制药工程原理与设备课程教学改革与探索

2018年10月

Chemical Teaching

化工教学

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

制药工程原理与设备课程教学改革与探索

蒋 革，唐 川*，史丽颖，于大永，冯宝民

（大连大学，辽宁大连 116622）

摘　要：制药工程原理与设备是制药工程专业的主干课程，对目前该课程教学中存在的不足进行了总结，并针对这些问题，通过优化教学内容、开展虚拟仿真教学、聘任企业教师及结合实习活动等措施对课程教学进行了改革与探索，收到了较好的 效果。

关键词：制药工程原理与设备；教学；改革中图分类号：G2；R-4　　文献标志码：B　　文章编号：1003–90（2018）10–0150–02

Teaching Reform and Exploration of Pharmaceutical Engineering

Principles and Equipment Courses

Jiang Ge，Tang Chuan*，Shi Li-ying，Yu Da-yong，Feng Bao-min

Abstract：Pharmaceutical engineering principles and equipment are the main courses of pharmaceutical engineering.This paper summarizes the shortcomings in the current teaching of this course，and aims at these problems by optimizing teaching content，conducting virtual simulation teaching，hiring corporate teachers and combining internships.Activities such as activities have reformed and explored the curriculum and received good results.

Key words：pharmaceutical engineering principles and equipment；teaching；reform《制药工程原理与设备》是我校制药工程专业的一门专业主干课程，该课程系统地阐述了制药过程中各个单元操作、单元反应的基本原理及典型的生产设备。通过该课程的学习，使学生掌握原料药制备过程中化学反应工程原理、生化反应工程原理，掌握制药过程中分离工程原理，熟悉制药过程中典型设备，使学生具备基本的工程思想，为后续课程如《制药工程工艺设计》《制药工艺学》《工业药剂学》等课程的学习打下基础。《制药工程原理与设备》这门课程具有较强的综合性及实践性，且内容应用性强，为了提高学生的学习效果，本文对该课程教学过程中的一些教学体会进行总结，并对该课程的教学方法和教学手段进行探索。

1 《制药工程原理与设备》课程教学中存在的问题

制药工程高等教育在我国起步较晚，各校办学基础不同，课程设置也不同[1]，《制药工程原理与设备》作为制药工程专业的核心课程其教学过程尚处于探索及完善阶段，在教学中存在着一些问题，归纳起来主要有以下几点。

1.1 教材资源较少，教材内容不全面

主，PowerPoint课件以外的多媒体手段较少，且课件中图片、示意图多为平面图，学生对于制药过程中的原理及设备理解不够全面，对于设备的结构认识不深，相关的单元操作不清楚、不理解。

2 教学方法和教学手段的探索

《制药工程原理设备》作为制药工程专业的主干课程，对于制药工程专业学生的培养是十分重要的。针对课程教学中存在的以上问题，亟需在教学方法及教学手段上进行改进，因此，经过深入的思考及探索，采取了相应的改革措施，并取得了较好的效果。

2.1 优化教学内容

《制药工程原理与设备》是一门以药学、工程学和经济学及相关学科的理论和工程技术为基础来研究药品生产过程原理与设备的应用性工程学科[2]。目前，该课程教学中使用较广

[3]

泛的教材主要有袁其朋、梁浩主编的《制药工程原理与设备》，

[4]

王志祥主编的《制药工程原理与设备》，姚日生主编的《制药工程原理与设备》[5]，可选择的教材较少，在教学过程中常需参考化工原理、化工设备类资料。此外，现有教材中分离单元操作及设备部分内容陈旧，与实际生产过程脱节。

1.2 课程内容较抽象，与实践结合不紧密

通过对国内各大院校制药工程专业制药工程原理与设备类课程大纲及内容的调研，结合本专业培养方案，选择姚日生教授主编的《制药工程原理与设备》作为本课程的主要教材。该教材围绕制药关键过程和设备，集成工程技术原理和工程设计方法等知识，能够满足制药工程专业的教学要求。本教材共设七章，前四章突出只要关键过程的工程原理和设备，后三章介绍GMP理念、制药公用工程与设备及废弃物处理与环境保护方面知识。结合本专业培养方案以及主干课程大纲，进行模块化建设，将制药工艺学，制药工程工艺设计，工业药剂学，制药工程原理与设备课程编入工程教育模块，对课程内容、课时进行调整及优化。针对制药工程原理与设备课程主要进行以下调整：将GMP设计、制药公用系统工程、制药工程工艺设计部分内容调整至制药工程工艺设计课程中讲授。课程模块化建设使得课程之间协作良好，各课程内容充实、系统，教学效果良好。

2.2 开展虚拟仿真教学

《制药工程原理与设备》课程内容包括原料药和药物制剂工程原理及关键设备，在教学过程中，制药工程原理部分较抽象，学生较难理解，并且很难将所学的原理部分知识应用到实际的制药过程当中；制药过程关键设备部分缺少相关设备模型，通过平面图及刨面图较难理解设备结构及运行机制，且设备与现有实际生产中所用设备相差较大，对于学生今后的实习及工作缺乏指导意义。

1.3 教学手段单一

目前《制药工程原理与设备》课程的教学手段以讲授为

收稿日期：2018–07–10基金项目：2016 年大连大学教学改革项目（No.49，No.110）作者简介：蒋革（1968—） ，男，吉林延边人，副教授，主要研究方

