制药专业英语教学设计论文范文

2023-09-28

制药专业英语教学设计论文范文第1篇

微生物课程是一门专业核心课程, 主要学习掌握主要微生物的结构、形态和种类, 掌握微生物的营养、代谢、生长、遗传与免疫, 了解微生物在制药领域的广泛应用。掌握细菌革兰氏染色, 微生物的大小测定, 水中细菌总数的测定, 学会常用灭菌及微生物的分离纯化方法。培养规范操作意识, 对接微生物检测岗位。

一、教学目标确定

所选用教材为化工出版社陈玮主编的《微生物学及实验实训技术》, 该教材内容侧重基础知识和技能, 缺乏针对样品采集, 无菌操作, 细菌识别鉴定的内容。因此需要补充动画资料, 微课视频来达到教学目标。授课对象为大一新生, 已具备微生物的基础知识, 但缺乏规范操作训练, 对病原菌鉴定缺乏深入了解。

细菌的革兰氏染色操作是基础实验内容, 包含的知识点为细菌的种类及生物学特性, 细菌细胞结构, 革兰氏染色及显微镜的工作原理;技能点为革兰氏染色和菌斑显微形态观察。本次课中所取样品包含病原微生物, 含有一定的生物安全风险, 需要在保证安全的基础上, 使学生掌握所学技能, 为此微生物的规范操作过程是教学重难点。另一方面, 微生物是一群体积微小, 结构简单, 肉眼不能直接看到, 必须借助于显微镜才能观察到。因此, 正确识别病原菌显微镜镜检结果也是教学重难点。为此确定本次的教学目标如下。能力目标:能进行细菌革兰氏染色操作, 正确识别病原菌镜检结果;知识目标:了解常见的细菌的种类及它们的主要生物学特性, 熟悉细菌细胞结构与革兰氏染色原理, 理解显微镜的工作原理;素质目标:培养规范操作意识, 培养利用信息化平台进行学习的能力。

二、教学策略

根据戴尔的经验之塔理论, 学习过程需要经过具体上升到抽象体验, 演示、动手操作、参与问题解决等主动学习方式比单纯的听讲、自学阅读更能获得经验。为此本课程采取项目教学, 课程组织包括告知任务、方案分析、操作演示、动手操作、总结反馈、深化学习等过程, 一步步达到教学目标。

为解决重难点, 本次课引入信息化手段, 如, 使用动画、图片加深对革兰氏检验原理的理解。通过微课视频学习微生物革兰氏染色操作。利用信息化平台分析、纠正操作过程, 解决学生缺乏自主总结学习习惯的问题。通过建立镜检图库来辅助学生正确识别病原菌镜检结果, 解决由于对病原菌缺乏了解所造成的生物安全问题。在考核评价上, 学生上传操作视频, 进行操作评分, 上传镜检图片, 进行结果评分。至于拓展学习的考核, 主要通过在平台上统计学生学习情况来实现。

三、教学过程

课前利用信息化课堂平台告知任务为细菌的革兰氏染色, 学生学习推送的知识点, 上传收集的病原菌实例, 并完成推送的调研问题。从信息平台反馈的学习数据来看, 知识点完成任务率在39.29-53.57%之间变动, 细菌细胞结构虽然完成率较高, 但学生学习的答案并不准确。技能点的完成率较低, 在3.57-25.00%之间变动。由此可知, 学生通过课前学习, 已具备了微生物的基础知识, 但技能部分缺乏规范操作训练, 对病原菌缺乏深入了解。从三维雷达图分析结果发现, 学生希望掌握直观的知识技能, 课堂的积极性比课外的积极性更高, 课前缺乏自我总结学习的习惯。从上述反馈的数据确定本次课的重难点:微生物革兰氏规范操作和正确识别病原菌镜检结果。

课程教学包括告知任务、方案分析、操作演示、动手操作、总结反馈、深化学习等过程, 一步步实现教学目标。

(一) 告知任务

教师建立项目情境, 确定教学任务——细菌的革兰氏染色, 由于操作对象包含有病原菌, 含有一定的生物安全风险, 需要让学生提前了解, 培养安全意识, 并利用信息化平台进行学习的能力。学生利用百度收集食品腐败的例子, 并上传至信息平台, 同时学习本次课的知识点:细菌的种类及生物学特性, 细菌细胞结构, 革兰氏染色及显微镜的工作原理。

(二) 方案分析

教师利用微课、动画与学生共同回顾方案, 请大家总结出操作步骤, 学生认真观看微课、动画, 指出操作要点, 回答老师提出的问题。首先通过微课、动画辅助实施教学, 有利于保证学生的生物安全。

(三) 操作演示

教师操作演示, 学生观察演示过程, 并对照微课中的细节, 对涂片→固定→初染→媒染→脱色→复染→镜检等过程提出疑问。该教学解决由于对病原菌缺乏了解, 无法通过课前微课、动画完全掌握操作过程的问题。

(四) 动手操作

教师指导实验, 并拍下学生的不规范操作照片, 在信息平台上对每组操作视频及时评分反馈。学生根据清单领玻璃器皿、试剂等, 按照染色步骤进行操作, 上传视频, 对照评分标准反复练习。

(五) 总结反馈

教师展示不规范操作照片, 帮助学生总结回顾革兰氏染色的原理, 学生对照评分总结操作要点并进行改正, 而且还可以反馈课前知识点学习效果。

(六) 深化学习

教师对学生的镜检结果进行评价, 总结识别效果。学生对照镜检图片库深入学习。该教学解决了病原菌镜检结果正确识别这一教学重难点。

最后提出, 本次课目的是让生物制药专业大一新生掌握病原菌革兰氏染色的技能, 选取的是典型微生物 (斜面中培养的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌) , 不能完全代替实际的病原微生物。教师在教学平台上提供镜检图库, 供学生深入学习各种革兰氏阳性菌和阴性菌, 从而正确识别病原菌及其生物特性。

四、教学反思

本次课引入信息化手段, 解决传统教学中革兰氏染色原理难理解的问题;利用微课、信息平台进行微生物革兰氏染色操作教学, 培养了学生的规范操作意识;通过病原菌镜检图库来强化练习, 正确识别各类病原微生物, 解决了由于对病原菌缺乏了解造成的生物安全问题。

通过在线评价系统及时反馈操作效果, 解决学生缺乏自主总结学习习惯的问题。实施教学后发现, 学生的自我学习能力得到提高, 教学效果明显改善。

摘要:以细菌的革兰氏染色教学为例, 从教学目标的确定、策略的选择、过程实施及反思等方面分析了信息化手段解决微生物教学重难点的思路, 突出了信息化设计对高职生物制药专业教学效果改善的价值, 提高了学生的规范操作意识, 消除了实验过程中的生物安全隐患。本教学设计实践为微生物课堂的信息化设计提供了参考。

关键词:信息化手段,规范操作,生物安全

参考文献

[1] 孔德忠, 陈志祥.高职院校校企协同育人机制的研究与实践[J].成人教育, 2017, 37 (3) :70-72.

[2] 马波, 许云华, 邵世光.信息化背景下高职院校生物制药专业教学策略探讨[J].职业, 2016 (33) .

[3] 蒋留生, 李清秀, 孙科.经济新常态下高职院校”产学创融合”课程建设模式的实践研究——以药品生物技术专业为例[J].职教通讯, 2018 (6) .

