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制药设备与车间课程设计的教学实践

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发布日期:2019-01-09 19:30

摘要:《制药设备与车间设计》是制药工程专业的专业主干课、核心课和必修课,本文对该课程的相关课程设计从课程设置思想和教学目标、设计题目、任务要求、考核、教学环节等方面进行了教学实践与改革探索。通过有益的尝试,学生能够正确的运用所学的理论知识,撰写规范的设计说明书,并绘制出标准的固体制剂生产工艺流程图、车间平面布置图等施工图纸。学生的工程设计能力有了显著的提高。

关键词:制药设备与车间设计;制药工程;课程设计

制药工程是以药学、化学工程与技术、生物工程为主并相互交叉的新型学科[1]。制药工程专业经十几年发展,开办院校目前已增至二百多所[2]。《制药设备与车间设计》课程[3-5]是我校制药工程专业本科生的专业主干课、核心课和必修课,该课程的前身是《制药工程基础》,2013年学校重新修订了制药工程专业本科生的培养方案,对该课程增加补充了车间设计等相关内容,将课程的名称改为《制药设备与车间设计》,强化了对制药工程专业学生工程设计等能力的培养,同时对该课程的相关课程设计的实践环节也提出了新的要求。针对这些新内容和新要求,在本课程的课程设计环节我们进行了新的教学实践与改革探索。

1课程设计的设置思想和教学目标

(1)设置思想《制药设备与车间设计》课程设计在学习《制药设备与车间设计》理论课的基础上,通过课程设计,使学生熟悉制药工程设计的基本程序、原则和方法,能够查阅国内外最新的技术资料、国家技术规范、正确选择公式进行设计计算,运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。(2)教学目标本课程设计是学生在先修了《机械基础》、《化工原理》、《物理化学》、《制药工艺学》、《中药药剂学》等课程的基础上,由《制药设备与车间设计》课程开设的实践教学环节,通过该教学环节可实现如下教学目标。知识目标:本课程设计需要学生运用制药工程中各类典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等知识,完成制药设备与车间的设计,通过该设计,学生应主要掌握工程设计的基本程序、原则和方法等知识。能力目标:通过本课程设计,学生应获得分析和解决工程实际问题的能力和科学、严谨的工作作风,使学生逐步树立正确的设计理念,提高学生的工程计算能力、设计及绘图的能力。素质目标:通过本课程设计,学生应获得初步独立从事制药工程设计的基本素质。

2课程设计的题目

本课程的课程设计安排在大四第七学期,完成《制药设备与车间设计》的理论课教学后进行,由于前置课程《中药药剂学》、《制药工艺学》、《化工原理》等相关专业课已经学习,学生对制药的整个工艺过程及相关设备已经有了一定的理解。固体剂型是最常见的一种药物剂型,在药物制剂中约占70%,有散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂等多种剂型。在车间设计类型中,我们选择了最常见的固体制剂车间设计[6-8],药物剂型选择了应用较广泛的三种类型片剂、胶囊剂、颗粒剂。主药药物名称则每年结合学生在第六学期开设的《中药药剂学》的综合性实验的内容,在综合性实验中,学生根据实验的要求自主开展药物的选择、剂型的确定,查阅文献来确定药物的处方、制备的方法。课程设计就以此为依据,让学生们更好地理解如何将实验室的小试实验转换成工业化生产,确定生产工艺流程,进行固体制剂车间的设计,并将设计成果以图纸和设计说明书的形式表现出来.

3课程设计的任务要求

本课程设计的时间是二周,要求学生在规定的时间内完成一份设计说明书的撰写和两张A1号图纸的绘制。(1)设计说明书要求学生根据任务书确定的药物剂型,通过查阅文献自行确定固体制剂的生产工艺,用准确的语言描述整个工艺流程,绘制工艺流程的示意图(框图),在示意图上标注洁净区和一般生产区的具体划分。根据任务书给定的年产量说明生产的年工作时间、生产班制、生产方式,绘制排班表,进行相应的物料衡算;然后依据工艺流程、物料衡算的结果进行设备选型及计算,绘制设备一览表。设计车间的平面布置,要求对车间设计进行说明,包括人流物流走向、洁净区划分、人净物净措施、安全防火措施等,给出车间总面积、洁净区和一般生产区面积等参数。最后列出主要参考文献,对整个设计工作进行总结。设计说明书的撰写提纲举例:①设计任务;②设计概述;③工艺流程;④物料衡算;⑤设备选型及计算;⑥车间设计;⑦总结。(2)图纸要求学生完成两张(A1)图纸的绘制,分别完成带控制点的工艺流程图(PID图)和车间平面布置图。带控制点的工艺流程图要求标注出全部的设备、管件、阀门、管道等,车间平面布置图须注明设备名称、位号,标注各房间名称,在图中标注洁净区划分。

