。
 
  由于一个完整的药动学实验时间比较长,容易使学生倦怠。加上在这些传统的验证性实验,也缺乏创新性培养。课程组采用了与药物制剂、药物分析课程组合作的方式,共同设计完成创新性、综合性实验,不但解决了课时限制的问题,还锻炼了学生的创新能力,提升了学生对于药物设计和体内外评价的整体认识。实验中将学生以每5个分为一组,组内推选出小组长。由药剂学教师给每组设置一个模型药,让学生自己查阅文献,分析药物的理化性质、治疗途径等,选择合适的剂型,设计制剂的处方和制备工艺,首先在药剂实验室完成制剂的制备及体外评价,如阿司匹林,选择肠溶制剂,就要利用压片机制备出环丙沙星片,并进行外观、片重差异、脆碎度、硬度、溶出度的检查,样品各项指标符合药典要求后进入下一步;第二步,在药动学实验室利用家兔完成相应的体内药动学实验,获得生物样品(血样或者尿样),最后在药分实验室完成药物的体内分析,包括摸索分析条件、建立分析方法、样品测定等,最后在药动学教师指导下,利用药动学软件完成数据整理与分析,隔室模拟,得到各种药动学参数。实验完成后,要求各个小组之间就实验当中出现的问题进行讨论,并对实验结果及时做出分析。课下要求学生自主撰写1份总的实验报告,交由药剂、药动、药分老师一起评阅打分,并计入期末总评成绩。下次实验课前将批改好的实验报告分发给每位学生,并联系课本上知识对上次实验进行归纳总结,使理论与实践环环相扣,培养学生查阅文献、设计实验方案、总结归纳等能力,多角度启发创新性思维,提高实验课教学质量[7]。
 
  三、总结与展望
 
  虽然在课程建设中已经取得了一些成绩,但是也清醒地认识到在教学方法设计上,开放性、创新性实验的开展中,还是存在很多不足。尤其是网络平台尚处在建设当中,我们设计的精品课程网站,包括教材、教学大纲、参考资料、习题库、教学课件、教学录像、教案、网络资源等内容;学生可随时通过网络课堂学习课程内容,和教师进行互动讨论,实现优质教学资源的公开与共享,提高学生自主学习的能力,全面提升教学质量。目前各项素材基本准备齐全,但是部分视频资料还未上传,有待完善。
 
  建立以培养学生的综合素质和解决实际问题能力为目标的教学模式已成为教学改革的重要内容。药动学课程课时少、难度大,学科地位及其在处方设计、新药研发、合理用药等方面的意义却日益凸显,课程的特殊性、实践性和复杂性促使教师必须不断探索,改革教学内容和教学方法,注重培养学生的自主学习能力、实验动手能力、设计创新能力以及团队协作精神,为医药事业培养具备创新精神和科研能力的高素质人才。
 
  参考文献
 
  [1]张磊,李俊.以全程化药学服务人才培养为导向的临床药物治疗学教学改革[J].皖西学院学报,2017,33(2):21-24.
 
  [2]汪电雷,陈卫东,吴虹.以新药研发过程为导向促进药学类专业药物代谢动力学教学[J].中国医药导报,2012,9(19):141-142.
 
  [3]郑春丽,刘建平,葛亮.生物药剂学与药物动力学精品课程建设的实践与体会[J].现代医药卫生,2011,27(2):321.
 
  4]储晓琴,桂双英,尹登科,等.中药药剂学的教学改革探索[J].药学服务与研究,2012,12(5):398-400.
 
  [5]刘李,缪明星,丁启龙,等.药物代谢动力学综合性设计型实验教学改革与探讨[J].中南药学,2014,12(4):382-384.
 
  6]俞丽珍,宁春花,左晓兵,等.设计性、研究性实验教学探索与实践[J].实验科学与技术,2017,15(1):117-119.
 
  [7]何宁,桂双英,储晓琴,等.开设《药学综合设计与创新性实验》课程的探索与实践[J].牡丹江医学院学报,2017,38(4):151-152.
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