時間:2023-11-28 16:18:47
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇制藥工程的特點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
近年來,醫藥安全成為社會詬病的主要對象,劣質藥品、假冒藥品、違規藥品等在市場的流通,不僅造成消費者的重大經濟損失,甚至造成生命和健康的威脅,是國家法律治理的重點對象。藥品是一種特殊的產品,直接影響著使用者的生命和健康安全,世界范圍內對藥品質量的監督管理都很嚴格。同時,隨著社會經濟的不斷發展,藥品種類和產量的不斷增多,并作為一種常見商品在市場流通,逐漸制藥工業也成為國民經濟支柱產業之一。
1制藥工程技術概述
實事求是地說,我國的制藥工業整體水平不高,一方面制藥技術、研發能力遠落后于國外發達國家,尤其在藥物合成技術方面(包括生物合成和化學合成);另一方面,在生產設備、生產工藝等方面也存在較大弊病,限制了醫藥產品的質量和產量。積極開展制藥工業技術創新,對我國經濟、民生、科技等都具有重要的意義。結合我國現實情況分析,制藥工程技術主要包括兩個方面,即工藝和設備。
1.1工藝分析第一,針對制藥過程的技術分析。一般來說,制藥過程就是對藥品生產流程的模擬,其中涉及化學、物理學、生物學、數學等多種學科的應用,通常一種藥品的制造,事先要按照其化學性質進行組合實驗,反復對比,找出藥品與疾病之間的關鍵要素,減少風險和副作用,最終才能批量生產。以合成藥品為例,當前已經進入了“科學設計時期”,即“反合襯分析”,從疾病特點與合成目標分子出發,利用化學反應的邏輯知識進行分析,并設計出科學的合成路線。第二,針對制藥批量技術的優化。制藥企業針對工藝特點建立生產線,需要詳細剖析各個流程的特點,如高溫處理、滅菌處理等,確保每一個環節都精確無誤。但隨著技術的發展,新的設備會不斷投入使用,就要進一步從產量和質量角度對工藝進行優化,以提高經濟效益。第三,針對制藥質量的監督管理。質量是企業生存的底線,尤其是制藥企業,其產品關系到人民群眾的生命健康安全,因此必須從制藥工程技術角度入手,建立一套完善的藥品質量監督體系,并按照國家規定開展審核工作。
1.2設備分析制藥設備與制藥工程技術之間存在密切的關系,特別針對藥物合成方面,發揮了很大的限制作用。近年來,隨著藥品生產質量管理規范(GMP)的推廣,制藥設備主要體現出以下幾個趨勢。第一,從加大藥物合成技術研究力度出發,在設備設計、設備選型、設備安裝、設備操作等方面加大投入,一方面符合國內藥品生產質量要求,另一方面,向國際高標準要求靠攏。第二,制藥設備加大生產環節的管理。在藥物合成技術的前提下,需要對藥品成分進行必要的分離、濃縮、還原、氧化、鹵化等處理,復雜的只要工業需求就決定了設備的多樣性、綜合性;因此,開發易于清洗、便于滅菌消毒、方便保養維護的新型設備就成了必然需求,一方面可以有效減少制藥工業生產中的失誤幾率,另一方面,可以有效減少對生態環境的污染。
2制藥工程技術創新
2.1加強高新技術制藥人才的培養藥物合成技術在整個制藥工程技術體系中處于頂端位置,具有復配型居多、藥物更新快、工藝復雜、周期較長等特點,我國制藥工程技術整體落后于國外發達國家,究其原因,人員因素占據很大部分。現代制藥工業技術在我國起步較晚,國內缺乏完善的人才培養體系,專業知識、理論較為缺乏,尤其是涉及制藥工業中創新性人才的培養,即缺乏理論方向,也缺乏必要的實踐環境;因此,必須確立高新技術制藥人才的重要地位,積極構建培養的環境,以最快的速度建立起我國自主知識產權的制藥工程技術模式。
2.2借鑒國外發達國家的生產經驗進入21世紀,全球經濟一體化的趨勢越來越明顯,任何產業之間都不是孤立的,再合作范圍上也從國內延伸到了國際。通過借鑒國外發達國家制藥工程技術的理論和實踐經驗,以及化學技術、物理技術、生物技術等方面的先進成果,不斷彌補我國制藥工業的技術缺陷,縮小與國際先進水平的差距。
3結語
改革開放以來,隨著我國經濟發展不斷進步,人民群眾生活水平不斷提升,對自身健康維護的意識也越來越強烈。藥品安全是一個全社會共同關注的話題,這直接對我國制藥工程技術提出了更高地要求,要不斷完善,不斷創新,才能適應國家法律要求和市場的認可,實現經濟效益和社會效益的平衡。同時,積極創新制藥工程技術,可以有效減少對資源的浪費和環境的破壞。
作者:蔣棟 單位:浙江新賽科藥業有限公司
關鍵詞:制藥工程;儀器分析;教學方法
制藥工程專業是化學、藥學、生物學、工程學交叉結合發展的工科專業,目標是培養從事藥品制造的工程技術應用型人才。我國制藥工程專業在1999年正式開始招收本科生,隨后開設制藥工程專業的高等院校數量迅速增加[1],發展速度和規模十分驚人。近年來,我國醫藥產業整體呈現快速發展勢頭,對具備豐富理論知識、掌握生產技能、熟悉行業管理和運行、能發現現場問題并解決問題的復合型制藥工程人才的需求越來越緊迫。
對比全國開設制藥工程專業的高等院校,雖側重點各有不同,但有一點,都將《儀器分析》課程作為該專業本科生的重要專業基礎課。究其原因,《儀器分析》廣泛應用于藥學領域的藥物分析,包括鑒別、檢查、含量測定、作用機制、藥代動力學等,以確保人民用藥安全。《儀器分析》因分析方法繁多,每種儀器都有相對獨立的分析原理、結構特點和操作應用等,如何在有限的學習時間內使學生掌握多種分析儀器,就需針對專業特點,優化教學內容,加強教學效果,更好地培養學生的實踐能力和創新能力。結合以往教學經驗,本文初步探討了制藥工程專業《儀器分析》課程理論教學中的幾個教學問題。
一、結合專業特色,優化課堂內容
制藥工程專業作為一個工科專業,有別于其他理科藥學,主干課程的設置更注重與生產實際相結合。《儀器分析》課程在教學內容上應結合制藥工程專業需求,重點培養學生依法對藥品進行分析檢驗。在本領域中較為廣泛應用的方法包括:高效液相色譜、氣相色譜、質譜、紫外可見分光光度法、原子吸收分光光度法、電位分析法等。而核磁共振波譜、X射線衍射、熱重分析等分析方法,藥廠用量少。對前者,可將其作為學習重點,反復練習,為學生以后的實際工作需要打下堅實基礎。對后者,可在教學中做相應調整,作為開拓學生知識面的補充。以此,針對藥學專業實際,精選教學內容,突出制藥工程藥學特色,主次分明,才能達到理想的教學效果。
二、注重歸納總結,提高學習效率
《儀器分析》課程融合了光學、電磁學、原子分子結構、電化學、計算機科學等眾多學科知識,且新儀器、新技術的發展更是日新月異。再加上課程各章節的內容之間關聯性并不太大,所以在《儀器分析》的教學過程中,往往會出現需要講授的內容太多,授課效果不好,出現教師覺得難講,學生覺得難學的現象[2]。針對此課程特點,在開課的緒論講述中,給同學們推薦三條學習方法。
1.抓住主線。《儀器分析》的整本教材中每一章節就是一種獨立的儀器分析方法,強調學生在腦中構建知識框架,整本書是一層樓,每一種分析方法就是一個房間,在這個房間中我們需要學習這種方法的特點、原理和方法、用途。
2.歸納共性與個性。以儀器的工作原理或結構來看,從大類可以分為光譜方法、色譜方法等,這些同大類的方法在工作原理、儀器結構、實踐應用等方面具有共性。如氣相色譜和高效液相色譜,二者的共性是都是用來做復雜混合物的分離分析,且在儀器組成單元上類似,二者的區別在于流動相不同(高效液相以液體做流動相,氣相以氣體做流動相),分析對象不同(氣相分離沸點低的物質,液相分離沸點相對高的物質)等。從歸納共性和區別個性上,引導學生進行綜合對比,使學生掌握不同儀器分析法的原理、分析方法的共性,同時掌握各自的特點,從而對各分析方法之間的聯系與區別能更好地理解。
3.處理好整體與局部的關系。每種分析儀器,都有相應的結構流程,在結構流程中,又有其關鍵部件。授課中,清晰地給出流程圖和重點標出關鍵部件并詳細解答,可以提高學習效率。
三、采用多媒體,教學事半功倍
現代教學模式中,各學科都在引入形象的多媒體教學。《儀器分析》作為分析化學的重要組成部分,涉及的儀器借助多媒體更能發揮其潛在的優勢。課件可圖文并茂、色彩豐富,框架表格清晰,且可大大節約教師畫圖、板書的時間,把時間更多地分配到師生互動和共同探究問題上。另外,在課件中,可嵌入智能化的仿真實驗模塊,在仿真實驗中,學生可根據形象的儀器,鞏固基本理論知識,直觀地熟悉儀器結構和操作流程,模擬實驗操作,彌補大型儀器不能實際上手操作的不足。
四、改革考核方式,理論實踐結合
傳統的考核方式一般以閉卷考試呈現,這種模式比較形式化,且目標狹隘,方式單一,學生往往會以考前突擊背誦的方式獲取高分,考完后又茫然,這嚴重地阻礙了對學生綜合才能的培養和進步。《儀器分析》是一門實踐性很強的課程,筆者嘗試在考核中適當減少原理部分的內容,在實驗動手能力上增加比重。授課期間,讓學生自擬題目,通過圖書館或網絡收集國內外相關儀器和分析方法的發展動態,以小論文的方式給出解決方案,以此培養學生獨立思考并通過各種方式解決問題的能力。小論文的質量以一定比例折算,計入期末成績。另外,學生在實驗過程中所體現出來的實際動手操作能力,也以恰當的比例計入期末成績中。學生的最終成績是筆試、小論文成績和實驗成績的綜合。制藥工程專業本就要求學生具有良好的實驗動手操作能力,這種考核方式有助于讓學生重視理論和實踐的結合,真正學好儀器分析知識并用諸于未來。
五、總結
《儀器分析》是一門不斷發展的學科,需要教學者根據本學科的發展現狀和趨勢,針對教學內容,在教學中不斷調整。同時,應緊密聯系制藥工程專業的專業特點,大膽創新并實踐,以期培養出更多適應社會需求的制藥工程人才。
參考文獻:
關鍵詞:微生物學;教學改革;制藥工程專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)42-0128-02
一、目前存在的問題
我校制藥工程專業將專業定位成工程類,開設了較多工程類的課程,對微生物學這門課程不夠重視;該課程設置為專業選修課、考查課;缺少實踐環節;缺少專業特色。使學生走進“制藥工程只需要面對制藥的儀器設備,知道制藥的工藝就可以了,微生物學對我們專業沒用”的誤區。導致學生學習微生物學的動力和興趣都不高。因此,有必要對制藥工程專業微生物學的教學內容、教學方法等方面進行改革和思考,幫助學生走出誤區。
目前關于制藥工程專業的微生物學教學的探討相對較少,僅從教材和實驗教學有少量探討。因此結合銅仁學院制藥工程專業教學課時較少,缺少實踐部分教學安排,考核方式為考查等課程設置中出現的問題,課題組從教學內容、教學方式、教學手段、考核方式等方面對該專業微生物學課程教學進行了有益的探索,為促進制藥工程專業微生物學教學的完善,為培養應用型人才奠定堅實的基礎。
