制药工程专业制药分离工程教学改革的探索
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Exploration on Innovation of Teaching Pharmacy Separation Engineering for Pharmacy Engineering Specialty
Zhang Jingya；Wang Xianling；Li Pengwei； Tong Yan
（河南中医学院药学院，郑州 450008）
（School of Pharmacy，He'nan University of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450008，China)
摘要：制药分离工程是制药工程专业的一门专业主干课程。为了培养合格的制药工程专业人才, 结合制药工程专业的特点，依据社会需求，通过对该课程建设的实践，从教学内容、教学方法和实践教学等方面探索了制药分离工程教学的新思路。
Abstract: Pharmacy separation engineering is a major course for pharmacy engineering specialty. In order to cultivate qualified pharmaceutical talents, some notions on the rearrangement of teaching content, the conducting methods and experiment teaching were discussed in the paper by practicing in the constructing of pharmacy separation engineering specialty based on the requirements of society, combined with characteristics of pharmacy engineering specialty.
关键词: 制药工程 制药分离工程 教学方法
Key words: pharmacy engineering；pharmacy separation engineering；teaching methods
中图分类号：O159文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）27-0231-02
0引言
《制药分离工程》是制药工程专业的必修课，是在物理化学、化工原理、生物化学、微生物学及制药工艺等课程的基础上，研究药物提取、分离、纯化的理论与技术的综合性课程。其研究的对象包括了化学合成药物、生物工程药物和天然药物等，涉及了化学与生物交叉领域，集成了化学分离与生物分离原理与技术。通过本课程的学习，要使学生掌握制药产品分离原理与技术的科学本质，在理解和掌握传统分离技术的基础上，接受新概念、新知识、新技术，为今后的科学研究、技术开发和工程应用作好理论准备[1]。现代制药业对制药人才知识结构和能力结构的需求，给制药工程专业课程的教学提出了新的课题。为了实现制药工程专业的培养目标，使学生毕业后能尽快胜任制药企业工程师的职位，结合专业特点进行《制药分离工程》课程的教学，培养合格的制药工程专业人才，满足社会发展和人才需求，我们在近几年《制药分离工程》的教学中，进行了探索性的改革与实践，受到了制药工程专业学生的广泛欢迎，获得了较好的教学效果。
1制药工程专业制药分离工程教学中存在的问题
制药工程专业是1998年原教育部专业调整后的一个整合专业，属近年来国内外新开设的交叉学科型专业，目前，在课程设置、学科建设、专业教学和人才培养等方面还在不断的研究和探索之中。《制药分离工程》课程内容涵盖了分离技术的所有门类，内容丰富，种类较多。这些内容的设置有助于学生工程能力的提高，但由于其中绝大部分内容学生已在其它先行课程中学习过（如精馏和吸收、干燥等单元的内容都曾在《化工原理》中讲授过），因而相关内容的课时安排都远低于各门先行课程，对各部分内容都只是蜻蜓点水，没能进一步深入，原来没学懂的仍然不懂，原来学懂了的得不到提高，而对一些新型分离方法、新知识和前沿内容则介绍不够。
由于当今学生大多没有工厂生产经验，更没有工程体验，对制药生产的工艺流程没有印象，不知道所学的单元操作在药厂是如何进行的，提取分离的机械设备是如何串接的，理论计算对于生产应用有何意义等。所以，不论书本和教师如何讲授，这些实在具体的内容对于他们都是很抽象的，所学的理论知识枯燥死板，很难调动学生的学习兴趣，更谈不上激发创造潜能。再则《制药分离工程》各部分内容相对独立，学生虽然掌握了各单元过程的工艺设计与工程计算，但因缺乏工程的整体概念，不会综合运用各部分知识到工程实践中，当他们面对实际工程问题时，不知如何将其分解为单元过程,更不会运用所学的理论知识解决问题。
