“制藥過程原理及設(shè)備”課程體系的教學(xué)法分析

1、“制藥過程原理及設(shè)備課程體系的教學(xué)法分析徐國(guó)想，許興友，陳文賓，朱平華，張所信【摘要】“制藥過程原理及設(shè)備是一門工程學(xué)科，面臨的都是真實(shí)、復(fù)雜的實(shí)際工程問題，目前已經(jīng)開展成為較完善的課程體系，由多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成。文章針對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，結(jié)合多年的教學(xué)理論，提出了看法，并對(duì)教學(xué)法進(jìn)展了分析。科學(xué)運(yùn)用各種教學(xué)法，可以強(qiáng)化課程教學(xué)，到達(dá)事半功倍的教學(xué)效果，推動(dòng)課程的教學(xué)改革，同時(shí)也符合“厚基儲(chǔ)強(qiáng)才能、寬適應(yīng)的新世紀(jì)人才培養(yǎng)要求。【關(guān)鍵詞】制藥過程原理及設(shè)備；教學(xué)法；教學(xué)改革；人才培養(yǎng)“制藥過程原理及設(shè)備是制藥工程及其相近專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，屬專業(yè)技術(shù)根底課1，2，它在根底課和專業(yè)課之間起著承前

2、啟后的作用，而且是根底學(xué)科通向應(yīng)用學(xué)科的橋梁，故在制藥工程專業(yè)教學(xué)中的地位相當(dāng)重要?！爸扑庍^程原理及設(shè)備研究的是制藥工程中的單元操作，其主要內(nèi)容包括“三傳的根本原理和單元操作的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理、計(jì)算、選型、設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究方法3。從外表上看，各單元操作之間并無必然的聯(lián)絡(luò)，而且知識(shí)點(diǎn)多，它已從一開場(chǎng)的蒸餾、吸收、加熱、過濾等少量單元操作開展成為今天的數(shù)十種單元操作，因此，學(xué)生實(shí)在掌握這門課程有一定困難。但學(xué)好該門課程，不但對(duì)今后走上工作崗位非常重要，同時(shí)，考研熱近年持續(xù)升溫，許多院校的制藥工程及其相近專業(yè)都要求考制藥過程原理及設(shè)備，所以對(duì)繼續(xù)深造也大有裨益。1制藥過程原理及設(shè)備課程體系概述

3、目前，“制藥過程原理及設(shè)備具有較完善的課程體系，由多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成。一般來講，制藥過程原理及設(shè)備課程體系包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)等，可分為理論教學(xué)和理論教學(xué)兩大環(huán)節(jié)。其中，理論教學(xué)環(huán)節(jié)包括根底理論、分支課程、習(xí)題課等小環(huán)節(jié)；理論教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)等小環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速開展，世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)更加需要“厚基儲(chǔ)強(qiáng)才能、寬適應(yīng)的高素質(zhì)新型人才。為適應(yīng)這一要求，“制藥過程原理及設(shè)備課程體系應(yīng)從以下3個(gè)方面進(jìn)展科學(xué)安排。首先，要重視根底理論課教學(xué)。如今，很多學(xué)校都在大刀闊斧地刪減理論課的教學(xué)時(shí)數(shù)，這在一定程度上減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，有助于素質(zhì)

4、教育的推行，但一定要根據(jù)課程的性質(zhì)和地位而慎重進(jìn)展。一系列的教學(xué)改革和研究說明，我們培養(yǎng)的合格人才必須具有較深沉的理論根底，厚積才能薄發(fā)，沒有堅(jiān)實(shí)的理論就談不上創(chuàng)新。其次，要加大理論環(huán)節(jié)的教學(xué)。據(jù)報(bào)道，中國(guó)如今高級(jí)技師嚴(yán)重缺乏，在深圳和鄭州等地開出的薪水甚至比碩士和博士高，這說明目前我國(guó)的教育形式還存在一定缺陷，培養(yǎng)大學(xué)生的操作才能、動(dòng)手才能和創(chuàng)新才能勢(shì)在必行。第三，加大制藥過程原理及設(shè)備分支課程的開出力度，如流體力學(xué)、傳熱學(xué)、別離工程、能量分析與綜合等，學(xué)時(shí)安排可適當(dāng)減少。這樣，不但可以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生知識(shí)面和進(jìn)步專業(yè)深度，還能為學(xué)生今后的就業(yè)和繼續(xù)深造提供更寬廣的時(shí)機(jī)和更好的適

