生物制药工艺学(精选12篇)
生物制药工艺学 第1篇
关键词:现代生物制药工艺学,教师,学生,改革
作为21世纪科学发展的核心技术之一, 生物工程技术为解决人类面临的粮食、环境、能源等领域开辟了广阔的前景[1]。现代生物制药工艺学是生物工程专业的主干必修课, 它系统地讲述了生物药物的质量管理与控制以及现代生物技术在抗生素工业中的应用, 目的在于培养学生扎实的理论知识及实际的应用能力, 具有较强的实践性和工程性[2]。本文结合内蒙古科技大学生物工程专业课程教学体会, 对如何进行《现代生物制药工艺学》课程的探究性教学, 如何进行新的教学改革从而提高教学效果和教学质量进行了有益的总结。
1 现代生物制药工艺学课本选择及课程特点
我校根据社会以及市场对人才的需要, 选择化学工业出版社齐香君主编的《现代生物制药工艺学》, 该书分基础理论和实验技术两篇, 基础理论篇坚持理论知识, 重点介绍了天然生物材料、细胞工程、发酵工程、酶工程、基因工程制药的五部分内容, 实验技术篇是对基础理论篇内容的应用实践[3]。
2 教学改革主要内容
我校根据专业发展和社会需求, 增加了教学课的同时开设了相应的实验环节, 并进行了相应的教学改革。这次改革是对教师和学生同时进行改革, 除去以往传统的教学方式, 根据学校实际情况进行创新性改革, 更好的适应学生发展, 对其今后的发展有着举足轻重的作用。
2.1 教师团队改革
在借鉴国内生物院校的问题并且建立生物课程组的基础上, 根据现代生物制药工艺学学科的特点, 形成自主探究型教学模式。课程组成员应当有问题共同讨论解决, 本课程组负责人应负责组织相关问题讨论与研究。为了激发学生们对学习自觉主动性, 使学生由被动接受转换成为主动性、探究性的积极获取知识。教学过程要改变以课堂、书本、教师为中心“填鸭式”、“灌输式”的教学模式, 童富勇[4]在教师改革建议中应培养高素质实践教学教师队伍, 新的教学模式能够更好的提高教学效果和教学质量, 从而使学生发现问题解决问题的能力得到了培养和提高。在科研课题研究过程中, 每月举办学术研讨活动, 通过实验进展汇报、学术报告的严格培训, 提高教师的综合教学能力, 同时建立一套与现代化教学手段相适应的教学体系和方法, 切实提高教学水平及教育质量, 专业能力的提高的同时对互联网的学习也应该加强, 在Yin Fang[5]的文中也提到了教学改革的同时教学反思、教育合作、教育科研和职业生涯规划的能力也应得到提升, 重庆市教育委员会主任周旭[6]也讲到学生接受新知识的渠道多, 教师必须不断学习。
2.2 建立 “现代生物制药工艺学 ”精品网站
设立一个内蒙古科技大学“现代生物制药工艺学”精品网站, 该网站分为精品实验视频、学习系统、相关资料查阅系统、讨论区、教师登陆系统、作业布置六个版面。师生可以在内学习国内外精品现代生物制药实验课程, 同时学生用学号登陆进入学习系统, 可根据自己的学习进度自主学习, 并且利用互联网查阅相关的资料的网站, 进行实验辅助性学习, 其中Zeng Tao-zhao[7]在文中也提到过利用互联网等其中的音频来增加学生自主学习能力。设置师生学习讨论区, 将讨论区分为发酵工程、酶工程、基因工程等若干板块领域, 学习的同时增强了师生的交流和互动, 在此师生可以畅所欲言。在作业布置系统学生能够查到作业信息的同时在线完成作业, 省去了传统布置作业和收作业的程序。
2.3 部分章节采用学生授课
在作业布置系统, 老师会通知部分章节采用学生授课的方式, 本科生都具有一定的自学能力, 根据实际情况将班内学生分为若干大组, 每组5名学生, 课前这五名学生可以互相讨论, 分配属于自己研究课本的知识内容, 最后在课上由其中一位学生代表进行分析整理与总结, 制作PPT进行讲授, 之后其他学生和老师进行相关问题的提问, 根据讲课内容的丰富度、台上表达能力和回答问题情况进行综合记分制度, 此分数可作为学生平时成绩。这种授课方法不仅调动了同学们的积极性、动手能力和团队协作能力, 而且对其今后的生活、工作和学习等方面都有很大帮助。
3 结语
现代生物制药工艺学是生物工程专业一门重要的课程, 教学内容和实践环节都需要与时俱进, 结合生物工程最新研究科研成果, 采用科学的教学方法及手段, 配合教师队伍的改革, 使学生能更好的适应社会发展和需求。因此, 在今后的教学实践中, 我们会不断深化与教改, 勇于探索和创新, 使现代生物制药工艺学课程同时满足人才培养及学科发展的需要, 从而能适应现代社会的快速发展。
参考文献
[1]王丽红.生物工程专业生物制药工艺学课程的教学改革探索[J].科教导刊, 2014, 6:160.
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[4]童富勇.论高职学院实践教学教师队伍的建议[J].浙江教育学院学报, 2004 (5) :94-98.
[5]Fang YIN.A Survey about Professional Abilities of Old teachers of 45 and over in Junior Middle Schools under the New Curriculum Reform in China:Take Suzhou Anhui Province as an Example[J].Canadian Social Science, 2012, 8 (1) :186-190.
[6]周旭.在改革中磨砺好教师让好教师成就好教育[J].今日教育, 2014 (2) :13-15.
制药工艺学期末考总结 第2篇
原则:一切按规章办事,一切有记录可查,以硬件为基本条件,以软件为基础,以人员(湿件)素质为保证。第一篇 化学制药工艺篇
研究意义:天然存在的量少,不能满足需要;有价值的药物需规模化生产;改革工艺提高质量。
属于有机合成化学。从剖析化学结构入手,然后根据结构特点采取相应的设计方法。
药物的合成工艺。具体方法有:类型反应法、分子对称法、倒推法等。
类型反应法,适用于有明显结构特点及功能基特点的化合物。
手性:指一个实物与镜中影像不能重合的性质。表示分子结构的不对称性。具有药理活性的手性化合物为手性药物。对映体:互为镜像分子。具旋光性,D(+)右旋,L(-)左旋。手性分子具有1个对映体。非对映体:具有2n-1个光学异构体,1个对映体,其它为非对映体。手性化合物不一定具旋光性
理想的药物工艺路线
1化学合成途径简易 2原辅材料易得3中间体容易以较纯形式分离出来,质量合乎要求,最好是多步反应连续操作4可在易于控制的条件下制备,如安全无毒5设备条件要求不苛刻
6三废少且易于治理7操作简便,经分离纯化易达到药物标准8收率最佳、成本最低、经济效益最好9最好能够进行生物合成。
化学反应 两种类型:尖顶型和平顶型,合成步骤 直线式和汇聚式
工序合并(一勺烩):两步或几步反应按顺序,不经分离、在同一个反应罐中进行。
反应条件及影响因素:
配料比和反应物浓度(摩尔比)溶剂:浓度、次序、温度、压力等催化:酸碱、金属、相转移、酶能量与供给:热、光、搅拌等反应时间及反应终点的监控后处理:蒸馏、萃取、重结晶、柱分离等产品纯化与检验:精制、干燥、包装等
反应类型:
基元反应:凡反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。
非基元反应:凡反应物分子经过若干步,即若干基元反应才能转化为生成物的分应。
简单反应:一个基元反应组成的化学反应。
复杂反应:两个以上基元反应构成的化学反应
可逆反应,通过加大某一反应物(便宜易得)的投料量或移出生成物来控制反应速度。
平行反应,不能用改变反应物的配料比或反应时间来改变生成物比例,但可以用温度、溶剂、催化剂等来调节。
合适的配料比可提高收率、降低成本、减少后处理,需要从几个方面来考虑,1,可逆反应增加反应物之一的浓度5~20%或除去生成物之一;2当反应生成物的产量取决于反应液中某一反应物的浓度时,增加其配料比;最合适的配料比应符合收率较高、单耗较低的要求。3,反应中有一反应物不稳定时可增加其用量4,当主副反应的反应物不同时增加主反应的反应物量;5,为防止连续反应,有些反应的配料比应小于理论量,使反应到一定程度停止。
溶剂影响反应速度、反应方向、产品构型、互变异构平衡、溶解度。
溶剂化:每一个溶解的分子或离子被一层溶剂分子疏密程度不同地包围。(水化)
溶剂化效应:放出热量,使反应位能降低。如反应物易溶剂化,相当于活化能增高,故降低了反应速度;如过渡态易溶剂化,则过渡态位能降低,反应加速。极性越大,对反应越有利。
重结晶溶剂要求:室温下微溶,在溶剂沸点时易溶,且对杂质有良好的溶解性。需要考虑沸点(小于物质熔点)、挥发性和晶型。
反应温度与压力:
Vant Hoff规则:反应温度每升高10℃,反应速度增加1-2倍。
温度影响反应速度:指数型、爆炸极限型、催化反应型、反常型。
催化剂,特点:降低了反应的活化能,加快反应速度;选择性(不同化学反应不同;同样反应获得不同的产物);反应条件温和;无三废或少三废。其实用价值取决于活性、选择性和稳定性。催化活性:单位时间内单位重量或单位比表面积的催化剂在指定条件下催化生成的产品量。毒化剂:对催化剂活性有抑制作用的物质
相转移催化剂PTC:使反应物由一项转移到另一相中参加反应的物质。鎓盐类(长碳链的季铵盐)、冠醚(18冠-6)和开链聚醚类(聚乙二醇)
制药工艺的优化:以概率论和数理统计为理论基础。优化过程包括试验设计、实施和分析试验结果三阶段。设计实验的方法有:单因素平行试验优选法,多因素正交设计,均匀设计优选法。正交设计结果分析:极差和方差分析,均匀设计结果分析:直观分析和回归分析。
化学制药工艺的放大:
放大系数:放大后规模与放大前的比值(投料量、产量)放大现象:因过程规模的放大造成指标不能重复的现象。实验室研究的目的:迅速打通工艺路线。工业生产的目的是:生产符合质量标准的方法。
中试放大的基本方法是:逐级经验放大,相似模拟放大,化学反应工程理论指导放大,数学模型放大。
可进行中试的小型试验标准:(对小试的要求)
收率稳定,质量可靠;2,操作条件已确定,产品、中间体及原料分析方法已经制定;3,某些设备、管道材质的耐腐蚀试验已经进行,并能提出所需的一般设备;4,进行过物料衡算,三废问题已有初步的处理方法;5,已提出所需原料的规格和单耗数量;6,已提出安全生产要求;
中试放大的研究内容:
1工艺路线和单元操作方法的复审;2设备材质与型式的选择;3搅拌器型式与搅拌速度的考察;4反应条件的进一步研究;5工艺流程与操作方法的确定;6物料衡算.物料衡算:理论依据:质量守恒定律
物料衡算的基准:间歇操作以每批为基准;连续操作以单位时间为基准;或以每公斤产品为基准,确定原辅材料的消耗定额。
生产工艺规程 作用:它是组织工业生产的指导性文件,是生产准备工作的依据,是新建和扩建生产车间或工厂的基本技术条件。
工艺经济性:指在工艺方案实施过程中,考虑各种生产要素的投入和产出的对比结果,即劳动消耗与有用成果的对比结果。目的:在完成年产量的前提下,选出一个投资省、周期短、见效快的最佳设计方案。
绝对经济效益指标:方案本身的效益与费用比较,筛选方案。
相对经济效益指标:方案不同部分比较,优化方案144
第二篇 生物制药工艺学
发酵制药过程:菌株选育、发酵(生产菌的活化、种子制备、发酵培养)、分离纯化
发酵过程:菌体生长期(包括延滞期、对数生长期、减速期)、产物合成期、菌体自溶期
生长动力学曲线要注意的问题:缩短延滞期:种子罐与发酵罐培养基接近,以对数期菌体为种子、加大接种量延长静止期:补料、增加营养物质提前结束发酵,避免菌体自溶
基质浓度(S)与比生长速率的关系符合Monod 方程:Monod方程:μ=μmaxS/(Ks+S)
生长与产物的关系模型:偶联型半偶联型非偶联型
次级代谢产物生物合成过程:前体聚合,结构修饰,装配
微生物菌种的建立:自然分离:(稀释法、滤膜法)自然选育:(单菌落分离)诱变育种:【诱变剂(物理、化学和生物)】杂交育种:【接合(直接混合成异核体)、原生质体融合、基因工程技术育种、基因组shuffling技术】
菌种保存中的液氮保存:加入冷冻保护剂(5~10%甘油或DMSO)制成孢子或菌悬液,浓度>108个/mL,分装于小的安瓿或聚丙烯小管后密封。先降至0 ℃,再以每分钟降1 ℃的速度,一直降到-35 ℃,然后放入液氮罐中保存。培养基的配制:原则:生物学原则(符合不同微生物要求)、工艺原则(不影响通气和搅拌、分离和处理)、低成本原则、高效经济原则
种子罐级数的确定取决于菌种生长特性、菌体繁殖速度和发酵罐体积。一般可分为一、二、三级种子。
微生物培养技术:固体表面培养技术,液体深层培养技术,固定化培养技术,高密度培养技术。
发酵培养的操作方式:分批式(间歇式)操作,流加式操作,半连续式操作,连续式操作。
发酵终点控制相关指标:发酵产率,转化率或得率,发酵系数。
抗生素的效价,以活性质量或指定单位表示.一个优良菌种应具备的条件:生长繁殖快,发酵单位高;遗传性能稳定,以一定条件下能保持持久的、高产量的抗生素生产能力;培养条件粗放,发酵过程易于控制;合成的代谢副产物少,生产抗生素的质量好。
抗生素的质量控制: 性状描述、鉴别试验、一般项目检查、含量测定
生化药品是维持生命活动必需的生化成分,也是人体基本的生化成分
传统生化制药的一般工艺: 生物材料的选取与预处理提取有效活性部分有效成分的分离纯化制剂 生物活性物质的提取影响因素:温度,酸碱度,盐浓度,活性物质的保护措施:添加保护剂(如还原剂半胱氨酸、巯基乙醇、金属螯合剂EDTA,保护酶的活性中心和活性基团);抑制水解酶(添加酶抑制剂);其他如避免高温、紫外线、强烈搅拌等。
常用提取方法:酸、碱、盐水溶液提取,表面活性剂提取,有机溶剂提取
生化物质的分离纯化:分离原理:分子形状和大小不同(如差速离心、膜分离、凝胶层析);分子荷电性质差异(离子交换、电泳、等电聚焦);分子极性大小及溶解度不同(溶剂提取、逆流分配、盐析);物质吸附性质不同(选择性吸附或吸附层析);生物分子与其配体的特异亲和性:亲和层析或沉淀 法。
Lys的提取与精制:沉淀法、有机溶剂抽提法、电渗析法、离子交换树脂吸附法
核酸类药物包括核酸、核苷酸、核苷、碱基及衍生物。
糖类药物,糖类化合物可分为单糖,低聚糖,多糖。多糖提取与纯化,提取方法:稀碱液提取,热水提取,粘多糖提取/酶解。纯化的方法:乙醇沉淀法,分级沉淀法,季铵盐络合法,离子交换层析。