二、選擇教材和教學內容
1.教材選定。教材選擇方面充分考慮銅仁學院制藥工程人才培養方案的設置,突破原有的一門課程一本教材的固有觀念。選擇滿足既要基礎知識又要專業應用相關知識的專業需求的教材。但目前尚無專門針對制藥工程專業的微生物教材。因此,初步確定教材選用黃秀梨主編的《微生物學》與沈關心主編的《微生物學與免疫學》。
2.教學內容選定。(1)理論教學內容。教學內容選擇主要從幫助學生建立系統的微生物學概念,以及聯系藥物的生產實際,理解微生物與藥物及藥物生產的關系兩個方面著手考慮。黃秀梨主編的《微生物學》的內容作為微生物學基礎知識部分,幫助學生建立有菌、無菌、什么菌的概念和意識;掌握微生物生長和繁殖、代謝,微生物控制、菌種保藏等制藥工程專業密切相關的微生物基本知識。沈關心主編的《微生物學與免疫學》的內容作為微生物在制藥專業中應用的知識,幫助學生了解藥物生產過程中微生物的影響和處理方式、微生物藥物的重要地位、研究步驟、生產過程;了解常見的病原微生物等。結合專業特點深入介紹微生物在制藥中的應用對制藥過程的影響;有害微生物的控制;抗生素的制備及應用;微生物其他產物在制藥中的應用;藥品的微生物學質量控制;藥品的微生物學質量控制等微生物在制藥應用的相關知識。(2)實踐教學內容。銅仁學院制藥工程專業也同其他大多數高校的制藥工程專業一樣忽略了微生物學在制藥工程中的重要性,課程中未設置實驗課程。為幫助學生掌握微生物學的基本實驗機能,增加了實驗課,主要包括培養基制備、接種、培養,自然界純種微生物分離,細菌檢查及其生理生化反應,菌種保藏等以微生物控制為基礎的實驗課程。使學生掌握微生物研究與應用的基本技術,培養學生發現問題、獨立思考與創新思維能力,增加學生就業面。
三、合理的教學方法
在教學過程中,同時針對不同的內容,采取不同的教學方法。總體思路為基于學生已有的知識,以微生物在制藥工程中應用的實例為主線引導學生主動學習書本知識。讓學生感受到微生物在自己專業中是如何應用,引起學生對微生物學的興趣,再講解基本原理等重點和難點。
1.探討式。借鑒慕課的教學方式,學習之前先提出問題或案例,要求學生課前進行學習,課堂上分組就問題或案例用微生物學知識進行討論討論。例如抗生素頭孢的生產,在課前首先提出分組查閱頭孢的生產過程、生產菌株,產生的機理,生產過程中微生物需要如何控制,如何確定藥品的質量等內容,再回到課堂就自己查閱到的知識與同學交流、探討。以此活躍課堂氣氛、引起學生濃厚的興趣。對于學生不懂的知識,充分利用學生已有的知識逐步引導學生理解,取得了很好的教學效果。
2.研究式。教學過程中注意將最新的研究引入到教學中,豐富和更新教學內容,提高教學效果。通過建立以科研輔助教學,以教學促進科研的互補的模式。引導學生培養科研思維、學習科學研究方法。鼓勵有興趣的學生參加教師的科研項目,參與鍛煉動手操作,發現問題、解決問題的能力,提高學生的科研素質。
3.自學式。對于內容相對簡單,學生容易理解,并且有較多獲得渠道的部分章節選擇由學生自學,利用少量的課堂時間,讓學生上講臺講解自己學習的知識。既可以促進學生自主學習的興趣,同時還能鍛煉學生表達能力、語言組織能力,幫助學生克服怯場或膽小的問題,提高學生的自信。
四、多樣化教學手段
根據微生物學的特點,在教學過程中借用現代化手段,幫助學生理解。將文字、圖片、動畫、視頻、聲音等手段將內容簡潔、直觀地展現在學生面前。節約時間的同時進一步提高學生學習興趣。
五、考核
通過教學內容的選擇,教學方法的搭配雖然能在一定程度上提高學生學習興趣,促進學生自主學習;但尚不足幫助學生合理分配學習壓力。需要通過合理設置考核方式、考核內容,將學習壓力分散到學期的各個時段。考核分為平時考核與期末考核兩部分,比例為平時考核50%;期末考核50%。平時考核中包括4次課堂考核占50%,平時作業,課堂討論,課堂講解,考勤、平時回答問題分別占10%;期末考核包括期末筆試和實驗考核分別占70%和30%。實驗考核通過期末操作考核體現。可提高學生對實驗的重視。
本科“導師制”在國內外各高校已逐步形成規模并取得了良好的學生管理實效。基于制藥工程專業特點和人才培養需要,提出一套由年級輔導員、專業課教師和教學管理人員組成的多元學生管理體系。該模式融合了人才培養與學生管理雙重職能,是對傳統學生管理模式的補充和創新,也是對傳統本科生導師制的豐富和改革,為構建面向企業、面向應用的制藥工程人才培養模式帶來新的思路。
關鍵詞:
學生管理模式;多元化;導師團隊制
20世紀90年代以來,制藥業的迅速發展,極大推動了市場對制藥工程專業人才的需求。以實踐與國際化為特色,著眼于藥品質量和制藥過程效率的雙向定位人才培養理念[1],藥品的“研發—生產—銷售”全生命周期的人才培養語境,對我國制藥工程專業人才培養工作提出了新的要求。“導師制”作為一種卓有成效的人才培養模式[2],對培養制藥工程專業學生的創新思維能力、分析問題和解決問題的能力,以及藥品質量管理理念和實驗實踐操作能力,具有積極的促進作用[3]。傳統的本科“導師制”的研究與實踐重點在于學業教育,而調動專業課教師、年級輔導員和教學管理人員多方參與,融合人才培養與教學管理雙重任務的新型多元化學生管理模式是本文的研究重點。
1制藥工程實施導師團隊制的理論基礎
1.1“導師制”學生管理思想
(1)基于“緘默知識理論”視角的學生管理思想“緘默知識”是指那些不能用系統表述的知識,由英國物理化學家和思想家波蘭尼(PolanyiM)在《人的研究》(1958)一書中首次明確提出。作為一種不能演說的知識,波蘭尼認為“好的學習就是聽從導師的指導,通過觀察導師的行為方式,科研新手能夠更加快速的掌握科研技巧。”導師團隊機制所建立的親密平等的交流是獲得緘默知識最有效的途徑,學生在與老師和同學交往的過程,就是接受教育的整個學習過程[4]。(2)基于“多元智力理論”視角的學生管理思想“多元智力理論”由哈佛大學心理學教授加德納(HowardGardner)博士于1983年提出。“多元智力理論”認為個體智力存在獨立的表現方式,這些表現方式是錯綜復雜、有機并以不同方式及程度組合在一起的。導師團隊的指導思想也就是加德納的“多元智力理論”所闡述的內涵[5]。多元智力理論指出學生有自己的個性,各自的智力優勢領域,對學生的教育必須“因材施教”,而基于導師團隊機制的學生管理模式能夠實現這一要求。
1.2制藥工程專業學科特點
制藥工程是一門由化學、藥學、化學工程以及生物工程等交叉結合發展而成的一門新興的邊緣學科[6-7]。其學科特點主要表現在以下三個方面:(1)學科交叉性質明顯現代制藥企業工業化過程繁雜,包括藥品材料的預處理、純化、干燥、包裝等各單元工藝過程,要求制藥工程專業學生掌握的知識涉及化學、生物技術、藥物分析、工程管理等諸多學科領域。只有建立這種多學科交叉的人才培養模式,才能有效滿足未來制藥工業對人才的基本要求。(2)人才需求多樣化顯著我國制藥行業的快速發展,迫切需要各類創新型制藥工程人才。這種人才需求的多樣性要求制藥工程學生不僅要具備一定的專業理論知識,還應該具備一定的實踐能力和科研能力,能夠從事藥品研發、藥物生產、藥事管理等工作[8]。(3)就業需求與大學生工程技能培養存在結構性失調隨著制藥工業的快速發展,制藥工程專業就業市場迫切需求員工具備操作性更強,科技含量更高的技能,而目前我國制藥工程培養的人才更多注重理論知識的傳授,對于實踐技能的培養和教育,由于受到多方面因素干擾,沒有引起高校的足夠重視[9]。制藥工程專業大學生所掌握的基本工程技能與就業市場迫切需要的技能之間形成結構性失調。制藥工程專業的這些學科特點,要求在該專業人才培養過程中,需要創新人才培養方法,構建一套符合制藥工業需求的學生培養與管理模式。
1.3制藥工程實施導師團隊制的意義
本科生導師制是指在實行班級制和輔導員制度的同時,聘請具有較高思想道德素質和業務素質的教師在師生“雙向選擇”前提下擔任學生的指導老師,對他們進行思想引導、專業輔導、生活指導、心理疏導的學生管理和教育制度[4]。本科生導師制不同于研究生導師制,研究生導師制具有顯著的科研導向性[10],而本科生導師制更加注重對學生的學業規劃、思想品行、心理情感等層面的指導。本文提出的基于“導師團隊制”的多元化學生管理模式,集成了傳統本科生導師制和研究生導師制的各自優勢,在確保學生完成本科課程學習任務的同時,重點拓展本科生的科研意識、科研能力和實踐操作能力。導師團隊由教學指導教師、科研指導教師、青年教師、輔導員和教學管理人員組成。該模式融合了制藥工程人才培養和學生管理兩大主要職能,是對制藥工程專業學生培養與管理工作的有益嘗試,對于培養專業素質高、綜合能力強、富有開拓精神和科研能力的卓越制藥工程師具有重要的理論價值與現實意義。
2制藥工程專業基于導師團隊機制的多元化學生管理模式
2.1設計原則
基于導師團隊制的多元化學生管理體制設計應注意三個方面的內容:一是體制的互動性,激發上層領導和基層專業課教師及教學管理人員的工作活力;二是簡化體制的結構層次,使整個體系對于領導層的決策快速響應,便于管理;三是體制的整合性,發揮導師團隊的凝聚力和資源整合力。
2.2多元化學生管理模式
制藥工程專業多元化學生管理模式是以“制藥工程”專業黨支部為領導核心,以導師團隊為中堅力量,以年級輔導員和教學管理人員為輔助的學生管理模式。
2.3導師團隊的構建
制藥工程黨支部統一部署導師團隊的人員配置,選擇教學水平高、科研能力強、樂于奉獻和付出的優秀教師,組成若干個導師團隊。每個團隊設青年教師3名,教學指導教師3名,科研指導教師1~2名。教學指導教師負責向學生介紹制藥工程專業的學科特色、培養目標、教學計劃和教學內容,從整體上使學生了解熟悉所學專業的整體脈絡,使學生對制藥工程專業的學科內涵和就業方向有清楚的了解,增強學生專業學習的信心。引導學生明確學習目的,端正學習態度,激發學習動機,培養學生的自主學習能力;了解學生的學習動態,對學生在專業課程學習過程中遇到的疑難問題進行有針對性的輔導,幫助學生擺脫學習困境。在階段性學習任務結束后,幫助學生了解自己的學習興趣和潛能特長,規劃畢業后的就業方向或研究生攻讀方向。科研指導教師負責培養學生的科研意識、創新思維、實踐技能和創新能力。積極鼓勵學生參與自己的科研課題。科研導師分配科研任務給學生,并指導學生通過查閱學術期刊,篩選所需要的學術信息,獨立或小組討論完成實驗方案的設計,并綜合運用理論知識和實驗技能進行實驗。通過不同實驗結果的對比,發現規律,反復實驗,直至達到實驗目的,在科研指導教師指導下撰寫并發表學術論文。通過這種科研活動,調動學生學習的積極性、主動性和創造性,變被動學習為主動學習,在其過程中培養學生發現問題,解決問題的能力,提高他們的創新能力、創業能力和工程意識,增強學生的就業競爭力[3]。青年指導教師發揮他們的年齡優勢,關注學生的思想動態,心理狀況,人際關系和情感世界,對學生的思想政治教育、心理健康及遵紀守法等方面進行引導教育,幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀、成才觀、榮辱觀;參與學生“獎、貸、困、補”的評比和指導,促進學生知識、能力、素質協調發展。年級輔導員與傳統輔導員制中的輔導員職責一樣,負責學生的日常管理,配合導師工作;而教學管理人員則負責協調各位導師在教學工作、科研工作與導師工作之間中的平衡關系,做好學生與導師的橋梁與紐帶,充分發揮導師團隊各方面的優勢資源,同時負責對導師的指導工作進行督促檢查,對導師的工作進行績效考核,為整套學生管理模式的順利實施提供保障支持。
