基于卓越计划的制剂工程技术与设备教学探索与实践

胡雪芹 张洪斌 邓胜松 王淮 姚日生

［摘要］制药工程专业 “卓越工程师培养计划” 的实施对课程教学提出了更高的要求，为适应工程教育的需要，本文对本专业的主干专业课制剂工程技术与设备的教学内容和教学方法进行了探讨和总结。经多年的教学实践，形成了结构合理、内容丰富、案例翔实、实践性强的教材和多媒体课件，并针对不同教学内容提出了不同的教学方法。

［关键词］卓越工程师培养计划制剂工程技术制药工程教学探索

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）10-0077-02随着中国工业化程度的提高，急需一批创新能力强的高素质、高水平工程人才。“卓越工程师培养计划”是国家高等教育为适应这一需求的重要举措，旨在促进中国工程教育的改革，加强工程实践教育，进一步提高工程教育的质量。制药工程专业实施“卓越工程师培养计划”可为现代制药企业培养符合国际化标准的工程师，其目标是围绕现代制药工业对制药工程专业技术人才的要求，培养能解决制药工程实际问题所必须具备的核心能力，即培养以化学、药学和工程学为基础，系统掌握制药工程与技术方面的基本原理和专业理论知识，能够在制药工程等相关领域从事医药产品的研究开发、技术创新、生产管理和工程设计的研发型工程师。制剂工程技术与设备是制药工程专业的主干专业课程，着重介绍制剂工程技术与GMP工程设计的原理与方法，介绍制剂生产设备的基本构造和工作原理以及与制剂生产工艺相配套的公用工程的构成和原理，使学生树立符合GMP要求的整体工程理念和设计思想，掌握制剂生产工艺技术与GMP工程设计的基本要求和主要生产设备的构造原理，熟悉药厂公用工程的组成和原理，为正确安全使用和合理选择制药设备、并能设计出符合GMP要求的药品生产车间奠定基础，是提升学生制药工程能力的关键课程。

由于该课程的主干地位，各高校制药工程专业对其予以高度的重视，结合制药工业的发展和“卓越工程师培养计划”的要求，我校医学工程学院制药工程系工程与工艺教学组在1998年就开始着手制剂工程技术与设备这门课程的教材建设，经过十多年的建设与教学实践，使教材从无到有，从有到优，主编出版了包括教材、课件和课程设计指导书三位一体的完整教材体系，在教学方法上，建立了一套科学的制剂工程技术与设备教学模式，形成了以多媒体为主，实验基地参观学习为补充，使课程教学做到理论与实践的结合，培养学生真正树立工程理念。

一、以GMP理念、先进的制剂生产工艺、关键设备和具体的制药车间工程设计案例相结合的教学内容

由于药物是一种特殊的商品，药物生产是这种特殊商品质量得以实现的关键和重要环节，除了遵循国家国际的普通法规之外，它还有特殊的法律法规——药品生产质量管理规范（GMP）必须遵循。在介绍GMP内容的基础上，结合药厂总体规划、车间卫生、制剂生产设备、制剂洁净厂房的设计等关键内容详细阐述了应遵循的原则和具体操作的措施，使学生在整体上把握GMP的概念，将GMP的理念贯穿于本课程的整个学习过程。在制剂生产工艺上，主要介绍口服固体制剂（片剂、硬胶囊和颗粒剂）、注射剂、液体制剂、中药制剂和其他常用制剂（软膏剂、膜剂和软胶囊剂）的生产工艺技术、流程以及洁净区域的划分，再按照工艺技术流程，详细介绍每种制剂重要和关键的生产设备的结构、工作原理和不同的特点，在熟悉工艺流程和不同设备特点的基础上结合本课题组为社会企业设计的实例，结合GMP规范，紧扣工程的实际情况和设计目标进行车间工程设计的讲解，重点突出设计思想、设计原则和有特殊要求工序。最后介绍工艺和设备验证的相关内容，在制药公用工程技术方面，主要介绍制药工艺用水（药用纯化水和注射用水）的生产工艺技术和设备、给水排水、采暖通风和动物房等，并介绍两种以上的制图软件使用方法。