生物制品,作为预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂。
疫苗的三阶段: 以牛痘及脊髓灰质炎疫苗为代表的减毒、灭活疫苗(天花、小儿麻痹症),有潜在致病性;天然或重组成分为主的亚单位疫苗;表达特定抗原蛋白的核酸疫苗(HIV、HBV、流感病毒、结核病毒等)
亚基疫苗:利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制利的疫苗。如以病毒外壳结合蛋白为疫苗。
重组疫苗:通过基因工程方法,对非致病微生物进行基因改造,使之携带并表达某种特定病原体的抗原决定簇基因,产生免疫原性;或修饰或删除致病微生物的毒性基因,使之保持免疫原性。这种活体疫苗称活体重组疫苗。
核酸疫苗:把外源的抗原基因克隆到真核质粒表达载体上,再将重组的质粒DNA直接注射动物体内,使之表达产生抗原激活免疫系统。包括RNA疫苗和DNA疫苗。
生物制品的一般制造方法:1,病毒类疫苗:毒种的选择和减毒,病毒繁殖,疫苗灭活,疫苗的纯化,冻干。2,细菌类疫苗和类病毒,菌种选择,培养基成分的选择,培养条件的控制,杀菌,稀释、分装和冻干。
核酸疫苗制备:工程菌扩增~收集裂解细胞和质粒的抽提~质粒DNA纯化~质粒凝缩
单抗是指单个淋巴细胞针对某一抗原决定簇产生的单个抗体
中药制药工艺学
工艺对药物疗效的影响:1有效成分的种类、数量及存在形式直接影响药效:2控制有效成分的释放速度3影响药物吸收速度.中药制药工艺内容包括,前处理部分和制剂剂型部分。前处理部分包括,粉碎,提取,分离纯化,浓缩干燥。制剂剂型部分,工艺路线、辅料选择和工艺条件(如pH,渗透压)
有效成分提取原理分浸润、溶解、扩散3个过程。浸润借助于毛细管力和吸水力使溶媒进入细胞的过程。溶质扩散的原因存在渗透压差和浓度差。
中药材的组织结构中,薄壁组织分化程度浅,主要组成是果胶和纤维质,又可分为同化组织、蓄水组织、贮藏组织、通气组织。
增溶现象:中药中含有某些能降低表面活性物质如皂苷、树胶、蛋白质,形成胶团,将不溶性或部分溶解的成分包围起来,增加了其溶解度;另外由于中药煎煮液属于胶体溶液,使难溶分子混悬于其中形成溶胶或粗分散体系,增加其溶解。
理想提取溶剂的基本条件,1能最大量地提取中草药的有效成分,而不提取或极少量提取杂质2性质稳定,不与有效成分发生化学反应3廉价易得,或可以回收4使用方便,操作安全。
溶剂浸出法,水浸出法,溶媒浸出法,渗漉法,水提醇沉法或醇提水沉法(50~60%时可除去淀粉等杂质,达75%时,可除去蛋白质等杂质,达80%可除去全部蛋白质、多糖、无机盐等杂质。)
挥发油:可用水蒸气蒸馏、浸出法、压榨法等提取。
纯化方法,透析法,盐析法,离子交换法,凝胶滤过法,硅胶吸附柱色谱法,聚酰胺吸附法
提高蒸发效果缩短浓缩时间应采取的措施,增大蒸发面积(大面积容器或搅拌)、减轻液体表面压力,增加饱和蒸气压差、采用通风设备,加快液面空气流动速度、提高温度。
煎煮浓缩:利用蒸发原理,使一部分溶媒汽化而达到浓缩的目的。薄膜浓缩:利用液体形成薄膜而蒸发。
多效浓缩:将前次的二次蒸气作为一效的加热蒸气的浓缩。
薄膜浓缩设备,升膜式蒸发器,降膜式蒸发器,刮板式薄膜蒸发器,离心式薄膜蒸发器
多效浓缩中,减少加热蒸气消耗的途径有两种:一是减少提取过程中的溶剂量(可采用多效逆流萃取);二是开发二次蒸气的剩余热焓量(采用多效蒸发)。
剂型和工艺选择:
工艺选择从以下几方面考虑:临床治疗的要求,新技术、新设备的采用,新辅料应用,质量标准,生产符合GMP要求 辅料、制备技术和设备是制剂的三大支柱
崩解剂,主要利用其毛细管作用(淀粉和纤维素类)、膨胀作用(羧甲基淀粉钠)、产气作用(枸椽酸或酒石酸与碳酸钠或碳酸氢钠)、酶解作用(淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等)。加入法有内加法(混合制粒)、外加法(整粒后)、内外加法(两者对半)。制粒目的:改善粉末流动性、可压性;防止各成分因密度差异分层;防止粉末粘冲和飞扬。
直接压片法,要求药粉有适当的粒度、结晶形态和可压性。对辅料的要求:有良好的流动性和可压性、对空气、湿、热稳定、能与多种药物配伍有较大的容药量、粒度与大多数药物相近。如微晶纤维素、乳糖、甘露醇等。对机械的要求:强制饲粉装置、预压机构、除尘装置。
包衣分为糖衣、薄膜衣,糖衣工艺:隔离层粉衣层糖衣层有色糖衣打光干燥包装 片剂设计方法,1确定药物在胃肠道中释放的最适部位2生产方法:最先选用直接压片。3赋形剂选择4片剂处方的初步确定5确定生产工艺
注射剂分为溶液型注射剂、注射用无菌粉末、混悬型注射剂、乳剂型注射剂四类。
热原除去方法:高温(250度30 min)、酸碱法(KCr2O7NaOH)、吸附法(活性炭0.1-0.5%)、离子交换法、凝胶过滤法、反渗透法。
注射剂洁净区,一般10000级或100级,温度18~24℃,相对湿度45~65%, 亮度不低于3000lx,噪声不超过80dB。原料精滤到封口过程。
配制用注射用水的贮存时间不得超过12h。
大输液由静脉滴注输入体内的大剂量注射液。分为电解质输液(补充体内水分、电解质,纠正体内酸碱失衡)、营养输液(糖类、氨基酸、脂肪乳输液)、胶体输液(多糖、明胶、高分子聚合物等)。
注射剂处方设计,1药物的物理化学性质2溶解性3化学稳定性4生物学稳定性5安全性
化学制药三废的特点1.数量少、成分复杂,综合利用率低 2.种类多,变动性大3.间歇排放4.化学好氧量高,pH变化大 废气除尘的方法:1机械除尘2洗涤除尘3过滤除尘
含有机物的废气处理方法:1冷凝法2吸收法3吸附法4燃烧法5生物法
《生物选矿工艺学》课程教学体会 第3篇
关键词:生物冶金;生物选矿工艺学;课程改革
生物冶金是上世纪60年代以后逐渐发展起来的一种高新技术。尤其是铜的生物浸出—萃取—电积技术近20多年来发展迅猛。在中国,目前,江西德兴铜矿建有处理表外矿的细菌浸出—萃取—电积试验工厂;福建紫金山矿业还建成有年生产能力达1万吨铜(处理混合型铜矿)细菌浸出—萃取—电积生产线。中国有色金属建设集团、金川公司和西部矿业公司等单位正在积极开展产业化应用工作,众多产业化应用急需大量人才和研究人员,据有关资料显示,国内目前专门针对生物冶金方面开展本科教学几乎是空白。中南大学上世纪50年代开展生物冶金研究,虽然文革期间有些中断,但先期打下的基础为后续发展奠定了基础。进入90年代后,先后建立“中国有色金属矿产资源生物提取重点实验室”、“湖南省矿冶生物工程中心”、“生物冶金教育部重点实验室‘等研究平台。在科学研究方面,积极承担包括国家“973计划”、国家自然科学基金创新群体项目、国家高技术产业化示范工程、国家杰出青年基金等重大科研项目。科研的良好发展为人才的培养提供了理想的平台和载体。在人才培养方面,1993年开始在生物冶金方向招收硕士研究生,1995年开始招收博士研究生,2000年生物工程专业开始本科招生,2005年生物技术专业开始本科招生。生物选矿工艺学作为生物冶金的重点专业课程,对生物冶金专门人才培养起着十分重要的作用。但是,由于属于新开课程,还没有形成规范的本科教学体系,未能对特色专业课程体系《生物选矿工艺学》深入系统地研究和探索。从2007年开始,我主讲该门课程,开始探索特色专业课程体系建设的实践。由于生物工程和生物技术专业是我校近年来新开设的专业,根据学生的实际特点和教学目标的要求,我坚持与时俱进,充分利用现有的科学研究资源,尽量改变过去陈旧的教学方法,最大限度地提高教学质量,培养学生的创新思维和创新意识,努力做到学以致用,使学生获得最大的收获。在此,我想总结一下自己教这门课的体会。
