产学研合作模式下天然药物化学实验教学探索与实践*

2021-04-09 13:27赵建国刘频健曲伟红
广州化工 2021年17期
关键词:丹皮产学研手工

陈 剑,凌 云,赵建国,刘频健,曲伟红

(九江学院药学与生命科学学院,江西 九江 332000)

随着我国经济的高速发展,国家对大学生的创新创业教育也越来越重视。药物制剂作为一个应用型学科,贴近产业的要求分外突出,学生不仅需要具备较扎实的理论知识,而且要有良好专业技能。江西中医药产业发达,樟树自古便被誉为“药都”,我校为地方性本科院校,探索培养专业技能与创新教育结合的教学模式,具有一定的代表性和典型性,有利于我省中医药企业创新型人才的培养。天然药物化学是药物制剂专业必修的专业课程,也是一门实践性和应用性很强的学科,其实验教学的重点是使学生掌握天然药物有效成分的提取、分离、检识、结构鉴定等实验方法[1]。课程中实验教学作为课程的一个重要组成部分,强化学生对理论知识的理解,增强动手能力,培养科学的实验态度,严谨的科研精神及创新能力。这要求我们在天然药物化学实验教学中改变传统的教学模式,增加实验教学的直观性、现场性和实战性[2]。产学研合作模式改变了传统模式,实现了企业、高校和研究机构三方面的优势互补,是现代高等教育发展的趋势,也是应用型人才培养的重要途径[3]。

1 产学研合作,构建天然药物化学实验教学体系

产学研合作不仅为天然药物化学的实践教学提供了丰富的实验内容,也为实验教学的组织实施及教师队伍的建设提供有力保障。我们通过改革与创新传统的课程体系、教学内容、教学方法、教学模式,更好地实现教学内容、教学目标的一致性,使之能紧贴市场需求,提高实践教学在培养学生创新意识与能力中的地位。将天然药物化学实验教学、教师的研究方向和项目,企业的生产实际相结合,建立能将所学知识很好连接起来的实验教学体系,使学生能够综合掌握天然药物化学的理论知识和操作技能,培养大学生创新能力的提升。

1.1 产学研结合,创新课程体系

培养大学生创新能力是提升高校创新人才培养质量的核心内容[4]。结合我校教师的研究方向和特长增加科研平台的建设。目前已建成药剂学、药物分析、天然药化、分子生物学、微生物代谢产物等创新平台。按照实验教学大纲的要求,产学研结合,创新课程体系。依托地方资源特色,结合教师的科研项目,企业的生产要求,尝试联合设计选题。以模拟新药物的研究过程为中心,开设综合设计性的天然药物化学实验。选择具有典型的理化性质,临床使用范围广泛,提取分离在工业生产中具有很强的代表性的天然药物化学成分。根据成分特点,选用合适的提取分离方法,进行生产加工。如槐米中黄酮类成分的提取;汉防己中生物碱的提取;丹皮酚中挥发油的提取等,让学生在实验过程中完成强化制药生产工艺开发,增强学生的岗位意识以及职业认同感。

1.2 合理高效地利用网络资源与新媒体手段,激发学生学习积极性

为调动学生学习兴趣,建立了“云班课”,邀请企业导师加入,实现企业导师和学校老师线上实时与学生沟通交流。学生分工合作,查阅文献,设计方案,学生可通过该APP及时沟通实验方案,教师与学生就实验成败的关键环节的设计与操作进行交流,一旦发现问题,及时提醒学生。如在“汉防己生物碱的提取、分离与鉴定”实验中,通过汉防己生物碱的临床应用激发学生的学习热情,启发学生正确理解汉防己生物碱的化学结构,认知该类成分的理化性质,设计出有效成分的提取方法,培养学生创造性的思维。针对本次实验重难点操作回流和蒸馏装置进行多媒体的示范,加深同学对关键点的认识,及时纠正错误的思路和设计,通过集体讨论完善实验方案。

利用实验空间及梦之路医学虚拟教学平台对部分实验内容进行虚拟教学。学生在观看视频后进行虚拟实验操作,进一步巩固基本实验技能及开展新的实验项目,激发学生的学习积极性,弥补课堂教学的不足。大型仪器开展仿真实验教学为主,学习大型仪器及其软件的操作方法,学会大型分析仪器实验数据处理方法。