制药专业英语教学设计论文范文第2篇

[关键词]制药工程;课程体系;改革

0 引言

制药工程是化学、药学、制剂学、工程学、管理学等多学科交叉的边缘科学,其目标是培养具备制药工程专业知识以及从事药品技术开发和工程设计能力,在工程应用研究等方面具有良好的开拓精神、创新意识和实践能力的研究开发型和技术应用型工程技术人才。它要求学生掌握化学、药学、制剂学和工程学的基本理论知识,通过对实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计等各个方面的训练,具备药品的生产、工程设计、新药的研制与开发的基本能力,并可根据GMP和国家关于化工与制药生产、设计、研究与开发以及环保等各方面的方针、政策和法规,进行药品新资源、新产品、新工艺的研究、开发和设计,从而最终达到药物生产企业所要求的具备药物生产、管理、营销、工程设计和改进等方面的人才目标要求。

国内制药工程专业是在1998年教育部调整工科本科专业时出现的,从1999年秋开始招生,招生层次为本科生;而国外第一个制药工程教育计划早在1995年就已产生,并且专业培养以研究生教学为主,起步时间和教育层次都较高,因此,国外院校对于制药工程专业内涵的理解更专业、更实用、更侧重于药物生产过程中的工艺流程和生产技术等相关工程方面,在课程设置上,国外院校多以西药合成的生产工艺、制备技术、设计技术为主体构建制药工程专业课程体系。但是,根据我国的特殊国情和我国现阶段制药行业出现的各种问题,应将制药工程的内涵延伸到从药品的研发到生产上市的全过程,这其中主要包括如下各环节:新药的研发与专利申请,药品的临床实验,药品的生产,药品的质量控制与管理等等。与传统药学专业的学生相比,制药工程专业的学生更适合在新药的研发与专利申请、药品的生产、药品的质量控制和管理等环节发挥作用。

江苏大学药学院制药工程专业成立于1999年,2001年开始招生。从办学开始就始终紧抓制药工程专业培养目标,注重专业课程体系的改革,为培养高素质、高层次、综合能力和创新意识强的综合型人才而努力。在制药工程专业本科教育课程体系的建设上,始终遵循“厚基础、宽口径、有特色、强实践”原则,因材施教,培养能在制药行业各环节发挥作用的合格人才,为我国制药行业的发展提供强有力的人才保证。经过十多年努力,在制药工程本科教育课程体系改革方面积累了一定经验,现将其改革思路和成果总结出来,以求对全国各高校的制药工程专业课程体系改革有一定帮助。

1 专业体系改革的总体思路和方向

科学、合理的课程体系是培养合格学生的重要前提。针对制药工程专业这个名词来讲,制药工程应为具有药物生产特点的工程技术,其中心是工程技术,因此,制药工程专业课程体系应该突出制药工程专业工程课程体系,强调药物生产专业特色。所以,制药工程专业课程体系改革的目标必须体现具有药物特色的工程技术课程体系。目前,国内制药工程专业的起源主要来自化学化工学院和药学院,少部分来自医学院。因为专业背景的原因导致在化学化工学院的制药工程专业工程类课程较多,而药学药剂类课程明显不足;在药学院和医学院的制药工程专业药学药剂类课程完整,而工程类课程缺乏。专业课程体系改革过程中,各高校应当根据专业背景的不同,努力使得制药工程的工程课程和药学药剂类课程合理的分布,完善制药工程专业课程体系,达到制药工程专业的培养要求,实现制药工程专业的培养目标。

2 专业课程体系构建的原则

2.1 根据制药工程专业特点设置理论课程

制药工程专业为具有药物特色的工程技术专业,因此,制药工程专业其一应包括化学类基础课程,如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等;其二应包括化工类基础课程,如化工制图、化工设备机械基础、化工原理、电子电工学、化工仪表及自动化、化工热力学等课程;其三应包括药物特色的专业基础课,如生物化学、微生物学、药物化学、药理学和天然药物化学等。在具备以上专业基础知识后,根据药物生产过程设置专业方向课程。药物生产过程从原料开始,经过反应前的预处理进入反应,反应结束后进行分离,得原料药,原料药经过制剂便可以得到最终产物——药物。因此,制药工程专业课程应当包括制药分离工程、化学反应工程和生物工程、制剂工程、制药工艺学、制药工程设计等主要课程,但是这些仅仅是工程化的主要课程,要生产出合格的产品,必须为药物特色开设大量的课程,如仪器分析和应用波谱解析、药剂学、药物分析、药事管理与法规、GMP、制药工业三废处理技术等一系列课程。因此,上述课程应该组成制药工程专业课程体系的核心部分。值得注意的是,一定要坚决杜绝根据教师能力和教师习惯开设一些课程,错误的专业课程开设理念会给专业发展带来极大的不便。

2.2 专业方向的淡化和体现

制药工程专业包括化学制药、生物制药和中药制药三个方向,在课程设置上应该遵循总体上淡化专业方向,个体上体现专业方向的原则,即在课程设置过程中,核心课程和实践课程的设置是不分专业方向设置的,所有的专业学生都必须完成专业核心课程的学习,不存在因专业方向不同而课程不同的现象;而对于每一个学生个体来讲,都会有自己学习和研究的方向,这时必须体现出个体的专业学习研究方向,为此根据不同的方向开设专业方向选修课,如化学制药方向开设药物合成反应、有机反应机理、药用高分子材料等课程;生物制药方向开设生物工程、分子生物学、免疫学、细胞生物学、发酵工程等课程;中药制药方向开设药用植物与生药学、中药学等课程。开设专业方向课程既可以满足学生的兴趣学习,又可以深化专业的深度。

2.3 细化制药工程专业核心课程

江苏大学制药工程专业课程体系改革过程中,曾经将制药工程课程进行高度的综合,将多门课程合并为一门课程,以节约授课课时,满足教学计划学时限制的要求。但实践证明,一门课程包括的内容太多,授课教师难免出现部分专业知识不精的现象,采用多位教师合作上课的方式,授课方式和前后的衔接等问题经常因为教师其他教学任务而无法实现完美衔接,致使授课的效果下降。为此,制药工程专业核心内容采取细化的原则,每一部分开设一门课程,既能突出其专业性,又能利于就业。因此,根据细化的原则,江苏大学制药工程专业核心课程开设了制药分离工程、化学反应工程和生物

工程、制剂工程、制药工艺学、制药工程设计、仪器分析和应用波谱解析、药剂学、药物分析、药事管理与法规、GMP、药厂三废处理等课程,不再采用合并课程的方式,专业教育效果明显好转。

2.4 开设制药生产管理、销售和前沿动态类课程

制药生产除了专业知识外,必须增设制药生产管理、销售和前沿动态类课程。因为企业不仅需要技术工人,生产管理人员和销售方法和队伍等都成为制药企业的生命线,因此开设医药营销学、市场学和管理学等课程;同时,作为一名制药工程专业毕业学生若不能把握本专业的发展趋势,在就业和工作过程中必然会失去很多竞争的机会,因此,开设药物设计学、新药研发和制药前沿动态等介绍专业发展趋势的课程是非常必要的。

