淺談制藥工程工藝設計課程的改革

蔣革 張慧星（大連大學 大連市開發(fā)區(qū) 116600）

《制藥工程工藝設計》是制藥工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，也是一門實踐性很強的綜合性的應用型學科。該課程以藥學、化學、工程學、GMP（藥品生產質量管理規(guī)范）相關理論和工程技術為基礎，將制藥工程基本理論與和生產工藝及工程設計相結合，培養(yǎng)學生的制藥工程工藝設計能力，為培養(yǎng)制藥工程師打下制藥工藝設計的理論基礎。要求學生初步掌握制藥工程中工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、工藝設備選型、車間布置設計、管道設計、潔凈廠房空調凈化系統(tǒng)設計等的基本方法和步驟。該課程還以工程制圖為基礎，要求學生讀懂工業(yè)設計圖?！端幤飞a質量管理規(guī)范（2010年修訂）》在中國已經正式開始實施，國家對藥品的管理越來越嚴格，這就要求這門課的教學必須在新版GMP要求下進行。

一、制藥工程工藝設計課程現狀分析

隨著制藥行業(yè)在我國的蓬勃發(fā)展，市場對制藥專業(yè)的人才需求量逐漸增加。1998年制藥工程作為一個新的專業(yè)名詞出現在教育部的專業(yè)目錄上。但各高校對該專業(yè)的設置并不是全新的，大部分是其相關的、相近的專業(yè)的延續(xù)。而且各高校對本專業(yè)的設置也是參差不齊，課程設置方面也有很多差異，沒有一個很好的標準。總之，制藥工程專業(yè)在我國起步比較晚，還需要不斷地探索和完善。制藥工程工藝設計作為制藥工程的核心專業(yè)課程，在培養(yǎng)學生工程素質方面占有非常重要的作用，其在教學上也是有很多地方需要不斷完善。

1.教學能容不夠豐富

制藥工程工藝設計已經出版的參考教材偏少，比較著名的有張珩教授主編的《制藥工程工藝設計》、王志祥教授主編的《制藥工程學》等。老師和學生能參考的教材比較局限，導致老師所講授和學生所學習的內容局限在僅有的教科書中。教學也比較單一陳舊，通常是老師講學生聽，但制藥工程工藝設計課程的信息量大，與工程實踐聯(lián)系緊密，并且具有很強的時代特色，書上要注意的內容比較細致繁雜，在普通的教學模式中學生往往會覺得很枯燥，達不到預計的教學效果。此外，該課程的考核方式也比較單一簡單，一般要求學生在期末結束時做一份課程設計，其方法不能很好系統(tǒng)地反應該課程的實踐性和工程性，無法客觀地評價學生對知識的牢固掌握和靈活應用的程度。

2.教學與實踐的結合不夠緊密

目前我國大部分院校的制藥工程專業(yè)，是生物工程和化學工藝等相關專業(yè)的延伸。教學方式以老師講授電子課件方式為主，然后直接進入期末課程設計環(huán)節(jié)。這種設置有其一定的優(yōu)勢，能讓學生在課堂上學習制藥工程工藝設計的理論基礎知識，在一定程度上對藥物生產的工藝流程和設計有一定的掌握，學生在課程設計中將學到的知識運用到實際設計中去，達到一定的訓練效果。但學生雖然學到豐富的理論知識，但對實際設計問題沒有初步分析的能力。同時老師布置的小課題由于各種原因的限制，學生并不能得到很好的鍛煉。老師講授電子課件的方式是大學授課的主要方式，但制藥工程工藝這門課程的知識比較繁雜，此教學方法往往不能使學生提起興趣，達不到很好的課堂效果。

3.教學過程對GMP要求挖掘不深

GMP是制藥工程專業(yè)學生必須掌握的知識。GMP的核心是風險控制，2010年版的GMP更加強調了這一點。但是GMP的內容以條例和法規(guī)為主，學生可能死記硬背住了一部分GMP條例，但對其內涵并不能深刻地理解和運用。老師講GMP可能按條框模式來講，學生的興趣也不大。制藥工程工藝設計這門課是在GMP規(guī)定的要求下進行的，使GMP內容不再是條條框框，使其融入到了實際生產設計中。如果講解方法得當，學生會對GMP的內容有更為豐富的認識。但目前該課程的講解可能把GMP的內容單獨做介紹，使其不能與制藥工程工藝設計不能很好地結合。