2《制药分离工程》教学改进
针对本课程教学中存在的上述问题，笔者对《制药分离工程》的教学内容和方法作了调整和改进，以相应的教学大纲所规定的教学目标为重点，参考了多部不同风格的制药分离工程教材（如天津大学孙彦编写的《生物分离工程》[2]，严希康编的生化分离工程[3]，李淑芬、姜忠义编的高等制药分离工程[4]等）编制了我们的教学方案。《制药分离工程》课程包括理论教学和实践教学两大环节，教学过程中要重视理论课教学，同时更要强化实践环节，增强学生的工程意识。要充分认识不同教学环节的特点，对各种教学法进行分析，综合运用，开创新的教学法，更好地培养学生运用理论分析和解决工程设计中各种实际问题能力。
2.1 教学内容的设计与优化现今制药业发展很快，每年有大批新药上市。因此，制药工程专业的《制药分离工程》课程，其教学内容除了学习基本理论基础外，还应紧跟形势，使学生了解现代药物发展趋势，药品制造设备及部分药品的生产工艺流程。我们在教学计划中删减一些陈旧、适应性不强的内容，对基础课程中学过的理论仅作简要介绍，着重讲授研究成熟、应用性广的理论、方法和工艺流程。一方面通过查阅文献，掌握现代药物分离制备的最新动态，向学生介绍本学科不断涌现的新知识、新技术、新方法以及本学科与相关学科间的关系，使学生受到现代科学技术的熏陶，另一方面根据本课程应用性强的特点，强调理论联系实际，增加新型分离技术等教学内容，提出与制药工业生产实际联系密切的问题供大家讨论分析，让学生充分认识制药工业生产过程。根据学校和专业开出的基础课程内容，学科教学小组对《制药分离工程》课程的内容进行了增减。由于河南中医学院制药工程学科分属于药学院，依托于中药学及药物制剂等专业,工程基础课程开设相对较少，因此，在讲述各分离操作基本单元的工艺计算时，扩充了传递基本理论的内容，并在此基础上对药物生产常用的一些提取浓缩设备进行了全面的介绍，以满足学生具备工程基础的要求。我们将先期《化工原理》课程中基本的分离单元操作与《制药分离工程》中的分离工程原理内容整合衔接，避免了重复，同时增加《化工原理》中未讲述的分离方法。制药工程专业包括化学制药、生物制药和中药制药三个方向，方向的不同导致分离方法各不相同。我们突出中药制药方向特色，还注重介绍中药制药中的分离方法等。例如：液-固萃取、双水相萃取、液膜萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、膜分离、吸附和离子交换分离、色谱分离、水蒸气蒸馏、分子蒸馏、电泳、亲和纯化、细胞破碎和分离、泡沫分离、沉淀以及中药分离常用的水提醇沉法、醇提水沉法和半仿生提取法等。
2.2 进一步改革课堂教学方式和手段有效的教学手段和教学方法能大大提高教学效果。我们改革制药分离工程的教学手段和方法，构建和谐的课堂环境，提高了该课程的教学效果。首先，转变教学观念，调整更新《制药分离工程》课程的教学内容，强调教学内容的实践性；其次，强调理工结合，引导学生的思维方式从以科学、严谨、抽象、演绎为主的“理”与以综合、归纳、合理简化为主的“工”结合，建立用理论指导工程技术的观点及技术经济观点。在教学过程中，学生不仅应当掌握制药分离技术基本理论和方法，更重要的是要受到工程研究的思维方式和创新能力等综合素质的训练。利用理科理论知识与工科工程知识的结合，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力；第三，改进教学方法，激发学生的学习热情和兴趣，改善教学效果，提高学生学习的主动性。
传统的教学模式“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”，这种方式导致师生双方缺少交流，教与学相互脱节，重教轻学，重理论轻实践，学生学习的积极性不高。多年的教学实践证实，启发式与讨论式教学相结合的方法，即“以学生为中心、以知识掌握为基础、以能力培养为主线、以素质培养为目标”的新型教学模式，更有助于提高学生的学习兴趣。这种新的教学模式避免单向的知识灌输，通过情境教学导入工程实践问题，围绕问题的解决教会学生应用理论知识。该教学方法运用教师讲授、课堂讨论、课下习题、自学思考相结合的教学形式，注重师生互动、生生互动，引导学生积极思考，培养学生独立分析问题、解决问题的能力，提高学生理论联系实际的能力和创新能力，使学生在课程的学习过程中，切实感受到解决实际应用问题的成就感，增强自信心，激发学习主动性和创造欲[5]。
2.3 现代教学手段与传统教学方法结合，改善课堂教学效果《制药分离工程》涉及众多的传递理论、工程单元操作和分离工艺流程。在校学生大多未见过药物分离提取设备，对其缺乏基本的感性认识。长期以来，由于这些过程和设备无法在课堂上展示，在很大程度上造成了教学过程枯燥无味，给人以纸上谈兵的印象。另外，由于我国对制药企业实行GMP认证，因此，即使学生去企业进行认识实习，也难以进入洁净区参观和学习。为了使学生有身临其境的感受，在《制药分离工程》的教学中，我们采用多媒体技术，精心组织课堂教学的内容和过程，变抽象为形象，将传统教学手段难以展示的各分离单元操作及其设备工作原理用动画、影像、图像等方式在课堂上模拟演示，为学生提供了丰富的教学内容及翔实的教学资料，使得课堂教学活泼有趣，大大提高了学生学习《制药分离工程》课程的兴趣，使学生在轻松之中理解了原本枯燥的理论知识。