2.5 适应考研的需要

近年来,受经济的发展和就业形势的影响,考研热门化,制药工程专业同样也不例外,因此,必须照顾考研的需要。首先,在课程开设方面,考研的课程适当增加课时量,加强理论授课;其次,课程学时和学期分布适当调整,即尽量降低各学期学时的差距,同时照顾到第7学期学生的考研和实习问题,将部分课程调整到第7学期开课,节省了学生考研复习的时间,也避免了学生因考研复习而大量缺课的问题。同时,课程体系中应包含实验设计方法、计算机在制药工程中的应用及制药工程专业英语等重要课程,为研究生学习和科研奠定基础。

2.6 加强专业实践体系改革

专业实践体系包括专业课程实验、专业课程设计、专业综合实验、专业开放性实验、认识实习、生产实习、毕业设计等内容。江苏大学制药工程专业教研室一直都很注重实践体系的改革,专业课程实验选择经典项目对学生进行基本技能的训练,专业课程设计紧抓制药生产项目进行,训练学生的工程概念和工程分析处理能力,专业综合实验和开放性实验重在训练学生查询文献、设计实验方案、并进行实验和统计分析的能力,认识实习和生产实习重在训练学生对工业化生产的感性认识能力和理性感悟能力,毕业设计为毕业前的最后一个实践性环节,是学生走上社会前的综合素质的训练过程,必须引起重视。同时要不断改进实践体系,提高实践体系对学生技能的训练,适应社会医药经济发展要求,拓宽专业就业面。如毕业设计的形式不要局限在制药工艺流程的设计和毕业论文上,市场营销类和管理类毕业设计的形式都满足制药工程专业培养目标,可以将毕业设计的形式多样化。

2.7 优化课程在本科各学期中的分布

在满足教育部制药工程专业课程体系基本要求的基础上,需将课程根据课程体系中理论的前后关系将课程合理分配到大学本科的8个学期中,避免学期间学分分配差别较大的现象,避免因此而造成学生在某一学期学习压力过大的现象。同时,制药工程专业包括化学制药、生物制药和中药制药三个方向的课程,三个方向的课程必须合理分布,防止出现某专业方向课程在全面学分制中因选课人数不足停课的现象,并且合理分布还可以让有学习能力的学生完成两个专业方向的课程,有利于学生多学习一些专业技能,有利于学生的就业。

2.8 理清课程间的相互关系

专业课程间的相互关系必须理清,这对于专业教学效果的影响太大,搞不清楚课程的先修和后修关系,势必造成学生对专业课程体系内容的掌握不佳,因此,完善制药工程专业导学图是课程体系改革的又一重要任务。这不仅有利于学生掌握知识,而且有利于引导学生选课,意义重大。

3 专业课程体系改革注意事项

3.1 完善专业课程体系教学文档

完善专业课程体系教学文档有利于教学课程体系改革方案的实现,同时制药工程专业课程体系要实现规范化、稳定化和可变化相结合,这样不仅可以将成熟的教学内容规范地延续下去,而且可以根据教师的科研状况改变部分教学内容,使教学内容具有前沿性,可以提高学生学习的积极性,促进教学质量的提高。

3.2 加强课程体系实施的监督管理工作

专业课程体系改革的监督管理工作是专业课程体系改革的后续工作,但是监督管理工作却决定着课程体系改革的成败。首先,要加强课程内容的管理工作,坚决杜绝授课内容的重复现象,在课时如此紧张的制药工程专业,杜绝重复现象可以节省很多的课时,让学生从中得到真正的实惠。其次,强调课程体系教学工作的落实情况,加强教学的监督,特别是实践教学的监督,避免应付导致课程体系改革形式化,失去专业改革的意义。

3.3 正确引导学生选课

引导学生选课的教师必须完全把握课程体系,防止在选课过程中误导选课,导致学生无法形成完整的专业理论体系和实践体系。同时,摒弃专业课程必须由专业教研室担任的错误理念,专业课程未必一定由制药工程专业教研室承担,很多课程只要有利于学生掌握完整的专业知识,即使专业教研室没有相应的专业教师,也要引导学生正确选课。

3.4 加大专业教师的引进和竞争力度

学校应该根据专业教研室的师资力量,合理的加大教师的引进和竞争。一般情况应该根据弱势专业方向进行师资力量的引进和调控,促进专业课程体系改革的进行。同时,要重视和加强专业任课教师的教学竞争性,促进教学水平的提高,为课程体系改革的实现提供保障。

4 结束语

江苏大学制药工程专业从2001年经历了3次专业课程体系的改革,每次改革都经过数稿的研究和讨论,经过数次的课程体系改革,课程体系己基本趋于完善,课程内容趋于稳定化,取得了较好成绩。在课程体系改革过程中,始终把握课程体系改革的总体思路和方向,坚持根据制药工程专业特点设置课程,不仅细化制药工程专业核心课程,而且总体上淡化专业方向,个体上体现专业方向;改革过程中注意考研的需要,注意理清课程间的相互关系,合理进行课程体系的分布;同时完善专业课程体系教学文档,加强课程体系实施的监督管理工作,正确引导学生选课,加大专业教师的引进和竞争力度,使得课程体系的改革得到圆满实现,为制药工程专业培养目标和培养要求的实现奠定基础。

制药专业英语教学设计论文范文第3篇

关键词 采矿工程 专业导论 课程思政 教学设计

Design and Thinking on Ideological and Political Teaching Content

of Introduction Course of Mining Engineering Specialty

LI Huigui, XU Guosheng, ZHAO Mingzhou, SU Deguo

(School of Mining Engineering, Guizhou University of Engineering Science, Bijie, Guizhou 551700)

0 引言

2016年习近平总书记参加了全国高校思想政治工作会议,并在会议上发表了重要讲话,并强调,“把思想政治工作贯穿教育教学全过程,开创我国高等教育事业发展新局面。”,[1-2]上海大学首先跨出實施思政课教学改革的第一步,首创“大国方略”特色课程在全国师生中引起了强烈的反响,2017年发布了实施纲要,并要求将上海在高校“课程思政”方面的取得的经验向全国推广。[3]“课程思政”与“思政课程”不同,不能把两者概念混淆,但是两者又是相辅相成,相互补充,对于高校学生的思政教育过程中,两者缺一不可,属于同向同行。[4]

为了开展“课程思政”,把思政元素全方位融入专业课课程过程中,实现全过程、全方位育人,将采矿工程专业导论课课程作为本专业的试点课程,组建专业导论课程教学团队,积极挖掘思政元素,将思政元素、人生观、价值观、世界观、中国传统优秀文化、社会主义核心价值观等内容融入专业导论中,实现与思政课程同向同行,形成协同效应,实现立德树人润物无声。[5-6]

1 采矿工程专业导论课程概况

采矿工程专业导论课程为面向大一新生的专业基础课,是该专业学生接触的第一门专业课。采矿工程是艰苦专业,再加上前几年家长对煤矿的印象较差,造成全国采矿工程专业的学生基本上有转专业的想法,尤其是地方应用型本科高校。采矿工程专业导论课程就担负起向学生介绍采矿工程专业是干什么,目前行业发展到什么水平,学了采矿工程专业有什么用,毕业了能去干什么,希望通过这门课让学生对采矿工程专业有一个新的认识,同时也担负起树立学生正确的人生观、价值观、环境保护意识、爱国情操、社会责任意识、专业自豪感、社会主义核心价值观意识等任务,因此专业导论课开设了以下几部分内容:采矿工程简介及安全现状分析、中国煤炭的开采历史、煤的形成及分类、矿产资源开发现状及发展趋势、采矿工程专业的就业方向及前景分析、采煤工艺概述和矿用设备概述。