2.4績效評價
制藥工程黨支部通過建立橫向溝通機制,完善導師團隊的指導評估體系和日常監控機制,對導師團隊的工作業績進行監督和檢查,保證導師團隊的教學指導和科研指導效能,保障學生管理取得實效。績效考核采取主觀評價和客觀評價相結合,定性評價和定量評價相結合,全面、具體、真實地反映導師指導機制的指導效能。評價結果作為指導教師績效考核的重要參考依據,績效考核結果與教師的績效工資及各類評獎評優掛鉤。
2.4.1主觀評價
在多元化學生管理創新模式每應用一個學年后,召開制藥工程專業多元化學生管理模式論證會,總結多元化學生管理模式的實踐應用情況。每個導師團隊的科研指導教師代表、教學指導教師代表、青年教師代表分別就一年來的指導教師工作進行總結匯報,每一個導師團隊的學生代表就一年來接受導師組指導的學習體會進行大會交流。
2.4.2客觀評價
設計“制藥工程專業導師團隊機制的多元化學生管理模式調查問卷”,基于Delphi專家調查法,通過對各類指導教師和管理人員進行咨詢完成調查問卷的指標篩選與修正,建立一套較為科學合理的導師團隊機制的學生管理模式評價指標體系。指標評價采取Likert量表的形式,分別賦值非常重要(5分)、重要(4分)、一般(3分)、不太重要(2分)、不重要(1分)五個等級。通過調查問卷客觀評價指導教師的指導效能及該學生管理模式的應用效果。建立多元線性回歸,找出該學生管理模式實踐過程中的影響因素,進一步探討如何加強學生管理模式理論研究和管理實踐。除此之外,結合學生年終滿意度調查、學生期末考試通過率、學生參與科研項目及發表文章數量統計、參與課外活動及獲獎數量統計、小組間學生綜合測評排名評比等多種具體指標,對本項目成果進行測評。
3結語
基于導師團隊制的多元化學生管理模式是培養創新型制藥工程人才的有益嘗試。該模式通過導師團隊的幫、帶、教,使學生對課本知識的抽象理解轉變為實踐認知。同時,導師團隊制還將學生的學業教育、科研能力培養與學生日常管理工作有機融合,因材施教,對學生課程學習進行有針對性的輔導,培養學生的科研意識,提高學生科研創新能力,增強學生就業信心和社會適應力,為構建面向企業、面向應用的制藥工程人才培養模式帶來新的思路。
作者:羅丹 袁明 宗智慧 袁菲菲 張恩立 單位:蚌埠醫學院公共課程部
參考文獻
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針對《制藥設備與工程設計》課程教學模式存在的局限和問題,以開展“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽為手段,以培養學生實踐能力、創新思維、競爭意識和團隊協作精神,提高教師教學水平和科研水平為目的,從制藥設備與工程設計的課程教學內容、教學方法、實踐方式三個方面提出了改革與創新方案。通過教學實踐證明,學生的專業能力和競賽能力均得到了全面的提高。
關鍵詞:
學科競賽;全國大學生制藥工程設計大賽;制藥設備與工程設計;教學改革
1學科競賽在培養實踐創新型人才中的作用
學科競賽是高校推動教學與實踐結合,提高學生創新能力和實踐能力的一個重要方式,更是培養應用型專業人才的有效途徑之一[1-2]。“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽由教育部高等學校藥學類專業教學指導委員會主辦,中國醫藥集團聯合工程公司協辦,宗旨是為了引導和激勵學生結合現代醫藥工業的發展趨勢和技術需求,綜合應用所學知識開展工程設計實踐活動,培養學生工程設計能力,強化學生的工程實踐能力、工程創新能力和團隊協作精神,發現和培養一批社會所需要的卓越工程師,推動中國大學制藥工程和相關專業教育的發展。在其他方面,學科競賽增加了企業與高校之間的交流機會,引導學生利用所學知識去解決實際工程過程中遇到的問題,讓學生有直面困難的勇氣和能力,更有直面社會的能力。
2課程教學現狀
《制藥設備與工程設計》是制藥工程專業教學的一門專業核心課程[3]。該課程以專業課、專業基礎課為基礎,緊密聯系生產實際,綜合研究制劑生產實踐的應用性工程學科[4-5]。其培養目標是加強學生工程實踐能力,培養學生的工程技術能力、創新能力和創業能力。2014年和2015年,本校分別組織了第四屆和第五屆“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽。通過比賽,我們發現學生在面對競賽題目時不知道如何下手,而且在設計過程中沒有具體的思路。究其原因主要存在以下幾個方面的問題。
2.1培養工程意識欠缺
在教學過程中,教師主要著重于基本理論知識的講解,忽略應用性和工程能力的培養,導致學生不能將理論與實際相結合,一旦遇到實際問題時不知從何處下手解決,也不會使用技術標準規范等工程工具、圖表等工程語言來表達設計方案和工程技術思想,這也往往是許多用人單位不愿意錄用應屆大學生的原因。
2.2課堂理論教學與實際生產需要存在差距
課程教材內容在編寫上注重理論教學,重點講授各個單元生產設備的結構、工作原理、工作過程及適用范圍,都與生產實踐有關,教學內容過于抽象和枯燥,學生又缺少實踐經驗,難以理解,導致學習興趣不高,而且教材內容更新不及時,導致理論教學與實際制藥生產需要之間存在著較大的差距,教師講授起來很辛苦,學生學習起來也很費勁,導致教學效果不好。
2.3學生對新型制藥設備缺乏關注
隨著科學技術日新月異的發展,GMP認證制度的不斷推進,各種新型制藥設備不斷面世,車間設計的水平和要求不斷提高,而現有的教材所涉及的大多數是傳統的制藥設備,以致學生較少關注有關藥廠各種生產設備的發展變化,對新型制藥設備缺乏了解,導致學生課堂所學知識與社會、與實踐脫節。
2.4課程內容多,實踐性強,學生學習積極性差
由于《制藥設備與工程設計》這門課程既有難度又有廣度,涉及的知識內容很多,且都與生產實踐密切相關,應用性強,而藥廠實際生產過程中的情況又非常復雜,設備更新換代也很快,學生學習時感覺枯燥乏味,導致學習積極性差,甚至產生厭學情緒,以致課堂作業和課程設計都存在嚴重的抄襲現象。
2.5師資力量薄弱
制藥工程專業是藥學與工程交叉發展的應用學科,既要具備藥學的特色,又要體現工程性質的特點,而學校教師大多數是從一個學校到另一個學校,缺少工程技術類的教師,使得制藥工程專業局限于藥物合成、藥物分析、生物藥物、藥物劑型等方面的研究。
3基于學科競賽的課程教學改革與創新
“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽作為各類學科競賽中的重要賽事,它需要具備綜合運用化工原理、化工制圖、藥劑學、GMP(《藥品生產質量管理規范》)、制藥工程原理、化學反應工程、安全、環保、經濟評價等方面的專業知識,還應具備使用專業軟件的能力,同時也需要綜合考慮方案所涉及的政策、地理、人文、經濟等多重因素,從而提出最佳方案并撰寫工程技術文件,將理論轉化為實踐,充分發揮學生的創新和實踐能力,這也正是培養創新型人才的有效途徑[6]。為了提高學生工程設計和工程實踐的能力,激發學生的學習興趣,我們在《制藥設備與工程設計》的課堂教學中以“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽為依托,以賽促學、以賽促教、以賽促改,從而對該課程進行針對性的教學改革與實踐,全面提升了學生的專業素養和綜合能力。
3.1課堂教學改革
3.1.1教學內容的改革
制藥工程設計競賽中往往包含一些新技術和新設備的設計,在課堂教學中完全可以把這些新技術、新設備作為課本知識的補充。如2015年第五屆“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽中提出了一個新型三合一設備的設計和應用,讓學生了解制劑技術和制藥設備發展的前沿知識,充分掌握基本理論知識,培養學生的創新思維,開闊學生的視野。同時,指導教師要積極參加教指委組織的相關會議,向有豐富實踐經驗的教師或企業工程師學習;同時指導教師團隊也要定期開展教研活動,交流如何使競賽優秀作品滲透到每個教學環節,滲透到每個教學時間,把學科競賽變成可持續發展的教學手段,從而推動教學改革的深入進行。
3.1.2教學方法的改革
傳統的課程教學大多都是通過PPT課件來展示教學內容,采用“滿堂灌”和“一言堂”的講授模式,使得課堂教學枯燥乏味,又缺乏實踐經驗。為了改變這種局面,我們結合“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽的特點,采取學生為主,教師為輔。在課堂教學過程中,將制藥工程設計競賽的某些問題與所授課程的知識有機結合起來,建立“理論課程-設計競賽”之間的無縫對接,把競賽有規劃地引入到教學過程中來;在教學方式上,采用案例式教學法,多給學生一些具體案例分析,要求學生在規定時間內獨立完成并把疑問記錄下來,在下次的課堂上利用部分時間讓學生進行交流和探討,對于一些疑難問題由教師進行解答,培養學生自主學習和善于思考的能力。
3.1.3教學手段改革
在課堂教學過程中,為了提高“教”與“學”的效率,教師將獲獎作品、比賽現場錄像等資料在課堂上展示,以豐富教學內容,讓學生更早地了解工作中會遇到的問題,學會如何解決這些問題,提高學生學習興趣,激發學生主動學習的欲望。此外,介紹一些制藥工程設計競賽中常用軟件的應用,如AutoCAD、3DMAX等,使學生逐步掌握工程技術中常用軟件的使用。通過這些實際競賽作品的訓練,加深學生對設備選型設計和工程設計的理解,增強學生的創新意識,營造一個良好的校園科技創新氛圍。
3.2實踐方式的改革
