“我眼中的优质课堂”推荐系列之二百二十四
【前言】为促进学校教学质量提升,发现教学相长、学以致用的优质课堂,挖掘躬耕讲堂、精心育人的优秀教师。质量管理与教学督导处将持续刊发经各级督导和学生信息员推荐的常态化优质课堂案例,供全校师生交流。
一、课程背景:夯实制药根基,培育制药栋梁
《化学制药技术》是研究药物的合成路线、合成原理、工业生产过程及实现其最优化的一门学科,是药品生产技术专业最重要的专业课程之一,旨在培养学生掌握药物合成路线的设计思路、选择方法及工艺改革途径,掌握药物生产的基本方法,能够从事生产改进及新产品的研究、试制等工作,为较快地适应社会生产的需求打下良好的基础。布洛芬作为经典非甾体抗炎药,其合成路线与工业化生产流程是课程的重点案例。医药护理学院的吴莹老师以“布洛芬合成”为教学主线,通过虚拟仿真与理论教学深度融合,突破传统课堂局限,让学生在虚拟环境中体验真实生产场景,助力学生成长为兼具创新思维与实践能力的制药人才。

二、教学设计:虚实结合,赋能实践
(一)课前预热:任务驱动,激活思维
课前,吴莹老师在“微助教”平台发布预习任务,要求学生以小组为单位,围绕布洛芬的三大核心问题展开讨论:
1.基本结构:分析布洛芬的化学结构式、官能团特性及其与药理作用的关系;
2.药理作用:探讨布洛芬的解热、镇痛、抗炎机制及临床应用;
3.合成路线:对比传统Friedel-Crafts酰基化法与绿色合成法的优缺点,初步设计合成方案,同时探讨课本理论合成路线,选择最优合成路线。
吴莹老师通过平台实时监控学生讨论进度,针对性解答疑问,并汇总共性问题作为课堂重点。

(二)课堂教学:理论为基,虚拟为翼
1.理论精讲:从分子结构到合成工艺
课堂以布洛芬的化学结构解析为切入点,结合三维分子模型演示,帮助学生理解其立体构效关系。随后,重点讲解两种主流合成路线:
传统路线:异丁苯经Friedel-Crafts反应得异丁基苯乙酮,再通过缩合、水解、中和等步骤制得布洛芬;
绿色路线:采用催化氢化、酶催化等环保技术,减少副产物与污染。
通过对比分析,学生深刻体会工艺选择对成本、效率及可持续发展的影响。
2.虚拟仿真:沉浸式体验工业化生产
为了让学生了解制药企业从实验室小批量合成布洛芬原料药到大批量工业化规模生产,适应制药企业药品生产岗位,针对药企实地参观的局限性,课程引入国家虚拟仿真实验教学平台,设置虚拟仿真实验教学项目。学生通过虚拟场景完成以下任务:
车间设计与GMP规范:规划符合洁净度要求的厂房布局,学习人流、物流分离原则;
设备操作与工艺控制:模拟反应釜投料、温度调控、结晶分离等关键工序,掌握参数优化技巧;
安全与质量管理:识别生产中的安全隐患,演练偏差处理流程,理解QA/QC核心职责。
虚拟仿真使学生“身临其境”熟悉制药企业岗位要求,强化对GMP管理规范的理解。
3.思政融合:责任与创新并重
结合布洛芬合成案例,吴莹老师引导学生思考绿色制药的社会价值,探讨“双碳”目标下制药工艺的创新方向,培养学生的环保意识与社会责任感。

(三)课后延伸:虚实联动,巩固提升
课后,学生需在虚拟仿真平台独立完成一次完整的布洛芬原料药生产操作,并提交实验报告结果至“微助教”。报告需包含工艺参数记录、问题分析及改进建议。吴莹老师通过平台数据分析模块,精准评估学生对合成路线、设备操作及GMP规范的掌握程度,为后续教学提供依据。

三、教学亮点:科技赋能,知行合一
虚实融合突破空间限制:虚拟仿真技术将实验室小试与工业化生产无缝衔接,解决实践教学资源不足的痛点,提升学生的岗位适应能力。
绿色理念贯穿全程:通过对比传统与绿色合成路线,引导学生树立可持续发展观,契合国家战略与行业趋势。
数据驱动精准教学:利用微助教与国家虚拟仿真教学平台的双向反馈,实现预习、课堂、课后全链条学习数据追踪,助力个性化指导。
推荐人:校级督导李有林