2 采矿工程专业课程思政目前存在的问题

笔者所处的高校属于地方型应用本科高校,专业课老师授课的出发点在于授课教的知识在工作岗位上是否能够用到,是否能够达到预期效果,认为课程思政就是“思修”“马原”“近现代史”和“毛概”等思政课程,[7]老师们对课程思政没有一个清晰的认识,认为课程思政就是思政课程,专业课中应该只讲专业知识,很难融入思政元素,因此大部分老师也没有去挖掘思政元素,融入课程思政元素。

3 采矿工程专业导论课程思政教学内容设计与思考

3.1 课程价值目标

采矿工程专业导论课课程思政的价值目标是充分发挥专业导论课的专业知识及思想价值的引领功能,将社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育(书山有路勤为径,学海无涯苦作舟等)、中国特色社会主义的“四个自信”教育的内容利用PPT及课中潜移默化等手段,让学生在专业课的学习中学习这些内容,并积极引导学生将自己的人生规划融入采矿事业中去,树立起良好的爱国精神、环保意识、社会责任意识、专业自豪感、资源节约意识和爱岗敬业精神。

3.2 思政元素的融入点

3.2.1 采矿工程简介及安全现状分析

本章主要讲述采矿工程专业的重要性、专业简介和安全现状分析;根据主讲内容可以提炼以下几个思政元素:

(1)通过介绍歼20、运20、航母、原子弹、电力、化工材料等与采矿工程专业的关系,突出采矿工程专业对国防、电力、化工、建筑的作用,让学生产生专业自豪感和认同感,促使学生形成爱国、敬业的精神,潜移默化地向学生传输社会主义核心价值观。

(2)通过介绍贵州省煤炭发展史,对比新中国成立前贵州省煤炭开采落后现状以及新中国成立后尤其是改革开放以来贵州省煤炭行业发展历程,提炼从煤炭行业发展看我国改革开放以来在工业方面的卓越成就;从贵州省煤炭发展史,看我省煤炭行业发展的历程,将四个自信“道路自信、理论自信、制度自信、文化自信”和优秀传统文化融到讲课过程中,树立学生正确的人生观、价值观和世界观。

(3)通过介绍采矿专业的开采对象主要有三大类:金属矿床(铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿等)、非金属矿床(金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石等)和能源性矿产(煤、石油、天然气、页岩气、可燃冰),改变学生对采矿工程专业的片面认识,认为采矿工程专业就是挖煤的,告诉学生看待事物不要片面,不要被表象所迷惑,要看到事物的本质。

(4)通过介绍近10年来煤矿事故的发生率变化情况,让学生了解我国煤矿的安全系数近10年已经提高了20多倍,接近发达国家的水平,改变学生的第一印象(煤矿不安全),告诉学生无论是世界还是我们自身都是不断发展的,学会用发展的眼光看待自己,从而取得进步。人生更是一个充满挑战和困难但又是不断前进的过程。

(5)通过介绍采矿工程专业领域院士的艰苦求学史,从这里可以延伸到“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。”,教育学生要努力学习,只有现在努力了,将来才能收获成功。

3.2.2 煤的形成及分类

本章主要讲述煤的种类、煤的形成过程;根据主讲内容可以提炼以下几个思政元素:

(1)通过讲述煤炭的形成过程,使学生了解煤炭资源是一种不可再生资源,促使学生形成节约资源、保护环境的意识;

(2)通过讲解煤炭的形成过程(泥炭-褐煤-烟煤和无烟煤),让学生知道煤炭的每个过程都需要经历很漫长的一段时间,告诉学生事物的发展是规律(量变引起质变),鼓励学生刻苦学习,将来才能找到好的工作,有美好的生活。生活是由点点滴滴组成的,我们要做到“勿因善小而不为,勿因恶小而为之”。

3.2.3 矿产资源开发现状及发展趋势

本章主要介绍煤炭的开采历史、矿产开发现状及发展趋势,根据主讲内容可以提炼以下几个思政元素:

(1)在讲述中国煤炭的开采历史时,充分介绍煤炭资源开采发展史的艰辛历程以及先辈们为煤炭事业发展所付出的努力,让学生有历史认同感和专业认同感,促使学生努力学习,少玩游戏,积极投身到采矿行业中去,报效祖国。

(2)在讲授中国资源开发现状及前景分析时,充分介绍我国矿产资源的现状,告诉学生虽然我国有很多种矿产资源在世界上具有一定的优势,但是我国人口比较多,人均资源拥有量很少,让学生树立节约资源和保护环境的意识。

3.2.4 采煤工艺概述

在讲述采煤工艺时,介绍三种采煤工艺,充分对比三种采煤工艺,让学生感受到科技发展对煤炭事业发展的重要性,从这里可以延伸到科技是第一生产力,教育学生要充分利用大学四年的时间,努力学习,不要虚度光阴,报效祖国。

3.2.5 言传身教

言传不如身教,教师的一言一行对学生的影响非常大,有时一句话会影响学生的一生,因此,教师应该努力提高自己的专业素养、政治素养和人文素养,在上课以及与学生的交流过程中应该向学生传播正能量,引导其走向正确的人生道路。

4 结语

本文针对采矿工程专业的特点、授课对象、培养目标及课程思政的要求,设计了5部分内容,在课题组的共同努力下,结合讲授的内容,挖掘出了相应的思政元素,将思政元素融入专业导论课程内容中,实现专业课与思政课同向同行,协同育人。

资助项目:采矿工程专业导论课程思政;2020年贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目(2020198号),基于OBE理念的《开采损害与环境保护》课程改革与实践,贵州省教育厅本科教学内容和课程体系改革项目(2018520123),贵州工程应用技术学院2018年本科教学质量提升工程项目(2018JG107)

参考文献

[1] 辛国江,丁长松,周燃犀.关于理工科专业课课程思政的一点思考——以信息管理与信息系统专业导论为例[J].教育现代化,2019 (105):273-275.

[2] 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调: 把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09.

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[4] 邱仁富.课程思政”与“思政课程”同向同行的理论阐释[J].思想教育研究,2018(286):109-113.

[5] 何红娟.思政课程”到“课程思政”发展的内在逻辑及建构策略[J].思想政治教育研究,2017,33(5):60-64.

