制药工程专业反应工程课程教学改革初探

李璐，王彦斌，苏琼，孙初锋，寇亮

（西北民族大学化工学院，甘肃兰州730030；环境友好复合材料及生物质利用甘肃省高校重点实验室，甘肃兰州730030）

制药工程专业反应工程课程教学改革初探

李璐，王彦斌，苏琼，孙初锋，寇亮

（西北民族大学化工学院，甘肃兰州730030；环境友好复合材料及生物质利用甘肃省高校重点实验室，甘肃兰州730030）

反应工程是高等院校制药工程专业学生的一门专业主干课、核心课。针对该课程教学过程中存在的教学内容与专业联系不紧密、教学效果不理想、考核不能体现学生真实学习效果、理论与实践教学脱节等问题，西北民族大学化工学院相关教师从多方面入手，做出一些有益的改革，并逐渐形成一套符合教学实际的方法，提高教学质量，取得了满意的教学效果。

制药工程；反应工程；教学设计

反应工程是高等院校制药工程专业学生的一门专业主干课、核心课，研究的是以工业规模进行的化学反应过程。化学反应过程是生产的核心，一个产品反应过程的改变将引起整个生产流程的改变，因此，化学反应过程是制药生产全局中起关键作用的部分［1］。反应工程课程的特点是以化学学科为基础，同时涉及药学、高等数学、统计学、物理学等多学科内容，对学生学习能力要求高，学生学习起来困难较多。因此，如何组织好这门课程的教学就成为教师必须认真对待的问题。笔者及同事通过多年反应工程教学实践，针对教学过程中存在的问题有的放矢，探索出了一套符合实际的教学方法，取得了满意的教学效果。

1　反应工程教学现状及存在的问题

反应工程课程面向我校制药工程专业本科四年级学生开设，共72学时，内容包括均相反应动力学、理想流动反应器、非理想流动反应器、非均相反应动力学、固定床反应器等。通过多年的课堂教学，笔者发现在教学过程中尚存在诸多不足之处。

1.1教材及讲授内容

市面上反应工程教材版本众多，但内容大多针对化学工艺专业的学生而设，其中涉及的化工产品多与合成药物关系不大。教师依据教材进行课堂教学，讲解的反应器设计方法和计算实例也都是化学工艺设计与计算，对制药专业的学生来说研究对象相对陌生，与生产实际脱节，不能满足该专业教学需要。

1.2课堂教学情况

反应工程课程知识面广，它以化学反应过程和工程问题作为研究对象，要求学生既掌握反应原理，又熟悉装置特点并将两者有机结合，即根据化学动力学原理解决工程问题，确定与反应特性相适应的反应器类型、结构尺寸和操作条件［2］。反应器原理讲解部分的内容相对较多（如化学热力学、化学动力学和反应器内流体流动情况），公式推导过程复杂，推理性强，内容枯燥，若讲解方法不当，学生很难理解，在后续反应器设计学习过程中困难较多。

1.3教学效果评价

以往的教学评价体系分为两个部分，即平时成绩和期末考试成绩，所占比例分别为30%和70%，教师根据学生考勤和书面作业完成情况给予平时成绩，再结合期末成绩计算总评成绩。由于书面作业都是课后完成，缺乏有效监督，时有作业雷同的情况发生，这就导致认真听讲、写作业的学生与消极对待上课、抄袭作业的学生平时成绩相差无几、区分度不大，这样的平时成绩考核方式容易挫伤学生的学习积极性；期末考试安排在学期末且只有一次机会，学生经常会“为了考试而考试”。这样的考核方式使得教师很难在教学过程中及时了解学生的学习效果和课堂教学的不足，学生也不能及时了解自己在该课程学习中的薄弱环节，等到考试成绩公布之后此门课程已结课，考试也没能更好地发挥应有的作用。

1.4实践教学

该课程设有36个学时的实验课，目的是加深学生对反应器的感性认识及对反应工程基本概念的理解，但目前存在3个问题：部分学生对实验课重视程度不够，没有认识到本门课的重心最后还是要落实到实践当中去，从而影响学习积极性和学习效果；由于在同一学期平行开设反应工程理论课和实验课，部分实验课进度先于理论课，学生没有理论储备，对实验内容难以理解；实验大多数为演示型和验证型，而且实验设备复杂、数量有限，每个实验小组人数较多，每次实验只有少数学生能够直接参与操作，其他学生只能观看操作演示，动手能力得不到充分锻炼，难以达到熟练操作的要求。

2　反应工程课程教学改革措施

2.1因材施教，合理安排教学内容

要想达到预期教学目标，选择适宜的教学内容很重要。据此，笔者与同事编写并出版了适合我校实际情况的参考书［1］，结合制药工程专业特点及课程要求重新设计实验内容，使得授课内容既能反映制药反应工程的学科特点又考虑到其难易程度与学生接受程度的一致。

