制藥工程課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量提高改革
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摘要:制藥工程課程設(shè)計是一個綜合化學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)和工程學(xué)的工科類課程，以培養(yǎng)從事藥品研發(fā)制造，新工藝、新設(shè)備、新品種的開發(fā)和設(shè)計人才為目標(biāo)。因此在現(xiàn)有的教學(xué)模式的基礎(chǔ)之上，對制藥工程課程設(shè)計的改革十分有必要。本文以年產(chǎn)數(shù)噸苦蕎黃酮的生產(chǎn)工藝設(shè)計為例，指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)和設(shè)計一個完整的工程設(shè)計，為提高學(xué)生理論知識與實踐能力的實際應(yīng)用能力起到了良好的推動作用。
關(guān)鍵詞:制藥工程課程設(shè)計;教學(xué)質(zhì)量;苦蕎黃酮的生產(chǎn)
1教學(xué)質(zhì)量改革的現(xiàn)狀
教學(xué)質(zhì)量的改革是一個龐大的工程，主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)效果評價、實驗實訓(xùn)等幾個方面進(jìn)行改革。生物、化學(xué)、化工類等工科專業(yè)教學(xué)研究與改革中應(yīng)注重價值引領(lǐng)，凝練課程、注重學(xué)科交叉、國際化培養(yǎng)、進(jìn)行科研訓(xùn)練、注重實踐能力培養(yǎng)，具有創(chuàng)新精神、職業(yè)素養(yǎng)、家國情懷和國際化視野的人才，能在傳統(tǒng)和新興化工行業(yè)、化學(xué)與材料等相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計和生產(chǎn)管理等方面工作，發(fā)揮引領(lǐng)性作用［1］。目前從理論出發(fā)進(jìn)行的改革較為常見，從而也導(dǎo)致大眾忽視了對實驗實訓(xùn)的改革和優(yōu)化。過于繁重的理論教學(xué)在加大的學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的同時，也錯失了實踐能力提升的最佳時機。目前很多院校的制藥工程課程設(shè)計教學(xué)在教學(xué)方式、方法、內(nèi)容方面仍沿用傳統(tǒng)模式，教學(xué)效果欠佳［2］。針對制藥工程專業(yè)的社會使命及制藥工程課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的特點，剖析課程教學(xué)元素，確定課程教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)元素與教學(xué)內(nèi)容有機融合，并列舉典型性的教學(xué)案例，預(yù)期為實踐類的課程教學(xué)開展提供參考［3］。因此，提高教學(xué)質(zhì)量的改革，尤其是在實驗實訓(xùn)方面的改革尤為重要。制藥工程課程設(shè)計作為化學(xué)化工的分支科目之一，是連接化工、生物、醫(yī)療、工業(yè)等行業(yè)與生產(chǎn)生活的必要橋梁。制藥工程課程設(shè)計應(yīng)秉承理論與實踐相結(jié)合的宗旨，積極進(jìn)行教學(xué)改革，與當(dāng)下教育需求相融合。
2教學(xué)質(zhì)量改革的原則
針對目前國內(nèi)各個高校制藥工程課程設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀，制藥工程課程設(shè)計教學(xué)過程中存在一些的問題，長期以來，存在的問題始終束縛這門課程的發(fā)展和進(jìn)步。有效地解決這些問題，勢必要從理論教學(xué)與實驗實訓(xùn)的有機結(jié)合、結(jié)合當(dāng)下人才培養(yǎng)方案等方面，提出相應(yīng)的教學(xué)改革意見，以期為高校制藥工程課程設(shè)計教學(xué)改革及提高制藥工程課程設(shè)計教學(xué)效果提供參考［4］。
2．1理論教學(xué)與實驗實訓(xùn)的有機結(jié)合