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制药专业英语教学设计论文范文第4篇

依据我校实际情况, 笔者认为应在现有教材的基础上, 以适应专业要求为主旨从以下几个方面对教学进行改革。

1 根据专业课程需要, 确定内容的取舍

物理化学概念多、定理多、公式多, 初学者往往感到内容庞杂, 难以理解。这就要求教师充分考虑所授课程的特点和教学大纲要求, 做到轻重有别。对于制药专业的学生来说, 重要的是掌握物理化学中与其专业紧密联系的基础理论。另外, 物理化学作为无机化学的后续课程, 部分热力学、动力学和电化学的内容在无机化学课程中已有基本涉及, 教学时应避免不必要的重复。

基于学生的知识基础和该课程在专业课中的应用要求及有限的学时, 笔者在选取授课内容时本着4点原则: (1) 降低教学难度, 简化繁冗的公式推导, 强调逻辑思维方法; (2) 避免与无机化学简单重复; (3) 针对专业要求选择内容; (4) 引入前沿应用的介绍。如化学热力学部分, 重点介绍热力学三大定律, 强调热力学的研究方法和状态函数的性质, 简化公式推导, 注重逻辑思维的引导。化学动力学部分重点在于简单级数反应的速率方程的特点及应用, 温度对反应速率常数的影响, 了解复杂反应和催化反应的动力学理论, 对于反应速率理论部分则留给学生课后阅读。电化学部分主要集中在电解质溶液理论及应用, 简单介绍能斯特方程及其计算等等。

2 增加与制药工程专业相联系的知识

在教学内容的安排上, 适当增加与制药工程专业相联系的知识。例如, 在讲解化学动力学时, 介绍化学动力学是药物稳定性和药代动力学的理论基础。运用化学动力学基本理论, 可以研究药品的稳定性, 引导学生讨论如何利用加速实验的原理, 确定药品分解反应的级数, 并测定不同温度下的反应速率常数, 计算出药品在常温下分解l0%所需的时间。另外, 在讲到表面活性剂的时候, 介绍新型表面活性剂的发现对透皮吸收技术、外用药膏的生产所起到的重要作用, 以及在药品合成时, 如果反应物在酸或碱的条件下易分解, 那么可以通过添加一些能与反应物生成胶团的表面活性剂将反应物保护起来, 从而使合成反应顺利进行。通过这样理论联系实际、专业与物理化学相融合的教学, 一方面可以打消学生认为学习物理化学对专业帮助不大的错误想法;另一方面还可以将物理化学的理论与方法融合到实践中去, 为学生将来从事药物的生产研发打下一个良好的理论基础。

3 上好绪论课, 增强自信心

物理化学是制药专业的基础课程, 它综合了无机化学、分析化学、物理学等课程的基础知识, 又为后继的如药剂学、药理学、药物代谢动力学等课程的学习提供了方法和理论指导, 在基础课和专业课之间起着承前启后的桥梁和纽带的作用, 因此学好物理化学对于制药专业的学生尤为重要。

物理化学内容抽象, 逻辑性强, 使得学生普遍具有畏难的情绪。克服畏难情绪很重要的一点就是激发学生的学习兴趣。兴趣一般分为直接兴趣和间接兴趣。间接兴趣是与学习的结果密切关联着的, 也就是说, 当学生对于学习内容本身并不感兴趣但他又意识到学习的结果对他具有重要意义的时候, 他就会自觉地坚持学习。直接兴趣和间接兴趣可以互相转化, 教师可从物理化学学习的结果着手, 从培养学生间接兴趣出发培养直接兴趣。上好第一堂绪论课, 可以使学生充分认识到学习这门课程的重要性, 激发学生求知的欲望和学习热情, 增强学好物理化学的信心, 为整个教学工作的顺利展开发挥积极作用。

在绪论课的教学实践中的教学体会 (1) 把理论知识与实际生活联系起来, 可以让学生感觉到物理化学知识跟我们的生活息息相关, 不再是一门枯燥乏味的课程, 而是让学生感兴趣的课程。例如, 向学生设问:为什么北方冬天吃冻梨前, 先将它放入凉水中一段时间, 结果冻梨表面结一层薄冰, 而里边却解冻了。要想解释这个问题就需要运用物理化学中稀溶液凝固点降低的规律。这样举例, 学生就感到物理化学鲜活有趣起来。 (2) 适当讲授物理化学史, 体现自然科学和人文科学的兼容和互补, 使学生感觉到物理化学是有血有肉的有机体, 这样不仅有助于培养学生的学习兴趣, 同时能更好地培养学生的科学思维以及科学精神和态度, 树立正确的世界观和科学观。 (3) 重点介绍物理化学在制药领域的应用, 既能极大调动学生学习本课程的积极性, 又能培养他们主动应用理论知识解决实际问题的能力。如医药上用于胃肠造影的硫酸钡合剂, 其中就含有一种高分子化合物——阿拉伯胶, 对硫酸钡溶胶起保护作用, 当患者服用后, 硫酸钡溶胶能均匀地粘附在胃肠道壁上形成薄膜, 从而利于造影检查。这样, 使学生认识到物理化学的原理和方法正在日益广泛的应用于制药领域。

4 优化实验教学内容

根据教学大纲的基本要求, 结合实验室具体情况, 在实验内容选取上, 尽量适应药学专业的实际需要, 注重体现物理化学原理和方法在制药中的应用。这类实验可以包括药物稳定性的动力学探索实验, 多组分药物体系恒温相图的绘制实验, 以及药物定性与定量分析的实验等。鉴于学生的知识基础, 在实验安排上, 教师可以指导学生查阅相关文献资料, 设计实验方案, 与学生共同探讨影响实验的各种因素, 最后让学生对实验结果进行归纳、总结和分析, 完成实验报告。

另外, 在我校已有的紫外可见分光光度计、液相色谱仪、气相色谱仪以及实验仪器不断更新的条件下, 还应继续探索和增设更多的使用现代实验仪器和实验技术的物理化学实验, 切实培养学生利用物理化学原理和现代仪器技术解决制药工程实际问题的能力。

总之, 以面向制药工程专业、体现专业特色为主旨, 不断完善物理化学教学、提高教学质量是我们的目标。

摘要:物理化学是制药工程专业的重要基础课程之一。依据专业需要和物理化学课程的特点, 本文从教学内容的整合、上好绪论课及优化实验课程等方面进行了探讨, 并对物理化学教学提出了一些见解。

制药专业英语教学设计论文范文第5篇

1 制药工程专业实践教学的意义

1.1 补充完善学生的专业学习架构

教学环节包括理论知识教学和实践教学两部分, 根据制药工程专业的特点和任务, 要培养大部分毕业生能直接报务于生产一线, 既懂制药, 又懂工程, 能独立解决制药过程中工程技术问题的人才, 因此实践教学是专业建设中不可分割的一部分, 其重要性不言而喻。梳理好理论教学和实践教学的关系, 强化实践教学在制药工程专业上的地位, 不仅是提升制药工程专业学生创新素质和实践能力的一种良好途径, 更是为制药工程专业的理论教学提供了良好的补充和参考。

1.2 加强学生动手能力, 有利于就业

企业迫切需要的是有资质的“专业化工程技术人才”[4], 而不是进入企业后需要长期适应学习的毕业生。若是仅拘泥于书本知识, 与实际生产脱节, 缺乏实践经验, 动手能力差, 创新意识薄弱, 不能快速融入社会, 便制约工科学生就业的瓶颈, 降低了学生获得工作的机率。通过有效的生产实习可让学生深入实际, 掌握最新的生产一线情况, 积极调整自身符合企业对人才的需求, 改善就业情况。

1.3 有利于高校与企业的联系, 加强产学研的合作

高校重视实践教学, 必然会加强与企业, 研究院所之间的联系, 从而有利于“产学研”的沟通合作, 这也是培养制药工程专业应用型人才, 提高教育质量的重要途径, 也可促进企业和行业的发展。