4.課程設計考核方式不夠完善

課程設計的題目一般比較單一，學生參與程度也不是很高，僅僅是為了完成作業(yè)而去做設計，對設計規(guī)范和流程也缺乏明確的概念。課程設計是學生理解這門課程的必不可少的關鍵步驟，也是理論知識和生產實踐的紐帶。以往的課程設計都是圍繞教材上和手冊上的經典內容進行選題，但這些題目的設計往往都比較成型和固定，以往的學生可能已經做過很多次。做這些設計時，學生往往只需要找出模板直接套用模板便可，不會去思考怎樣去做，為什么去做，對其設計流程和設計規(guī)范并未真正理解，知識了解了大體的計算過程。這也導致學生對課程設計不夠重視，助長了學生的懶惰心理，在已有模板的情況下學生不會主動去思考創(chuàng)新，不利于調動學生自主設計的積極性和主動性。

二、教學改革的初步探索

1.緊密聯(lián)系專業(yè)設置，優(yōu)化教學內容，提高學生的思考能力。

首先，制藥工程工藝設計的教學講解應實行“分塊負責”，具有不同學術背景和專業(yè)特長的老師去講解自己比較研究比較深入的部分，對不同的專題進行講解，充分發(fā)揮老師的自身專業(yè)優(yōu)勢，既保證了這門重要專業(yè)課的教學質量，又充分利用了學院的教學資源，每個老師對這門課程都有自己獨特的見解，老師在講課的過程中會把自己的理解傳達給學生，這使得學生能鍛煉形成一種發(fā)散思維，從多個角度去思考問題，在有限的條件下使學生能學到更多的知識。

其次，制藥工程工藝設計需要學生了解很多設備的結構，廠房的設計結構，以往的多媒體教學并不能解決課程的直觀性差、實踐性強等問題。所以在教學方法上我們要不斷地探索，在講解重要的設備時，可以通過錄像的形式展示其結構、原理和運行狀態(tài)。充分利用仿真軟件來演示各種設備的操作過程，通過直觀的、形象的動畫展示給學生，不僅增加了學生對課程內容的興趣，也使其對知識的理解更加深刻。除了書上的基礎設備之外，還應該緊跟時代的腳步，關注這些設備儀器的發(fā)展狀況，給學生補充新的設備技術知識，使學生的專業(yè)知識與時俱進。

再次，活躍課堂教學，增加課堂討論的環(huán)節(jié)，進行一些案例分析，有學生辯駁，老師總結，在基礎知識的基礎上提高學生獨立思考的能力，引導學生的創(chuàng)新思維。每一部分內容結束后，可以適量地增加一些小型的課題，啟發(fā)學生去思考工藝設計和優(yōu)化，調動學生對課程學習的積極性，適當的壓力可以督促學生更好地學習。而課堂討論和小型的課題可以作為該課程教學的平時成績，適當調整提高平時成績所占的比例，提高學生的重視程度，激發(fā)學生學習的熱情和興趣。

除此之外，制藥工程工藝也要和學校的特色結合，突出學校專業(yè)培養(yǎng)的特點，發(fā)揮學校的優(yōu)勢，使該課程具有學校特色。比如學校在生物工程方面比較有優(yōu)勢，可以結合優(yōu)勢學科的有利背景，通過特色案例的分析介紹，形成具有生物制藥特色的教學體系，激發(fā)學生的學習興趣。講解過程側重于生物制藥設備，如發(fā)酵設備、生物分離設備等，使整個課程詳略得當，重點突出，形成具有學校特色的制藥工程工藝設計課程體系，也可以結合學校的最新成果，鼓勵學生參加科研創(chuàng)新項目，激發(fā)學生對課程設計的熱情。

2.教學內容與實踐相結合，激發(fā)學生興趣。

制藥工程工藝是一門實踐性很強的學科，必須與實際生產相結合。在有限的資源條件下，學?？梢月?lián)系周邊地區(qū)的制藥企業(yè)，使學生有認知實習的機會，在理論的學習上增加感官的認識。結合學生的認知實習、生產實習經歷，選取與教材內容相關的具體案例進行講解和學生研討，從實際案例中學習和分析案例的一般規(guī)律、原則、方法和操作技能，使學生對知識的認識由感性上升到理性。通過這種案例分析的教學模式，使課堂內容變得豐富起來，氣氛變得活躍一些，可以提高學生對知識的把握和理解力。