一、积极开展课程的教学与改革,贴近生物冶金基础研究和产业发展的实际需要,激发学生的学习兴趣
讲课中注重介绍学科前沿领域及其最新研究进展情况,正确处理基础性与前沿性、创新性和本课程与上下游课程的关系,做到及时更新教学内容;根据大四学生面临考研和就业的压力,主要的时间都在复习考研的课程,对专业课往往不太重视,学习动力不足,对就业形势不太了解的状况,我对课程内容设计进行了改革,增加了该课程在工程实践中的实际应用内容;在讲述绪论部分时,我特意增加一节《中南大学生物冶金研究的历史与现状》,这项内容让学生们进一步了解中南大学资源加工与生物工程学院在生物冶金研究领域的雄厚实力,培养科研兴趣。同时增加一些注重专业学科的前景教育和就业问题的知识,让学生明白21世纪将进入生物工程的时代,并了解本专业与生物高新技术、生物冶金的关系,从而加深对专业的热爱,激发学习兴趣。使该课程更加贴进生物冶金工业发展的实际需要。教学中还特别注重向学生推荐学校图书馆和资料室、网络资源,以及与本课程有关的教学参考图书及国内外专业期刊杂志,开阔学生视野,促进学生主动学习。我还主动把《2008长沙国际微生物冶金的基础和应用学术会议》、《第二十四届、二十五届国际矿物加工大会》和《第十六届、十七届和十八届国际生物湿法冶金大会》等的最新学术报告文献内容引入课堂,鼓励大家积极主动学习。
二、运用多媒体课件,丰富教学内容
多媒体集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体,能提供理想的教学环境,多媒体课件可使课堂讲授形象生动,提高学生学习生物分离工程的兴趣,激发学习的积极性和主动性。多媒体课件具有高速准确、直观清晰、存储量大、动静结合等特点,日益受到广大学生和教师的青睐。在课堂教学中,我运用自己制作的Powerpoint多媒体课件。这样,不仅没有充分发挥多媒体的功能,还加重了学生的负担,使学生产生厌烦的情绪。为避免“书本搬家,黑板搬家,人灌改电灌”的现象,为了课件形象生动,我在课件中增添了大量的图片以及精彩的Flash、AVI、GIF、SWF等动态素材,设置动画效果让讲授内容分层次进入,确保学生精力集中于讲述内容,实现板书内容与语速的同步,解决多媒体教学速度快,学生记笔记难的不足,丰富了教学内容,大大提高了课件的知识性和趣味性,因而受到了学生的好评。
三、采用灵活多样的教学方式
1.利用多媒体的动态演示功能,将难教变为易教。例如,在讲“生物浸出机理”这一章节时,我先从“微生物浸矿培养”这个动画过程开始,将矿物浸出—提取与分离的过程一步一步演示给大家看,学生在不知不觉中对层析的概念和过程有了很深的印象。在建立了层析的整体印象后,再引入参考教科书中没有列出的生物冶金背景知识的介绍,浸矿的原理和分类,并提出供学生思考和讨论的问题。通过课堂讨论,动态模拟演示,学生了解了课程的主要内容,掌握了基本概念和课程的要点,学习效果非常好。
2.相互比较法。在讲“铜矿生物浸出”和“金矿生物预氧化”的章节时,我把德兴铜矿、紫金山铜矿、紫金山金矿生物冶金的现场工业生产录像片分别放给大家观看,让大家从现场生动的画面中比较各种方法的特点和不同之处,加深印象,避免混淆。这种新的教学方法有利于知识的条理化,同时又培养了学生主动思考、总结归纳的能力。
3.研討式教学。在讲解了几章内容之后,教师给出几个讨论题,要求学生课后自己查资料,然后课堂讨论,最后由老师总结归纳。学生对基本概念、基本理论、重点内容都可以展开激烈讨论,各抒己见。通过讨论,学生对所涉及的内容,越争越明,越辩越清,从而加深了对授课内容的理解,提高了教学效果。
4.利用文献和运用知识撰写学术论文。结合课堂教学内容,教师指导学生进行小课题的研究,撰写小型学术论文,提高参与科研的能力。长期以来,学生学习一直与研究无关,这使得不少学生缺乏独立性和创造性。其实,学生完全可以进行研究性学习。目前,让学生进行小课题研究,已经成为国内外教学中布置作业的一个重要趋势。在美国,小课题被称为project,美国的教学材料中有很多project,学生对完成小课题很有兴趣。在我国,小课题的研究也受到一定重视,成为改善学生学习方式的一个重要途径。我曾积极组织学生开展第二课堂活动,如“硫化铜矿生物浸出过程微生物群落演替规律”、“钙离子对浸矿微生物的生物氧化活性的影响”等实际生物冶金科研小课题的研究,既丰富了课堂知识,又培养了学生的动手能力和科研工作能力。
5.适当板书,注意归纳小结,巩固教与学的成果。在大力推广使用多媒体课件的同时,板书仍然是重要的教课方法之一,不可以被完全取代。为避免多媒体课件运行速度快,学生跟不上的现象发生,我采用多媒体课件和板书相结合的方式讲课,这样既发挥了多媒体的功能,又留给学生思考、记笔记的时间。为巩固教学内容,每次课程结束,我都对当堂讲授内容进行归纳总结;下次讲课之前,我再把上次课的内容归纳一下,然后再讲解新内容,这样就把前后内容自然地衔接了起来,学生听起课来思路比较清楚,学起来有的放矢。
四、积极开展学生互动,虚心听取听课教师和学生意见,不断完善教学方案
学校和学院组织教师教学法活动,重点考察年青教师的教学情况,我虚心听取他们对课堂教学的评价,尤其是教学建议。老教授肖金华老师课后向我提出改进教学的意见,整整用了一个多小时。与听课教师的及时沟通,我学会很多平时不是太在意的教学经验和好的教学方法,受益匪浅。作为课堂教学的受众,课后我还注意搜集学生对教学内容和教学形式的评价、要求和建议,虚心听取学生的意见,不断改进和调整教学方案,使其日趋完善。
总之,为培养面向21世纪需要的生物冶金专业人才,在教学内容和教学方法上,需要一直认真探索,努力做到学以致用。当然,由于课堂教学是一个多因素、多层次的系统,教无定法,方法要为内容服务,只有选择合适的方法,多法并行,从不同侧面、不同角度进行课堂设计,才能上好一堂堂生动的生物选矿工艺学课。
参考文献:
[1]赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究,2006,(2):71-75.
[2]李子建.课程与教学改革的展望,加强理论与实践的对话[J].北京大学教育评论,2004,(2):75-87.
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[5]于剑,韩雁.教学模式的改革探索[J].高等工程教育研究,2008,(4):139-142.
[6]威廉·H·克伯屈.教学方法原理[M].北京:人民教育出版社,1991.
[7]郑金洲.案例教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2000.