2 面临的困境与问题

2.1 实践教学重要性认识不够

长期以来, 我国的工科教育以传授系统的专业知识为中心, 在教学中, “重理论、轻实践”“重课堂、轻课外”的倾向普遍存在[5]。一些学生没有认识到实践教学的重要性, 认为实践教学是“走形式”, 挣学分的工具学科, 而有些老师也认为实践教学是理论教学的“外围辅助”, 领着学生到实习单位走马观花, 对教学准备重视度不够。由于从态度上的对实践教学的不重视, 从而导致教与学的都不够“上心”, 因此即使进行了足够时间的实践教学也达不到应用的教学效果。

2.2 实习单位联系落实不易

对药企来说学生的实践教学对他们没有直接利益关系, 相反有些时候可能会增添很多不必要的麻烦, 如生产实习过程中要派相应的人手指导, 如果让其操作, 有操作失误造成损失谁来承担, 有的生产工艺属保密级别, 如何防止泄密。作为高技术、高风险、高投入的制药企业可能会顾虑自身生存发展和技术保密等因素, 一般不太愿意接纳学生实习[6]。而根据GMP要求, 组织生产的车间和厂房, 对人员进入有专门的要求和限制, 而实习学生在一定程度上也会干扰企业自身的生产。如此诸多具体的实际问题, 让许多药企不太愿意与学校合作, 或者进而成为生产实习的基地。

2.3 指导教师“质”“量”不足

由于制药工程专业是新兴的专业学科, 更没有专业的对实习老师的培养, 因此实习老师常常是临阵磨枪, 或者是从专业课程老师中临时调一些新进的年轻教师作实习指导老师。因此大多实习老师缺乏工程实践背景, 对于生产实践中的很问题解释起来很勉强, 不能很好的分析和解决, 对学生的实习工作就更难胜任了。长此以往, 对该专业的实践教学肯定达不到应有的效果。

2.4 实习费用匮乏

由于近年来高校扩招学生人数迅速增加, 而相关教学经费增加不足, 导致一些学校对实习经费的落实成为一道难题, 再加之物价长涨幅度较大, 以往可以完成实习任务的经费几年之后虽有增长但达不到应有的物价涨幅, 因而有的学校不得不减少实践教学的时间, 改校外为校内, 有的甚至直接去掉实践教学环节。这些情况都极大的影响了实践教学的质量。

2.5 实践学习设置不合理

由于国内制药工程专业设置时间不长, 尚未形成统一的可参考的实践教学方案, 各个院校根据自身及当地情况安排内容参差不齐, 不尽一致。受经费紧张和实习单位落实困难的影响, 有的学校实践实习安排时间较短, 内容设置也不够规范。针对制药工程专业所具有的特殊性和整体性, 在实习过程中需要较长的时间去学习和适应, 而整个生产单元是非常繁琐的, 生产一种产品需要多个生产环节和生产线, 安排较短的时间就很难让学生全面的掌握制药工程的生产操作。由于实习时间短, 有的学生可能对某一个生产过程清楚, 但对整体不了解, 也不明白所学部分生产如何与其它步骤衔接;有的学生对整体生产程序清楚, 但具体到某一个过程如何操作就不知道了。另外, 在实习过程中, 企业方面出于对学生操作不当影响生产, 人身安全和工艺保密等因素的考虑, 也尽量减少学生上岗操作的机会, 从而只是让学生走马观花的进行实习。这些都导致了学生在实习过程中很难学到扎实有用的第一线的生产知识。

3 应对方案的探索

3.1 强调实践教学的重要性

通过会议、文件等的形式向教师学生强调实践教学对于工程类专业学生的重要性, 制定相关的考核奖励规范制度, 保障实践教学的顺利实施。征对不同的企业制定不同类型的实习指导书, 规定相关的实习要求和内容, 通过学分的完成保证教学质量。鼓励教师前往企业参加培训, 并在企业学习期间给予相应津贴支持, 职称等其它考评上给予政策倾斜, 保证有充足优秀的实践教学师资的保障。

3.2 多途径加强校企、校所合作, 建设一批实习基地

搞好实践教学工作的重要任务就是建立和完善一批承担实习的基地[5], 实习基地的建设一般来说分校内和校外实习基地。校外实习基地的建设的重点, 是学校与业界沟通的桥梁, 双方可以利用各自有利的条件, 优势互补。校外实习基地又可分为校企合作和校所合作两种形式, 校企主要指学校与企业合作, 校所主要指学校与科研院所合作。重庆理工大学药学与生物工程学院在长期努力的专业建设中已与市内多家企业院所联系建立了良好的合作关系, 包括重庆莱美药业、重庆富进生物有限公司、重庆圣华曦药业有限公司、重庆中医研究所等。另外, 对一部分学生可根据就业倾向去感兴趣企业单位实习, 如生产企业、药品销售公司、医院等相关单位。为方便这些学生在实习中得到具体指导, 可以分别制定了不同类型实习的指导书, 规定相关实习要求和内容, 以保证教学质量。通过多样化教学实习模式, 让学生有机会与未来的就业实现零对接。

3.3 加强实践教学师资的培训提升工作

建设一支良好的实践教学师资队伍的是获取高效优质实践教学的保障。首先高校应该制定科学合理的政策, 建设并稳定实践教学师资队伍。其次针对现阶段大多数高校缺乏有生产工程背景师资的现况, 给予实践教学的教师更多的进修和培训机会, 鼓励和支持教师利用假期进入企业中参与生产管理工作, 优先选用有企业生产背景、具有良好组织协调能力和实践经验的教师参与到实践教学中来。同时适当提高带队教师的待遇补贴, 开设专项经费来交流提高实践教学工作经验, 建立稳定的实践教学师资队伍。另一方面, 也可聘请企业工程师担任实践指导教师, 与学校老师一起指导学生完成实习和毕业设计论文等教学任务。既保证学生获得具有较高的专业水平和技能的实习教师的指导, 也对在校专职教师工程实践能力的提升起到了“传、帮、带”的作用, 同时也加强了学校与社会的联系[7]。

3.4 通过学校、企业等多方面筹措充实实践教学经费

实习经费紧张问题是一直困扰高校的一个较难解决的问题。高校首先应该从教学的经费预算和分配比例上向实践教学环节适当的倾斜, 而且可以根据不同专业的特点分配实践教学经费, 此外可以根据每年的实际实习学生数进行分配, 从而避免本年度的实践教学经费不足或过剩。其次, 应该不断拓宽思路, 开源节流, 多种渠道筹措经费, 例如可以挣取合作企业的支持, 可通过与企业协商的办法, 让学生在企业实习期间创造一定的生产价值, 从而减免一部分相关费用, 包括实习期间住宿费和实习费用, 从而达到双赢的目的。另外利用校内实习平台, 结合科研开发新技术新产品进行转让获利, 或对外收费服务等渠道来获得实习经费。通过这种方式, 不但能够使学校获得一定的经费, 而且对于校企合作也提供了平台, 同时对外服务也提高学校的知名度, 获得一定的社会效益。