3.2.1畢業設計教學改革
畢業設計項目由原來的綜述轉變為工程設計,以歷年制藥工程設計競賽題目為背景,將往年優秀競賽作品的部分內容作為工程設計供學生畢業設計選用,可以是無菌車間設計、原料藥車間設計、制劑車間設計、潔凈廠房設計、自動控制設計、三維廠區動畫設計等等,豐富了素材題目,提高了畢業設計題目的更新率,同時通過這些具體的工程工藝設計課題讓學生積累了許多課堂教學上學不到的生活常識,培養學生的實踐能力和創新能力。而且,由于“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽的能力要求一定程度上反映了行業對職業能力的要求[7],因此畢業設計能使學生的能力培養目標更為明確,更切合職業的需求。
3.2.2增強校企合作
依托制藥企業,“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽是以企業亟待解決的真實課題為競賽題目,使學科競賽的方向與社會、企業需求一致,使學生得到有針對性的、系統的訓練,也為學生就業提供了與企業對接的平臺。在競賽期間,根據競賽需要,聘請企業和設計院專家對學生競賽作品進行點評;或引導企業參與,建立學科競賽實踐基地,強化學生工程意識和實踐能力。
3.3教學效果
教學過程中,我們根據“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽的特點,對《制藥設備與工程設計》進行針對性的教學改革與實踐,讓學生在實踐中加強對理論知識的理解和掌握,通過課外實踐反哺課內理論知識學習,大大提高了“教”與“學”的效果,具體體現在四個方面:(1)提高了學生學習的積極性和自信心。過去的教學將設備和工藝設計割裂開講,知識點單一,且沒有邏輯,學生覺得枯燥乏味,現在側重如何進行工程設計之后,學生能將其課堂上所學知識放心地運用到作品設計中來,雖然也會出現錯誤,但通過查閱資料和請教指導教師進行主動學習,對設計作品反復修改和不斷實踐,最終能夠很好地解決問題。(2)提高了專業學習質量。改變了傳統灌輸式的教學方式,在課堂上解答準備參賽作品中遇到的問題,使學生們學習動力增加,變“要我學”為“我要學”,從而能夠更深刻地理解和掌握課堂上教師傳授的專業理論知識,通過競賽作品的設計培養了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。(3)鍛煉了學生的綜合能力。學生在準備參賽作品的過程中,深刻體會到“臺上一分鐘,臺下十年功”的含義。在做項目和參賽過程中不再是無從下手,而是能夠理清思路,并不斷地進行完善,同時能夠學習別人的創新思維,了解學科前沿知識,開闊眼界,培養了學生的綜合能力。(4)提高了學生的參賽人數和學生的獲獎率。2014年,我院組建了兩支隊伍參賽,每支隊伍由6名學生和2名指導教師組成,分別獲得三等獎和優勝獎;2015年,報名參賽的隊伍增加到8支隊伍,分別獲得一等獎、二等獎、三等獎各一項。由此可見,學生參加“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽的總數逐漸遞增,所得獎項數量和高級別獎項也明顯增加,表明學生對參加“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽的熱情和水平都有所提高。
4結語
針對制藥設備與工程設計課堂教學中存在的問題,我們以“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽為手段,著重從課堂教學和實踐方式進行改革的探索與實踐,取得了良好的教學效果,以后我們將逐步完善學科競賽的保障機制,以學科競賽為平臺,以賽促改,不斷整合和優化該課程的教學內容、教學手段與方法、實踐模式,更加有效地提升學生的工程意識和實踐能力,滿足社會經濟發展需求。
作者:郭惠玲 單位:湖北工業大學輕工學部食品與制藥工程學院湖北省協同創新中心
參考文獻
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關鍵詞:統計軟件;實踐教學;試驗設計;制藥工程專業;生物工程專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)05-0067-02 一、引言
制藥工程專業和生物工程專業作為實踐性和應用性均很強的工科類學科,不僅要求學生具有扎實的理論知識和合理的知識結構,還要求學生具有較強的實踐能力和創新素質[1,2]。因此,在培養制藥工程和生物工程專業本科生實踐能力和創新素質的過程中,對學生能否熟練且主動地運用科學的方法來設計試驗提出了要求。
眾所周知,統計學課程不僅具有嚴謹的理論性和科學性,更是兼具極強的應用性和實踐性[3],它涵蓋試驗的科學設計、試驗方案的具體實施以及實驗數據的收集、整理、分析等各個環節[4]。因而,在專業化統計分析軟件日益滲透于科學試驗設計以及實驗數據統計分析等各個環節的大環境下[5],引入適當的統計學軟件來輔助學生專業技能的培養,尤其是如何利用統計軟件構建與理論教學相銜接的實踐教學體系,將主導著整個工科專業實踐教學效果好與壞的關鍵。
因此,在制藥工程和生物工程專業的實踐教學過程,以統計軟件為媒介驅動學生主動設計并實施試驗具有非常重要的意義。
二、以統計軟件為媒介驅動的實踐教學過程
(一)統計軟件在實踐教學中的作用
在制藥工作和生物工程這兩個專業的實踐教學過程中,我們提出以統計軟件主導學生獨立設計、實施試驗并對實驗結果進行統計分析的教學模式。既在學生理解和掌握專業課程和統計學課程的理論知識基礎上,使得學生能夠根據實踐內容主動利用統計軟件完成試驗的科學設計、實驗數據的統計分析、結論的精確闡釋等具體過程。以制藥工程和生物工程專業常涉及的研究內容——微生物制藥為例,如何優化微生物的發酵條件以提高藥物產量是這些專業經常要面臨的研究課題[6]。而采用怎樣的試驗設計方法進行優化,如何對獲得的實驗數據進行統計分析,無不與統計學課程的眾多知識點密切相關。
(二)實施實踐教學的具體舉例
在制藥工程和生物工程專業的實踐教學過程中,我們以阿舒假囊酵母產核黃素的發酵培養基優化為切入點,學生可以利用統計軟件自主選擇不同的試驗設計方法安排實驗,如正交設計、響應面設計、均勻設計、二次正交旋轉組合設計等。例如,有同學以阿舒假囊酵母發酵產核黃素的能力為實驗考察目標,利用L9(34)正交設計方法對阿舒假囊酵母發酵培養基中的葡萄糖、酵母膏、玉米漿和KH2PO4進行了優化。他們所安排的實驗因素和水平如表1所示,由統計軟件自動生成的實驗方案及各方案下的實驗結果如表2所示。
學生根據表2的實驗結果,借助統計軟件進行方差分析,得到的分析結果如表3所示。
學生根據表2的極差分析和表3的方差分析最終得出結論:所考察的各個因子對核黃素產量均達到極顯著水平,且影響大小分別為B因素(酵母膏)、C因素(玉米漿)、D因素(KH2PO4)和A因素(葡萄糖);其中,發酵培養基中有機氮源的用量對核黃素的合成具有重要的影響。
(三)實踐教學的效果評價
在之前的實踐教學過程中,學生面對實際的試驗設計往往覺得無從下手。而將統計分析軟件的應用融入到具體的試驗過程中,學生在利用軟件確定好試驗設計方法后,逐步完成實驗的實施以及實驗結果的統計分析,直至得到科學結論。
整個實踐教學過程,不僅調動了學生學習的主動性、積極性,更是提高了學生應用統計軟件進行試驗設計和實驗數據統計分析的能力。因此,學生通過統計軟件自行設計并實施試驗方案,不僅提高了學生的實踐動手能力和創新能力,更是對培養學生的科研素質起到了積極的引導作用。
三、展望
如何將工科類的本科生培養成為兼具實踐能力和創新精神的高級專門人才,一直是高等教學工作者追求的目標[7]。盡管當前各高校日益注重實踐教學的實施,然而在實踐教學內容及方法的設置上卻往往缺乏科學性,嚴重地影響了工科類專業學生實踐能力和創新素質的培養。
我們從制藥工程及生物工程的專業特點出發,提出了以統計軟件構建與理論教學相銜接的實踐教學體系,既在整個實踐教學過程中以統計軟件主導學生獨立設計、實施試驗并對實驗結果進行統計分析,這將是適應制藥工程和生物工程這兩個工科專業發展趨勢的重要環節和舉措。
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關鍵詞:制藥流程;密閉生產;應用
隨著社會經濟的不斷發展,我國的制藥行業也在蒸蒸日上,而且人們為了使得藥物在生產流程具有經濟性、環保性等方面的特點,就將許多新型生產理念應用到其中,從而使得制藥工程中藥物生產的質量和效率得到進一步的提高。目前在我國制藥行業發展的過程中,人們一般都是采用全密閉生產流程在對藥物進行生產,這不僅使得藥物在生產的過程中,不會受到外界環境的影響,提高了藥物的質量和經濟性,還對周圍的環境有著一定的保護作用,有效的避免了在藥物生產的過程中,一些污染物質出現在人們的生活當中。下面我們就對制藥流程中全密閉生產系統的相關內容進行介紹。
一、全密閉產系統的特點
在對制藥流程全密閉生產系統的相關分析時,我們必須要對全密閉生產系統的特點進行相應的介紹,只有這樣才能讓人們對全密閉生產系統有著全面的了解。其中制藥流程中全密閉生產系統的特點主要體現在以下幾個方面:
1)生產流程的全密閉性。在整個藥物生產流程中,我們根據人們對藥物生產質量的相關要求,在傳統生產流程的基礎上,對整個生產系統進行創新應用,使得整個生產系統的封閉性得到有效的提高,從而使得藥物生產質量符合我國制藥工程發展的相關規范。
2)即安全有環保。整個工藝流程在實際應用的過程中,由于是采用全密閉運行生產方式,這就使得藥物生產的全過程和外界環境相互分離,這就使得工作人員在藥物生產的過程中安全性得到了有效的保證。而且也有效的防止了以下有害氣體進入到了人們生活環境當中,從而起到了一個良好的環保效果。
3)有著較高的回收益率。在整個全密閉系統中,藥物生產所需要的原料和溶媒的利用率基本上達到了100%,而且整個系統中也不會出現物料遺漏等現象,這就使得藥品生產中回收率大幅度的提高,從而使得制藥工程的經濟性得到了充分的體現。
4)系統的自動化運行。在制藥流程全密閉生產系統運行的過程中,人們為了使其操作難度下降,我們也將一些新型的科學技術應用到其中,從而使得整個生產系統向著自動化、多功能化的方向發展,從而使得制藥工作的強度得到了很好的控制。
5)可以對物料進行徹底的清洗。在對該系統設備進行洗滌的過程中,人們可以采用出現攪拌混懸的方法,來對濾餅進行徹底的清洗,從而使得制藥流程全密閉系統的性能得到一定的提高。
