制藥工程專業化工原理學習現狀與對策*
——以梧州學院為例

陳玉鳳，胡榕華，喻 航，王衛東

(梧州學院 化學工程與資源再利用學院，廣西 梧州 543000)

化工原理是高校制藥工程專業一門專業基礎課程。本課程研究化工及相近行業中各種單元操作的原理和規律，主要任務是使學生了解常見化工單元操作的操作方法，掌握各單元操作的基本原理和工藝計算，并具有計算和選用單元操作及過程設備的基本能力；能從過程的基本原理出發，分析、歸納眾多影響生產過程的因素，運用所學知識解決工程實際問題，培養良好的工程素養和安全環保意識[1-2]。該課程是一門理論與技能培養并重的工程學科，課程基本知識既可直接用于生產實踐，也是學習化工儀表及自動化、化工設備和制藥工藝設計等后續專業課、畢業設計以及畢業后從事藥品生產和科研設計工作的基礎。因此，如何提高化工原理課程的教學質量效果，使學生掌握各單元操作的基本計算方法，培養學生思考、分析和解決化工制藥工程問題的能力，是高校制藥工程的教師關注和思考的問題。為了更深入了解目前學生化工原理課程的學習現狀，筆者對所在學校開設化工原理課程的班級進行問卷調查，并就提出相應的教學對策，以便提高化工原理課程的教學質量。

1 學生學習化工原理現狀

1.1 調研方法

本次的問卷調查的對象是本校制藥工程專業大二、大三和大四的在校學生。2019年9—12月，采用網上問卷調查的方法進行調查，總共有效填寫305人次，包括制藥工程專業大二學生90人，大三學生120人，大四學生95人。問卷內容主要圍繞學習態度和興趣，自主學習、學習效果等問題開展。

1.2 調查結果及分析

1.2.1 學習態度和興趣

所調查的學生中，超過80%的學生學生覺得化工原理的學習內容較難，超過半數學生對化工原理學習興趣不大，但是，大部分學生普遍覺得化工原理很重要(圖1)。

化工原理較難學，主要原因包括：①化工原理各單元操作的原理規律和工藝計算是獨立的，所涉及的基本公式及各物理量的意義和影響因素較多而復雜[3]；②化工原理是一門與工程實際聯系緊密的課程，

圖1 學生課程學習態度和興趣

而本校化工原理課程在大二開設，學生普遍缺乏工程實踐和過程生產經驗，課堂教學為主的教學方式導致理論與實踐脫節，學生能運用知識解決工程問題的機會較少；③化工原理課程內容覆蓋化工生產中三種不同傳遞過程的單元操作，知識容量較大，而我校制藥工程專業近年化工原理課程課時縮減；④化工原理教學內容與實際工作需要的知識和能力結合不夠，與考證課的考試內容融合度較低，大部分學生覺得化工原理學無所用。其中，對比三個年級學生，大三和大四學生覺得化工原理重要的比例高于大二學生。這是因為一大部分大四的學生畢業設計選題為化學原料藥和制劑廠的工藝設計、設備選型等內容，實習就業的方向為制藥工業相關的生產、設計崗位工作；大三的學生學習化工儀表及自動化、化工設備、制藥工藝設計專業課程，還有一部分大三學生參加全國大學生制藥工程設計競賽和全國大學生化工設計競賽、全國大學生化工實驗大賽等專業學科競賽。因此，學生的后續專業課程學習、化工類競賽項目、畢業設計都需要較多的化工原理基礎知識。

1.2.2 自主學習

大二、大三和大四學生的化工原理課程自主學習程度不同。如圖2所示。

圖2 學生課程自主學習現狀

目前，大二學生經常主動預習和復習課程的比例(50%)高于大三學生(40%)以及大四學生(30%)；超過50%的學生經常做課堂筆記；學生經常自主完成作業的比例，大二占50%，大三占45%，大四占30%。從以上數據看出，大二學生自主學習程度要高于大三、大四的學生。這是因為學校從2021年起加強了學風建設，實行了晚上限制上網時間、教室限制網速、任課教師要求學生必要課前預習和課后獨立完成作業，并通過課堂提問、批改作業、課程測試等方式考核學生的自主學習情況。

1.2.3 課程學習效果影響因素

學生對影響課程學習效果因素的評價見圖3(該道問題為不定項選擇)。

從圖3中看出，超過50%的學生認為個人興趣愛好、個人的努力程度、自己的學習方法對于化工原理課程學習效果非常重要。另外，課程的實用性、環境的影響、老師的教學方式也會較大地影響學生的學習效果。教材的合理選用也不可忽視。

圖3 課程學習效果影響因素

2 化工原理課程教學的對策

2.1 選用合適的教材，優化教學內容

結合制藥工程專業的人才培養方案、學生的個性特點和今后的就業發展需求，本校的化工原理選用的教材為王志魁主編的《化工原理》。該教材以少學時的化工原理教學需要為準，以動量傳遞、熱量傳遞及質量傳遞為理論基礎，介紹流體在管內的流動、流體輸送機械、沉降、過濾、傳熱、吸收、蒸餾以及干燥等單元操作[4]。教材內容基本概念與理論的表達更為嚴密、易懂，增加了應用理論解決工程實際問題的內容。在教學內容方面，以各單元操作的基本原理和工藝計算為重點，以知識夠用為原則，以應用和能力為本；并與學科競賽、考證課考試內容有機融合、貼近生活生產實際；注重思政教育，促進學生自主成長；為了提高學生學習的動力，課堂上跟學生講明化工原理課程的重要性，讓學生認識到化工原理課程的學習，不僅為了通過考試，對化工儀表、化工設備等后續課程的學習有幫忙，也能更好為大四的畢業設計及以后就業工作打下堅實的知識基礎。

