藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程教學模式的改革

萬春杰 ，王存文，張 珩，楊藝虹

(武漢工程大學化工與制藥學院,湖北 武漢 430073)

藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程教學模式的改革

萬春杰 ，王存文，張 珩，楊藝虹

(武漢工程大學化工與制藥學院,湖北 武漢 430073)

為了強化學生高等工程能力的基本素質(zhì)培養(yǎng)，在藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程教學中注重教學內(nèi)容的先進性、科學性和多種教學方式的探索，力求通過課堂教學和實踐教學在內(nèi)容上和形式上的科學合理的安排，提高學生的學習能力、工程能力和創(chuàng)新能力，為學生今后適應職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計；教學模式；教學改革

藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程是我校藥物制劑專業(yè)本科四年級學生開設(shè)的一門專業(yè)必修課，主要介紹藥物制劑生產(chǎn)過程中通用及專用設(shè)備的基本構(gòu)造、工作原理以及制劑車間的工藝設(shè)計原理和方法。課程內(nèi)容涵蓋制劑機械原理、制劑工藝、工程制圖和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計等多門工程學科的知識，有些知識(如機械原理、空調(diào)系統(tǒng))尚未學過，這給學生學習本課程和教師的講授帶來難度。同時，由于國內(nèi)高校中本課程的設(shè)置時間不長，教學沒有形成相對完善的體系，僅僅是各專業(yè)課程的匯集，各校在教學上的側(cè)重點也不盡相同，傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題表現(xiàn)在：①課堂教學模式與生產(chǎn)實際存在差距，理論與實踐兼容性不強；②當前教材內(nèi)容不能及時反映制劑新技術(shù)及新設(shè)備的發(fā)展水平。因此，如何在授課過程中將制劑理論與工程實踐有機結(jié)合，凸顯工科學生的工程特色，在有限的學時數(shù)內(nèi)達到較好的教學效果，使學生能學以致用，一直是筆者關(guān)注和研究的重點[1]。為促進本課程教學研究的深入發(fā)展，筆者的部分課程改革做法是：

1 課程教學體系的改革與創(chuàng)新

《藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計》課程涉及知識面廣，內(nèi)容繁雜，學習時既要重視課程的理論基礎(chǔ)，更要充分體現(xiàn)工程實踐的能力。為此，筆者從現(xiàn)代制劑工程教育的發(fā)展趨勢出發(fā)，結(jié)合工科院校的特點，在充分論證的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了以理論教學-工程系列講座-實踐性教學(課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計)三大知識模塊為主要內(nèi)容的藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程教學體系，并在教學實踐中不斷完善。

1.1實施師生和諧雙主體互動式的理論教學模式 “雙主體互動式”教學模式認為[2]，在教學活動中有三個自變量：教師、學生和課程，三者之間互相存在著主客體關(guān)系。教師是主體，學生與課程便是設(shè)計教學活動的客體；學生是主體，教師與課程便是學習發(fā)展的客體。教師和學生都是主體，課程是發(fā)生教學關(guān)系的公共客體。從課堂45 min來看，教師與學生的主客體角色在頻繁地互換，始終處于動態(tài)發(fā)展的過程中，這樣，一是有利于優(yōu)化課堂場景，調(diào)動全體學生的學習積極性；二是師生共同參與，學生相互討論、理解、記憶、反饋，容易形成一個整體；三是可以形成思想、知識、情感、交際能力的溝通網(wǎng)絡(luò)，信息量大大增加，信息傳遞的渠道暢通；四是學生之間不僅可以切磋琢磨，而且能充分發(fā)展個性和才能，培養(yǎng)主體意識；五是克服班級教學不重“區(qū)別”的缺陷，使不同層次的學生都能得到提高；六是有利于教學質(zhì)量的全面提高。

