楊巖濤 吳春英 石繼連 周晉 劉文龍 張紅剛 覃艷 江星明(通訊作者)
【摘要】從教學內容整合、多媒體素材引入及實踐教學環節三方面對《制藥設備與工程設計》教學過程進行探討,以提高中醫藥院校制藥工程專業學生的工程素質。
【關鍵詞】制藥設備與工程設計教學內容實踐教學
【基金項目】湖南中醫藥大學校級教改課題(2012-015, 2012-003,2013-JG010)“湖南中醫藥大學扶持專業——制藥工程資助”。
【中圖分類號】R28 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)06-0241-01
制藥工程專業在1998年正式出現在教育部本科專業目錄,系運用化學、(中)藥學、工程學與管理學交叉的研究藥物制造過程的工科類專業,涵蓋原有的化學制藥、中藥制藥、生物制藥等專業[1]。其專業性質決定了工程素質是本專業學生最重要的素質之一,然如何建設符合我國國情的制藥工程專業培養體系一直是各高校普遍關注的問題[2]。《制藥設備與工程設計》課程是制藥工程專業學生工程素質培養的核心課程之一,也是該專業的重要專業課程。然目前開設制藥工程專業的院校各異,不同類型學校辦學背景、理念和模式均不同,故培養方案、教學計劃和課程設置亦不同,造成了該課程缺乏統一大綱和教學體系,具體教學內容各高校也在探索中。
我校制藥工程專業于2003年獲批,次年開始招生,中醫藥院校背景使我校制藥工程專業具有濃厚的中醫藥特色,結合自身特點,近年來我們從教學內容整合、多媒體素材以及實踐教學環節等方面探討了《制藥設備與工程設計》課程的教學,供同行參考。
1.教學內容整合
《制藥設備與工程設計》是一門以化工原理、工程制圖、藥劑學、GMP規范、工程學及相關科學理論和工程技術為基礎綜合研究藥品生產實踐的應用性工程學科,根據GMP工程設計的原理與方法,介紹制藥設備基本構造、工作原理和工程驗證及配套公用工程構成和工作原理,是一門既要一定工程學科知識,也要一定(中)藥學知識背景的多學科交叉課程。鑒于我校制藥工程專業特點及前期課程的開設情況,我們整合優化了該課程教學內容,重點突出制劑設備及工程設計,形成了機械設備基礎、制劑生產設備和工程設計三大教學模塊。
機械設備基礎主要突出機械設備設計、選材、使用等內容,因我校是在傳統中醫藥專業基礎上發展起來的多學科、多專業高校,故我校制藥工程專業學生工科背景知識相對匱乏,故有必要對工程力學、工程材料及機械傳動機構等機械設備基礎詳細講解。而機械傳動機構是重中之重,從而為進一步理解專用設備打下堅實基礎。
制劑生產設備模塊包括混合與制粒、壓片、包衣及膠囊劑生產等固體制劑生產設備;制藥用水生產、滅菌及液體滅菌制劑生產設備和藥用包裝設備等。以片劑、膠囊劑和注射劑生產工藝為主線,按工藝過程講解混合、制粒、壓片、包衣、硬膠囊劑生產、包裝設備和水生產、安瓿洗灌封、滅菌、異物檢查、印包機械等,使學生按制劑生產工藝掌握主要劑型的生產設備。另外,為突顯中醫藥特色,我們在授課內容中增加了中藥前處理、提取及口服液生產設備。
工程設計模塊包括制藥工程工藝設計、設備選型、車間布置與管路設計、潔凈廠房設計及清潔生產與末端治理技術等內容。通過對設計流程及各設計階段主要工作內容和目的講解,并介紹相關法規,使學生樹立符合GMP要求的整體工程理念,從技術可行性與經濟合理性兩方面樹立正確設計思想。熟悉藥廠公用工程的組成和原理,為正確、安全使用和合理選擇制藥設備并能在GMP要求下進行藥品生產車間設計奠定基礎。
通過整合教學內容,基本達到了既能突出課程特點,亦能彰顯我校制藥工程專業的中醫藥特色,也達到了教學目的。
2.多媒體素材的引入
設備課程內容抽象,需要學生有較強的空間想象力,課程內容較難理解,加之多數學生工程觀念不強,很少接觸過生產實際,對設備結構缺乏直觀認識,設備的文字描述及平面圖示難提供足夠信息,故學習枯燥乏味,學生興趣不強。因此我們借助多媒體課件優勢,引入多媒體動畫及設備工作錄像進行授課,通過錄制設備工作錄像,購買教學光盤,網絡搜集及自行制作flash動畫,將制藥設備的結構及工作原理直觀生動的展現給學生,將枯燥的靜態平面界面轉變為活潑的動態立體畫面,增強教學趣味性,提高了學生學習興趣。學生通過平面圖形了解設備基本結構,利用錄像了解整體運轉及基本操作,進一步通過動畫演示了解內部結構及工作原理,學生得以既了解原理,又熟悉運行,還清楚內部結構,對設備認識更加深入。同時,引入動畫也使課堂氣氛更活潑,也調動了學生學習積極性和主動性,增加了師生間的交流,獲得了理想的教學效果。
3.實踐教學環節
對工科專業,實踐教學環節的重要性不言而喻,且本課程的一大目的就是使學生樹立符合GMP要求的整體設計理念,工程設計教學內容也要求學生深入了解實際生產過程,因此如何培養學生動手能力及設計能力非常重要。故本課程教學須緊密結合實踐教學環節才能達到學習目的。囿于條件,我們未單獨設置生產實習環節,但安排了到千金藥業、春光九匯等企業的參觀,以增強學生對制藥工藝過程及設備的感性認識。同時借助自建模擬藥廠,對學生開展實操訓練,內容涉及:硬膠囊劑、軟膠囊劑和片劑生產,口服液及水針劑灌裝、泡罩和袋包裝等。教師先逐一介紹各生產環節及設備,詳細講解操作要點,強調安全操作,并演示操作,學生再獨立操作。學生在藥廠見習看的過程中積累問題,再通過模擬藥廠實訓解答問題,而親手操作使學生對設備認識更深刻,亦強化了安全生產理念。
另外,我們還基本建立了制藥工程專業學生工程設計教學體系,給定多個設計題目,由學生根據興趣愛好及擇業傾向自由選擇,獨立完成規定的設計工作,最終編制設計說明書。在這一過程中,學生對工廠生產運行、車間廠房設計、設備設計選型等均認識深刻,鍛煉了綜合運用所學知識進行工程項目設計的實際能力,達到了對其整體工程理念培養的要求。而該環節的具體實施,也對學生工程素質培養起到了積極的促進作用。
近年來,在我校制藥工程專業辦學特色和教學體系基礎上,通過對《制藥設備與工程設計》課程的教學內容整合、多媒體素材引入及課件制作和實踐教學體系完善,尤其是工程設計模塊的開設,有機結合該課程學習與學生畢業考核,強化了學生對工程概念的認識,提高了解決工程實際問題的能力,探索了一條適合于本課程教學的路子,取得了一定的教學效果,同時也為兄弟院校制藥工程專業教學改革及學生工程素質的培養提供了借鑒。
參考文獻:
[1]于奕峰,劉守信,張越,等.制藥工程專業學科建設的研究與實踐[J]. 藥學教育,2004,20(4):23-25.
[2]安彩賢,傅強,李德昌,等. 探索制藥工程本科專業培養方案新思路[J]. 藥學教育,2004,20(3):13-15.
作者簡介:
楊巖濤(1981-),男,河南周口人,講師,主要從事制藥工程專業的教學與科研工作。