多媒体在教学中显现出了很大的优势，但作为教师教学活动的辅助手段，不是唯一的万应良药。因此，多媒体的使用应取决于课堂教学的内容,要根据具体内容进行传统板书与多媒体教学的合理结合,从而达到预期的教学目的。将现代教学技术和传统课堂教学方法有机结合，合理应用，促进了学生的感知与思维、理论与实践的结合，提高了学生的学习兴趣，激发了他们的学习热情，对学生创新意识的萌发、创新能力的培养和实践习惯的形成产生了重要的影响。如讲解固液萃取内容，利用三角形相图进行固液萃取的有关计算时，如果用多媒体教学，就不太容易讲清楚；而对于课程中所涉及的分离设备及工艺的讲解，若单凭传统板书加上老师的讲授，难于表述清晰，学生也很难理解，配上了分离设备及工艺图，教师一边播放多媒体，一边讲解，直观明了，则取得良好的效果。
总之，教学没有固定的模式，教师要善于根据社会需求、专业特点、学生情况，结合本专业的培养目标，合理地设计、调整、更新制药分离工程的教学内容，采用灵活多样的教学方式，在实践中不断积累经验、摸索和改良教学方法，提高制药分离工程教学质量，追踪现代制药分离工程技术前沿，为制药工程专业人才培养奠定良好的基础。
3加强实践教学环节
实践教学是实现培养人才目标的重要方面，对提高学生的综合素质，培养学生的动手操作能力和动脑思考能力，提高学生创造性思维能力，使学生成为一个复合型人才具有不可替代的作用。
如前所述，尽管我国众多高校制药工程专业开设有《制药分离工程》课程，但该课程的整体实践教学水平还处于不成熟的阶段,传统意识中还是重理论、轻实践[6]。根据人才培养目标的要求, 我们只有通过制药分离工程实验才能对课堂讲授的知识加深理解，从而提高学生的工程素质及分析、解决问题的能力。制药分离工程的实践内容要和相关课程相匹配,依附于课程教学，也有的独立于课程教学。
通过多年的实践教学，我们认为应从以下几个方面对《制药分离工程》实践教学进行探索与改革：
①调整理论教学与实践教学的比例。在坚持“厚基础、宽专业”的原则下,适当压缩一些理论教学课时,提高实践教学的比例。②增加实践教学的环节。实践教学形式可多样化，包括教学实验、实习课程设计、业务实习过程实践、社会调查研究、课外科技活动、科研训练、各类学科竞赛、参加生产实践等。通过开展第二课堂学习，学生在教师的指导下，尽早地接触实践，学习科研的方法，在不同程度上认识和掌握科研的基本知识和技能，调动学生学习的积极性和主动性；以课外兴趣小组的形式，让学生自主进行一些感兴趣的实验，自己去探索，从而形成独立思考，勇于创新的思维方式，培养学生独立工作能力。在实践教学中，充分尊重学生的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案，发挥学生的想像力和创造力。③制订相对独立的实践教学计划。围绕学生必须具备的能力和技能来设计每学年实践教学环节，统筹安排，并用教学文件的形式固定下来。④建立现代的综合的实验教学模式。在实验内容上实现由验证性试验向综合性、设计性试验转变，突出创新性和实践性，以培养学生的专业基本操作为中心，鼓励学生自主设计分离路线，进行相关物质的纯化，培养学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力。
4结语
经过几年来对制药工程专业《制药分离工程》课程的教学改革和探索，我们已经初步建立了一套可行的教学方法，提高了学生分析问题和解决问题的能力，有利于学生工程素质的培养，使学生今后从事制药工程行业工作初步具有了一定的环境适应能力、技术改造能力和科技能力，切合了制药工程专业的培养目标。今后，我们还需要不断的完善和改进教学方法，积极研究和探索新的教学方法，使课程教学质量有更大的提高。
参考文献：
[1]元英进,蒋建兰,赵广荣等.21世纪高校制药工程本科专业建设设想[J]. 药学教育, 2002，18 (3) :1-4.
[2]孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社,2004.
[3]严希康.生化分离工程[M].北京:化学工业出版社,2001.
[4]李淑芬,姜忠义.高等制药分离工程[M].北京:化学工业出版社,2004.
[5]谢守勇.非电类工科专业《电子技术》课程教学改革的探究[J].西南农业大学学报:社会科学版,2006,4(4):288-290.
[6]王章豹,刘光复,吴玉程.强化工科实践教学培养学生的工程实践与创新能力[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2006,(4) :1-5.