鼓勵學生參加課外的各種創(chuàng)新實踐活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和協(xié)作精神。學校應努力給學生提供創(chuàng)新實踐的條件。開設工藝學的課程設計，鼓勵學生的參加，使學生能與其他相關專業(yè)的學生進行交流，并提供相應的配備、指導老師、活動經費和必要的場所，為學生創(chuàng)新成果的出版和發(fā)表提供支持和幫助。研究課題利用學生的課余時間，導師和學生可以共同擬定創(chuàng)新性的研究課題，學生自主進行研究性學習和設計，培養(yǎng)學生分析和解決問題的興趣和能力，提高學生的綜合素質。

基于CDIO理念培養(yǎng)學生的工程素質。CDIO是一種以工程項目設計為導向、工程能力培養(yǎng)為目標的工程教育模式。在教學體系規(guī)劃中打破傳統(tǒng)的課程界限，將制藥工程工藝設計、制藥工程原理與設備、制藥工藝學、化工原理等課程進行有機結合，以制藥過程中的單元操作為知識主線，整理出從工程應用應該掌握的知識點，在不同課程上進行合理的分工，重點突出明確，避免知識講解的重復，使知識的覆蓋面積更廣，體現教學內容和體系上的交融性。傳統(tǒng)教學中學生往往課程結束后進行課程的設計，設計過程中往往主觀想象的成分比較多，與實踐相差很遠。學生想在短時間內完成高質量的設計也是十分困難的，我們應結合工程設計能力的漸進性，建立一種課程設計、綜合實驗和生產實習的實踐模式，全面提高學生的解決實際問題的工程素質。

3.完善制藥工程工程設計期末課程設計方案。

課程設計在這門課程中的作用不言而喻，以往的課程設計存在諸多弊端。首先在選題方面進行改革，不要拘泥于課本和手冊，選取更加新穎的題目，選題與實際生產相結合，符合學生的能力范圍，基本參數采用國內外的生產數據。防止少數學生互相抄襲，每人一題，獨立設計，由老師檢驗其合理性并給出成績。通過獨立的課程設計，將強了學生獨立工作的能力。

其次，任務書要提早地下達，以往課程設計的任務書是期末前兩周下達，這期間學生還要準備期末考試，時間非常倉促，很難完成一份優(yōu)秀的課程設計，學生往往是直接套用固定的模板再做一些小改動便草草結束。學生本來有能力去完成一份優(yōu)秀的設計，我們應給予學生更多的準備時間去查閱資料，整理思路，思考創(chuàng)新，任務書可以在期末前四周下達，讓學生在課程設計上花費多些時間，多學些知識。

再次，在課堂知識的學習過程中融入一些專題性的設計講座。大多數學生對課程設計的積極性很高，但很難將書本上的知識在課程設計中得到綜合的運用。老師應在講課的過程中穿插一些課程設計的實例，同學生一起探討實際生產的各種計算和設計。通過平時對課程設計的積累，學生在做期末設計時會有一個清晰的思路，學生收獲更多。在課程設計前，老師再對學生進行系統(tǒng)性的專題講座，通過實例來展開，理清學生的整體思路，提高學生課程設計的總體質量，使學生的知識運用能力得到升華，也增加了學生對本課程的自信心，使學生不再懼怕課程設計。

除此之外，將CAD制圖融入到課程設計中去，CAD是設計工作者必須掌握的制圖軟件，對工科學生來說是一個重要的專業(yè)工具。如果有條件，學校應對制藥工程的學生開設此課程。課程設計的制圖應對學生提出更高的要求，讓學生以計算機制圖的方式來完成課程設計，CAD計算機制圖不僅節(jié)省了時間，也提高了繪圖的質量，為學生打下計算機制圖的基礎。

三、結語

隨著國民經濟的發(fā)展，社會對制藥工程專業(yè)人才的需求不斷增加，制藥工程工藝設計作為一門綜合性、實踐性、工程性的專業(yè)課，對制藥工程專業(yè)的學生有著十分重要的作用。這門課程不僅培養(yǎng)學生的實踐能力，更建立了學生的工程思維。通過近幾年的教學，我們不斷地發(fā)現該課程教學模式的弊端，不斷改革教學方法，通過不斷摸索，逐漸建立最適合學生的教學方法，培養(yǎng)學生的工程素質、獨立思考和實踐能力。但由于課程本身的綜合性和復雜性，課程改革和建設的任務依然任重道遠，還需要加大對課程的思考和投入。

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