制药工程课程设计教学质量提高改革

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摘要:制药工程课程设计是一个综合化学、生物学、药学和工程学的工科类课程，以培养从事药品研发制造，新工艺、新设备、新品种的开发和设计人才为目标。因此在现有的教学模式的基础之上，对制药工程课程设计的改革十分有必要。本文以年产数吨苦荞黄酮的生产工艺设计为例，指导学生开发和设计一个完整的工程设计，为提高学生理论知识与实践能力的实际应用能力起到了良好的推动作用。

关键词:制药工程课程设计;教学质量;苦荞黄酮的生产

1教学质量改革的现状

教学质量的改革是一个庞大的工程，主要包括教学内容、教学方法、教学手段、教学效果评价、实验实训等几个方面进行改革。生物、化学、化工类等工科专业教学研究与改革中应注重价值引领，凝练课程、注重学科交叉、国际化培养、进行科研训练、注重实践能力培养，具有创新精神、职业素养、家国情怀和国际化视野的人才，能在传统和新兴化工行业、化学与材料等相关领域从事科学研究、技术开发、工程设计和生产管理等方面工作，发挥引领性作用［1］。目前从理论出发进行的改革较为常见，从而也导致大众忽视了对实验实训的改革和优化。过于繁重的理论教学在加大的学生学习压力的同时，也错失了实践能力提升的最佳时机。目前很多院校的制药工程课程设计教学在教学方式、方法、内容方面仍沿用传统模式，教学效果欠佳［2］。针对制药工程专业的社会使命及制药工程课程设计教学内容的特点，剖析课程教学元素，确定课程教学目标，将教学元素与教学内容有机融合，并列举典型性的教学案例，预期为实践类的课程教学开展提供参考［3］。因此，提高教学质量的改革，尤其是在实验实训方面的改革尤为重要。制药工程课程设计作为化学化工的分支科目之一，是连接化工、生物、医疗、工业等行业与生产生活的必要桥梁。制药工程课程设计应秉承理论与实践相结合的宗旨，积极进行教学改革，与当下教育需求相融合。

2教学质量改革的原则

针对目前国内各个高校制药工程课程设计教学的现状，制药工程课程设计教学过程中存在一些的问题，长期以来，存在的问题始终束缚这门课程的发展和进步。有效地解决这些问题，势必要从理论教学与实验实训的有机结合、结合当下人才培养方案等方面，提出相应的教学改革意见，以期为高校制药工程课程设计教学改革及提高制药工程课程设计教学效果提供参考［4］。

2．1理论教学与实验实训的有机结合

制药工程课程设计作为一门应用型极强的学科，扎实的理论知识和实验技能有助于学生在设计性实验中获得更好的成绩，而设计性实验的开展也对教学工作具有良好的促进作用［5］。当前对大多数学生而言，对于理论知识的重视程度远远高于实验课程。相较于理论课的认真听讲、做课堂笔记、课后积极完成作业等，实验课则往往被许多学生忽视，成为摆设。走马观花、点名签到似乎成了实验课的常态，实验课逐渐成为学生最不重视的课程，也失去了实验课最初对学生将理论知识应用化的教学意义。因此将理论教学和实验实训相结合的教学改革刻不容缓，而进行教学改革首要的任务就是加强实验课的教学管理，提高学生对实验课的重视程度。提高学生对实验课的重视主要从以下几个方面入手:提高实验课的教学质量。高质量的课程设计能够调动课堂氛围，提高学生的学习兴趣。课程设计应由浅入深，由易到难，循序渐进，引导学生思考，加强学生的课堂参与感，从而达到实验课理论与实践相结合得教学初衷。加大实验课分值比重。实验课不被学生重视的一个主要原因是实验课所占的成绩比重往往比较低，导致学生不在乎，对实验成绩更是抱着可有可无的心态。因此加大实验课的分值比重，能够更好的鞭策学生积极参与实验实训，引起学生对实验课的重视，从而达到提高教学质量的目的。加强理论与实践的结合。实验课的本质是让学生把理论知识充分应用到实践中，当下的实验课存在一定的理论与实际相分离的现象。学生根据实验设计按部就班的执行，把实践当成是完成任务、应付老师，没有做到真正的思考，在这个过程中忽略了很多原理、意义等。教师在实验课上充当了一个至关重要的角色，充分观察、了解每一位学生的特点、实验思路等，在课堂上照顾到全体学生，在传授实践技能的同时，对欠缺的理论知识部分进行补充，使学生充分地将理论和实践相结合，发挥实验课的最大教学意义。