制藥工程課程設(shè)計作為一門應(yīng)用型極強的學(xué)科，扎實的理論知識和實驗技能有助于學(xué)生在設(shè)計性實驗中獲得更好的成績，而設(shè)計性實驗的開展也對教學(xué)工作具有良好的促進(jìn)作用［5］。當(dāng)前對大多數(shù)學(xué)生而言，對于理論知識的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實驗課程。相較于理論課的認(rèn)真聽講、做課堂筆記、課后積極完成作業(yè)等，實驗課則往往被許多學(xué)生忽視，成為擺設(shè)。走馬觀花、點名簽到似乎成了實驗課的常態(tài)，實驗課逐漸成為學(xué)生最不重視的課程，也失去了實驗課最初對學(xué)生將理論知識應(yīng)用化的教學(xué)意義。因此將理論教學(xué)和實驗實訓(xùn)相結(jié)合的教學(xué)改革刻不容緩，而進(jìn)行教學(xué)改革首要的任務(wù)就是加強實驗課的教學(xué)管理，提高學(xué)生對實驗課的重視程度。提高學(xué)生對實驗課的重視主要從以下幾個方面入手:提高實驗課的教學(xué)質(zhì)量。高質(zhì)量的課程設(shè)計能夠調(diào)動課堂氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程設(shè)計應(yīng)由淺入深，由易到難，循序漸進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，加強學(xué)生的課堂參與感，從而達(dá)到實驗課理論與實踐相結(jié)合得教學(xué)初衷。加大實驗課分值比重。實驗課不被學(xué)生重視的一個主要原因是實驗課所占的成績比重往往比較低，導(dǎo)致學(xué)生不在乎，對實驗成績更是抱著可有可無的心態(tài)。因此加大實驗課的分值比重，能夠更好的鞭策學(xué)生積極參與實驗實訓(xùn)，引起學(xué)生對實驗課的重視，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。加強理論與實踐的結(jié)合。實驗課的本質(zhì)是讓學(xué)生把理論知識充分應(yīng)用到實踐中，當(dāng)下的實驗課存在一定的理論與實際相分離的現(xiàn)象。學(xué)生根據(jù)實驗設(shè)計按部就班的執(zhí)行，把實踐當(dāng)成是完成任務(wù)、應(yīng)付老師，沒有做到真正的思考，在這個過程中忽略了很多原理、意義等。教師在實驗課上充當(dāng)了一個至關(guān)重要的角色，充分觀察、了解每一位學(xué)生的特點、實驗思路等，在課堂上照顧到全體學(xué)生，在傳授實踐技能的同時，對欠缺的理論知識部分進(jìn)行補充，使學(xué)生充分地將理論和實踐相結(jié)合，發(fā)揮實驗課的最大教學(xué)意義。
2．2結(jié)合當(dāng)下人才培養(yǎng)方案
高校是培養(yǎng)和造就應(yīng)用創(chuàng)新型人才的搖籃［6］。人才培養(yǎng)是指對人才進(jìn)行教育、培訓(xùn)的過程，培養(yǎng)具有自我學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的一流人才。當(dāng)前我國經(jīng)濟已經(jīng)有高速發(fā)展階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，而教育教學(xué)也需要面臨相應(yīng)的調(diào)整以適應(yīng)不斷變化的人才需求。傳統(tǒng)的教學(xué)方式易已經(jīng)不再適用當(dāng)下的時代背景，“死讀書、讀死書”的學(xué)習(xí)方式應(yīng)當(dāng)摒棄，學(xué)生把書本上的理論知識應(yīng)用到實踐中的能力是教育不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。研究表明，教師的存在能夠提升學(xué)習(xí)者的參與度，并直接影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)持久性，在線開放課程的參與度直接影響在線開放課程的持久性［7］。2020年線上教學(xué)、視頻授課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式大受追捧。教師可以結(jié)合實際情況，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行每日打卡、遠(yuǎn)程監(jiān)督、線上互動等方式與傳統(tǒng)教育相結(jié)合。利用微信、學(xué)習(xí)通、雨課堂等學(xué)習(xí)模式，以線下教學(xué)為主，線上教學(xué)為主，建立多維度的教學(xué)考核評估管理體系，突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體的地位，以實現(xiàn)制藥工程課程設(shè)計教育教學(xué)質(zhì)量新的躍升［8］。充分利用現(xiàn)有的資源，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率提供幫助。
