制藥工程專業反應工程課程教學改革初探

李璐，王彥斌，蘇瓊，孫初鋒，寇亮

（西北民族大學化工學院，甘肅蘭州730030；環境友好復合材料及生物質利用甘肅省高校重點實驗室，甘肅蘭州730030）

制藥工程專業反應工程課程教學改革初探

李璐，王彥斌，蘇瓊，孫初鋒，寇亮

（西北民族大學化工學院，甘肅蘭州730030；環境友好復合材料及生物質利用甘肅省高校重點實驗室，甘肅蘭州730030）

反應工程是高等院校制藥工程專業學生的一門專業主干課、核心課。針對該課程教學過程中存在的教學內容與專業聯系不緊密、教學效果不理想、考核不能體現學生真實學習效果、理論與實踐教學脫節等問題，西北民族大學化工學院相關教師從多方面入手，做出一些有益的改革，并逐漸形成一套符合教學實際的方法，提高教學質量，取得了滿意的教學效果。

制藥工程；反應工程；教學設計

反應工程是高等院校制藥工程專業學生的一門專業主干課、核心課，研究的是以工業規模進行的化學反應過程。化學反應過程是生產的核心，一個產品反應過程的改變將引起整個生產流程的改變，因此，化學反應過程是制藥生產全局中起關鍵作用的部分［1］。反應工程課程的特點是以化學學科為基礎，同時涉及藥學、高等數學、統計學、物理學等多學科內容，對學生學習能力要求高，學生學習起來困難較多。因此，如何組織好這門課程的教學就成為教師必須認真對待的問題。筆者及同事通過多年反應工程教學實踐，針對教學過程中存在的問題有的放矢，探索出了一套符合實際的教學方法，取得了滿意的教學效果。

1　反應工程教學現狀及存在的問題

反應工程課程面向我校制藥工程專業本科四年級學生開設，共72學時，內容包括均相反應動力學、理想流動反應器、非理想流動反應器、非均相反應動力學、固定床反應器等。通過多年的課堂教學，筆者發現在教學過程中尚存在諸多不足之處。

1.1教材及講授內容

市面上反應工程教材版本眾多，但內容大多針對化學工藝專業的學生而設，其中涉及的化工產品多與合成藥物關系不大。教師依據教材進行課堂教學，講解的反應器設計方法和計算實例也都是化學工藝設計與計算，對制藥專業的學生來說研究對象相對陌生，與生產實際脫節，不能滿足該專業教學需要。

1.2課堂教學情況

反應工程課程知識面廣，它以化學反應過程和工程問題作為研究對象，要求學生既掌握反應原理，又熟悉裝置特點并將兩者有機結合，即根據化學動力學原理解決工程問題，確定與反應特性相適應的反應器類型、結構尺寸和操作條件［2］。反應器原理講解部分的內容相對較多（如化學熱力學、化學動力學和反應器內流體流動情況），公式推導過程復雜，推理性強，內容枯燥，若講解方法不當，學生很難理解，在后續反應器設計學習過程中困難較多。

1.3教學效果評價

以往的教學評價體系分為兩個部分，即平時成績和期末考試成績，所占比例分別為30%和70%，教師根據學生考勤和書面作業完成情況給予平時成績，再結合期末成績計算總評成績。由于書面作業都是課后完成，缺乏有效監督，時有作業雷同的情況發生，這就導致認真聽講、寫作業的學生與消極對待上課、抄襲作業的學生平時成績相差無幾、區分度不大，這樣的平時成績考核方式容易挫傷學生的學習積極性；期末考試安排在學期末且只有一次機會，學生經常會“為了考試而考試”。這樣的考核方式使得教師很難在教學過程中及時了解學生的學習效果和課堂教學的不足，學生也不能及時了解自己在該課程學習中的薄弱環節，等到考試成績公布之后此門課程已結課，考試也沒能更好地發揮應有的作用。

1.4實踐教學

該課程設有36個學時的實驗課，目的是加深學生對反應器的感性認識及對反應工程基本概念的理解，但目前存在3個問題：部分學生對實驗課重視程度不夠，沒有認識到本門課的重心最后還是要落實到實踐當中去，從而影響學習積極性和學習效果；由于在同一學期平行開設反應工程理論課和實驗課，部分實驗課進度先于理論課，學生沒有理論儲備，對實驗內容難以理解；實驗大多數為演示型和驗證型，而且實驗設備復雜、數量有限，每個實驗小組人數較多，每次實驗只有少數學生能夠直接參與操作，其他學生只能觀看操作演示，動手能力得不到充分鍛煉，難以達到熟練操作的要求。

2　反應工程課程教學改革措施

2.1因材施教，合理安排教學內容

要想達到預期教學目標，選擇適宜的教學內容很重要。據此，筆者與同事編寫并出版了適合我校實際情況的參考書［1］，結合制藥工程專業特點及課程要求重新設計實驗內容，使得授課內容既能反映制藥反應工程的學科特點又考慮到其難易程度與學生接受程度的一致。