2．2结合当下人才培养方案

高校是培养和造就应用创新型人才的摇篮［6］。人才培养是指对人才进行教育、培训的过程，培养具有自我学习能力、创新精神和创新能力的一流人才。当前我国经济已经有高速发展阶段转向高质量发展阶段，而教育教学也需要面临相应的调整以适应不断变化的人才需求。传统的教学方式易已经不再适用当下的时代背景，“死读书、读死书”的学习方式应当摒弃，学生把书本上的理论知识应用到实践中的能力是教育不断发展的必然产物。研究表明，教师的存在能够提升学习者的参与度，并直接影响学习者的学习持久性，在线开放课程的参与度直接影响在线开放课程的持久性［7］。2020年线上教学、视频授课等网络教学方式大受追捧。教师可以结合实际情况，充分利用网络教学进行每日打卡、远程监督、线上互动等方式与传统教育相结合。利用微信、学习通、雨课堂等学习模式，以线下教学为主，线上教学为主，建立多维度的教学考核评估管理体系，突出学生学习主体的地位，以实现制药工程课程设计教育教学质量新的跃升［8］。充分利用现有的资源，为提高学生学习兴趣和学习效率提供帮助。

3以苦荞生产黄酮为例的教学项目设计

以课程现有的教学内容为基础，综合考虑课程学习体系、实验室实验设备、学生技术技能等因素，设计一个关于苦荞黄酮生产的课程教学内容，使学生更好地掌握知识的同时，专业素养能够得到进一步的提高。课程设计包括教学目的和要求、教学任务和要求、设计基本依据、设计计算的步骤、设计说明书等方面的内容，具体教学设计内容如下。

3．1课程设计的目的和要求

3．1．1目的进一步巩固加深掌握所学的《制药工艺学》、《制药工程设备》和《化工原理》等专业基础课的理论知识，使之系统化、综合化。培养学生将理论知识和实际应用相结合的能力，为毕业设计和步入社会参加工作打下基础。同时掌握苦荞黄酮的生产工艺并进行工艺设计，熟悉并掌握计算机和流行CAD软件的使用操作。

3．1．2要求要求学生根据课程要求、所学内容等独立撰写一份苦荞黄酮的生产工艺设计说明书，力求设计成本合理、实用性高、论述详细、逻辑清晰合理等。同时学会在相关网站查阅文献和书籍等资料，并绘制一张完整的苦荞黄酮的生产工艺流程详图。

3．2本设计的任务和要求

3．2．1任务学生独立进行年产xx吨，纯度为65%的苦荞黄酮，广泛采用回流提取法提取、浓缩、干燥等工艺设计。

3．2．2要求根据任务思考、查阅文献和书籍等资料，设计出合理的苦荞黄酮生产工艺及设备，并绘制流程图和撰写设计说明书。

3．3设计基本依据

使用配制好的、体积分数为70%的乙醇，在料液比1∶10，第一次在温度80℃下提取3h，第二次提取1h，总提取率为4%，产品纯度为65%的前提下进行设计。

3．4设计计算的步骤

物料衡算和设计优化、确定设备。

3．5设计说明书

学生在课程设计的过程中可以分成若干小组，相互讨论、分享、交流设计思路，但要求每人独立完成一份设计说明书，具体要求如下:说明书字数5000字以上、内容包括前言(目的、设计任务、意义)、生产工艺流程确定、物料衡算、设备选型、收获和体会、参考文献等，并附上一份完整的设计图纸。

3．6手册与参考书

《化学工程手册》、《制药工程工艺设计》、《药物制剂生产专用设备及车间工艺设计》等书籍和资料。

4结束语

制药工程课程设计作为生物、化工、制药等专业领域的必修课程之一，其重要性不言而喻，在生产、生活中，各行各业都几乎离不开制药工程。学生在学校学习制药工程课程设计是将来步入社会的一个十分重要且必不可少的环节，为日后的职业发展规划打下基础。教师如何对这门课程进行教学，紧密关乎着每一位学生职业发展的未来。因此教师应积极对教学进行改革，提高教学质量，让学生学以致用，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力，培养真正符合实际生产要求的、具有严谨科学态度和创新能力的综合新型人才。

参考文献

［1］李敏，姜勇，杨洪．浅谈创建一流本科背景下化学化工类专业教学改革与研究［J］．东南大学学报(哲学社会科学版)，2020，22(S2):150－152．

［2］李传，侯影飞．化工原理课程理论教学改革———评《分析化学分析方法的原理及应用研究》［J］．中国教育学刊，2021(02):128．

［3］柯从玉，郑莉，张智平，等．高校分析化学课程教学面临的问题及对策［J］．广州化工，2021，49(03):117－119．

［4］石斌．分析化学实验教学的改革探索［J］．科技风，2021(05):42－43．

［5］蔡翠霞，高媛，尹虹，等．以生化技能大赛为契机开展理论与实践相结合的教学探讨［J］．当代教育实践与教学研究，2020(08):184－185．

［6］陈国金．工科类大学生创新教学实践［J］．实验室研究与探索，2010，29(03):95－97．

［7］李美茹，李秋玲，侯志敏，等．疫情期间网络直播教学实践与思考［J］．廊坊师范学院学报(自然科学版)，2020，20(04):116－118．

［8］贾彩云，张维娟，孙国涛，等．基于网络平台的生物化学混合式教学探讨与实践［J］．科教文汇(下旬刊)，2021(01):60－62．

作者：王海宽 唐铭 王伟 单位：天津科技大学