3以苦蕎生產(chǎn)黃酮為例的教學(xué)項目設(shè)計
以課程現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，綜合考慮課程學(xué)習(xí)體系、實驗室實驗設(shè)備、學(xué)生技術(shù)技能等因素，設(shè)計一個關(guān)于苦蕎黃酮生產(chǎn)的課程教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更好地掌握知識的同時，專業(yè)素養(yǎng)能夠得到進(jìn)一步的提高。課程設(shè)計包括教學(xué)目的和要求、教學(xué)任務(wù)和要求、設(shè)計基本依據(jù)、設(shè)計計算的步驟、設(shè)計說明書等方面的內(nèi)容，具體教學(xué)設(shè)計內(nèi)容如下。
3．1課程設(shè)計的目的和要求
3．1．1目的進(jìn)一步鞏固加深掌握所學(xué)的《制藥工藝學(xué)》、《制藥工程設(shè)備》和《化工原理》等專業(yè)基礎(chǔ)課的理論知識，使之系統(tǒng)化、綜合化。培養(yǎng)學(xué)生將理論知識和實際應(yīng)用相結(jié)合的能力，為畢業(yè)設(shè)計和步入社會參加工作打下基礎(chǔ)。同時掌握苦蕎黃酮的生產(chǎn)工藝并進(jìn)行工藝設(shè)計，熟悉并掌握計算機和流行CAD軟件的使用操作。
3．1．2要求要求學(xué)生根據(jù)課程要求、所學(xué)內(nèi)容等獨立撰寫一份苦蕎黃酮的生產(chǎn)工藝設(shè)計說明書，力求設(shè)計成本合理、實用性高、論述詳細(xì)、邏輯清晰合理等。同時學(xué)會在相關(guān)網(wǎng)站查閱文獻(xiàn)和書籍等資料，并繪制一張完整的苦蕎黃酮的生產(chǎn)工藝流程詳圖。
3．2本設(shè)計的任務(wù)和要求
3．2．1任務(wù)學(xué)生獨立進(jìn)行年產(chǎn)xx噸，純度為65%的苦蕎黃酮，廣泛采用回流提取法提取、濃縮、干燥等工藝設(shè)計。
3．2．2要求根據(jù)任務(wù)思考、查閱文獻(xiàn)和書籍等資料，設(shè)計出合理的苦蕎黃酮生產(chǎn)工藝及設(shè)備，并繪制流程圖和撰寫設(shè)計說明書。
3．3設(shè)計基本依據(jù)
使用配制好的、體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇，在料液比1∶10，第一次在溫度80℃下提取3h，第二次提取1h，總提取率為4%，產(chǎn)品純度為65%的前提下進(jìn)行設(shè)計。
3．4設(shè)計計算的步驟
物料衡算和設(shè)計優(yōu)化、確定設(shè)備。
3．5設(shè)計說明書
學(xué)生在課程設(shè)計的過程中可以分成若干小組，相互討論、分享、交流設(shè)計思路，但要求每人獨立完成一份設(shè)計說明書，具體要求如下:說明書字?jǐn)?shù)5000字以上、內(nèi)容包括前言(目的、設(shè)計任務(wù)、意義)、生產(chǎn)工藝流程確定、物料衡算、設(shè)備選型、收獲和體會、參考文獻(xiàn)等，并附上一份完整的設(shè)計圖紙。
3．6手冊與參考書
《化學(xué)工程手冊》、《制藥工程工藝設(shè)計》、《藥物制劑生產(chǎn)專用設(shè)備及車間工藝設(shè)計》等書籍和資料。
4結(jié)束語
制藥工程課程設(shè)計作為生物、化工、制藥等專業(yè)領(lǐng)域的必修課程之一，其重要性不言而喻，在生產(chǎn)、生活中，各行各業(yè)都幾乎離不開制藥工程。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)制藥工程課程設(shè)計是將來步入社會的一個十分重要且必不可少的環(huán)節(jié)，為日后的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃打下基礎(chǔ)。教師如何對這門課程進(jìn)行教學(xué)，緊密關(guān)乎著每一位學(xué)生職業(yè)發(fā)展的未來。因此教師應(yīng)積極對教學(xué)進(jìn)行改革，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生的動手能力和解決實際問題的能力，培養(yǎng)真正符合實際生產(chǎn)要求的、具有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新能力的綜合新型人才。
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作者：王海寬 唐銘 王偉 單位：天津科技大學(xué)