生物制药工艺学 第4篇
1 教师自身“三个融入”
1.1 融入人文素养
教师的人文素养表现为教书育人的强烈责任感和历史使命感。生物制药工艺学是一门工程应用型学科, 它的最终产品是各种疗效显著的药物, 最终目的是救死扶伤, 让患者免于病痛的折磨, 延长寿命, 提高身体素质, 这其中蕴含着一种悲天悯人的高尚情怀。在讲解各种药物生理功能的时候, 教师要适当渗透这种人文精神, 使学生在课程中得到潜移默化的教育。然而当今社会, 一些教育者习惯用商业化或功利化的眼光来衡量周围的一切, 以至于逐步丧失了崇高的精神境界。这严重影响了制药企业“做良心药, 做放心药”的理念, 人文素养的融入有利于纠正不良社会风气, 有助于提高医药从业人员的道德水平。
1.2 融入新的教学观念
传统的“成绩决定一切”的教学观念已经完全不能适应时代的发展, 这就要求教师要不断深入学习新的教学理念并应用于教学中。常言道:“授人以鱼, 不如授人以渔, 更不如授人以欲。”例如在讲授抗肿瘤药物紫杉醇时, 传统的理论教学会介绍其药理毒理、用法用量、不良反应以及各种分离纯化的方法, 此即为“鱼”, 然而获取知识的手段比知识本身更重要, 鼓励、引导学生去图书馆或上网查阅相关的书籍和文献, 学习其他研究者是如何通过细胞工程技术和优化比较不同的提取工艺, 最大限度地分离紫杉醇的, 此即为“渔”。有了“鱼”和“渔”是不够的, 要想调动学生的学习积极性, 还必须激发他们的“欲”, 分析紫杉醇市场需求量大, 然而产能供给量小, 具有广阔发展空间的现状。通过这种“鱼渔欲”模式的教授, 学生的自主学习能力得到了加强, 更能在今后的工作中适应岗位需求。
1.3 融入最新成果
这门学科既涵盖了当今生命科学领域最先进的理念, 也包含了实践性很强的内容, 课程知识更新快, 不能仅靠教材, 还需要教师补充学科发展的最新动态, 以提高学生兴趣, 拓宽学生知识面, 把握住前沿脉搏[2]。比如, 利用人类基因组和蛋白质组的最新成果, 把生物信息学、分子生物学、基础医药学、药物化学、药理学等技术综合起来, 通过突变、生物展示、嵌合、质谱分析等, 进行新型药物的辅助设计和药物筛选, 特别是蛋白质药物和核酸药物。
2 学生培养“三个加强”
2.1 加强职业道德规范的教育
我校生物制药专业的毕业生未来主要从事医药行业工作, 在教学过程中, 要加强学生的职业道德规范教育。让学生了解我国现阶段各行各业普遍适用的职业道德的基本内容, 即“爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会”。制药专业学生的使命和责任重大, 更要努力做到仁爱救人, 文明服务;严谨治学, 理明术精;济世为怀, 清廉正派;坚持公益原则, 维护人类健康;宣传医药知识, 承担保健职责;谦虚谨慎, 团结协作;勇于探索创新, 献身医药事业。
2.2 加强团队合作精神的培养
正所谓“众人拾柴火焰高”, 通过团队合作, 有利于激发团队成员的学习动力, 提高团队的整体能力, 因此在教学中, 加强学生团队合作精神的培养就显得尤为重要。引导学生成立兴趣爱好小组, 有的小组对蛋白质多肽药物感兴趣, 有的对糖类药物感兴趣, 有的对吸附分离技术感兴趣, 每个小组选派一名组长, 给每个成员分工, 让他们去查阅各种资料, 最终汇总到一起, 亲自动手制作出形式多样的幻灯片, 再选派一名学生给大家做专题汇报, 全班学生给予评价, 教师给予相应指导。兴趣小组的成立和专题汇报的开展必须在每个成员的齐心协力下才能完成, 这极大地培养了学生的交流沟通能力和团队合作精神, 有利于学生今后适应工作岗位。
2.3 加强素质培养模式的建设
加强素质培养模式的建设就是指教师要做到因材施教。我校的职业教育不同于本科院校的学历教育, 学生的就业率是学校的生命线, 学生的实践能力是企业的生命线。平时多观察、分析每位学生的学习特点, 有的学生组织协调能力强, 建议他们自主创业;有的学生性格内向, 细心认真, 建议他们从事医药产品检验;有的学生语言表达能力强, 建议他们做药品销售;有的学生自学能力强, 建议他们继续深造;有的学生具有科研创新精神, 建议他们从事新药的研发工作。总之, 根据学生的特长进行职业规划和引导, 有助于挖掘他们的潜能, 获得更大的成功。
3 课堂教学“三个改革”
3.1 改革教学内容
生物制药工艺分为上、下游过程。上游过程是以生物材料为核心, 目的在于获得药物, 包括药物研发、细胞培养工艺、大规模细胞培养研究等, 属于生物加工过程;下游过程是以目标药物后处理为核心, 属于生物分离过程, 包括药物的提取、分离、精制工艺, 药物产品的检测及质量保证等。这一概念体系在学生初次接触这门课程时并没有形成, 因此, 笔者在教学过程中注重各个工艺环节之间的密切联系, 引导学生复习相关学科知识, 从而加深了学生对知识的理解, 但同时也要避免和其他课程重复, 这样才能提高教学效率。如在微生物药物制造工艺和重组DNA药物的教学中, 笔者就融合了微生物、分子生物学、基因工程等学科的相关知识, 同时将2者进行比较教学, 加深了学生的理解。
3.2 改革教学方法
传统的“满堂灌”教学方法在实质上具有重教师主导作用、轻学生主体作用, 重课堂教育、轻生产实践, 重学校教育、轻思想教育等诸多问题。因此, 改革教学方法, 就必须彻底打破封闭、机械的教学模式, 建立开放、灵活的教学模式 (见表1) 。
3.3 改革考核方式
为了提高学生的学习积极性, 客观、公平地考核学生的学习情况, 笔者对考核方式进行了改革和探索。采取出勤 (5%) +课堂作业 (10%) +实验报告 (15%) +实验期末考核 (20%) +期末成绩 (50%) =总评成绩[3], 这一考核模式对学生进行了全方位的考核。出勤考核了学生的组织纪律性, 企业在选择高职毕业生时首先考虑其是否服从管理和分配, 是否爱岗敬业;课堂作业考核了学生的理论课学习效果;实验报告和实验期末考试考核了学生的实训课学习效果, 因为企业非常重视学生的实际动手操作能力;期末考试考核了学生知识的整体学习情况, 也是教学过程中一个重要的教学环节。考核方式的规范化改革, 端正了学生的学习态度, 全面提高了教学质量。
4 实训建设“三个依据”
4.1 依据理论课设置实训内容
随着生命科学的飞速发展, 新技术不断涌现, 互联网的推广加速了信息的传播, 制药工艺新理论日新月异, 为了让学生掌握最新、最有用的实践技能, 实训课教学内容也要做出相应的调整。只有理论课与实训课相互协调, 保持一致, 才能让学生将先进的技能融会贯通, 综合运用, 为今后的工作打下良好的基础。
4.2 依据学校的客观实训条件
学校作为课堂最直接的外部环境, 其所提供的客观实训条件直接制约着实训的建设和发展, 我们依据我校的办学特色进行实训, 扬长避短, 充分发挥我校的资源优势和人才优势。比如, 我校食用菌协会多年来一直是五星级社团, 汇集了一大批优秀学生, 灵芝的栽培技术更是成熟, 于是我们开设了灵芝多糖的提取实验, 帮助学生多学科交叉学习。实训课的开展也离不开学校的支持和鼓励, 经过实训学习, 学生适应社会的能力也显著增强。
4.3 依据用人单位的实际需求
高职高专院校毕业生的主要毕业去向是企业, 培养企业需要的人才是我校的办学目标。在实训课建设过程中要加强与企业的沟通和交流, 获取最新的岗位需求信息, 及时调整实训课的内容和教学方式。比如某生产企业的微生物培菌工有了缺口, 我们就重点加强该工种的培训;若短缺优秀的药品营销员, 我们就对学生进行医药营销指导, 组织兴趣爱好小组, 让优秀的学生指导其他学生, 大家互帮互助, 利用业余时间去药店考察学习。总之, 我们一切为了学生, 为了学生的一切。
5 总结
为了让高职高专院校生物制药专业的学生学习到更多的适应社会需求的制药工艺, 弥补长期以来教学过程中的不足, 笔者进行了生物制药工艺学课程的初步探索和研究。身为教师, 要融入人文素养、新的教学观念和最新成果;加强学生的职业道德规范教育、团队合作精神培养以及素质培养模式建设;改革课堂教学的内容、方法和考核方式;依据理论课、学校的客观实训条件和用人单位的实际需求来开展实训建设。通过“三个融入”、“三个加强”、“三个改革”和“三个依据”的实施, 学生的学习积极性得到了调动, 教学效果明显提高, 实践动手能力显著进步, 但是我们不能满足于眼前的成绩, 还需要不断发现其中存在的问题并及时解决, 才能为医药领域培养出更多高水平的应用型技术人才, 为人类的健康做出贡献。
摘要:为了培养满足医药领域需要的, 具备扎实理论基础和较强实践动手能力的应用型技术人才, 我们对生物制药工艺学课程的教学改革进行初步探索, 提出教师自身“三个融入”、学生培养“三个加强”、课堂教学“三个改革”和实训建设“三个依据”的改革方案, 并实施于教学中, 取得了良好的教学效果。
关键词:高职高专,生物制药工艺学,教学改革
参考文献
[1]彭方毅, 姜海蓉, 陈忠敏, 等.生物制药工艺学教学改革探讨[J].时珍国医国药, 2010, 21 (12) :3303~3304.
[2]张迎庆, 李冬生, 邹群.生物制药工艺学课程教学改革的探索[J].药学教育, 2007, 23 (3) :45~47.