6)在同種系統中我們可以對所用藥物生產相關的操作流程進行控制,從而使得沒有藥物生產階段都可以很好的銜接在一起,這樣進行使得全密閉生產系統中的空間結構的利用效果達到了最大化。
7)在該系統中,人們為了使其潔凈度得到有效的提高,就通過過濾干燥設備來對其進行處理,將藥物生產中所產生的粉塵進行有效的處理。
二、全密閉生產系統簡要介紹
1、全密閉生產系統
一個全密閉連續生產系統一般包括有一臺以上的過濾洗滌干燥機組和氣體輸送料倉系統和稱量分裝系統三大部分組成,全密閉生產系統可以實現完全的自動化操作控制。系統的生產工藝簡介如下:
1)先密閉整個機組系統,充入無菌惰性氣體保護,從結晶器通過自動閥門向加入待處理結晶液,達到一定體積量后關閉進料閥。
2)通入惰性氣體加壓,通過底部的大型金屬過濾板實現結晶液的固液分離。
3)結晶液固液分離后,對濾餅進行噴淋洗滌。
4)洗滌結束后通過液壓裝置下降攪拌裝置進行攪拌,并同時利用攪拌內部的加熱管路系統加熱物料層,并嚴格控制干燥過程溫度,否則會引起藥品的降解失效。在加熱干燥的同時進行系統抽真空操作,使溶媒快速蒸發,同時啟動除塵器自動工作,保證真空系統的正常通風。
5)物料層干燥合格后(可以取樣檢測或自動過程分析PAT),停止真空,進入自動排料程序。
6)自動排料:在排料口附近通入高壓無菌惰性氣體(如N2氣),同時在料倉側抽真空,然后下降攪拌裝置,控制攪拌轉速和攪拌葉下降速度進行刮料、送料動作,使粉狀物料快速通過排料閥進入料倉,當攪拌刮至接近金屬過濾板層時停止攪拌下降,然后瞬間噴吹惰性氣體,將底層物料全部吹至料倉。
2、全密閉物料傳送系統
傳統的罐式和立式干燥機等平底過濾設備的主要局限性是在最后卸物料時,操作動作復雜,而且很難將物料完全排干凈,每一次卸料過程不但時間很長,而且造成大量的物料殘留,影響收率,也容易造成藥品之間的混批現象。最重要的是:以上傳統設備卸料完畢后形成的散裝物料的轉運大多采用人工料桶搬運至下一分裝工序,這種轉運方式存在著物料跨越多個凈化間,在轉運過程中容易引起物料的二次污染,從而不符合cGMP對全程無菌操作的要求。
三、生產系統的三個階段
1、第一階段(主排料階段):當干燥過程結束后,進入自動排料程序,先打開罐底側面的排料閥,同時接通料倉的真空系統。而且在排料閥打開的同時,排料閥上的N2氣閥亦同時打開,N2氣從排料閥中部吹入,將排料閥中的料粉充分氣流化,通過排料管道高速流向接收料倉。當物料粉到達料倉后,首先由于旋風分離作用和重力作用大部分料粉落至料倉底部,少部分隨N2氣到達上部的過濾器,被過濾器截留,通過反吹裝置回收。
2、第二階段(清除余料階段):攪拌停止轉動,然后罐體頂部的高壓N2氣噴吹閥啟動,使高壓N2氣形成高速旋轉氣流,將殘存的底層粉狀物料全部吹起,形成氣溶膠形態,然后吹進低壓N2氣,使罐內所有氣溶膠快速從排料閥排除。用戶可根據生產殘留要求來設定高壓噴吹次數,將殘料完全排除干凈。當物料全部進入料倉后就可以進行下一步料粉的封閉分裝了。
3、第三階段(稱重分裝階段):物料排料進入密閉的分裝系統中,可以在批量容器上準確地進行稱重。對于以PE袋供貨的產品,直接與干燥器出料口進行對接,經過振動篩物料進入立式儲存管,然后通過震動管分裝物料。對于料桶分裝系統,物料通過密閉傳輸系統經定量分裝閥進行分裝。
四、結束語
總而言之,在當前我國制藥行業發展的過程中,制藥流程全密閉生產系統已經得到了人們的廣泛應用,這不僅使得藥物生產的質量和工作效率得到了有效的提高,還有著一定的環保效果。而且隨著時代的不斷進步,人們也將一些先進的科學技術應用到了其中,這就使得藥物生產工藝得到了進一步的優化,從而有效的促進了我國制藥工程的發展建設。
參考文獻
1.1課件設計具有條理性課件與教材不同,課件是通過計算機的輔助幫助教師向學生傳授知識,因此,課件制作應該與課堂教學思路緊密聯系,其間需要充分體現嚴謹性和邏輯性。為了達到較好的教學效果,教師講授知識的過程應符合學生的認知規律,往往采用漸進式、疑問式的授課方式,引導學生主動思維,自主發現問題和解決問題,那么課件的制作絕不是教材內容的生搬硬套,應采用“拋出問題———分析問題———解決問題”的思維模式,由淺入深,層層遞進,從而提高課堂效率。
1.2課件安排具有交互性理論教學絕不是教師的獨角戲,讓學生成為課堂的主角,充分發揮學生主觀能動性,在課件的安排上加入學生的戲份,提出問題,讓學生自己思考和解決,讓學生融入課堂教學,因此,課件需要具有“案例分析”“思考題”等模塊,給老師和學生提供了一個互動的平臺,可提高學生的興趣并保證教學的質量。
1.4課件展示具有表現力多媒體課件具有呈現客觀事物的時間順序、空間結構和運動能力的特征。《制藥化工原理》課程中涉及的基本原理是抽象的,而解決的卻是制藥過程中的具體問題,因此,利用多媒體課件的平臺,將復雜的問題通過圖片、及動畫形象的表現出來,這種效果是教材所不能夠達到的。在課件中引入了豐富的圖片,動畫輔助課堂的理論教學,可以達到較好的教學效果。
2《制藥化工原理》多媒體課件應具備的特點
2.1簡潔實用聯系實際界面應簡單,操作需方便,教師能夠結合講課中的實際情況設計課件,更好的發揮啟發示的教學示范作用。例如,課件中可選編一些典型工程實例,幫助學生了解課程中相關公式定理的實際應用情況。
2.2條理清晰重點突出精心設計課件內容,改進教材編排不合理的地方,并且應符合學生的認知規律。課程內容應條理清晰,重點突出。例如,在章節前面可列出目錄,使學生明確課程的基本結構;通過加入一些主要內容和重要知識點的提示,在結尾進行總結;也可用醒目的顏色標出重要概念知識點。
2.3色調明快動靜結合精心挑選模板、設計圖片動畫,課件畫面應生動,具有趣味性。課件中引入了教材上沒有的圖表,為典型設備及工藝過程可制作相應的動畫,通過這種直觀方式使學生對抽象的結構有著形象的認識,可激發學生的興奮點從而活躍課堂氣氛。
2.4公式推導英文注解針對藥學類學生接觸工科類課程較少,缺乏工程概念的特點,需對一些重要公式定理的進行了詳細推導,剖析公式定理中每一項的物理意義,使學生在理解的基礎上掌握知識點。在課件制作過程中,可對相關術語及工藝過程進行了英文注解,強調這些術語在工程中的習慣用法,為學生今后的擴展或深入的學習該門課程打下基礎。
3《制藥化工原理》多媒體課件在實踐教學中的效果
關鍵詞:制藥工程;制藥技術;藥物;制藥工業水平
醫學藥業是關系民生,關系人們生命健康的一個重要行業。隨著社會發展以及國民經濟水平的不斷提升,當更多的疾病威脅到人們生命時,人們對醫學藥業的關注與重視便越發深入起來。制藥工業是醫學藥業內一個重要組成部分,其承擔著醫學研究以及醫學治療的制藥供藥工作,是醫學事業得以健康積極發展的重要基礎。
一、我國藥物的使用現狀
藥物在醫學研究以及人類健康科學領域內都發揮著重要的作用。在過去一段時間里,人們對藥物的管理組織工作并沒有引起相關重視,對醫學研究以及藥物發明的了解更少,這種情況出現的原因主要還是在于當時人們生活品質的不好。社會經濟發展落后使得人們無暇顧及溫飽問題以外的其他事,對健康的關注也隨之降低。而隨著社會的不斷發展以及國民經濟水平的不斷提高,直到現在,人們對醫藥的重視這才慢慢體現出來。現階段,關愛生命,關心健康已經成為人們消費時預先考慮的一個問題,健康消費已然成為社會消費的主流。
近年來,我國社會總體經濟得到了一定程度上的增長,人們的消費水平也逐漸提升,對各種新型產品的需求越來越大,當然,這其中也包括對醫藥產品以及醫藥制作、監督管理等相關要求。
通過調查得知,近幾年來我國藥品消費收入在總體消費收入中所占據的比例呈現出上升狀態,并在一定基礎上,相對地拉低了我國恩格爾系數,即食品消費收入在總體消費中所占據的比值。人們對藥物的需求以及在實際生活中對藥物的使用愈加頻繁,藥物使用量正在不斷增長。
目前,藥物及其相關產品的應用范圍以及應用概念正在不斷擴展,除了簡單的治療、預防以及疾病控制以外,還逐漸延伸和擴散到人們的生活質量、生命健康養護等各個方面。比如脫發生發、減肥美容、增智強身等與人們生活品質有所關聯的需求上的應用,又或者是在抗抑郁、抗癡呆、抗流感和傳染疾病等各方面醫學新技術的研究成果上的應用,都在一定程度上為人們的健康消費提供并注入了新的內涵。
其次,隨著醫學研究范圍的不斷擴大,其所研究和發明出來的醫藥品種也變得豐富多彩。目前,藥物治療主要以個性化治療為發展趨勢,提倡針對患者的個人特點進行對應式治療,以期更加快速、有效的完成治療,恢復患者健康。這樣的治療方式對藥品種類的需求將更加多樣而豐富,長期發展下去,將對制藥工業的健康、積極發展起巨大的推動作用。
就目前而言,我國人民對藥品的使用情況,或者說藥品的人均消費水平并不如美國、日本高,甚至還不到這兩個國家的1/10,但是從其對值來看,美國占首位,從相對值來看,日本藥品消費不亞于美國。美國、日本和德國三國的藥品消費占世界總消費的一半還多。從國內來看,除了治療用藥,個人消費為主的保健品,如vc,卵磷脂等調理性藥品,從非典時期以來明顯增長。這些都表明人民健康意識、健康消費能力,健康投入正開始明顯提高。
二、對我國制藥產業發展的回顧
2l世紀是生命的世紀,健康產業的世紀,制藥工業是健康產業的一個重要組成部分,制藥產業要大發展,上新臺階,離不開制藥工程技術的發展。不僅新品種要依托工程技術,實現產業化、商品化。老品種提高質量,降低成本,也要依托工程技術的提高。
從我國中成藥業、化學制藥業、藥物制劑業到生物技術制藥業的發展,都町以看到制藥工程的作用。我國化學制藥業近半個世紀來,從無到有、從小到大,已經成為國際化學原料藥的主要生產國。這些原料藥物都是過r專利期的普藥。2004年出口近60億美元,2005年估計近80億美元。在達到質量標準的前提下,市場競爭就是價格競爭,而價格競爭的實質就足生產下藝的競爭。
中國的Vc經過十年的激烈競爭,已占國際市場的主體地位,象羅氏這樣的維生素著名生產企業,現在已正式退出Vc生產領域。其中中國的二步發酵工藝工程技術起著關鍵作用。然而從世界看,印度、韓國、巴西等國也是普藥原料藥的生產大國。在不少品種中,其價格與質量比我們有優勢,主要原因也是我們在工藝工程技術上略輸一籌。我國的藥物制劑技術,相對原料藥生產技術而言要簡單。相當一個時期,醫藥業的技術重點放在原料藥生產上。原因是當時受外部制約,原料藥進不來,只得自己搞,解決有無的問題。另一方面不少人認為制劑,諸如壓片、裝膠囊,是簡單技術,沒認識到制劑的復雜性。生物藥劑學作為專門學科開始普及。