2.2 采用線上線下的混合式教學

在教學方式上，線上線下相結合。課前，要求學生對課程內容進行預習，主動復習與化工原理相關的前續課程的知識，并完成雨課堂平臺的預習題。為了減輕學生的負擔，雨課堂的練習題主要以選擇題、判斷題、填空題為主，題量適中，難度合適，主要是為了讓學生提前學習了解化工單元操作的概念、定義和簡單的計算公式。另外，雨課堂還發布了微視頻，每個視頻3～5 min，視頻內容是一些單元操作的動畫及小視頻。通過微視頻，可以引導學生進行有目的性預習，幫助學生進一步理解概念性知識。在課中，教師精心準備好言之有物、邏輯清晰、圖文并茂的教學課件，并結合一些化工原理動態素材、視頻進行講解原理理論、設備結構等重點內容，開展師生互動活動，答疑解惑，提高課堂效率，從而提高學生的學習興趣。課后，學生完成一定數量的作業題目，并引導學生到網絡課程平臺學習化工原理線上課程，進一步理解和鞏固所學的課程內容。

2.3 加強課程實踐教學

化工原理課程具有很強的工程實踐性，如果單純的課堂教學，學生會覺得課程的應用性和實用性不是很強。因此，我們安排了化工原理課程實習、化工原理實驗、化工原理課程設計、制藥工程設計競賽項目等實踐教學環節，讓學生體會到所學知識在實際中有所應用，增強學習動力。

1)化工原理實驗是一門工程實驗課，通過實驗教學，讓學生了解和掌握化工單元操作在實際生產中的應用方法，將所學專業知識與生產實踐相結合[5]。經過多年的化工原理實驗教學，我們盡量根據化工原理理論課的教學進度安排實驗課內容，減少理論與實踐的脫節，提高化工原理實驗的教學效果，鞏固學生對化工原理理論的認識和理解。

2)化工原理課程設計是一門重要的實踐課程，是綜合運用化工原理課程知識完成化工單元操作設計的實訓課程，是提高學生實際工程應用能力的重要教學環節?；ぴ碚n程設計開設在大二下學期，此階段的學生基本上學習了流體流動、過濾、換熱、吸收、精餾單元操作的理論知識。因此，課程設計中采用某一綜合項目設計，讓學生綜合應用所學的多個單元操作知識解決工程設計問題。學生要根據設計條件和設計要求完成設計方案的選擇、主要設備(換熱器、離心泵、過濾機、吸收塔)的工藝計算及選型，并繪制工藝流程圖，撰寫工藝設計說明書。通過課程設計對學生進行設計技能的基本訓練，培養學生綜合運用所學的理論知識解決工程實際問題的能力，也為畢業設計打下基礎。

3)化工原理認識實習是把化工單元操作基本理論與生產實踐有機結合而進行的一項重要教學活動。該實踐環節安排在大二上學期，主要采取學生到梧州黃埔化工藥業有限公司等校外實習基地生產車間現場觀摩、專業技術人員和指導老師現場指導及答疑、學生做筆記和撰寫實習報告等方式進行。通過到相關企業進行課程實習，使學生加深理解化工原理基本知識，初步掌握主要單元操作工藝和設備實際，了解有關制藥過程原料藥的生產工藝流程、主要生產設備的工程原理和操作方法，了解本課程科技現狀及發展趨勢[6]。

4)學生參加專業學生競賽是提高學生工程應用能力的一個重要的實踐環節。全國大學生化工實驗大賽是由中國化工教育協會舉辦的、面向全國高等院?；ゎ悓I的學生競賽。實驗大賽涉及的內容包括化工原理理論知識、化工原理實驗和化工單元仿真操作。我們鼓勵和組織大二和大三的學生參加化工實驗大賽，通過競賽，加強大學生綜合素質與工程應用能力培養[7]。全國大學生化工設計競賽，涉及化工原理、工程制圖、化工儀表、化工設計等多門課程的專業知識，需要學生完成相關的化工項目的可行性研究播過、初步設計說明書、工程圖紙和表格[8-9]。全國大學生制藥工程設計競賽是由教育部高等學校藥學類專業教學指導委員會主辦的競賽，是制藥工程專業最高的學生競賽。競賽內容涉及原料藥的生產車間設計、口服固體制劑車間設計、中藥提取車間生產設計等。由于大二的學生基礎知識水平有限，我們會適當的將工程設計競賽涉及的工藝計算和設備選型等內容融合到化工原理課程教學中，動員學生在大三時參加競賽，多方面培養學生的能力[10]。

2.4 完善平時成績考核方式

我校所招生的學生是二本生源，學生的學業基礎一般。大部分學生的自主學習能力和自我管理水平較差。我們課前將課程內容思考題發布給學生，課堂上采取隨機提問、指定提問方式考查學生對知識點的掌握程度，并計入平時成績中[11]。為了回答課堂提問，學生必須課前預習和課后復習。對于抄寫作業的學生，采取課堂上增加提問次數方式，讓學生重視作業。另外，在教學過程中，以小組形式進行某一專題的討論和分析，上講臺展示討論的結果，并進入平時成績。實踐表明，采取多種形式的平時成績考核方式，能較大地激發學生的學習興趣，增強自主學習能力。

3 結語

化工原理是制藥工程專業一門理論與技能培養并重的專業必須基礎課。通過問卷調查分析了學生化工原理的學習現狀，并從選用合適的教材和優化教學內容、加強課程實踐教學、完善平時成績考核方式、充分利用優質的網絡資源方面提出了化工原理教學對策，進而提升學生的課程學習效果，培養學生的工程實踐應用能力。