向为药剂学。

通讯作者：唐川（1986—） ，男，黑龙江佳木斯人，讲师，主要从事

新型给药系统开发和应用。

虚拟仿真实验平台是借助虚拟现实、多媒体等技术，在计算机平台上对现有的实验室或工厂进行数字化及虚拟化，可为学生提供与真实实验室或工厂相似的环境。《制药工程原理与设备》借助本专业虚拟仿真实验室，在计算机上对课程中涉及到的单元反应、单元操作进行虚拟仿真教学，使学生能够对所学的制药工程单元操作、单元反应及典型设备有直观的认识，并且部分单元操作及典型设备中，学生可对设备进行控制、操作，增强学习过程的趣味性，使学生对课程内容更加感兴趣。虚拟仿真教学方法的引入，可作为理论教学的补充，加深学生对制药过程原理及设备的理解。

2.3 加强教师队伍建设，聘任企业教师

制药工程专业作为工程技术学科需要能够将所学的理论知识与实际应用相结合，因此在实际教学中需要一批具备工

（下转第175页）

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Industrial Production

工业生产第44卷第10期

2018年10月

表2 3X130t/h CFB锅炉煤仓改造前后堵煤情况对比

堵（断）煤次数（次/天）

改造前改造后

38..8

1.改造前统计时间：2014年10月2日—10月10日2.改造后统计时间：2014年11月6日—12月7日

图2 给煤机落煤斗设计图

6 结束语

越南北氮项目3台130t/h循环流化床锅炉长周期运行，表明原煤仓的改造是成功的，可以得出以下结论。

1）煤仓内衬采用5mm厚超高分子量聚乙烯板HDPE，其耐磨性能好，与煤的摩擦系数低。

2）给煤机落煤斗四面各引入2股0.5MPa的压缩空气，增加煤的流动性。

参考文献

[1] 黄敦烈.410t/h循环流化床锅炉原煤仓堵煤问题改造探讨[J].机电工程技术，2007，36（12）：101-102.[2] 陈玉国.循环流化床锅炉给煤系统堵塞解决方案[J].中国新技术产品，2010，（10）：129-130.[3] 李.锅炉输煤系统防堵改造措施[J].电力安全技术，2005，（5）7：34~36.[4] 李金龙，王玉霞.煤仓堵塞基理及防堵措施探讨[J].宁夏工程技术，2002，（1）：82-85.[5] 张宗军，李军庆，张淑民.防煤仓堵塞方案研究[J].西部探矿工程，2012，（2）：179-182.

图3 给煤机落煤斗实拍图

仓内衬有超高分子量聚乙烯板HDPE，煤与仓壁的摩擦力极大

减小，运行疏松机便能及时地消除堵煤情况，不会出现炉温过低出现锅炉跳停现象。

改造前后堵煤次数对比见表2。

（上接第150页）

程背景的教师参与到课程的教学中。在《制药工程原理与设备》课程的教学中，我们聘请了企业高级工程师进行部分课程内容的讲授，企业教师以工厂生产经验为基础，主要介绍药物生产中设备的基本原理与操作，结合实际生产中的案例，讲解生产中需要注意的事项。实际生产案例的讲解可以引起学生的学习兴趣，集中学生的注意力，从而提高教学效果，使课程的讲授更加贴近实际生产。

2.4 与实习活动相结合

养发挥着重要的作用。本专业通过对《制药工程原理与设备》课程教学的思考，通过优化教学内容、开展虚拟仿真教学、聘任企业教师及结合实习活动等一系列教学改革措施，收到了较好的效果，提高了学生对制药过程的理解，加强了学生的工程实践能力。

参考文献

[1] 唐川，蒋革，于大永，等.制药工程工艺设计课程教学改革与探索[J].广州化工，2016，44（04）：148-149.[2] 张景亚，殷鹏辉，岳丽丽.仿真实验在《制药工程原理与设备》实验教学中的应用[J].生物技术世界，2013，（11）：106-106.[3] 袁其朋，梁浩.制药工程原理与设备[M].北京：化学工业出版社，2009.[4] 周长征.制药工程原理与设备[M].北京：中国医药科技出版社，2015.[5] 姚日生，张洪斌，徐红梅，等.制药工程专业课程体系建设与教学实践[J].化工高等教育，2002，（03）：39-41.[6] 陈洪玉，王斌，赵洪波.应用型人才培养背景下的制药工程专业实验课程与实习实训相结合的探索[J].才智，2014，（27）：216.

工程类专业中，生产实习是非常重要的实践环节。根据

本专业课程进度安排，本课程结束后的暑期安排学生进行生产实习，由企业专业技术人员讲解后进入到企业中进行轮岗实习，学生在实际的生产岗位中能够对制药过程及相关设备有更直观的了解，能够将所学的理论知识与实际生产过程相结合，进一步加深学生对本门课程的理解[6]。3 结束语

《制药工程原理与设备》是制药工程专业中一门主干课程，是理论与实践联系较紧密的一门课程，对学生工程思维的培

（上接第162页）

态设计和动态控制还存在一些不足之处，但是相信在相关技术研究人员对该RDWC-SER技术不断改进和完善下，在不久的将来，RDWC-SER技术一定会取得巨大的突破，同时也会为我国化工生产行业的进步和发展做出更大的贡献，这也正

是我们所期望看到的结果。

参考文献

[1] 熊小然.乙酸甲酯隔离壁反应蒸馏塔外部环流系统的设计与比较[D].北京：北京化工大学，2017.

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