5、應(yīng)性。2制藥過程原理及設(shè)備課程體系的教學(xué)法分析只有充分認(rèn)識(shí)不同教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，對(duì)各種教學(xué)法進(jìn)展分析和研究，不斷創(chuàng)始新的教學(xué)法，才能與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新時(shí)期的教育形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論分析和解決單元操作中各種工程實(shí)際問題的才能。2.1理論教學(xué)環(huán)節(jié)2.1.1根底理論教學(xué)理論教學(xué)中，一方面應(yīng)注重根本概念、根底理論和根本定律的講授，同時(shí)強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的操作原理和選型設(shè)計(jì)計(jì)算的講授，二者必須兼顧4，5。對(duì)根本概念、根本理論和根本定律講授時(shí)，為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解，培養(yǎng)學(xué)生處理工程問題的才能和創(chuàng)新精神，在保持課程系統(tǒng)性和循序漸進(jìn)的同時(shí)，可結(jié)合詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)介紹處理實(shí)際問題的工程方法，如

6、因次分析法直管阻力、對(duì)流傳熱系數(shù)推導(dǎo)、數(shù)學(xué)模型法流體流經(jīng)固定床的毛細(xì)管束模型、吸收雙膜理論模型等、參數(shù)分解與綜合法填料層高度計(jì)算、體積傳質(zhì)系數(shù)、當(dāng)量法顆粒當(dāng)量直徑、阻力當(dāng)量長(zhǎng)度、等板高度等概念、類比法三傳現(xiàn)象的類比。在介紹設(shè)備操作與設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)突出工程觀點(diǎn)，可從設(shè)備的傳遞理論根底和工業(yè)設(shè)備性能評(píng)價(jià)指標(biāo)方面入手，找出影響設(shè)備性能的有利和不利工程因素，根據(jù)所學(xué)知識(shí)考慮如何調(diào)動(dòng)有利工程因素與抑制不利工程因素而使設(shè)備性能得以改良，最后進(jìn)展評(píng)價(jià)和總結(jié)。通過板式塔章節(jié)的教學(xué)理論，說明這樣做可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，進(jìn)步學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際工程問題的才能。由于本課程知識(shí)面廣，知識(shí)點(diǎn)多，為了更好

7、理解和記憶，進(jìn)步學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，還可采用聯(lián)絡(luò)的方法。一方面注意本課程與前續(xù)課程知識(shí)鏈的聯(lián)絡(luò)，如在講授氣液相平衡時(shí)可聯(lián)絡(luò)物理化學(xué)中氣液相平衡的有關(guān)內(nèi)容；同時(shí)更要注意總結(jié)各單元操作之間的聯(lián)絡(luò)和不同點(diǎn)，如對(duì)吸收和傳熱操作、吸收和精餾操作進(jìn)展分析比擬。教學(xué)中可充分利用多媒體進(jìn)展教學(xué)，但在介紹根本原理、根本公式推導(dǎo)等內(nèi)容時(shí)，不宜采用。2.1.2分支課程教學(xué)流體力學(xué)、傳熱學(xué)、別離工程和傳遞過程等分支課程是對(duì)單元操作內(nèi)容的進(jìn)一步細(xì)分、充實(shí)和系統(tǒng)化。因此在講授時(shí)，可對(duì)有些根本概念等重復(fù)內(nèi)容進(jìn)展刪減，同時(shí)增加學(xué)生自學(xué)和討論交流的學(xué)時(shí)數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)才能。教學(xué)中可采用多媒體課件進(jìn)展教學(xué)，多充實(shí)一些

8、內(nèi)容，進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。2.1.3習(xí)題課歷來學(xué)生在學(xué)制藥過程原理及設(shè)備課程時(shí)，都感到難在解題，學(xué)生普遍計(jì)算才能和分析才能較差，設(shè)置習(xí)題課和進(jìn)步解題質(zhì)量是有效解決這一問題的重要途徑，是對(duì)常規(guī)理論教學(xué)的有益補(bǔ)充。由于計(jì)算繁復(fù)，往往要費(fèi)大量時(shí)間，故需要對(duì)習(xí)題進(jìn)展精眩習(xí)題課選題原那么是少而精，覆蓋面廣，具有典型性，以加深對(duì)根本概念理解的題目和利用概念與原理來解決實(shí)際問題的題目為佳，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性。充分開發(fā)學(xué)生智力和學(xué)習(xí)潛力，變以教為主到以學(xué)為主，是教學(xué)改革的一個(gè)重要指導(dǎo)思想。在習(xí)題課教學(xué)中應(yīng)充分調(diào)動(dòng)廣闊學(xué)生參與考慮、解題、分析與總結(jié)，老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在解題之后，不應(yīng)把注意力過多集中在答案