1.3 设计完善的多维实践平台运作反馈和评价机制,确保平台的不断改进和提升

为了最大限度的实现公平性,调动学生的积极性,激发学生的学习信心,将增强师生互动,多进行形成性评价,建立一套完整、合理的实践能力评价制度。为了更好的调动教师的积极性和责任心,使学生最大程度的受益,将建立一套合理的实践教学效果评价体系。在课程评价中,综合学生的实验报告及汇报情况,采用教师评价,自我评价,同学之间的相互评价,在评价中,对实验过程出现的问题进行合理的分析,对实验结果进行科学的探讨,对评价内容进行了具体的分类细化,便于在评价时进行操作同时采用选项定级的等级评价方法,确保平台的不断改进和提升。

2 产学研合作,天然药物化学实验教学实践

以“丹皮酚有效成分的提取及手工皂的制备”为例,丹皮酚为牡丹干燥根皮中的主要有效成分,属于挥发油类,不仅可与用于临床,在日化工业中也有广泛的用途。在实验内容设计上模拟工厂药物制剂生产工艺及药物研发途径进行。将实验分为:丹皮酚有效成分的提取,丹皮酚手工皂的制备,手工皂的质量检测。形成综合设计性实验,学生增加理论基础与实践操作的“双向渗透”。在实验中加深基本理论的掌握,强化基础知识的理解,培养基本的实验技能。生产实习、学生实验、教师科研或合作研究项目互联系,建立以研发中心为桥梁,协调校内外学生实践环节的运作机制,促成三个方面的实践环节的协作和相长,切实促进学生创新能力的提高,培养交叉化的科研思维和科研意识。通过学生实验与生产实践和教师的研究过程相结合,促进学生主动查阅文献,应用所学的基本理论去解决在生产实践中的问题,培养学生的学习兴趣,激发他们的创造能力和创新意识。

(1)丹皮酚有效成分的提取

学生通过查阅文献及调研发现,目前国内厂家在对牡丹皮中有效成分的提取普遍使用的“水蒸汽蒸馏法”进行操作。训练学生掌握挥发油测定器的正确使用。在工艺流程设计上,参照工业化生产,在提取过程中对有效成分影响较大的三因素:料液比,提取时间,提取次数进行考察,在保证实验的可操作性及时效性的前提下,让学生通过正交科研设计优选出最佳提取工艺,在充分考虑经济效益及生产的可行性对实验流程进行综合评判。

(2)丹皮酚手工皂的制备

丹皮酚有镇静、催眠、抗菌、抗炎、抗氧化等作用,不仅在临床使用而且在日化方面,能使皮肤增白,将皮肤中沉积色素还原褪色,消淤化斑;同时也具有消炎、消肿止痛、抗过敏、抗病毒等作用。学生通过查阅文献,制备丹皮酚手工皂。在制备过程中,对皂基的制备,牛奶的加入,丹皮酚的加入量等进行条件摸索,分别进行透明皂及奶白皂的制备,并且根据兴趣爱好添加香氛及各种干花,使用不同形状的皂模制备出自己喜欢的丹皮酚手工皂,然后进行包装。

(3)手工皂的质量检测

手工皂的外观检测特别注意搅拌过程中气泡的问题及制作出的手工皂的软硬程度和手工皂的起泡程度。对其中的丹皮酚通过理化及薄层的方法进行鉴定。通过质量检测,对丹皮酚手工皂成品进行评价。

3 结 语

产学研合作模式下的天然药物化学实验将科学研究、生产实际与教学相结合,学生在天然药物化学实验中验证理论,加深对理论知识的理解,掌握实验基本操作技能和实验技术,培养观察、分析和解决问题的实际工作能力以及科研动手能力,促进专业知识的掌握和实践技能的提高,促进职业认同感,也提高了毕业生的就业竞争力。该项目运用“产学研”的思维方式来进行教学,营造了开放的教育环境,实现了单一教育资源向多维教育资源拓展[5]。

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