制药设备与车间设计课程教学改革

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制药设备与车间设计课程教学改革

[摘要]制药设备车间设计是制药工程专业的必修课程,本文围绕课程教学,分析制药设备与车间设计教学中存在的具体问题,结合学校培养应用性技术人才的特色,对教学内容、教学方法和手段进行探索和改革,旨在培养学生具备完整的制药设备与车间设计理念和初步的工艺设计能力,满足制药企业对应用型人才的需要。

[关键词]制药设备与车间设计;课程教学;探索和改革

制药工程本科专业是国务院学位委员会和教育部在1998年推出的新专业,是以化学工程与技术、生物工程和药学为主的新型交叉学科,旨在培养满足药品规模化生产与管理需求的工程技术人才[1],制药设备与车间设计课程的设置正是为了满足此培养目标。制药设备与车间设计内涵广泛,涵盖生物制药、化学制药、中药制药、药物制剂等工程技术知识,是我国制药工程本科专业教学的一门专业核心课程,其重点解决药品生产过程中的工程技术问题。课程总体的指导思想和目标是结合现代制药企业的制药工程技术和质量管理要求,依据制药工程技术本身的特点,阐明制药设备基本理论和制药车间工艺设计基本知识,培养出具备药品开发基本知识,具备解决工程实际问题能力,具有创新精神、经济观念和环保意识的高级制药工程人才[2];通过该课程的学习,最终要求学生掌握制药工程工艺设计的基本内容、流程和GMP内容,熟悉常用制药设备的选型,使学生领会GMP及药厂洁净区的内涵,具备初步的制药工程设计能力,为学生打下坚实的理论基础,以满足飞速发展的制药行业对高水平人才的需求。

1教学中存在的问题

随着中国制药工业的飞速发展,市场对制药工程专业的人才需求量逐年增加,特别是一些中小制药企业;然而,制药工程专业作为一个新专业是1998年刚刚设置,各有关高校对该专业的课程设置不尽相同,多数是根据自己学科原有相关的、相近的专业设置,培养方案也多有差异,导致课程设置方面也有很多差异,没有一个统一的标准;制药设备与车间设计作为制药工程的核心专业课程,在培养学生工程素质方面占有极其重要的位置,其在教学上也是有很多地方需要不断改善。教学中存在的问题主要体现在:

1.1教学内容不够丰富

制药设备与车间设计已经出版的参考教材偏少,主要有周丽莉教授主编的《制药设备与车间设计》、张珩教授主编的《制药设备与工艺设计》、《制药工程工艺设计》、王志祥教授主编的《制药工程学》等。教师能参考的教材材料很少,加上实践经验的缺乏,导致老师所讲授和学生所学习的内容单,一陈旧有很大的局限性,往往与生产实际、科研创新脱节,达不到预计的教学效果,导致学生学习兴趣不足[3]。

1.2教学方法单一,手段陈旧

制药设备与车间设计课程内容繁多,专业实践性强,而一般理论教学能让学生掌握制药设备与车间设计的基本内容、流程及相关方法,在一定程度上对化学药物、生物药物、中药生产的工艺流程和设计有一定的掌握,达到一定的训练效果,但在实际设计工作中,学生难以运用所学理论知识解决工艺设计过程中遇到的实际问题。现行教学方法单一、手段陈旧,一定程度上影响学生对课程知识的感性认识和灵活运用能力的提高,无法达到更完美的教学效果[4]。

1.3教学与实践的结合不够紧密

教材内容注重理论教学,对各类设备的结构、原理、操作等讲述较多,然而在有关设备选型于选材、设备安装及布置、生产车间工艺设计问题等方面讲述较少,理论教学与药厂实际生产需要存在较大的差距。课程教学内容更新不够及时,对制药行业出现的新知识、新技术介绍不够全面。而且随着新技术的飞速发展,GMP认证方法也在不断改进,各种新设备新技术不断出现,教材内容不够丰富全面,应及时更新教材内容,与实践挂钩。

1.4教学过程对GMP工程设计理念阐述较少

药品是用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质,与人的生命和健康息息相关的产品,因此对其质量要求非常严格。影响药品质量的重要因素之一就是制药设备,其直接与药品、半成品和原辅料接触,是造成药品生产质量和污染的重要因素。因此,有关的制药设备必须符合GMP有关设备的要求;制药工程专业设计的特殊性在于其有很高的GMP管理要求,因此对制药工程设计的理论教学提出了更高的要求。GMP是制药工程专业学生必须掌握的重点知识。GMP的核心内容是风险控制,但GMP的内容主要以条例和法规为主,学生如果不能深入理解这些条例和法规,仅仅依靠死记硬背,记住了这些GMP条例和法规,但学生对其内涵却不能深刻理解和应用,导致在实际工作中出现差错。同时教师在讲授GMP有关内容时,学生学习兴趣也不大。

1.5课程设计考核方式不够完善

制药设备与车间设计课程设计的题目一般比较单一,学生参与积极性不高,仅仅是为了完成课程设计而去做,对工程设计规范和流程也缺乏明确的概念和了解。课程设计是制药专业学生理解这门课程的必不可少的关键步骤,也是理论知识和生产实践的纽带。大部分课程设计都是围绕有关教材上和参考资料的经典药物生产内容进行选题,但此类题目的工程设计通常都有一定的固定模式,学生通常按照教材和参考资料的照搬,直接套用模板,而不能融入自己的想法,不会去思考怎样去做,为什么去做,对其设计流程和设计规范并未真正理解。做这些设计时,学生往往只需要找出模板直接套用模板便可,不会去思考怎样去做,为什么去做,对其设计思路和设计规范不能正确理解,只是照着模板进行了大体的计算过程。