生物制药技术在制药工艺中的应用 第5篇
【摘要】生物制药技术在近些年来的发展速度极快,而且被广泛的应用到西药制药中,通过在大量的临床实验中的应用,对提高西药制药效果以及促进制药发展有着深远的影响。
【关键词】生物制药技术 制药工艺 应用
一、前言
随着科技的发展,生物制药技术日新月异。技术的研究程度也上升到了更高水平,更加准确细致地改善人们身体的各个部分的机能,使人们的身体素质得到更有效的提升。诸如基因工程技术、酶及细胞固定化技术、细胞工程及单克隆抗体等,也已成为生物制药方面的热点词汇,而肿瘤药物、免疫性药物、冠心病治疗药物等也成为了人们生活中常见的药品。由此可以看出,生物制药技术在制药工艺方面的应用已经十分广泛,同时也达到了一定的水平。生物制药技术逐渐成为制药工艺的中流砥柱,成为制药工艺发展的强心剂。
二、生物制药技术在制药中的应用
1.在研制冠心病治疗药物方面的应用。冠心病是现代社会常见的一种疾病,据统计,我国每年死于冠心病的患者约有100万。在冠心病防治方面,目前市场上出现多种防治药物,冠心病防治药物的需求在一定程度上推动西药制药行业的快速发展。随着生物制药技术的日益发展,基因操作技术得到迅速地发展,其中,基因测序技术及基因治疗的发展前景广阔,目前已经逐渐进入商业化开发阶段,促进冠心病临床治疗的进展。
2.在研制抗肿瘤药物方面的应用。肿瘤是现代社会常见的疾病之一,随着生物制药技术的不断进步,抗肿瘤药物日益增多,预计在未来的5年内,我国抗肿瘤药物将得到迅速的发展,比如可以运用基因治疗法治疗肿瘤,主要运用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤;可以运用基因药物抗体,抑制患者体内肿瘤的扩散,可以运用IL-2受体的融合毒素,促进CTCL肿瘤患者疾病的治疗;运用基质金属蛋白酶(TNMPs),可以抑制患者肿瘤血管的扩散,同时可以阻拦肿瘤在机体内的转移。关于这方面的药物,未来将成为抗肿瘤的主要药物之一,给肿瘤患者带来新的希望。目前,在肿瘤临床治疗中,已经有三种化合物进入临床试验阶段,相信不久就可以得到广泛地应用。
3.在研制免疫性药物方面的应用。无数的临床试验表明,现代社会大多的疾病都与患者自身的免疫系统有着密切的关系,免疫力低下或者免疫缺陷都可以引发多种疾病,比如风湿性关节炎、斑狼疮、多发性硬化症以及哮喘等等。随着生物制药技术的不断发展,越来越多的制药公司开始研制出相关的风湿性关节炎药物。比如,美国Cetor′s公司目前已经研制出TNF-α抗体,这种抗体在治疗风湿性关节炎方面,可以取得满意的疗效,有效率可达80%以上。在哮喘疾病治疗中,Genentech公司已经研制出单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,这种药物可以有效地改善哮喘患者的疾病症状,促进患者疾病的治疗,目前进入Ⅱ期临床试验阶段。此外,在糖尿病治疗方面,一些公司还研制出基因疗法,即在糖尿病患者的皮肤细胞中,注入胰岛素基因,使工程细胞能够全程供应胰岛素。
4.在研制蛋白质治疗药物及基因重组多肽药物方面的应用。基因重组,主要指将两种不同生物的DNA进行有机结合的技术。通过基因重组技术,可以将两种完全不同的生物基因进行融合,使一种基因进入到另一种基因中,摆脱生物物种之间的束缚,并在分子水平上对一些重要基因进行相关的操作。运用基因重组技术,可以研制出相关的蛋白质治疗药物及基因重组多肽药物,比如,运用基因重组技术可以研制出激素、多肽、细胞因子、蛋白质、酶、单克隆抗体及疫苗等等。
5.在研制神经性药物方面的应用。运用生物制药技术可以制造多种神经性药物,这些神经药物对脑中风、脊椎损伤、老年痴呆症、帕金森氏病等疾病的治疗有着非常重要的意义。目前,已经进入临床试验阶段的有胰岛素成长因子rhIGF-1。同时进入临床试验阶段还有脑源神经营养因子(BDNF)与因子(NGF),这两种因子主要用在脑萎缩硬化症患者及末梢神经炎患者的疾病治疗中。
中风是现代社会常见的一种疾病,临床试验表明,由生物制药技术研制出的CerestaL可以有效地改善中风患者脑力方面的症状,对中风患者的疾病治疗起着非常重要的作用,目前,在我国临床医学中,CerestaL已经逐渐进入Ⅲ期临床阶段,相信未来会在中风疾病治疗方面发挥重要的作用
三、生物制药技术的发展前景
1.生物制药技术的发展面临的挑战
伴随着生物制药产业与人们生活的关系愈加紧密,生物制药技术的发展的步伐刻不容缓。我国生物制药技术和产业在发展过程中更多的是借鉴国外的先进技术和经验,虽然在人才方面,我国所拥有的数量已经十分庞大,但真正拥有科技创新能力的精英少之又少。同时,与国外相比,我国生物制药产业缺乏技术高超的带头人。一个新兴的产业,倘若没有高素质、高水平的并且深谋远虑的领头羊,即使拥有再多的科技研发人员、再先进的技术及设备,那也是一盘散沙,成不了气候。当然,我们也不能闭门造车,即使我过生物制药技术发展迅猛,但仍旧存在许多不足之处,依旧需要与国外合作交流。因此,只有加强国内外合作,取其精华去其糟粕,才能使我国在激烈的竞争中取得好的结果。
2.生物制药产业的发展趋势
随着科技的发展,生物制药技术的研究领域也到达了分子水平。同时,对人体遗传物质的研究以及对各种疾病的致病机理的探索,也为生物技术的发展注入了强大的活力,使得生物制药技术发展的方向和目的更加明确。在未来,生物制药技术的发展不再仅仅局限与药品的研发,更渗透到有关人体生长发育和生存的各个方面。
毕竟,生物制药技术的产生本生就是为了人们能够拥有更加强健的身体和更长的寿命。而科学家的关注点,也逐步转移到提高产品研制的成功率、降低试验制造成本、拓宽药物适用市场范围上。总之,与各个学科的结合与发展,再试图通过科学技术手段使生物制药技术带来更多收益,为医药行业提供更多价格低廉、效果明显的药物是生物制药产业未来发展的方向。
四、结语
生物制药技术的发展,关系到人们身体健康和生活质量的提高,也关系到其他各个领域的发展,关系到国家的长治久安和经济建设,是在社会主义发展的新时期不可忽视的方面之一。而它的发展,也需要国家的大力支持,依赖大量科技人才和资金的投入,也需要正确的引导。生物制药技术在制药工艺中的运用,也暗示着更方便、更有效的生物制药的出现,给和谐社会的建设更添一丝活力。
【参考文献】
现代中药制药工艺学的教学方法探索 第6篇
关键词:现代中药制药;工艺学;教学方案
从当前的国际环境和国内形势来看,如果想要更好的实现中药制药工艺的发展,其不仅需要技术的创新,更需要相关的技术人才的培养。还需要科技研究所的支持和中药企业的积极参与,只有这样才能够在更大的程度上,针对中药制剂工艺技术所存在的问题进行联合的攻关,进而提升中药制药的工艺。而中药制药的教学能够为其提供必要的专业技术人才,所以在现阶段分析有效的现代中药制药工艺的教学方法是十分必要的。
一、现代中药制药工艺教学的重要性研究
从题目中就能够看出,这是一个非常具有专业性的科目,中药制药工艺学是大三下学期和大四长学期所开设的一个科目。分析其重要性,其在中药制药工艺教学当中发挥着不可替代的作用。从现代中药制剂自身来分析,现代中药制药工艺对于中药的现代化有意义,也发挥着不可忽视的作用[1]。现代中药制药工艺主要涉及到两个重要的环节,这两个环节的关系是相辅相成、相互衬托的,分别是中药原材料的产生工艺和中药制剂的生产工艺。而本研究所设计到的中药制药工艺便是属于中药原材料的生产工艺,其所涉及到的内容比较广泛,比如中药的前处理工作、中药有效成分的提炼工作,中药的浓缩工作以及干燥工艺等等也都是对重要成分质量起到决定性作用的环节[2],而这些换将将都体现在中药制药工艺学当中,因此可见这些环节的优劣将直接关系到药物本身的质量。所以说在中药制药教学当中,需要将技术性作为专业导向,将这门课程的重要性突出表现出来,同时将中药学、天然药物化学和制药工程等科目当做为这一科目的基础性科目,要将综合性体现出来。这样才能够在日后的中药生产当发挥出更加重要的价值,推动中医学的更好发展。
二、现代中药制药工艺学的教学方法探索
1、促进多元化教学的综合运用。虽然说中药制药的总体发展和化学制药的发展存在着一定的差异,但是当前依然存在一些发展较好的中药制药企业,其能够做到积极的对新技术的应用,实现了当前中药生产的升级与换代的发展目标。而立足于现代中药制药工艺学的长远发展,需要从对专业人才的培养方面着手分析,主要来说便是对制药工程专业的教学,需要对中药制药工艺提出更新更完整的教学要求。对于中药制药教学来说,其教学不能够脱离课本而存在,但是也不能够脱离实际当中各种资源的利用,所以说从当前中药制药的特点来看,应该采用多元化的教学方法综合促进课堂教学的有效性。