具體實施方法是：①課堂教學場景化：依據(jù)教學內(nèi)容，設(shè)計教學情境。如在講授片劑工藝過程時，映入片劑車間實際生產(chǎn)場景錄像課件，同步提出場景中的工藝與設(shè)備問題，引導學生進入情境觸動，形成學生自己的體驗、感悟，并對教學內(nèi)容產(chǎn)生個體獨特的學習欲望和興趣，使教學生動化。②實踐教學產(chǎn)品化：在實踐教學環(huán)節(jié)，結(jié)合具體產(chǎn)品的工藝流程，引導學生進行物料衡算、設(shè)備選型與布置以及車間公用工程設(shè)計等環(huán)節(jié)的實訓，強化工程能力的培養(yǎng)。

1.2建立三位一體的實踐教學體系 作為工科課程，課堂上學習的理論知識需要到生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)中進行印證，培養(yǎng)學生的實踐能力、動手能力和工程設(shè)計能力，同時可檢驗課堂理論教學效果。我校藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程安排在大學第四學年的上學期，專業(yè)生產(chǎn)實習結(jié)束后開始該課程的學習，課程結(jié)束后進入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。在整個專業(yè)教學體系中，該課程起到承上啟下的作用，但以往的教學中過多強調(diào)其專業(yè)課程理論教學，而與實踐教學脫節(jié)。為改變這種局面，筆者將認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習、課程教學和課程設(shè)計聯(lián)系起來，形成實踐(專業(yè)生產(chǎn)實習) -理論(專業(yè)課程設(shè)計) -實踐(畢業(yè)設(shè)計)三位一體的新實踐教學體系，把課程教學融入到整個實踐環(huán)節(jié)中，形成理論中有實踐，實踐中運用理論相互映襯的立體化教學新構(gòu)架。

學生通過專業(yè)生產(chǎn)實習過程中對實習單位生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備和車間布置有大致的了解，通過課程學習，可弄清楚實習過程遺留的問題，同時掌握系統(tǒng)的設(shè)備和工程設(shè)計知識；在畢業(yè)工程設(shè)計環(huán)節(jié)，同時安排一些具有代表性的工程設(shè)計畢業(yè)論文或設(shè)計課題供同學選擇，通過具體的工程設(shè)計課題實踐環(huán)節(jié)來進一步掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)和選型要求，提高實際工程設(shè)計的靈活運用能力[3]。

2 課程結(jié)構(gòu)與教學內(nèi)容的整合與優(yōu)化

本課程理論課學時數(shù)為36學時。為了在較短的學時內(nèi)對制劑設(shè)備、制劑工藝和工程設(shè)計知識有全面清晰的認識與了解，筆者首先對教學內(nèi)容進行優(yōu)化，重點突出制劑工藝過程中的制劑專用設(shè)備及工程設(shè)計知識，同時，及時跟蹤現(xiàn)代制劑的新工藝、新技術(shù)及新設(shè)備，不斷更新充實教學內(nèi)容，形成以制劑生產(chǎn)工藝為軸線、制劑生產(chǎn)設(shè)備和制劑工程設(shè)計為兩翼的三大板塊的課堂理論教學內(nèi)容。

2.1打造以口服制劑和注射劑工藝為核心的制劑工藝教學板塊 在制劑產(chǎn)品中，常用的藥物劑型約為30余種，其中60%為口服制劑，30%為注射劑。因此，在教學內(nèi)容上應以口服制劑和注射劑為重點，其中又以片劑、膠囊劑、水針劑和粉針劑為主要講授內(nèi)容。在講授片劑生產(chǎn)中的粉碎、過篩、混合、制粒、壓片和包衣等過程時，將各個過程中涉及的相應設(shè)備制作成三維立體仿真動畫課件適時講解，同時，結(jié)合生產(chǎn)過程實拍錄像講解整個工藝過程、建筑結(jié)構(gòu)、凈化空調(diào)系統(tǒng)、車間布置、設(shè)備布置、人流物流走向等；其間，以提問方式形成師生互動，最大限度地提高了學生的學習興趣。