1982年人胰島素工業化生產標志國際生物技術制藥新時代的開始。雖然對基因工程、細胞工程藥物的上游研究,雖然到80年代末,已基本掌握,但真正產業化生產干擾素、EPO、CSF等現代基因工程藥物,是依托生物技術工程上的進展,基因表達和蛋白純化獲得了突破,到了90年代中期才成功的。目前我國企業雖已掌握了產業化的基本技術,但面對生物技術的快速發展,在許多方面有待提高突破。中成藥生產雖已有千年歷史,但直到上世紀70年代,還是作坊手工業為主。到80年代初,多功能提取罐等中成藥成套設備歷經選型設計、方案審查、試制運行、鑒定投產后,正式全面推廣應用。與此同時,一批中成藥企業進行了技術改造,從生產裝備到廠房環境,發生了巨大變化。現在,隨著流化一步制粒、噴霧干燥等設備廣泛使用,特別是指紋圖譜方法在質控技術中的應用,中藥制藥工程技術的內涵有很大的深化。
三、結束語
通過以上對我國制藥產業發展歷史的回顧,可以得出:我國醫學產業的發展以制藥工程為奠基,制藥工程中所包括的化學制藥、生物制藥、中藥制藥以及藥物制劑四大工程決定了我國制藥工業水平的高低,也就是說,制藥工程技術是影響并決定我國制藥工業水平的重要因素。因此,在以后的醫學研究以及制藥工作中,務必要將制藥工程技術作為醫學研究以及藥劑制作中的一項重要內容,不斷創新思考,開拓進取,以促進我國制藥工程技術進步為主要手段,進一步提高我國制藥工業水平,為我國醫藥產業的健康協調發展做出重要貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:生物技術制藥;教學實踐;教學改革;教學質量
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0143-02
生物技術藥物因毒副作用小、取材方便迅速,靶向作用強而被人們所接受,生物藥品得到了迅猛發展,形成了新興的生物制藥高技術產業。生物技術制藥是應用基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等現代生物技術研制蛋白質或核酸類藥物。由于其重要的應用價值,生物技術制藥也被選為生物技術專業的一門專業選修課。重點探討生物技術新藥設計思路、基因工程等技術研制新藥的基本原理和方法。但由于該門課程是在繼微生物學、生物化學、分子生物學、基因工程原理及技術、產品分離分析等課程學習的基礎上開展的一門應用性、實踐性強的學科。所以其在內容上具有廣、多、繁雜、與其他生物技術課程內容相互交叉、應用性強等特點,如何選好教學內容,使用恰當的教學方法直接決定著該門課程的教學質量。近幾年我們從教學重點的選擇、教學內容的優化及教學方法的改革上進行了探索,取得了較好的效果。
一、調整課程結構,避免重復,突出重點
目前生物技術所包含的主要技術范疇有基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程及生化工程。因此基因工程原理及技術、細胞生物學、生物化學、分子生物學、微生物學等是目前生物技術專業的支撐學科,其內容也會被老師重點講授,讓學生牢固掌握。生物技術制藥課程是建立在以上各種生物技術在制藥領域中的實踐性,應用性較強的一門專業課程,因此,在內容上該門課程覆蓋面廣,同時又不可避免地與以上各相關課程相互交叉,這使得授課難度較大,如果按照各章節內容全面講授,會使學生感覺繁雜而乏味。這就需要根據本課程的特點和實際教學情況,大膽地進行課程改革,修改教學大綱,重點突出“生物技術”與“藥物”的有機結合,把與其他課程交叉的內容在妥善協調的基礎上不再贅述,進行明智取舍,這樣可使得教學重點突出,內容得到了精簡。課程由原來的32學時調整為24學時。
二、立足生物技術科學發展前沿,優化教學內容
目前課堂教學還是學生獲取知識的主要形式。我們在講授課程內容上求精求新,以增長知識,注重實踐為目的,以闡明基本原理和研究設計思路為重點,結合科研中的最新研究實例介紹基本工藝,緊跟學科前沿和國家的發展需求,使授課內容貼近前沿、貼近生活與現實,培養學生的實踐和創新意識。如基因工程制藥是生物技術制藥課程的重點內容,我們在講授這一內容時首先會給同學們介紹制備基因工程藥物的基本過程,讓學生掌握基因工程制藥的設計思路。然后我們會選擇幾個近期剛公開的專利作為實例介紹基因工程制藥的具體工藝,讓同學們將學到的理論與實際應用相結合,增強實踐意識。最后我們進一步給同學們介紹目前我國863計劃的實施情況,告訴他們基因工程藥物、疫苗和基因治療是國家863計劃八個領域中的20個主題之一。這樣的授課內容立刻激發了學生學習的積極性和主動性,使他們真正感受了到生物技術制藥的重要性,增強了學生的實踐和創新意識。
三、改進教學方法,充分調動學生主觀能動性
鑒于生物技術制藥的授課對象是已學了許多專業課的大四的學生這一情況,我們采取部分講授內容先由學生發言、討論,再由老師點評、補充總結的辦法,使學生參與到課堂教學中來,讓學生產生互動,活躍課堂教學氣氛。比如我們在講利用植物基因工程生產藥物的實例時我們講了一項近年剛公開的專利“利用水稻胚乳細胞作為生物反應器生產重組人血清白蛋白”。這個實驗的具體內容對學生來說是新穎的,但從設計思路上同學們應該并不陌生,因為他們前期已經學習了分子生物學、基因工程原理及技術等分子生物學知識,同時他們也學習了植物組織培養等課程,了解了一些植物轉化體系及轉基因的方法。只是同學們將零碎知識系統起來分析解決實際問題的能力欠缺一些。于是我先讓同學們自己設計思路,解決問題。最后老師在屏幕上放映了專利的完整內容,同學們感覺解決實際問題并不太難,自己學的東西原來離實際應用這么近。學習積極性得到了極大提高。
四、合理使用教學手段和工具,使抽象的內容直觀化
目前多媒體因為具有圖、文、聲并茂,能使教學內容形象生動等特點而成為大學教學過程中最主要的教學手段。但有時我們會在教學過程中遇到演繹性強或最新發展的一些內容,這些內容并不容易用多媒體來演示,或找不到適合用多媒體演示的資料,這時我們要采用多種教學手段,充分利用身邊的教具將抽象的內容講解清楚。比如我們在講酶工程制藥中的分子印跡酶時,有些同學對“分子印跡”這一術語理解不透,于是我們從超市買來了小朋友愛玩的橡皮泥及一些簡單的小模具。我們將小刀比作模板分子,將一小塊、一小塊的橡皮泥比作功能單體,當橡皮泥在小刀周圍聚合后,取出小刀則形成了可以與小刀相匹配的空腔,我們將形成這個腔的過程稱為印跡,同學們對這一術語立刻豁然開朗。
五、以科研促教學,提高教學質量,提高學生創新能力
現代生物技術的發展日新異,新理論、新方法發展很快,有些新內容只靠從文獻中查閱有時會很難透徹理解,導致在課堂講授過程中心里沒底,而如果我們自己的科研工作正好涉及這一領域,則講授起來就會有完全不同的感覺,這一點劉慶昌老師在“幾點教學體會”中也有所提及。如果再在授課中添加一點自己最新的研究成果則會取得更好的效果。這樣既會極大地提高學生學習的興趣,激發學生的學習熱情,同時又會提高老師在學生心目中的形象,達到了極好的效果。比如我在講植物細胞工程制藥一章時會結合國家目前正在實施的“轉基因生物新品種培育重大專項”和自己的研究內容講到一些新的重要功能基因及表達元件的克隆及功能鑒定,這些內容學生非常感興趣,同時引導同學去想,去做,極大地提高他們的學習熱情,激發了創新欲望,有的同學主動要求課余時間給老師當科研小助手。
六、寓德育教育于理論教育之中,增強學生的責任感,激發愛科學、愛祖國的熱情
在大學教育中,除了幫助學生獲得必要的知識、技能和能力外,幫助學生豐富和加強積極向上的健康的情感,幫助學生形成和發展優良的思想道德品質是大學教學的另一個重要目標。我們在教授理論知識的同時,注意將育人教育寓理論教育之中,培養學生積極向上的情感和愛國、愛科學的熱情,取得了較好的效果。比如在講基因工程制藥一章時會講到實例干擾素。我們告訴同學們基因工程人干擾素α-1b是世界上第一個采用中國人基因生產的基因工程藥物。是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。然后我們再進一步以α-1b干擾素的研發、生產為例,介紹中國生物工程產業化的發展歷程,使同學們通過了解深圳科興生物制品有限公司的艱難創業、發展低谷和再創輝煌的發展歷程,取得了較好的效果。當講到該公司的艱難創業時教室里靜悄悄的,同學們屏息凝氣,靜靜地聽著。隨著老師的講解當教學屏幕上出現“中國人是不甘落后的!再創輝煌!”時教室躁動起來了,同學們的臉上開始浮現出喜悅的表情,不少同學開始小聲地交頭接耳,臉上的表情由喜悅逐漸變成了一種自豪。當老師再次講到現在人類基因組計劃已經測序,有很多的疾病都可以通過基因工程藥物來治療時有的同學在摩拳擦掌。
總之,教學質量的提高離不開老師的辛勤工作和努力,但通過我們的精心設計和實施,取得較好的教學效果時我們又會深深地體會到教師在教學中的樂趣和價值。
參考文獻:
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【摘要】 生物制藥技術是一門新興交叉應用學科,要求學生應該具備堅實寬厚的理論基礎和解決生產實際問題的能力。文章對生物技術制藥課程在教學內容和教學方法上的改進進行了總結;不斷更新教學內容,讓學生經常接觸到學科的前沿知識和融會相關學科內容;充分利用現代化信息技術和教學工具,開展合作研討性教學活動。
【關鍵詞】 生物技術制藥;教學實踐;教學內容;教學方法
abstract:bio-pharmaceutical technology is a new applicational subject,it requires students possesses solid foundation to meet wide requirements and pay attention to practice. this paper summarized the teaching improvement and practice of biotechnological pharmaceutics in teaching contents and methods.continuously renovating teaching contents and combining correlated subjects,developing elicitation teaching methods,making full use of modernization information technology and teaching tools,developing cooperating discussion teaching activities were disscussed.