从目前的环境来看,首先需要对网络资源进行合理的整合和应用,对于国际上植物的生产工艺的相关资料的了解、掌握运用能够更好的提升中药制药教学的质量。从现在的教学情况来看,当前的教学还局限在课堂条件下的教学上,学生很难从教材上直观的对相关的工作流程和制作工艺进行感受。因此在教学的过程中应该针对本节课堂的需要和相关内容,重点选择一些比较直观且具有说服力的教学实例进行教学,也可以在教学课堂上利用多媒体进行讲课,可以为学生播放相关的视频和幻灯片,促进学生对于相关知识的理解和认识,也能够对于相关的中药制药过程进行置管的了解,同时也能够增强学生的学习兴趣。
2、促进新工艺的运用,全面评估教学效果。技术在发展,发展到当前的情况下,基本上每一年都会有变化,但是教材的编写却无法做到一年以更换,当前所采用的新技术和新工艺教材和实际生产当中所涉及到的新工艺和新技术存在着一定的差距。很多中药企业都在国家政策的支持下,开始大力引进一些新的技术和新的制作工艺,同时研究院方面也在不断的加大力度对于新的技术和方法的研究。这就要求,为了更好的促进学生对于当前中药制药工艺的更好掌握,更好的适应当前环境的发展,需要在教师的教学过程中,除了要依托教材为学生进行基础知识的讲授以外,还需要时事对当前的形式和大环境进行关注,当有新的工艺或技术被应用之时,需要做好这方面的学习工作,进而将新工艺和新技术在为学生讲学的过程中,穿插着教给学生。不需要要求学生必须掌握,但是做到心中有数是必然的
本研究主要就现代中药制药工艺教学的教学方法探究工作进行分析,同时也简单的谈了中药制药工艺学的重要性,分析了两点有效的教学方法。笔者认为对于当前的中药制药工艺学的教学工作,必须要立足在课堂之上,同时还要有效的和实践相结合,只有先培养学生扎实的理论功底,才能够更好的培养出具有实践能力的中药制药工艺设计人才。
参考文献
[1] 王丽红,贺小贤.基于案例教学的生物制药工艺学课程改革与实践[J].中国科教创新导刊,2014,23(01):421-422.
《生物选矿工艺学》课程教学体会 第7篇
一、积极开展课程的教学与改革, 贴近生物冶金基础研究和产业发展的实际需要, 激发学生的学习兴趣
讲课中注重介绍学科前沿领域及其最新研究进展情况, 正确处理基础性与前沿性、创新性和本课程与上下游课程的关系, 做到及时更新教学内容;根据大四学生面临考研和就业的压力, 主要的时间都在复习考研的课程, 对专业课往往不太重视, 学习动力不足, 对就业形势不太了解的状况, 我对课程内容设计进行了改革, 增加了该课程在工程实践中的实际应用内容;在讲述绪论部分时, 我特意增加一节《中南大学生物冶金研究的历史与现状》, 这项内容让学生们进一步了解中南大学资源加工与生物工程学院在生物冶金研究领域的雄厚实力, 培养科研兴趣。同时增加一些注重专业学科的前景教育和就业问题的知识, 让学生明白21世纪将进入生物工程的时代, 并了解本专业与生物高新技术、生物冶金的关系, 从而加深对专业的热爱, 激发学习兴趣。使该课程更加贴进生物冶金工业发展的实际需要。教学中还特别注重向学生推荐学校图书馆和资料室、网络资源, 以及与本课程有关的教学参考图书及国内外专业期刊杂志, 开阔学生视野, 促进学生主动学习。我还主动把《2008长沙国际微生物冶金的基础和应用学术会议》、《第二十四届、二十五届国际矿物加工大会》和《第十六届、十七届和十八届国际生物湿法冶金大会》等的最新学术报告文献内容引入课堂, 鼓励大家积极主动学习。
二、运用多媒体课件, 丰富教学内容
多媒体集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体, 能提供理想的教学环境, 多媒体课件可使课堂讲授形象生动, 提高学生学习生物分离工程的兴趣, 激发学习的积极性和主动性。多媒体课件具有高速准确、直观清晰、存储量大、动静结合等特点, 日益受到广大学生和教师的青睐。在课堂教学中, 我运用自己制作的Powerpoint多媒体课件。这样, 不仅没有充分发挥多媒体的功能, 还加重了学生的负担, 使学生产生厌烦的情绪。为避免“书本搬家, 黑板搬家, 人灌改电灌”的现象, 为了课件形象生动, 我在课件中增添了大量的图片以及精彩的Flash、AVI、GIF、SWF等动态素材, 设置动画效果让讲授内容分层次进入, 确保学生精力集中于讲述内容, 实现板书内容与语速的同步, 解决多媒体教学速度快, 学生记笔记难的不足, 丰富了教学内容, 大大提高了课件的知识性和趣味性, 因而受到了学生的好评。
三、采用灵活多样的教学方式
1. 利用多媒体的动态演示功能, 将难教变为易教。
例如, 在讲“生物浸出机理”这一章节时, 我先从“微生物浸矿培养”这个动画过程开始, 将矿物浸出—提取与分离的过程一步一步演示给大家看, 学生在不知不觉中对层析的概念和过程有了很深的印象。在建立了层析的整体印象后, 再引入参考教科书中没有列出的生物冶金背景知识的介绍, 浸矿的原理和分类, 并提出供学生思考和讨论的问题。通过课堂讨论, 动态模拟演示, 学生了解了课程的主要内容, 掌握了基本概念和课程的要点, 学习效果非常好。
2. 相互比较法。
在讲“铜矿生物浸出”和“金矿生物预氧化”的章节时, 我把德兴铜矿、紫金山铜矿、紫金山金矿生物冶金的现场工业生产录像片分别放给大家观看, 让大家从现场生动的画面中比较各种方法的特点和不同之处, 加深印象, 避免混淆。这种新的教学方法有利于知识的条理化, 同时又培养了学生主动思考、总结归纳的能力。
3. 研讨式教学。
在讲解了几章内容之后, 教师给出几个讨论题, 要求学生课后自己查资料, 然后课堂讨论, 最后由老师总结归纳。学生对基本概念、基本理论、重点内容都可以展开激烈讨论, 各抒己见。通过讨论, 学生对所涉及的内容, 越争越明, 越辩越清, 从而加深了对授课内容的理解, 提高了教学效果。
4. 利用文献和运用知识撰写学术论文。
结合课堂教学内容, 教师指导学生进行小课题的研究, 撰写小型学术论文, 提高参与科研的能力。长期以来, 学生学习一直与研究无关, 这使得不少学生缺乏独立性和创造性。其实, 学生完全可以进行研究性学习。目前, 让学生进行小课题研究, 已经成为国内外教学中布置作业的一个重要趋势。在美国, 小课题被称为project, 美国的教学材料中有很多project, 学生对完成小课题很有兴趣。在我国, 小课题的研究也受到一定重视, 成为改善学生学习方式的一个重要途径。我曾积极组织学生开展第二课堂活动, 如“硫化铜矿生物浸出过程微生物群落演替规律”、“钙离子对浸矿微生物的生物氧化活性的影响”等实际生物冶金科研小课题的研究, 既丰富了课堂知识, 又培养了学生的动手能力和科研工作能力。
5. 适当板书, 注意归纳小结, 巩固教与学的成果。
在大力推广使用多媒体课件的同时, 板书仍然是重要的教课方法之一, 不可以被完全取代。为避免多媒体课件运行速度快, 学生跟不上的现象发生, 我采用多媒体课件和板书相结合的方式讲课, 这样既发挥了多媒体的功能, 又留给学生思考、记笔记的时间。为巩固教学内容, 每次课程结束, 我都对当堂讲授内容进行归纳总结;下次讲课之前, 我再把上次课的内容归纳一下, 然后再讲解新内容, 这样就把前后内容自然地衔接了起来, 学生听起课来思路比较清楚, 学起来有的放矢。
四、积极开展学生互动, 虚心听取听课教师和学生意见, 不断完善教学方案
学校和学院组织教师教学法活动, 重点考察年青教师的教学情况, 我虚心听取他们对课堂教学的评价, 尤其是教学建议。老教授肖金华老师课后向我提出改进教学的意见, 整整用了一个多小时。与听课教师的及时沟通, 我学会很多平时不是太在意的教学经验和好的教学方法, 受益匪浅。作为课堂教学的受众, 课后我还注意搜集学生对教学内容和教学形式的评价、要求和建议, 虚心听取学生的意见, 不断改进和调整教学方案, 使其日趋完善。
总之, 为培养面向21世纪需要的生物冶金专业人才, 在教学内容和教学方法上, 需要一直认真探索, 努力做到学以致用。当然, 由于课堂教学是一个多因素、多层次的系统, 教无定法, 方法要为内容服务, 只有选择合适的方法, 多法并行, 从不同侧面、不同角度进行课堂设计, 才能上好一堂堂生动的生物选矿工艺学课。
摘要:生物冶金是上世纪60年代以后逐渐发展起来的一种高新技术, 在低品位矿产资源综合利用中发挥着主要作用, 日益受到学术界和产业界的重视。生物选矿工艺学 (教学改革又称:生物冶金学原理与技术) 是培养生物冶金专门人才新开的重要专业课程。如何通过优化顶层设计, 及时更新教学内容, 不断改进教学方法和手段, 并有效实施教学等方面的教学改革, 作者总结了在生物选矿工艺学的课程教学中, 以提高教学质量, 培养学生创新思维和创新意识, 为生物冶金培养优秀人才的教学体会。
关键词:生物冶金,生物选矿工艺学,课程改革
参考文献
[1]赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究, 2006, (2) :71-75.