2.2實現(xiàn)制劑設(shè)備原理與三維仿真動畫相融合的設(shè)備教學板塊 本課程的多媒體教學采用的主要方式是設(shè)備圖片、三維立體仿真動畫、制劑車間生產(chǎn)過程錄像，并將三者結(jié)合在一起實施多媒體組合教學。每一工序的主要設(shè)備先以實物圖片介紹給同學，用flash 動畫模擬將設(shè)備的工作原理演示給大家，最后再以實地拍攝的生產(chǎn)錄像展示整個設(shè)備工作過程。設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作過程原理清晰，容易理解掌握。使學生有外界刺激的感受，通過顏色、聲音、大小、狀態(tài)等等的刺激,使學生學習時注意觀察、比較和理解，從而充分調(diào)動了學生的學習積極性。

2.3以GMP為抓手的理論與實踐相結(jié)合的工程設(shè)計教學板塊 制劑工程設(shè)計是本課程教學的重點之一，包括制劑工程設(shè)計與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)、工藝流程設(shè)計、能量衡算與物料衡算、設(shè)備計算與選型、凈化空調(diào)系統(tǒng)、車間布置及技術(shù)經(jīng)濟等內(nèi)容。作為制劑工程設(shè)計區(qū)別于其他專業(yè)(如生物工程、食品工程)的工程設(shè)計，在于有GMP管理的特殊要求，因此對制劑工程設(shè)計的理論教學提出了更高的要求。在教學過程中，重點確立在GMP原則范圍內(nèi)的設(shè)計才是合格的制劑工程設(shè)計的理念。這種從教學理念上的改革，可以使學生從GMP管理要求的高度來認識和理解制劑工程設(shè)計的內(nèi)涵，為以后的工作中規(guī)范自身工程設(shè)計行為打下良好的基礎(chǔ)[4]。

3 實踐教學方式和方法的設(shè)計與創(chuàng)新

3.1強化實踐教學環(huán)節(jié)，建立穩(wěn)定的實踐教學基地 目前我國藥物制劑專業(yè)高等教育中尚存在重工藝、輕工程；重理論、輕實踐的培養(yǎng)模式，不能適應生產(chǎn)部門和行業(yè)的需要?！端幬镏苿┰O(shè)備與車間工藝設(shè)計》課程是緊密聯(lián)系藥品生產(chǎn)過程的一門實踐性很強的課程,在課程的教學中要特別重視實踐性的教學環(huán)節(jié)。通過和藥廠合作建立實踐教學基地，讓學生進入車間學習制劑工藝流程設(shè)計及制劑設(shè)備原理，有助于提高學生分析和解決實際問題的能力[5]。

3.2改進實踐教學方法，創(chuàng)建科學合理的教學模式 在實踐教學中，教師與藥廠技術(shù)人員理論與實踐相結(jié)合，按制劑生產(chǎn)工藝流程具體講解每個制劑產(chǎn)品的工藝過程、物料衡算、設(shè)備選型與布置、純化水制備原理、車間平面布置、人流與物流走向、凈化空調(diào)系統(tǒng)與潔凈區(qū)分級、質(zhì)量控制等全過程。教師要求學生發(fā)揚理論聯(lián)系實際的學風，始終貫徹將工藝和工程結(jié)合起來的原則；實行學生跟班定崗學習、筆記檢查批閱、現(xiàn)場提問答疑、操作技能考核、工程設(shè)計能力測評等制度，指導學生抓住工藝和設(shè)備兩大主線深入進行學習，突出工程能力和個性化培養(yǎng)。

通過實踐教學，學生了解了各種劑型的生產(chǎn)工藝過程、工藝操作規(guī)程及符合GMP要求的軟件與硬件，特別是專業(yè)理論知識與生產(chǎn)實踐的有機結(jié)合實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。通過藥廠的實踐教學，使學生在制劑車間感受到工業(yè)化制劑過程，建立了工程觀念，提高了解決實際問題的能力，激發(fā)了學生的學習積極性和創(chuàng)造性[6]。