key words: biotechnological pharmaceutics;teaching practice;teaching content;teaching method
現代生物技術是一項與醫藥產業結合密切的高技術。生物技術制藥是其應用的一個重要方面,是現代生物技術發展的一門新興學科。隨著生物技術制藥產業的迅猛發展,社會對生物技術制藥人才的需求也日益增加。針對這些情況,如何增強生物技術制藥課程的教學效果,培養富有創新精神和具有實踐能力的高素質生物技術藥學的復合人才,是廣大藥學教育工作者所關注的問題之一。本學科的特點是不斷引進現代生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學和制劑學及現代基因工程等多學科的先進技術,研究天然產物、基因工程藥物等,以及藥物在體內和體外相互作用和藥物大規模篩選的學科[1]。主要內容包括現代生物制藥技術的基礎理論和基本技術,生物藥物的特點及分類,生物原料的保存與處理,生物藥物的分離、純化技術的原理及設備,生物藥物的檢定,基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥、植物細胞制藥、動物細胞制藥、海洋生物制藥以及藥物在體內和體外相互作用、藥物篩選等。因此,本課程涉及的知識面廣,內容多,不僅包括與生物技術相關的一些基本理論,還包括與藥物制劑、藥物質量控制等相關藥學知識。現代生物技術科學發展迅速,使得這門課程內容的更新和擴展也很快。本文通過對生物技術制藥的教學方法、學生的學習方法及實驗進行多方位的改革嘗試,采用多媒體教學等方法,取得了良好的效果。
1優化教學方法
教無定法,如果按照傳統的教學方法,一定是教師看教材、寫教案,然后再講解,這樣做學生有照本宣科、自己看書也會懂的感覺。在生物技術制藥的教學中,根據該門課具有應用性強、結合實際緊密的特點,因此, 在教學內容的組織上,應堅持以基礎性、發展性知識為主,一般性知識為輔的教學原則, 這不僅有助于學生完整知識結構的建立,也有助于學生創新能力的培養[2]。生物技術制藥的內容多而散,學生經常反映“聽懂容易,靈活應用較難,考試更難”。為解決這一問題,首先應幫助學生建立一個清晰的學習思路,把教科書上獨立介紹的板塊之間聯系起來,增強知識的系統性和邏輯性,提高學習效率。如用圖表的形式將生物技術制藥每章的基本內容歸納總結,再用“流程圖”的形式給同學介紹:內容簡介(介紹一章的學習內容和要求)一劑型的定義、特點、分類、質量要求一制備的工藝流程一質量控制,學生通過比較可較容易地區分各種劑型的相同與不同之處,增強章節與章節之間的聯想,起到舉一反三的作用。
生物技術制藥是一門綜合性學科,生物技術制藥的學習涉及到細胞生物學、生物化學、免疫學等生物學科以及生物技術制藥、藥理學、藥物分析等藥學學科。因此,在教學過程中,應注重各個學科之間的密切聯系,引導學生復習相關學科知識,從而加深了學生對現學知識的理解,提高了教學效率。如在第三章動物細胞工程制藥的教學中,我們就融合了藥物分析、生物技術制藥、藥物化學等學科的相關知識。藥物的質量控制是藥物分析課上學習的重點,主要包括鑒別、檢查、含量測定和穩定性研究,動物細胞工程藥物的質量控制也是從這幾方面來人手的,但是動物細胞工程藥物又有其獨特之處,對其質量控制的要求更加嚴格。因此將動物細胞工程藥物與化學藥物的質量控制做對比進行講述,兩者比較教學,加深了學生對抗體工程藥物的理解,同時又復習了化學藥物結構鑒定的知識。
因此,教師在教學中應以啟發式教學為主,與學生共同運用前面所學的基礎知識,分析藥物制劑的設計原理、制備要點,以培養學生的思維能力[3]。對某些內容還可采用“以問題為先導教學法”,以培養學生的歸納總結能力和表達能力。即教師根據教學內容及教學大綱的要求精心設計一些問題,采用學生自學一小組討論一課堂討論一教師總結的形式,讓學生有針對性地去學習有關知識,尋求問題的答案或提出解決問題的方法,由此可激發學生的學習興趣與探索精神,培養綜合應用所學知識及科學思維的能力。如胃癌,肺癌等惡性腫瘤嚴重危害人類健康,開發預防和治療惡性腫瘤的疫苗和藥物是目前生物技術制藥研究的一個熱點。在授課過程中,積極引導學生運用生物技術制藥的基礎理論知識對惡性腫瘤等疾病進行治療的藥物和相關診斷試劑的開發思路進行分析。這種啟發式的教學方式加深了學生對pcr、免疫酶技術、免疫熒光技術的理解,培養了學生進行科學思維的能力。教學活動是由教與學兩方面構成,只有將教師的講授和學生的思維活動有機結合起來,學生才會對所學的知識記憶深刻;學生只有對所學內容表現出強烈的好奇心和求知欲,才會自覺地去思考。
小組合作研討性教學是近年來廣受重視的教學方式,具有學生參與度高、啟發性強、趣味性濃、易于學生理解和掌握、利于學生綜合素質提高等優點,我們在教學實踐中開展了合作研討性活動,收到良好的效果。如在講授完動物細胞工程制藥后,我們提出了“無血清培養基的研究進展”的研討論題,學生分為小組分別準備,組織方案,每個小組分配一名代表表達自己的答案和思路。討論時各個小組的代表各抒己見,相互評價,相互啟發,氣氛熱烈,促進了研討的深化,最后根據學生的研討對論題進行總結和提煉,引導學生形成概括性的理解。在討論過程中,要求學生對自己研討問題的思考做成power point演示文稿,使自己的表達更清楚、更有條理。另外,通過在講臺上講述,鍛煉了學生的口頭表達能力,提高了他們的綜合素質。
2重視現代化信息技術在生物技術制藥中的應用
運用集圖、文、聲于一體的現代信息多媒體教學模式來指導生物技術制藥教學,充分發揮現代信息技術的特點,擴充新的教學內容,使其直觀化、形象化,有助于學生對制藥知識的掌握,增強學習效果。通過給學生觀看部分教學的多媒體錄像,加深學生對單調抽象的理論知識的理解,提高了學習效率。同時,在觀看錄像過程中穿插對學生進行提問,讓學生帶著問題想,帶著問題學,有針對性地進行學習,引導學生主動思考。一系列的教學實踐加深了學生對基本理論知識的理解。并且使抽象的理論變得更形象化。培養了學生的觀察力、分析和解決實踐問題的能力。充分利用現代化信息技術和教學工具提高教學效率,隨著以計算機為核心的信息技術的快速發展,信息技術、計算機技術和教學的緊密結合將成為推動當前教學改革的強大動力[4,5]。充分利用各種信息資源庫,訪問各種電子化的課程資源庫,獲得與教學直接相關的素材和資料;使用各種多媒體百科全書光盤(如“科學大百科”、“藥學大辭典”等),獲得圖文聲并茂的教學資料;通過網絡檢索圖書館的相關資源。或者直接訪問數字圖書館中的內容,獲得學科的最新信息(如生物技術的專業網站http://, 醫藥專業網站http://等),從而更深刻地把握教學內涵,融會理論知識,了解該學科發展動態。例如,我們備課通過查閱國外的電子版教材,下載了各種色譜原理的flash動畫,使抽象的理論變得更直觀易懂,在講授外源基因通過質粒載體在大腸桿菌中復制表達時,通過給學生看形象的動畫,加深學生對知識的理解。現代生物技術發展迅速,現代信息技術在這門課程的教學當中顯得格外重要,在授課時,采用集圖、文、聲于一體的多媒體教學模式,充分發揮多媒體的特長,擴充新的教學內容,使其直觀化、形象化,有助于學生對生物技術制藥知識的掌握,增強學習效果。
3課堂教學與實驗教學相結合
實驗教學是生物技術制藥教學中舉足輕重的環節。枯燥乏味的理論只有在實驗課中才變得生動而具體[6]。應該說,理論教學和實驗教學是生物技術制藥中不可分割的兩個方面,它們相互配合,相輔相成,占有同等重要的地位。要引導學生重視實驗,提高實驗教學質量應從以下兩個方面入手:
3.1增加科研設計性實驗力度首先,根據實際情況,教師設計題目,給出實驗要求;其次,學生根據要求及所學的基礎知識,查閱相關文獻,設計實驗方案:包括實驗所需材料、試劑及規格,儀器及型號,詳細的制備工藝流程,產品的質量檢查方法及標準,并于實驗開始前一周交至教師處;然后,教師仔細審閱學生的設計,如有重大錯誤則令其修正,其余將根據學生的需要準備相關材料及設備,并調試至正常,以便學生使用;至實驗日當天,學生須在教師的監督下,在規定時間內獨立完成自己的設計,在允許的時間內,可以重做,所得到的數據及成品須由教師簽名認可并保留。最后,學生提交完整的實驗報告,教師根據學生從設計到實施到完成報告整個過程的表現,給予評價[7]。
3.2增加實驗經費,改善實驗條件 目前各院校普遍存在教學經費短缺、實驗條件簡陋的現象。解決這一問題,一方面需要適當增加對實驗經費的投入,添置必要的實驗設備;另一方面對暫時無法開設的實驗可通過多媒體教學、演示性實驗教學、參觀學習等方法來彌補,如可開設專題講座及上網查閱資料,讓學生了解當今國內外使用的較先進的生產設備及方法,國內外在制劑上的差距等信息,為以后的科研指明方向;還可組織學生到西南合成、重慶萊美、重慶前沿生物技術制藥公司、重慶富進生物技術制藥公司等制藥公司實地觀看生物技術制藥等的生產全過程,加深其了解藥品生產質量管理規范(gmp)要求等,提高學生感性認識,縮短實驗室教學與生產實踐之間的距離,提高學生適應制劑生產的能力。總之,根據我國現有國情,在節約的前提下盡可能讓學生多動手,多參加實踐,使學生的創造力及視野進一步提高。近年,社會制藥工程人才的需求已發生一些變化,要求學生首先要有較強的動手能力,能完成相關的工作,其次要有綜合運用的能力,學會分析問題,能將理論與實際有機地結合,還要有創新的能力[8,9]。開展教學改革后,學生的主動性和能動性得到極大發揮,學生可從實驗課中學到更為實用的知識,彌補理論教學的不足,提高了其動手能力和綜合運用能力,有利于學生畢業后在最短的時間內適應工作。
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關鍵詞:工程性;化學實驗;教學工程性
化學實驗課程是制藥工程、食品質量與安全及相關專業的實驗課程,課程教學中十分注重培養工程設計的觀念,以突出與基礎化學實驗課程的不同,在課程設置安排上,對于整個培養計劃中的基礎課和專業課,主要發揮著橋梁作用.而工程性化學實驗課程對于制藥工程、食品質量與安全及相關專業學生又是極其重要的必修課程.其基本任務是通過從工程設計的理念出發,要求學生使用一些相關專業培養過程中需要掌握的生產設備,或者模擬生產設備,親身體會理論課中討論的一些實驗現象,通過動手操作拿到第一手資料,比起理論公式的推導,更能訓練同學們解決實際問題的能力.某些具體實驗操作可以請同學們先組隊制定實驗方案,在實驗教師的主持下,各組之間互相找對應實驗方案的不足,然后進行相應改進,相對于給同學們早已制定好的實驗方案更有意義,讓同學們更有自己做工程設計的感覺.通過本項目建設,目的在于探索一套適合醫學院校制藥和食品工程專業在工程性化學實驗教學中確實行之有效的教學方法,切合工程性化學實驗教學的直觀性、示范性、實踐性特點[1],在工程性化學實驗教育領域具有重大意義.