3.5 在实践中逐步规范和优化实践教学的内容安排与设置

针对实践教学存在的实践教学时间不足、内容设置不规范的问题, 应该针对现有不同的实习基地, 设置不同的切实可行的实习方案, 建立一套科学合理的管理、评估和监督机制, 是保证生产实习良性运转的重要因素之一[8]。针对药企可以采取企业与学校相结合的管理模式, 管理的内容可包括:实习计划、组织、实施、检查和监督等。学生在具体的实习过程中, 实行“岗位师傅负责制”, 负责完成学生的岗位训练和操作。指导教师全程跟踪学生的生产实习, 结合企业的实际生产流程进行专业知识的讲解, 以拓展教学内容和改善教学方法, 完成对制药工程专业学生专业知识的再培训。在实践教学时间上在教学、经济和实习单位允许的条件下, 适当延长实习时间。或者针对实习企业的生产情况改变实习的实施学期, 如农药生产企业一般在上半年进行生产, 所以可以安排在上半年进行实习。对于实习内容的改革, 应该着重提高学生的实践能力, 加强其理论联系实际的能力, 带着问题去实习, 不能盲目的为了完成实习而实习。只有这样才能保证实践教学的质量和效率, 使学生真正从实践教学中获益。

摘要:实践教学是制药工程专业教学工作的重要环节, 它有助于提高学生对理论专业知识的理解, 加强学生的实践动手能力, 促进学生就业, 加强产学研合作。本文列举了实践教学的实际工作中所遇到的一些问题, 包括师生重视度不够, 实习单位联系落实困难, 指导教师质量不足, 实习经费紧张, 实习内容设置不合理等, 并提出了一些应对和解决的建议方案, 以期能促进该专业实践教学的不断完善和发展。

关键词:制药工程,实践教学,应对方案

参考文献

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[3] 谭倪, 聂长明, 袁亚莉, 等.新型制药工程专业人才培养的实践教学体系研究[J].化工高等教育, 2010, (4) :63-66.

[4] 冯修猛, 王俊林, 刘春风, 等.制药工程专业实践教学的改革与探索[J].实验室研究与探索, 2010, 29 (7) :283—285.

[5] 汪筱兰.加强实践教学环节, 为工科学生提供施展才能的平台[J].中国现代教育装备, 2007 (11) :121-123.

[6] 宋美, 马凤余, 张国升, 等.“校所企三位一体”培养卓越制药工程师[J].药学教育, 2013, 29 (5) :55-57.

[7] 张迎庆.就业导向的制药工程专业实践教学模式的构建[J].广州化工, 2012, 40 (22) :157-158.

制药专业英语教学设计论文范文第6篇

摘要:总结近三年化学制药工艺学理论课教学内容的改革和创新经验,提出了完善制药工程专业知识结构的新方法。

关键词:化学制药工艺学;教学内容改革;创新经验

化学制药工艺学是在化学药物研究与开发、生产过程中,设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线的一门科学;也是研究工艺原理和工业生产过程,制订生产工艺规程,实现化学制药生产过程最优化的一门科学。化学制药工艺学既要为新研发的药物品种积极研究和开发易于组织生产、成本低廉、操作安全和环境友好的生产工艺;又要为已投产的药物不断改进工艺,特别是对于产量大、应用面广的品种,研究和开发更先进的新技术路线和生产工艺。

“化学制药工艺学”课程为沈阳药科大学在全国范围内首创的药学类课程,为制药工程专业(编号081302)的专业核心课程。在过去的30多年时间里,“化学制药工艺学”课程历经创建—发展—完善的艰辛历程,逐步成长为国内药学教育、科学研究领域具有重要影响的一门特色课程。该课程于2008年入选辽宁省省级精品课程,2010年建设成为国家级精品课程,大大加快了课程建设速度。“化学制药工艺学”的教学质量在全国同领域始终处于领先地位,作为全国唯一一门“化学制药工艺学”精品课程,已成为全国200多个高等院校制药工程专业的示范课程。2012年成功转型为辽宁省精品资源共享课,2013年成为国家级精品资源共享课。近三年,我们对理论课的教学内容进行了大胆的改革,在大力发展创新药物、提高技术创新能力的新形势下,着力培养学生的创新意识和创新能力,取得了良好的教学效果。

一、课程主要内容

化学制药工艺学课程内容由总论和各论两部分构成。总论是课程的基本内容,由绪论、药物合成工艺路线的设计和选择、合成药物的工艺研究、手性药物的制备技术、中试放大与生产工艺规程和化学制药企业污染物的防治与清洁化生产等章节组成,深入浅出地阐述化学制药工艺的特点和基本规律。

本着兼顾药物类别、具体品种的合成工艺特点以及作用地位的原则,选取奥美拉唑、塞来克西、α-生育酚、芦氟沙星、萘普生、卡托普利、氢化可的松和氯霉素等8个典型药物作为实例,进行具体剖析,前后呼应,完成从一般到个别的过渡,重点在于应用基本理论知识,深入探讨药物合成工艺。

“化学制药工艺学”是制药工程专业教学体系中的核心课程,也是专业必修课,具体教学目标如下:了解制药工业的现状和化学制药工业的特点;掌握药物合成工艺路线的设计、评价及选择方法;熟练掌握化学合成药物工艺研究技术;了解手性药物的发展动向,掌握其制备技术;掌握中试放大的研究内容和研究方法,了解生产工艺规程的内容和作用;了解化学制药与环境保护的关系,掌握“三废”处理方法。对典型药物的合成工艺路线的比较与选择,工艺原理和影响因素,原料、中间体、产品的质量控制以及“三废”综合治理等有系统的认识。

二、总论中引入的新概念和新进展

总论系统阐述化学制药工艺的研究内容和研究方法,力求一定的广度和深度。在绪论和药物合成工艺路线的设计和选择中引入清洁化生产、绿色度和原子经济性等新概念,在合成药物的工艺研究中增加实验设计和工艺过程控制等新进展,在手性药物的制备技术中介绍动力学拆分、手性合成子与手性辅剂的新进展和新范例,使学生能及时更新知识,拓宽知识面,了解并跟上制药工艺的前沿发展。

1.清洁化生产。清洁技术(clean technology)是从产品的源头削减或消除对环境有害的污染物。清洁技术的目标是分离和再利用本来要排放的污染物,实现“零排放”的循环利用策略。清洁技术是一种预防性的环境战略,也称为“绿色工艺”(green process)或“环境友好的工艺”(echo-friendly或environmentally benign process),属于绿色化学(green chemistry)的范畴。清洁技术可以在产品的设计阶段引进,也可以在现有工艺中引进,使产品生产工艺发生根本改变。

化学制药工业中的清洁技术就是用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;設计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。当前的主要研究内容有:原料的绿色化、化学反应绿色化、催化剂或溶剂的绿色化以及研究新合成方法和新工艺路线。

2.绿色度。环境保护是我国的基本国策,是实现经济、社会可持续发展的根本保证。传统的化学制药工业产生大量的废弃物,虽经无害化处理,但仍对环境产生不良影响。解决化学制药工业污染问题的关键,是采用绿色工艺,使其对环境的影响趋于最小化,从源头上减少甚至避免污染物的产生。评价合成工艺路线的绿色度(greenness),也就是对环境的影响程度或者环境友好程度,需要从整个路线的原子经济性、各步反应的效率和所用试剂的安全性等方面来考虑。