9、是否正確上，更應(yīng)注重的是解題思路、技巧和應(yīng)注意的問題，對(duì)例題進(jìn)展全面分析和總結(jié)，力爭(zhēng)到達(dá)舉一反三、融會(huì)貫穿的目的。通過實(shí)際問題引入例題，可以活潑課堂教學(xué)，利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的觀點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的才能，到達(dá)教學(xué)相長(zhǎng)。從教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，參加科研的老師，從科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)的問題更具有說服力和吸引力。鑒于計(jì)算技術(shù)的開展，有些操作型和設(shè)計(jì)型的習(xí)題可以在計(jì)算機(jī)上完成。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的才能，如制藥過程分析、編程和計(jì)算機(jī)操作等，進(jìn)步學(xué)生解題的興趣，并為今后的科研工作打下基矗2.2理論教學(xué)環(huán)節(jié)制藥過程原理及設(shè)備教學(xué)既要讓學(xué)生掌握典型單元操作的根本原理，又要使學(xué)生掌握工程問題的處理方法。而后

10、者那么主要依賴于理論教學(xué)環(huán)節(jié)完成。2.2.1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)高程度工程人才的最為直接和有效的途徑，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手才能和運(yùn)用知識(shí)才能方面有獨(dú)特的作用，是課堂教學(xué)無法替代的6。要做好這一環(huán)節(jié)，我們的思路是：做好實(shí)驗(yàn)室建立規(guī)劃：實(shí)驗(yàn)室是高校理論環(huán)節(jié)的主要基地，其程度上下直接影響所培養(yǎng)的人才質(zhì)量，因此，我們非常重視實(shí)驗(yàn)室的建立。在充分調(diào)研的根底上，我們編制了實(shí)驗(yàn)室建立三年規(guī)劃，理清了實(shí)驗(yàn)室將來幾年的開展思路和奮斗目的，力爭(zhēng)在近幾年內(nèi)把制藥過程原理及設(shè)備實(shí)驗(yàn)室建成省內(nèi)先進(jìn)的工程中心。改良常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式：采用多種形式，充分利用目前先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，進(jìn)步實(shí)驗(yàn)效果。第1步，老師重點(diǎn)講授實(shí)驗(yàn)的開出目的、實(shí)驗(yàn)原

11、理和數(shù)據(jù)處理方法等；第2步，學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室；第3步，學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，第4步，學(xué)生在我們購(gòu)置的東方仿真制藥過程原理及設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)展模擬實(shí)驗(yàn)；第5步，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)；第6步，學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過以上方式，可以大大進(jìn)步學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和實(shí)驗(yàn)效果，改變了以往學(xué)生被動(dòng)應(yīng)付的場(chǎng)面。加大綜合性實(shí)驗(yàn)的開出力度：除了柏努利方程等演示實(shí)驗(yàn)外，制藥過程原理及設(shè)備實(shí)驗(yàn)主要有流體流動(dòng)阻力測(cè)定、離心泵特性曲線測(cè)定、恒壓過濾常數(shù)測(cè)定、對(duì)流傳熱系數(shù)測(cè)定、精餾實(shí)驗(yàn)、填料塔壓降測(cè)定、吸收實(shí)驗(yàn)、枯燥速率曲線測(cè)定等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，和工程實(shí)際差異較大，學(xué)生主動(dòng)考慮的空間較小，不利于學(xué)生分析和解決

12、問題才能的培養(yǎng)。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們做了以下的改良：一是及時(shí)更新和改造實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)購(gòu)置先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)條件的先進(jìn)性；二是增設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，例如其中一臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置可以同時(shí)進(jìn)展流量計(jì)的標(biāo)定、流動(dòng)阻力測(cè)定和離心泵特性曲線的測(cè)定，這樣既增強(qiáng)學(xué)生綜合才能的培養(yǎng)，又進(jìn)步了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率；三是力爭(zhēng)開出一到兩個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新才能。做好實(shí)驗(yàn)室開放工作：除了保證正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間，其余時(shí)間實(shí)驗(yàn)室對(duì)全系老師和學(xué)生開放，同時(shí)還面向社會(huì)開放。老師和學(xué)生只要提出申請(qǐng)，就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自主進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，同時(shí)系里還出臺(tái)了相應(yīng)的政策，鼓勵(lì)老師和學(xué)生開展科研活動(dòng)，不但不收取任何費(fèi)用，還根