教材是教学的依托，合适的教材能更好地沟通教与学。在确定教学内容的基础上，我们认真编写教材，形成了内容翔实、结构合理、适用性强的教材《制剂工程技术与设备》，2003年出版后2010年再版，截止到2013年月9该书的使用量达33500本。

由于该课程的工程性和操作性很强，尤其是设备和车间立体布置的相关内容，不是板书和口述所能表达的，我们结合教学内容编写了丰富多彩的多媒体课件，里面包含了大量的设计实例、图片、动画和影视资料，形成了集课件、教材与课程设计指导书为一本立体化课程，该教材获得2007年度中国石化协会优秀教材一等奖。多年来，受到同行的一致好评和广泛应用，极大地提高了课堂教学的效果和趣味性。

二、针对教学内容，采用“提问启发式、讨论式、参观操作”等多样式互动教学方法

在教学中，合适的教学方法是达到理想教学效果的重要手段，本课程围绕工艺设计的基本原则、GMP规范重点讲授，讲精讲透，把应用知识作为基本原理的延伸和扩展进行介绍，在理论和应用的结合点上进行知识的升华和创新意识的培养，而把一些同学自己容易看懂、容易理解的内容留在课后自学，以提问的方式督促自学和加深印象。同时针对不同的内容，采取不同的教学方法。

提问启发法：提问“从原料药到药物，常用的有哪些剂型？从以前学习的知识和生活经验出发，每种剂型大概的工艺流程是怎样的？这些流程又会用到什么设备？”这些问题，既鼓励思考和回顾以前学习的知识，又能活跃课题气氛，抓住学生的注意力。老师对于学生正确的思路予以充分的赞赏，也积极回应学生的奇思妙想，使学生在主动思考中接受知识点，并串联知识点。

研究讨论法：把学生感兴趣的内容放手让学生自己查资料做课件上讲台讲解或形成作业上交。结合制药工程设备与原理课程已着重讲解的设备工作原理，就某些关键设备的提出问题、进行讨论总结，为设备选型、绘图提供依据；由于新的制药设备层出不穷，我们要求学生在学习过程中组成小组，选择某一种设备从该设备的起源、发展历程、最新的进展、生产厂家、价格等方面做详尽的综述，优秀的做成课件在课堂上向同学们介绍。对于工作原理复杂的设备如无气泵、一步制粒机等，鼓励同学利用以前学习的物理化学、化工原理、制药工程设备与原理等基础知识，预习后上台讲解，讲不清楚的其他同学补充，课堂气氛轻松、讨论热烈，同学们都热切希望了解更多设备，为课程设计时设备选型打下了基础，取得了良好的教学效果。

参观操作法：由于设备的立体性和操作性，我们采取课堂学习和参观学习相结合的方式进行，课堂上通过图片、动画和影视资料进行讨论式理论学习，课间带同学们去校内制剂工程模拟GMP实习实训基地，观摩并动手操作相关设备，增加同学们的感性认识，提高了学生的学习兴趣，不少同学主动利用课余时间在基地研究这些设备。

总之，我们针对本课程不同的知识点，采用形式多样的方式调动学生学习的积极性，并提出合适的问题，启发学生，鼓励学生，让学生带着问题有目的地去学习，这些措施极大地激发了学生的学习兴趣和主动性，取得了良好的教学效果。

三、教学效果

在总结经验教训的基础上，经过多年努力，本课程取得了良好的教学效果，表现为：一是学生到课率高，基本100%，课堂气氛活跃，参与教学过程的积极性高，学生提问、回答问题、做课堂报告的比例达到50%；二是受到后继课程老师的一直好评，因本课程是主干专业课，配备三周的课程设计，学生无论在设计思路还是在图纸的制作上都体现了很高的专业水平，设计答辩时得到设计院工作人员的认可；三是学生主动要求参加全国制药工程设计大赛的人数逐年增加，且连续2年分获二等奖、一等奖的优良成绩。

今后我们还要继续探索，进一步完善内容、寻找合适的教学方法，使该课程的教学真正适应制药工程专业“卓越工程师培养计划”目标的需要，切实增强学生理论联系实践的工程实践能力，为我国制药行业培养合格的工程人才。

［参考文献］

［1］张洪斌.药物制剂工程技术与设备［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］李琼,王凯,蒋尹华等.制药工程专业国际化人才培养模式探索［J］.药学教育，2013,29（1）.