通過對藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計課程的教學內(nèi)容、教學手段、實踐教學體系等方面的教學改革和實踐，將制劑設(shè)備與工程設(shè)計教學內(nèi)容有機融合，體現(xiàn)了我校藥物制劑專業(yè)的辦學特色，本課程已在2010年獲得湖北省級精品課程，取得了較好的教學效果，提高了學生對制劑工程的理解和工程實踐能力，同時為新形勢下高校藥物制劑專業(yè)教育改革和工程素質(zhì)培養(yǎng)提供了有益嘗試。

4 課程教學模式改革的討論與展望

工科藥物制劑專業(yè)的優(yōu)勢和特點之一就是通過理論與實踐教學將藥物制劑過程工程化。而藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計作為專業(yè)主干課程更需要擔當工程化的教學重擔。課程改革的核心即要求工程理論與實踐教學必須真正面向工程實際，“從工程中來，到工程中去”，即從制劑工程實踐中提取理論，再將制劑工程理論及時放到工程實踐中去驗證、更新，積極拓展工程能力培養(yǎng)的內(nèi)涵，從教學和實踐等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)做到“回歸”與“重構(gòu)”，全面構(gòu)建新型課程教學體系。

本課程經(jīng)過十多年的理論教學與實踐正逐步趨于完善，展望未來，今后教學建設(shè)的重點在于教學中充分展現(xiàn)新工藝與設(shè)備、制劑工程新理念等知識，注重培養(yǎng)和引導學生的創(chuàng)新性思維，加強訓練和提高學生的綜合業(yè)務素質(zhì)，學生學習后，能獨立思考各種工程問題，抓住復雜多變的實際問題的主要矛盾，具備工程簡化能力，提升以合理、經(jīng)濟、簡潔、低碳和清潔生產(chǎn)的方式解決實際工程的能力及結(jié)合實踐自我學習、自我完善的能力，使他們成為合格的藥物制劑行業(yè)卓越工程師。

[1] 唐燕輝,卓 超,景秋芳．制劑工程的課程體系與教學實踐[J]．化工高等教育，2005，(4)：15．

[2] 黃超峰．互動式教學在高校課堂教學中的積極作用[J]．新課程研究，2009，(141):92.

[3] 張 珩，楊藝虹，萬春杰．再論工科大學生工程能力培養(yǎng)中的理論課程與畢業(yè)設(shè)計實踐[J]．化工高等教育，2008，25(6)：27．

[4] 羅學剛，張同存，王 楠．藥物制劑工程課堂教學體會[J].藥學教育，2008，24(4)：24.

[5] 潘永蘭，黃耀洲，戴小斌．《藥物制劑設(shè)備與車間工藝設(shè)計》課程的教學思考[J]．南京中醫(yī)藥大學學報：社會科學版，2004，5(2)：74．

[7] 趙廣榮，元英進，蔣建蘭．美國制劑工程教育一瞥[J].藥學教育，2005，21(1)：56.

2010-07-13

[修回日期] 2010-11-12

Probeandreformationofpharmaceuticalequipmentandprocessdesignworkshop

WAN Chun-jie, WANG Cun-wen, ZHANG Heng, YANG Yi-hong

(School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, 430073, China)

In order to strengthen the students' engineering ability, the advanced , scientific contents and various teaching approaches should be adopted in the teaching of pharmaceutical equipment and process design workshop curricula through the scientific and logical arrangement of the teaching contents and methods.The aim of the paper is to improve the students' abilities of study, engineering, innovation and to make a base of adapting to the professional development during probing and reforming the method of study , teaching and innovation.

pharmaceutical equipment and process design workshop; pattern of teaching; reformation of teaching

萬春杰(1964-)，男，博士，副教授.Tel:13607134766,E-mail:wrm222@126.com.

G642.0

B

1006-0111(2011)02-0158-03