4课程设计的考核

课程设计成绩的评定综合考虑出勤、过程表现、课程设计图纸、说明书的质量和答辩情况等环节,最终成绩按优秀(90~100分)、良好(80~89分)、中等(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(60分以下)五个等级进行综合评定。设计考核的内容包括:设计说明书(说明书内容是否完整、正确,文字表达是否简洁、清楚)、图纸的质量(车间布置是否合理,图纸表达是否规范、正确,图面是否整洁、清楚等)。具体评分主要从以下几方面进行评定:(1)查阅文献(10分):在课程设计任务书中仅给出生产药物的名称、剂型和年产量,具体的生产工艺需要学生通过查阅文献进行综合比较来确定,考察学生查阅文献资料,收集、整理、加工各种信息及获取新知识的能力。(2)设计说明书(30分):主要考察工艺流程设计的合理性、物料衡算的准确性、设备选型及计算的合理性、车间布置设计方案的详细程度及书写语言的流畅性等。(3)图纸质量(30分):考察工艺流程绘制、车间整体布局的合理性,图样绘制与技术要求符合国家标准,图面质量及工作量符合要求。(4)答辩及过程表现(30分):在规定的时间内完成整个设计的要求,答辩时能用准确简洁的语言表述整个设计内容、准确回答提出的问题。

5课程设计的教学环节

(1)课程设计前期为了使学生能更好地完成课程设计,在课程设计开始前进行设计动员、提前下达任务书,进行有关说明。将《生产工艺实习》课程与本课程设计相结合,带领学生参观学院和企业联合的实践教学基地,深入药厂的固体制剂车间,通过工程技术人员现场介绍指导加深学生对固体制剂车间设计的理解,将理论与生产实践相结合,更好地完成课程设计。(2)课程设计中期在学生设计方案基本完成后,进行中期检查,审查学生确定的工艺流程、车间方案设计是否合理,如发现有问题及时进行纠正。(3)课程设计考核答辩课程设计结束后进行答辩验收,主要检查设计说明书、图纸的质量,综合运用所学知识进行工程设计表述的能力。对设计有误的地方,指导学生进行修改。

6结语

本文以《制药设备与车间设计》课程设计这门核心专业课程的实践教学为主要研究对象,从课程设计的设置思想和教学目标、题目、任务要求、考核、教学环节等方面进行了实践与探索,通过有益的尝试,学生能够正确的运用所学的理论知识,撰写规范的设计说明书,并绘制出标准的固体制剂生产工艺流程图、车间平面布置图等施工图纸,学生的工程设计能力有了显著的提高。

参考文献

[1]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(3):39-41.

[2]张珩,喻发全,张秀兰,等.制药工程专业理论与实践教学体系构建与实施[J].药学教育,2015(2):21-25.

[3]潘林梅,李存玉,朱华旭.任务驱动型教学在《制药设备与车间设计》课程中的探索与实践[J].中国药房,2016,27(27):3883-3885.

[4]刘艳飞,刘珍宝,彭东明,等.制药设备与车间工艺设计课程教学改革与实践[J].广州化工,2014,42(5):128-130.

[5]万春杰,王存文,张珩,等.药物制剂设备与车间工艺设计课程教学模式的改革[J].药学实践杂志,2011,29(2):158-160.

[6]韩丽娟.浅谈固体制剂车间的工艺设计[J].广东化工,2016,43(11):124-113.

[7]刘云肖.口服固体制剂车间GMP设计若干问题的探讨[J].信息化建设,2015(8):281-282.

[8]丁涛.当前医药行业固体制剂车间的设计、施工实践思路[J].化工管理,2014(3):203.

作者:吕江维 王立 张秀娟 崔闻宇 单位:哈尔滨商业大学药学院

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