制藥工程專業反應工程課程的研究對象是制藥工業反應器，教學過程中為了讓學生容易理解并且激發其學習興趣，教師在講清反應器基本原理的前提下，一定要突出藥物合成反應和制藥工藝的特點［3］。授課時選擇與制藥相關的反應器設計，如在釜式反應器中生產氯霉素、乙酰水楊酸，在管式反應器中生產吡唑酮類藥物，在固定床反應器中制備魚腥草素等，從而使教學內容更貼近專業。

2.2選擇適宜的教學方法

教師始終是教學過程的組織者、實施者，教學效果很大程度上依賴于教師教學方法是否得當。首先，教師應要求學生做好課前預習，將預習范圍及重點提前告知學生，尤其是一些理論推導時涉及的求導與微積分公式等需重點強調，只有進行充分的課前預習才能保證學生在課堂學習時跟上教師的進度；其次，在課程講授階段，教師要詳略得當，對需要重點掌握的內容耐心詳細講授，對要求廣泛了解的內容簡明扼要地講解，以課堂提問的形式督促學生積極思考，提高學生學習的主觀能動性；最后，應用多媒體教學，制作相應生產工藝及設備的Flash動畫模擬真實生產過程，通過這些多媒體課件，讓學生直觀了解反應器，加深印象。另外，應鼓勵教師積極參與反應工程科學研究，追蹤學科研究方向和熱點，只有這樣，教師才能準確把握學科方向，指導學生學習時才能高屋建瓴、啟發學生創新型思維［4］。

2.3制定科學合理的考核方式

科學合理的教學效果評價體系既要能客觀反映學生的真實學習效果，又要能督促學生自覺學習、激發學習積極性。我們將考核調整為3部分，即平時成績（包括出勤、課堂提問、作業），期中成績，期末成績，各項考核所占比例見表1。

表1　反應工程課程考核內容及其所占比例（%）

平時成績中新增課堂提問環節，教師當堂對學生提問，并就學生的回答情況進行評分，對學生提出的問題進行細致解答，這樣不但能實時了解教學效果還能督促學生在課堂上集中精力聽講、積極思考，也提高了平時成績的區分度?？己嗽黾恿似谥锌荚?，既能讓教師了解學生對課程的掌握程度，及時調整教學方式，也有利于學生及時找到不足之處，在后面的學習中有針對性地加強，最終很好地完成此門課程的學習。

2.4結合實踐，深化對理論知識的理解

反應工程是一門理論和實踐相結合的課程，培養學生的工程觀念是該課程教學的基本目標［5］。實驗課是教學的重要環節，教師要強調實驗課的重要性，轉變學生“重理論、輕實驗”的思想，授課時應以學生為主，讓學生獨立思考、自己動手。制訂實驗計劃時，充分考慮實驗項目與理論課相一致，最好是講完一種反應器即進行相關實驗，從而加深學生對反應器的認識，并學習如何將理論應用于實踐。為了加強實踐教學效果，在保留部分驗證型實驗項目的同時，新增綜合型和設計型實驗，比如給定一些可行的實驗項目，讓學生自己通過查閱相關文獻資料和討論確定實驗方法，設計實驗路線完成整個實驗。這樣讓每個學生都參與到實驗中去，通過實驗路線的設計對實驗原理、設備性能進行充分了解，既有利于提高學生學習主動性，又有利于培養學生創新能力。

另外，我院也十分重視對教師實踐能力的培養，每年選派教師深入工廠生產第一線，現場觀摩生產設備的結構、性能及其運行情況，收集工藝數據，了解設備的操作方法，很好地鍛煉了教師，有利于其將生產實踐知識融入到課堂教學當中。

3　結語

通過對制藥工程專業反應工程課程進行教學改革，優化了教學過程，提高了教學效果，加深了學生對理論知識的理解，充分調動了學生的學習積極性，激發了學生潛能，在傳授反應工程基礎知識的同時，能夠更加全面地培養學生綜合能力。

［1］楊麗君，寇亮，李璐.化學反應工程與制藥技術研究［M］.長春：吉林大學出版社，2015.

［2］陳甘棠.化學反應工程［M］.北京：化學工業出版社，2007.

［3］廖道華，宋恭華，韓偉，等.制藥工程與制藥工藝相結合的教學理念［J］.化工高等教育，2014，31（2）：41-42，51.

［4］寇亮，李璐.民族院校制藥工程專業藥物化學實驗教學初探［J］.西北民族大學學報：自然科學版，2014，35（4）：84-86.

［5］王艷，劉軍.化學反應工程教學體會［J］.太原理工大學學報：社會科學版，2007（25）：62-63，66.

G420

A

1671-1246（2015）23-0060-02

西北民族大學教改立項資助項目“化學反應工程教學團隊、化學工程實驗示范中心、民族院校化工類應用型人才培養模式改革與探討”（13JG-1070665123）；西北民族大學2014年研究生教育教學改革研究項目“化學課程與教學論課程教學方法改革研究”（yf201451210）