3.原子经济性。原子经济性(atom economy)是绿色化学的核心概念之一,它是由著名化学家B.M. Trost于1991年提出的。原子经济性被定义为出现在最终产物中的原子质量和参与反应的所有起始物的原子质量的比值。原子经济性好的反应应该使尽量多的原料分子中的原子出现在产物分子中,其比值应趋近于100%。传统的有机合成化学主要关注反应产物的收率,而忽视了副产物或废弃物的生成。例如,制备伯胺的Gabriel反应和构建C=C双键的Wittig反应均为常用化学反应,其产物的收率并不低;但从绿色化学角度来看,它们伴随较多的副产物的生成,原子经济性很差。按照原子经济性的尺度来衡量,加成反应最为可取,取代反应尚可接受,而消除反应需尽量避免;催化反应是最佳选择,催化剂的用量低于化学计量,且反应过程中不消耗;保护基的使用,在保护—脱保护的过程中,注定要产生大量废弃物。各步反应的效率包括产物的收率和反应的选择性两个方面,其中,选择性包括化学选择性、区域选择性和立体选择性(含对映选择性)。此处的反应效率主要用以标度主原料转化为目标产物的情况,只有提高反应的收率和选择性,才有可能减少废弃物的产生。所用试剂的安全性主要是强调合成路线中所涉及的各种试剂、溶剂都应该是毒性小、易回收的绿色化学物质,最大限度地避免使用易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性、强生物活性(细胞毒性、致癌、致突变等)的化学品。

4.实验设计。大多数反应的工艺过程非常复杂,配料比、加料顺序与投料方法、溶剂和助溶剂、反应浓度、反应温度、反应时间、催化剂及其配体、搅拌速度与搅拌方式、反应压力和反应试剂等影响因素众多,传统的工艺优化方法每次实验只改变1个影响因素,可能导致工艺优化的结果具有局限性。对某个反应而言,若主要影响因素有3个,每个影响因素设5个水平,即3个因素、5个水平的反应,若开展全面实验,也就是每一个因素的每一个水平彼此都进行组合,这样共需做53=125次实验。全面实验的优点是全面、结论精确,其缺点是实验次数太多。

实验设计(design of experiments,DOE)是以概率论和数理统计为理论基础,经济、科学地安排实验的一项技术。DOE对包含多影响因素和水平的反应的工艺优化是非常实用的,通常用于优化应用简单方法未获得理想结果的反应,也用于只要收率和生产效率稍微变动,就会对生产成本产生重大影响的中试放大工艺的优化。实验设计方法包括正交设计法(orthogonal design)、均匀设计(uniform design)和析因设计(factorial design)等。计算机程序有助于处理数据,优化参数,广泛应用于DOE中。

5.工艺过程控制。工艺过程控制(in-process controls,IPCs)是指在工艺研究和生产过程中采用分析技术,对反应进行适时监控,确保工艺过程达到预期目标。若分析数据提示工艺不能按计划完成,那么需要采用必要的措施促使反应工艺达到预期目标。

IPCs用来核查工艺的所有阶段是否能够按照预期完成,对底物、反应试剂和产物的质量进行控制,对反应条件、反应过程、后处理及产物纯化过程进行监控,是保证反应完成预期工艺过程的关键。

在工艺优化的早期阶段,薄层色谱(TLC)是非常有用的IPCs方法,TLC的优点在于可以跟踪从基线到溶剂前沿间任何杂质,理论上能够检测到所有反应杂质。TLC还可以对已知浓度产物中杂质的含量进行半定量分析,初步判断杂质的含量低于某一浓度或高于某一浓度。采用高效液相色谱(HPLC)或气相色谱(GC)进行定量分析比TLC更容易些,但很难保证所有组分都能从HPLC或GC柱洗脱出来,使用HPLC要考虑检测器是否适用于所有组分,使用GC往往还需注意样品组分的热稳定性,是否发生热分解反应。

6.动力学拆分。手性药物的化学控制技术可分为普通化学合成、不对称合成(asymmetric synthesis)和手性源合成(chirality pool synthesis)三类。以前手性化合物为原料,经普通化学合成可得到外消旋体,再将外消旋体拆分制备手性药物,这是工业采用的主要方法。

动力学拆分(kinetic resolution)利用两个对映异构体在手性试剂或手性催化剂作用下反应速度不同的性质而达到分离的目的。动力学拆分法作为外消旋体拆分方法,与直接结晶拆分法(direct crystallization resolution)、非对映异构体盐结晶拆分法(diastereomer crystallization resolution)和色谱分离法一起推动了普通化学合成在手性药物合成中的应用。动力学拆分的根本点在于两个对映体与手性实体以不同的反应速度反应,如果手性实体为催化剂,则更为实用,成为催化的动力学拆分。根据手性催化剂的来源不同,催化的动力学拆分又分为生物催化和化学催化两类,生物催化的动力学拆分以酶或微生物为催化剂,而化学催化的动力学拆分以手性酸、碱或配体过渡金属配合物为催化剂。

7.手性合成子与手性辅剂。手性源合成指的是以价格低廉、易得的天然产物及其衍生物,例如糖类、氨基酸、乳酸等手性化合物为原料,通过化学修饰的方法转化为手性产物。产物构型既可能保持,也可能发生翻转,或手性转移。手性源合成中,手性起始原料可能是手性合成子(chiral synthon)也可能是手性辅剂(chiral auxiliary)。如果手性起始原料的大部分結构在产物结构中出现,那么这个手性起始原料是手性合成子;手性辅剂在新的手性中心形成中发挥不对称诱导作用,最终产物结构中没有手性辅剂的结构。例如在(S)-萘普生的合成过程中,L-酒石酸用作手性辅剂,可以回收和循环使用。从经济的角度来看,手性辅剂的回收和循环使用是手性源合成的关键问题,与经典拆分过程中拆分剂的回收利用相似,此外手性辅剂的分子量越小越经济。

三、各论中的新概念和新进展

根据生产工艺繁简,又兼顾化学制药工艺学课程的完整性,选择的典型药物各有侧重并各具特色。奥美拉唑和塞来克西分别是质子泵抑制剂和II型环氧化酶抑制剂,为合成路线的设计和选择提供了实例。α-生育酚的生产工艺原理中重点介绍超临界萃取及其精制工艺中液固制备色谱体系。芦氟沙星的生产工艺原理中介绍了设备流程图和产品质量的提高。萘普生的生产工艺原理中选择葡辛胺为拆分剂的合成工艺,说明结晶法拆分非对映异构体在手性药物合成中的作用。卡托普利的生产工艺原理着眼于合成路线选择和手性分子的合成工艺研究。氢化可的松的工艺路线是一条半合成工艺路线,是化学合成和生物合成相结合的一个范例。氯霉素的生产工艺原理,积累了我国化学制药工业60年的生产实践经验。不断更新的生产工艺、中间体控制、诱导拆分、副产物综合利用与清洁生产凝集着我国制药工业界的智慧与创新思想。

紧密结合国内外制药工业的发展现状,增加2007年10月1日施行的《药品注册管理办法》(局令第28号)和2011年1月17日卫生部发布《药品生产质量管理规范》(2010年修订)等法律法规,有关新药注册方面的要点,如晶型研究、杂质研究、溶剂残留,GMP厂房设计要点等,使教材内容更加贴近岗位实际。

基金项目:2012年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目[序号449]

作者简介:赵临襄(1964-),女,山西太原人,博士,教授(博士生导师),主要从事药物化学与制药工程研究工作。

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