制药工程专业反应工程课程的研究对象是制药工业反应器，教学过程中为了让学生容易理解并且激发其学习兴趣，教师在讲清反应器基本原理的前提下，一定要突出药物合成反应和制药工艺的特点［3］。授课时选择与制药相关的反应器设计，如在釜式反应器中生产氯霉素、乙酰水杨酸，在管式反应器中生产吡唑酮类药物，在固定床反应器中制备鱼腥草素等，从而使教学内容更贴近专业。

2.2选择适宜的教学方法

教师始终是教学过程的组织者、实施者，教学效果很大程度上依赖于教师教学方法是否得当。首先，教师应要求学生做好课前预习，将预习范围及重点提前告知学生，尤其是一些理论推导时涉及的求导与微积分公式等需重点强调，只有进行充分的课前预习才能保证学生在课堂学习时跟上教师的进度；其次，在课程讲授阶段，教师要详略得当，对需要重点掌握的内容耐心详细讲授，对要求广泛了解的内容简明扼要地讲解，以课堂提问的形式督促学生积极思考，提高学生学习的主观能动性；最后，应用多媒体教学，制作相应生产工艺及设备的Flash动画模拟真实生产过程，通过这些多媒体课件，让学生直观了解反应器，加深印象。另外，应鼓励教师积极参与反应工程科学研究，追踪学科研究方向和热点，只有这样，教师才能准确把握学科方向，指导学生学习时才能高屋建瓴、启发学生创新型思维［4］。

2.3制定科学合理的考核方式

科学合理的教学效果评价体系既要能客观反映学生的真实学习效果，又要能督促学生自觉学习、激发学习积极性。我们将考核调整为3部分，即平时成绩（包括出勤、课堂提问、作业），期中成绩，期末成绩，各项考核所占比例见表1。

表1　反应工程课程考核内容及其所占比例（%）

平时成绩中新增课堂提问环节，教师当堂对学生提问，并就学生的回答情况进行评分，对学生提出的问题进行细致解答，这样不但能实时了解教学效果还能督促学生在课堂上集中精力听讲、积极思考，也提高了平时成绩的区分度。考核增加了期中考试，既能让教师了解学生对课程的掌握程度，及时调整教学方式，也有利于学生及时找到不足之处，在后面的学习中有针对性地加强，最终很好地完成此门课程的学习。

2.4结合实践，深化对理论知识的理解

反应工程是一门理论和实践相结合的课程，培养学生的工程观念是该课程教学的基本目标［5］。实验课是教学的重要环节，教师要强调实验课的重要性，转变学生“重理论、轻实验”的思想，授课时应以学生为主，让学生独立思考、自己动手。制订实验计划时，充分考虑实验项目与理论课相一致，最好是讲完一种反应器即进行相关实验，从而加深学生对反应器的认识，并学习如何将理论应用于实践。为了加强实践教学效果，在保留部分验证型实验项目的同时，新增综合型和设计型实验，比如给定一些可行的实验项目，让学生自己通过查阅相关文献资料和讨论确定实验方法，设计实验路线完成整个实验。这样让每个学生都参与到实验中去，通过实验路线的设计对实验原理、设备性能进行充分了解，既有利于提高学生学习主动性，又有利于培养学生创新能力。

另外，我院也十分重视对教师实践能力的培养，每年选派教师深入工厂生产第一线，现场观摩生产设备的结构、性能及其运行情况，收集工艺数据，了解设备的操作方法，很好地锻炼了教师，有利于其将生产实践知识融入到课堂教学当中。

3　结语

通过对制药工程专业反应工程课程进行教学改革，优化了教学过程，提高了教学效果，加深了学生对理论知识的理解，充分调动了学生的学习积极性，激发了学生潜能，在传授反应工程基础知识的同时，能够更加全面地培养学生综合能力。

［1］杨丽君，寇亮，李璐.化学反应工程与制药技术研究［M］.长春：吉林大学出版社，2015.

［2］陈甘棠.化学反应工程［M］.北京：化学工业出版社，2007.

［3］廖道华，宋恭华，韩伟，等.制药工程与制药工艺相结合的教学理念［J］.化工高等教育，2014，31（2）：41-42，51.

［4］寇亮，李璐.民族院校制药工程专业药物化学实验教学初探［J］.西北民族大学学报：自然科学版，2014，35（4）：84-86.

［5］王艳，刘军.化学反应工程教学体会［J］.太原理工大学学报：社会科学版，2007（25）：62-63，66.

G420

A

1671-1246（2015）23-0060-02

西北民族大学教改立项资助项目“化学反应工程教学团队、化学工程实验示范中心、民族院校化工类应用型人才培养模式改革与探讨”（13JG-1070665123）；西北民族大学2014年研究生教育教学改革研究项目“化学课程与教学论课程教学方法改革研究”（yf201451210）