制药工程专业化工原理教学内容与方法优化

摘 要:针对制药工程专业本科生进行化工原理教学内容与教学方法的优化。探讨了优化的原因,阐明了优化方向,提出了具体实施方案。

关键词:制药工程化工原理单元操作教学改革优化

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)05(a)-0087-01

化工原理是制药工程专业本科生必修的专业基础课。它是本科生的课程体系中自然科学类基础课向工程类专业课过渡的桥梁,其主要任务是介绍化工过程中以物理作用为主步骤,即单元操作。

目前,制药行业每年都需要大量人才从事生产、销售、研发和管理工作。对于制药工程专业的毕业生来说,要胜任工作,就需要扎实的基础知识、一定的生产经验和理论联系实际的能力。而化工原理课程承担的任务恰好是培养学生将基础理论应用于生产实际的能力。为了提高教学质量,更好的为社会培养人才,笔者提出本命题。

1 化工原理教学内容与教学方法优化的方向

笔者及其教研室多年授课经验表明,针对制药工程专业本科生,化工原理的教学内容与方法有许多待完善的地方。这主要体现在以下几个方面。

(1)化工原理的专业针对性需要突出。

该课程在面向制药类学生时,应有别于面向化工类学生。因为制药工程和化学工程虽有很多联系,也有一定差别。若不体现出课程的针对性,会使学生忽视化工原理在知识体系中如同桥梁般的重要作用,误认为该课程只是一门辅助学习的课程,介绍一些与其专业并不相干的事物,甚至只是为了凑够学分才修读这门课程。

(2)化工原理的工程实践性需要突出。

相比制药类专业的其他课程,化工原理具有一定的难度,其中大量的定律、公式、方程,繁琐的设计计算有时会让学生觉得乏味。若在授课中不将这些内容和工程实践很好的结合,学生会质疑学习的目的,丧失学习的动力和兴趣。

(3)通过化工原理的课程的开设,应使学生进一步巩固工学基础知识。

制药工程是药学和工程交叉结合发展的应用学科。制药工程专业本科生开设的课程分几条主线,其中一条主线是以工学学科为主的课程主线,包括物理学、机械制图、化工原理、化工仪表及自动化、制药设备、药厂厂房设计等[1]。可以看出,在化工原理之后开设的几门工学课程,无一例外的需要应用物理学和机械制图的内容。很多大一新生并不了解学习工科类基础课的目的,导致每门课程学习之后就不再关注该课程,而到了高年级以后,才发现了学习的瓶颈在于缺乏扎实的知识基础。因此,在化工原理教学当中,应使学生巩固工学基础知识并将其应用于该课程的学习和设计当中,以便充分发挥这门课程的作用,使学生具备一条完整的工学知识主线。

2 化工原理教学内容与教学方法优化的实施方案

2.1 突出专业特色,优化教学方法

化工原理课程中每一章就是一类单元操作,所有单元操作在制药工程中均有应用。因此,与其直白的介绍单元操作基本原理、定律和计算,不如联系制药工业的实际案例进行教学[2]。比如,在讲授流体流动一章时,给出一系列制药生产中液态物料输送的简单实例,与学生一起分析、设计和计算,并比较不同设计方案的优缺点和经济核算;在讲授以设备为主的章节(如流体输送、非均相物系分离)时,首先让学生了解一些应用到这些设备的制药生产线,熟悉该类设备在生产线上的具体应用和作用,然后再介绍其工作原理、性能、类型和选型等。再如,现有教材里传质理论部分的例题和习题多数都是为了说明公式而套用的一些平衡物系,像苯-甲苯、水-氨气等,对学生缺乏吸引力[3],而笔者尝试将其换成制药生产中的一些常见物系,举出药品生产所需传质过程的实例,加深学生对这部分知识的印象。

2.2 与时俱进,增设教学内容

制药工业发展迅速,新工艺、新材料、新技术不断涌现。为配合生产的发展,本课程在介绍经典内容基础上,要适当增设一定的新单元操作内容,如膜分离、分子蒸馏、超临界流体萃取等。同时,能源问题和环保问题也是制药工业发展面临的挑战,故在介绍单元操作中,有必要将绿色化工、环境保护、节能减排的思想渗透于教学当中[4]。

由于现有的中文教材篇幅有限,对新技术不能面面俱到的介绍,且教材并非学术论文,其中内容不代表最新的科学研究成果,因此在授课时遵循的原则是:尊重教材,但不拘泥于教材;与时俱进,密切结合科研动态。

2.3 逐步培养学生的创新精神

本科生教育的目的不是简单地为社会输送劳动力,而是要培养具备综合能力和素质并能适应社会的复合型人才,这就要培养学生具有勇于创新的精神。这也给从事一线教学的教师提出了挑战。教师在执行化工原理教学任务过程中,不仅仅是传授知识,更有义务引导学生不断创新,活跃学生的思维。比如在和学生讨论一个传统制药过程中的单元操作时,要启发学生思考是否可以用新的操作来替代;又如同一个单元操作,可以有不同种设备和方法,要让学生讨论各种设备和方法的优缺点、适用范围和经济性;再比如,可以给学生布置关于某一单元操作的命题,由学生自行查阅资料,论述该操作目前的国内外研究动态,发展趋势,存在问题等等。对于经典理论,需要本着严谨、严格、严肃的态度来学习;而对于新工艺和新方法,则要避免用统一的标准答案、刻板的教学模式、僵化的思维来束缚学生。

2.4 充分发挥化工原理承上启下的学科作用

作为化工原理课程任课教师,有责任在教学中指导学生运用已有的工学基础知识进行一些简单的工程设计、计算和选型。同时,考虑到制药工程专业不同于化工专业,将来能从事化工设计工作的毕业生甚少,更多是从事药品生产、研发、销售、管理等工作。对于他们来说,在有限的课时里,学习“读图”比“画图”更重要。因此,笔者会布置学生分析一些与本专业有关的工程图纸和设备图纸,一方面,巩固基础知识,另一方面也向学生渗透工程思想,突出制药工程专业的工学特色。

3 结语

化工原理课程诞生近一个世纪以来,一直在不断发展与更新。经典理论不断完善,新的技术和操作方法也不断出现。因此,化工原理的教学内容与教学方法优化并非一劳永逸的事情。伴随科技的进步和制药工程专业的日趋成熟,对化工原理这门课程也提出了更高要求,这样才能使该课程在制药工程专业课程体系中实现应有的价值。

参考文献

[1]马凤余,彭代银,王键，等.制药工程专业人才培养研究与实践[J].中国高等医学教育,2000(6):1～2.

[2]夏绍义,夏清,吴松海,等.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010(3):78～81.

[3]黄德春,史益强,王志祥.面向制药类专业的化工原理课程教改实践[J].化工高等教育,2009(3):30～32.

[4]李克华,王任芳.化工原理教学中学生绿色化工意识的培养[J].科技信息,2010(31):9.