13、據(jù)情況進(jìn)展相應(yīng)的科研經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼。這些做法可以較好地調(diào)動(dòng)老師和學(xué)生進(jìn)展實(shí)驗(yàn)改革和科學(xué)研究的積極性，加強(qiáng)了學(xué)校和企業(yè)的聯(lián)絡(luò)，進(jìn)步了實(shí)驗(yàn)室的利用率和社會(huì)影響力，保證了實(shí)驗(yàn)室的持續(xù)安康開展。2.2.2課程設(shè)計(jì)制藥過程原理及設(shè)備主要是研究各單元操作的根本原理、所用典型設(shè)備的構(gòu)造和設(shè)備尺寸的計(jì)算或設(shè)備選型。而制藥過程原理及設(shè)備課堂教學(xué)常常存在重過程、輕設(shè)備的問題，其根本原因是缺乏對(duì)實(shí)際設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)和對(duì)有關(guān)根底知識(shí)的深化理解。通過課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，就可以較好地改善這種場(chǎng)面。課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)的是學(xué)生對(duì)本門課程知識(shí)的運(yùn)用才能和初步的工程設(shè)計(jì)才能，是一次很好的理論與理論的結(jié)合7。對(duì)于畢業(yè)環(huán)節(jié)只做畢業(yè)論文的學(xué)生，課程設(shè)

14、計(jì)對(duì)培養(yǎng)他們的工程設(shè)計(jì)才能將負(fù)有更重要的責(zé)任。為了更好地發(fā)揮課程設(shè)計(jì)的作用，我們主要采用以下幾點(diǎn)做法。首先是重視選題。把課程設(shè)計(jì)與工程實(shí)際相結(jié)合，從消費(fèi)理論中選題。一般要求一人一題，同時(shí)充分發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)，可以由學(xué)生自主選題，進(jìn)步學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣。其次是加強(qiáng)指導(dǎo)。讓有較強(qiáng)科研才能和工程背景的的老師擔(dān)任指導(dǎo)老師，防止設(shè)計(jì)與工程實(shí)際嚴(yán)重脫離，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)研究手段和資源，針對(duì)不同學(xué)生分別采用啟發(fā)式、指導(dǎo)式和開放式等指導(dǎo)方法，確保課程設(shè)計(jì)的效果。再者是加強(qiáng)對(duì)課程設(shè)計(jì)的考核，改變以往只重視指導(dǎo)而忽略考核的形式。在課程設(shè)計(jì)完畢時(shí)采用集中辯論交流的方式嚴(yán)格把關(guān)，通過平時(shí)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)說明書、辯論情況綜合打

15、分，把考核貫串在設(shè)計(jì)全過程，可以防止嚴(yán)重抄襲和局部學(xué)生平時(shí)散漫的情況發(fā)生，設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯進(jìn)步。2.2.3課程實(shí)習(xí)有條件的學(xué)校，還可以在課程完畢后，安排一次課程實(shí)習(xí)，到典型的化工企業(yè)進(jìn)展實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，通過技術(shù)人員的講解，可以加深對(duì)單元操作根本原理、流程和典型設(shè)備的系統(tǒng)理解。我們系的制藥工程專業(yè)已經(jīng)和多個(gè)醫(yī)藥企業(yè)簽訂了實(shí)習(xí)基地協(xié)議，實(shí)習(xí)方案便于落到實(shí)處。3結(jié)論針對(duì)制藥過程原理及設(shè)備各教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)法進(jìn)展了分析，提出了幾點(diǎn)看法，希望到達(dá)拋磚引玉的效果。多年的教學(xué)理論說明，科學(xué)運(yùn)用各種教學(xué)法，可以強(qiáng)化制藥過程原理及設(shè)備教學(xué)，到達(dá)事半功倍的教學(xué)效果，推動(dòng)課程的教學(xué)改革，同時(shí)也符合“厚基儲(chǔ)強(qiáng)才能、寬適應(yīng)的新世紀(jì)人才培養(yǎng)要求?？傊?，制藥過程原理及設(shè)備課程是制藥工程專業(yè)一門非常重要的專業(yè)根底課，面臨的都是真實(shí)、復(fù)雜的實(shí)際工程問題，對(duì)學(xué)生掌握處理實(shí)際問題的工程方法尤為重要，其教學(xué)效果的好壞將直接影響工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量和適應(yīng)社會(huì)的才能，我們需要不斷地改革創(chuàng)新來適應(yīng)這個(gè)變革中