2教学改革的措施与实践

(1)通过考察国内同类院校的课程教学大纲,调研制药公司实际需求,结合学校实际

情况,应用周丽莉教授主编的《制药设备与车间设计》、张珩教授主编的《制药设备与工艺设计》、《制药工程工艺设计》、王志祥教授主编的《制药工程学》作为主要参考教材,对教材内容作适当调整,增加部分主要设备设计及操作原理内容;而且,我国医药行业化学制药仍然占据主导地位,而有关教材中有关化学制药方面的设备工艺等介绍较少,在教学内容的全面性上还有所欠缺,本人另外参考化工设备等方面资料内容进行补充,完善化学制药设备部分的内容。其次,制药设备与车间设计需要学生了解很多设备的结构和原理,工厂厂房的内部结构,而通常多媒体教学并不能很好解决课程的直观性差、设备不容易讲解透彻等问题。所以在教学方法上不断优化,在讲解重要的设备时,可以通过动画的形式动态展示其结构、原理和运行状态。充分利用各种仿真软件来演示各种设备的操作过程,通过直观的、形象的动画展示给学生,不仅增加了学生对课程内容的兴趣,也使其对知识的理解更加深刻。随着新技术,新设备不断出现,车间工程设计的水平和要求不断提高,对已经落后于现代化制药企业的发展和要求,或已经被淘汰和不符合国家GMP要求的教学内容,我们需要及时更新。除此之外,还应该紧跟时代的脚步,关注原料药和制剂设备最新发展状况,与时俱进。

(2)制药设备与车间设计是一门实践性很强的学科,必须与生产实践相结合

学校加强与制药企业的合作,通过认识实习和生产实习,加强学生对所学理论知识的感性认识。提高学生对于制药企业安全生产和规范生产的重要性认识,增强学生的动手能力,以及解决生产中实际问题的能力,结合学生实习内容和经历,选取与教材内容相关的具体案例进行讲解,并和学生充分研讨,从生产实际案例中学习和分析案例的一般规律、原则、方法和操作技巧,提升学生学习效率和效果。通过案例分析的教学方法和模式,使课堂内容变得丰富起来,气氛变得活跃一些,师生互动性有效加强,提高学生对知识的把握和理解力。案例教学是一实现师生互动、着重培养能力的教学方法,该方法主要根据教学目标的需要,采取一些与教材内容相关的具体案例进行讲解及组织学生进行研讨,从实际案例中学习、理解、分析和掌握案例的一般规律、原则、方法及操作技能,从而使学生的感性认识上升到理性认识。

(3)要提高课堂教学效果,离不开对学生学习热情的成功激发

工程设计涉及到很多工程规定、设计规范等很多内容,其中有很多记忆性内容,而单靠死记硬背又难以掌握实质内容,作者在制药设备与车间设计的课堂教学过程中充分运用启发式教学,激发学生学习热情,进而培养学生分析问题解决问题的能力,效果较好。在教学过程中,针对一些教学内容穿插进行启发式教学,这样不但反映了制药行业的技术进展,也极大的提高了学生的学习热情和积极性,获得了较好的教学效果。

(4)引入GMP理念,强化药品生产管理意识。根据行业发展现状,将GMP的理念引入到课程中,让学生逐渐强化GMP的概念,认识到符合GMP要求是制药工业的准则

我们在教学过程中,重点介绍任何优秀的制药工程设计必须符合GMP管理要求,充分体现GMP理念,符合GMP要求的设计才是合格的制药工程设计的理念;结合GMP的发展,将工程设计的核心内容包括工艺流程、设备选型与选材、车间布置及工程核算等融入其中,以实例形式讲解,使得学生能够充分理解工程设计以及GMP理念。这可为学生以后的工作中规范自身工程设计行为打下良好的基础。

(5)完善课程考核制度,提高学生的综合素质

课程设计的题目做到3~5人一组,每组设计题目各不相同,同时设计题目类型和要求也各不相同,做到不仅需要人人要动手,更要做到人人要动脑;改革传统的学生评价手段和方法,采用基础理论笔试评价、职业素质评价、设计项目研讨会、项目实训报告评价模式综合评价;关注评价的多元性,结合课堂提问、学生作业、平时测验、技能竞赛及考试情况,综合评价学生成绩。

3结语

通过对制药设备与车间设计的课程教学改革探索,取得了较好的教学效果,克服了教与学双方在教学过程中的一些矛盾,提高了学生从事工程设计的能力和素养,学生对制药工程工艺设计知识的理解以及解决实际问题的能力均有所提高,但制药设备与车间设计课程教学改革还有很多需要摸索的,只有不断改革完善教学内容,丰富教学手段与方法,积极创新,才能培养出具有工程实践能力的制药工程专业人才。

参考文献

[1]姚日生,张洪斌,冯乙巳,等.制药工程学科内涵与本科专业课程设置[J].药学教育,2003,19(4):9-11.

[2]刘艳飞,刘珍宝,彭东明,等.制药设备与车间工艺设计课程教学改革与实践[J].广州化工,2014,42(5):128-130.

[3]蒋革,张慧星.浅谈制药工程工艺设计课程的改革[J].化工管理,2014:239-240.

[4]唐川,蒋革,于大永,等.制药工程工艺设计课程教学改革与探索[J].广州化工,2016,44(4):148-149.

作者:游庆红 单位:淮阴工学院化学工程学院