1實驗教學改革需具備工程設計理念
由于具有數字化的特點,同學們可以利用具體的實驗裝置的程序設定裝置,設計實驗進行的模式.例如:可以設計成先升溫后降溫,也可以設計成先降溫后升溫,比較實驗結果是否有不同,不同點在哪里,如何解釋這些現象.實驗設計過程中首先要擬定一個具體的實驗安排表以及對實驗所得數據如何進行分析等.而工程性化學實驗通常涉及多變量多水平的實驗設計,如何安排和組織實驗,用最少的實驗獲取最有價值的實驗結果,將成為實驗設計的核心內容.這就要求同學們在分組后,進行具體使用方案設計時,需反復推敲實驗安排表,首先確定必須要測定的數據,有了實驗主線以后,再研究哪些輔助數據也需獲得,又不至于大幅度增加實驗工作量.通過組內同學的認真討論,可以拿出初步實驗方案,再放到實驗班級內部討論,集思廣益,最終形成可行性實驗方案,交給實驗教師審核.審核通過后,即可以開展相關準備工作,主要是具體實驗步驟的制定,所需實驗材料和實驗試劑由實驗中心提供.如何達到工程設計實驗課的效果,預習工作是必要前提,由于工程設計實驗課的特殊性,更要求同學們在工程設計實驗課之前進行認真的預習和對各相關接觸到的單元操作生產設備、實驗流程、數據監控點、操作安全要點等問題的了解和熟悉.具體要求如下:(1)要求學生認真閱讀實驗指導書,對照理論教材以及相關的參考書,找出應事先掌握的知識點,明確所做實驗的目的、任務和操作要求;根據具體實驗任務,分析所需使用的理論依據;通過以上要求的信息,構思詳細的實驗流程、確定所需使用的實驗裝置;在實驗安排表上每個欄目框中標出應該測取的是哪些數據;實驗小組通過以上一系列工作后,可以擬定出初步的實驗方案等.(2)要求學生熟悉實際的實驗裝置和流程,能夠很清晰地判斷出需測控的數據點,了解需操作的生產設備或模擬生產設備和相關儀表的具體型號、儀器啟動程序及相應開關的調節方法,熟悉儀器操作要點和操作過程中的注意事項等.(3)為了使在工程性化學實驗中獲得的實驗數據點在所繪坐標軸上分布均勻,實驗前需初步確定出被測參數合理的實驗數據間隔,并預估實驗數據根據實驗條件的改變而發生的變化規律.(4)最后,在具體開始操作實驗之前,需要求學生寫出完整的預習報告,工程性實驗報告中要明確此次實驗的目的和任務、實驗原理、裝置流程示意圖、實驗步驟及操作注意事項等;在實驗前設計好原始數據記錄表,在表格中應該記下各項數據量的名稱、符號和單位等.實驗教師要有意識地影響并引導學生,促進學生創新精神的形成和發展,這就要求教師必須努力注意創新教育的重要性.在工程性化學實驗教學過程中,要寬容學生在實驗操作中的失誤,實驗教師可以對其預習報告中不合理的部分進行適當的引導.
2工程性化學實驗教學改革的探討
基于工程性化學實驗的特點,應提高課堂演示實驗的可觀察性,注意培養學生的觀察能力.在工程性化學實驗課堂教學中,實驗操作是實驗教學的核心環節,學生只有通過操作才能了解和領會單元操作生產設備及實驗流程,做到了解如何實現實驗過程的優化,通過分析各種非正常實驗現象產生的原因并討論研究需要采取的調整措施.實驗操作中應注意:(1)學生進行工程性化學實驗時,首先應仔細檢查實驗裝置及實驗儀器儀表是否完好可用,對實驗動力設備如電動機、風機、泵等運轉設備必須進行詳細檢查;而對于各種閥門,尤其是一些回路閥或旁路閥,在實驗前更應仔細檢查其處于開啟或關閉狀態,對于具體的實驗要求,做到應打開的閥門需打開,應關閉的閥門要關閉,避免造成不必要的損失.實驗小組準備完畢后,在實驗教師檢查確認正常后,方可開始進行操作.(2)學生實驗中應該密切注意實驗儀表上的顯示數據的變化,通過在實驗操作中的及時調節,使整個實驗過程在規定的實驗條件下順利進行.在實驗操作過程中,實驗條件改變后,學生不能急于記錄相關實驗數據,由于工程性化學實驗中的所用的實驗設備需要一段時間穩定,而且相關的實驗儀表也常常存在滯后現象,因此提醒學生一定要在實驗過程穩定后,方可取樣或讀取相關實驗數據.(3)在工程性化學實驗過程中,提醒學生切忌只顧埋頭操作和在實驗設備上讀取相關數據,而往往忽略了真正重要的對工程性化學實驗過程中相關實驗現象的仔細觀察.一定要告知學生,工程性化學實驗現象往往與工程設計的內在機理和科學規律密切聯系,例如蒸餾塔板上氣液兩相的接觸狀態與交換效率的關系.要求學生自覺培養在實驗操作過程中勤于觀察、善于觀察的習慣,是制藥工程和食品質量與安全等相關專業工程技術人員及科研工作者所必備的專業素質.(4)經常遇到的情況是工程性化學實驗操作過程中往往會出現實驗小組預想不到的異常現象,或者實驗數據比預測情況出現明顯誤差時,要求學生應在實驗數據記錄中如實注明.實驗結束后,實驗小組同學應與實驗教師一起認真討論,討論研究異常實驗現象發生的原因,通過及時發現問題、解決問題或者對異常實驗現象做出合理的分析、解釋.(5)在具體工程性化學實驗過程中,要求學生認真記錄事先擬定好的原始實驗數據記錄表格,特別需要強調的是一定要保證實驗數據可靠、清楚、完善,按制藥工程等工程類專業現在的GMP(GoodManufacturingPractice)規范要求認真填寫,必須真實地反映實驗儀表的準確度,一般要求學生記錄數據要達到實驗儀表上最小分度以下一位數;實驗數據記錄后應及時請小組其他同學復核,以免由于匆忙而發生讀錯或寫錯的情況;所測工程性化學實驗數據的名稱、符號、單位也應做出相應的注明.(6)實驗結束后,實驗小組的實驗數據經指導教師審查合格后,結束實驗操作.按照實驗操作結束流程,對照工程性化學實驗操作規程關閉相關實驗儀器設備,關閉總電源.最后,實驗小組一定要將實驗場地打掃干凈后,經實驗教師的同意后,方可離開.因此,對于工程性化學實驗教學,完成以上實驗教學改革的要求,實驗教師不但自己要做好實驗前的準備工作,更要強調學生做好充分的預習工作[2,3].
3改變傳統基礎化學實驗報告模式,完善工程性化學實驗報告
相對于傳統基礎化學實驗報告,工程性化學實驗報告有著其不同的特點.對于制藥工程、食品質量與安全等專業,工程性化學實驗報告是對實驗工作本身和實驗工作對象進行評價的主要依據,也是實驗工作的全面總結和系統概括,是實驗工作中不可缺少的重要環節.要求學生如實書寫實驗報告的過程,就是對工程性化學實驗過程中所測取的數據加以處理,對學生所觀察的實驗現象加以分析研究,便于從中找出實驗現象中的客觀規律和內在聯系的過程.如果學生做了實驗而不寫實驗報告,就等于做實驗有始無終,半途而廢.因此,對于制藥工程、食品質量與安全等專業的學生而言,通過進行工程性化學實驗并認真寫出實驗報告,是一種必不可少的基礎訓練.由于,工程性化學實驗不同于基礎化學實驗,所以實驗教師應提倡學生在正式實驗報告前應該先寫實驗摘要,目的是訓練學生綜合分析、概括問題的能力.工程性化學實驗報告一般有以下幾點要求:(1)要求學生規范書寫工程性化學實驗報告,首先每篇工程性化學實驗報告應有準確的名稱,需列在實驗報告的最前面,實驗報告名稱力求簡潔、鮮明、準確.簡潔,就是字數要盡量少;鮮明,就是讓看實驗報告的人一目了然;準確,就是能恰當反映實驗的內容.(2)要求學生明確實驗目的,需簡明扼要地說明為什么要進行這個實驗,做這個實驗要解決實際生產遇到的什么問題,常常是列出一二三條等.(3)要求學生寫清楚實驗的理論依據———實驗原理,需簡要說明實驗所依據的基本原理,包括實驗所涉及的主要概念、實驗依據的重要定律、公式及據此推算的重要結果,務必要求學生書寫準確、充分.(4)特別突出的也是與基礎化學實驗報告差別較大的是要求學生務必畫出實驗裝置示意圖,并標明所用實驗設備和儀器儀表的名稱、型號,這些其實是工程性化學實驗報告的關鍵所在,正如地理課中的地圖一樣,讓看實驗報告的人能夠一目了然,獲取大量主要信息.描繪完實驗裝置示意圖,還需讓學生在圖中標注出測量數據的測試點,最后在該圖的下面寫出圖名及各設備儀器的標號.(5)要求學生在工程性實驗報告中標明實驗操作方法和安全要點,這是保證工程性實驗報告中實驗數據準確性的重要之處.可以要求學生根據實際操作程序,按工程性化學實驗進行的時間的先后劃分為幾個步驟,這樣會使得整個操作步驟條理更為清晰.如果在實驗步驟的劃分過程中,能夠按照以改變某一組因素(如溫度參數或流量參數等)作為一個步驟,這樣的話,對于實驗操作過程的說明,就會更加簡單、明了.而對于整個實驗過程的安全要點要在操作程序中需特別標注,這是因為對于容易引起危險、損壞儀器儀表或反應設備以及一些對實驗數據影響比較大的操作,一定要在注意事項里給予特別突出的標示提醒,以引起實驗操作者的注意.(6)要求學生認真完成實驗數據記錄,因為實驗數據是實驗過程中從測量儀表所讀取的數值,所以一定要根據工程性化學實驗中的儀表的準確度決定實驗數據的有效數字位數.其中,學生讀取實驗數據的方法正確與否,是準確記錄實驗數據的保證.若實驗操作過程中,由于時間有限,可以先記在原始數據記錄表格里.同時,需記錄的實驗數據較多時,此原始數據記錄表格宜作為附錄放在報告的后面.通過以上幾點工程性化學實驗報告中的規范書寫,既突出了工程性化學實驗報告有別于基礎化學實驗報告,同時又體現了工程性化學實驗報告自身工程設計的特點.
4工程性化學實驗中創新思維的培育
作為醫學院校,面臨著工程性化學實驗薄弱的現實,怎樣適應新的挑戰,實現既定的教學目標,培養同學們的工程設計觀念,激發同學們學習工程性化學實驗的積極性,這些都需要通過創新來完成.由于工程性化學實驗是制藥工程、食品質量與安全及相關專業的基礎,因此在工程性化學實驗教學中的創新思維的培育顯得尤為重要[4,5].例如:在對流傳熱實驗中,實驗教師可以要求各實驗小組同學分別讀出不同溫度區間冷流體水的進出口溫度t1和t2,以及熱流體空氣的進出口溫度T1和T2,同時在實驗操作過程中改變熱流體的流量并讀取數據.而最后,全班同學都可以一邊觀摩展評,一邊接收別人評價的信息,學生之間的交互性更強,則有利于其創新能力的培養.這是用大屏幕投影儀和傳統的電腦室所無法達到的.通過諸如以上在具體工程性化學實驗課程教學中的一系列創新,制藥工程、食品質量與安全專業學生的相關學習成績普遍提高,激發了學生的學習熱情,挖掘了學生潛力,發展了學生個性,較全面提高了制藥工程、食品質量與安全專業學生綜合素質.
5堅持綠色工程性化學實驗
在工程性化學實驗中,因為實驗用品用量普遍較基礎化學實驗用量多,所以對有安全綠色環保工程性化學實驗創新思想的學生予以加分和表揚,以此加強學生的工程性化學安全和綠色意識.我們還向學生提出了綠色工程性化學實驗的原則———循環實驗,其內容是遵循綠色工程性化學實驗原則,即本實驗室除普通垃圾外無化學試劑類廢棄物,設計綠色工程性化學實驗工藝來完成這一目標.綜上所述,作為醫學院校如何辦好像制藥工程、食品質量與安全等工程類專業,為了彌補工程性化學實驗教學相對薄弱的現狀,必須進行一系列的工程性化學實驗教學改革,創新教學方法,從工程性化學實驗的預習、實驗操作過程中的注意事項、工程性化學實驗報告的規范書寫等方面,對學生提出不同于基礎化學實驗的要求,以培養制藥工程、食品質量與安全等工程類專業學生的工程設計理念,提高工程設計、解決實際問題的能力,從而達到專業培養目標.
參考文獻:
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