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生物工艺学实践教学改革与探索 第8篇
1生物工艺学实践教学体系改革的背景与现状
2005年蚌埠学院生物工程专业开设了生物工艺学这门课程,近年来共承担了生物工艺学相关实验800余学时,共400余人次。传统实践教学大多侧重于培养学生技能,因此实验内容大多数是被局限于围绕课本知识的验证性实验,不能真正体现出学生对实验的主动理解和不同见解。这种教学方式虽然有效地训练了学生的动手能力,却忽视了对学生思维方式、综合运用知识能力以及分析问题和解决问题能力的培养。
2生物工艺学实践教学存在的问题
2.1对实践教学重要性的认识不足
有些老师和学生对实践教学重要性的认识不足,特别是对与课程相匹配的实验教学,认为理论课重要性要高于实验课。我国长期的应试教育也是重视知识的传承而忽视能力的培养[2]。因此,实验课的重要性往往容易被学生和老师所忽略。
2.2缺少参与实验的主动性和积极性
传统实验教学模式往往以教师为中心,多以灌输式教学方法,少采用研讨式、启发式教学方法,忽视了学生的创新意识和创新能力。在实验中,学生大多按照老师的详细指导,以验证实验为主,缺乏主动性,很少自己去设计实验,很少对实验中出现的现象及数据进行主动分析。整个实验过程中学生处在一种被动盲目的状态,因此大大地降低了实践教学效果。
2.3实践教学缺乏明确的考核方式和评分标准
目前对于课程实践教学,明确的考核评分标准体系还未完善,实践课的最终考核成绩大多是根据学生签到、教师印象和理论课程的考试成绩作为参考给出实践考核成绩。实验课并不是独立课程,而是附属于理论课程,实验课成绩只是作为整个课程成绩的一部分对待,这致使实验课的考核成了老师平衡考试成绩的一种手段,也使学生对生物工艺学实验课程的重视程度不断降低。
3生物工艺学实践教学的改革与探索
3.1激发学生的兴趣
课堂教学涉及到多个方面,既有教师自身的因素,也有学生方面的影响,还有各种教学环境的制约。如何要让学生真正成为学习的主人,让课堂充满创造性,让课堂充满主动学习的动力,真正达到课堂教学的实效。生物工艺学课程内容复杂,包含菌种的选育与种子的扩大培养、培养基制备、发酵机制及生物工艺过程控制、产品的提取与分离等。微生物学、生物化学基础薄弱的学生往往感觉兴趣不足,很难投入。因此,要设法抓住学生的学习兴趣。在第一章绪论部分,结合生物产品生产发展历史和典型的产物实例:如酒精、氨基酸和抗生素等来讲解本课程的重点内容,让学生了解到生物工艺在整个生物产业链中的重要性,提高学生对该门课程学习的浓厚兴趣;其次,在各章的讲解中通过思考题进行引导,逐步提高学生学习主动性和积极性,循序渐进地掌握重要知识点。例如发酵过程控制一章内容相对来说难度较大,众多的影响因素、对发酵的危害等内容使基础不好的学生感到很头疼。例如在讲授杂菌的污染对发酵过程产生的影响时,可先采用多媒体将学生熟悉的微生物的形态、结构和特性以图片形式播放,让学生再根据问题进行讨论分析和归纳出微生物(杂菌)对发酵产生的有害影响及预防措施,最后教师再给出结论,这样更有助于学生的理解;另外,课堂讲授还要注重新颖性与实用性,因为教学的最终目的是让学生在将来的工作实践中能够运用所学的专业知识和技术,解决生产中存在的实际问题;最后,建议教师及时补充生物工艺新的技术和发展方向以及新技术的应用实例:例如功能性食品、绿藻热门产品的生产工艺流程等。
3.2充分利用多媒体辅助教学手段
多媒体教学以生动形象的图、文、声、动画等信息来表现教学内容和教学过程,图文并茂,生动直观,从多方位刺激学生对知识的理解和接受,显著提高学生的兴趣性和参与性[3,4]。生物工艺学教学涉及大量图片、动力学方程、工艺流程以及工业化生产的设备图等。笔者摒弃了挂图或板书类的静态展示,运用现代教育技术将流程图设计成形象生动的课件,采用录像和动画来演示设备的工作原理以及工艺操作流程,这在很大程度上缩短了讲授时间,让学生在理解的基础上印象深刻,使复杂的理论一目了然。另外还通过播放生物产品的生产过程录像,反复展示生产的每个重要环节,让学生理解分析了生产工程,既增强了学习积极性,又提高了学习效率。
3.3学生积极参加教师科研课题
课外之余,将学生引入教师科研课题中。在课堂讲授时,可将自己科研课题的研究成果和科研体会介绍给学生,使学生对生物工程学科有更直接的认识,对教师的科研工作以及生物工程学科的最新研究动态有一定了解,从而激发学生进一步深造的积极性。另外,学校可设立专项资金,用于鼓励学生参与大学生科技创新与实践活动,在教师指导下完成难度适中的科研项目,让学生在项目选题立项、文献检索、实验设计、数据结果分析中各环节中得到充分的锻炼,在科研实践中领会课堂教学内容的真谛。
3.4实验教学大纲的改革
修订实践教学大纲,增加实践教学内容,建立实验室管理规范和动态实验室运行管理记录,根据实验内容和要求制定考核评分标准。生物工艺学是实践性很强的学科,为了突出生物工程专业特色,强化学生的实验技能训练和培养,我们增加了实验教学时数,并精心选择了实验教学内容,即包括发酵罐的实习实训,又兼顾生物工程学科重点要求训练的实验基本技能,如:微生物扩大培养、生物制品发酵、培养基配置及灭菌、发酵参数控制、产品检测、产品的提取与纯化等。由生物工艺学课程性质所决定,每个实验学时较长,几乎都无法在当天内完成。因此要求学生在实验前,应重视预习实验,必须认真预习掌握实验目的、原理、步骤等,系统掌握实验流程,并科学预测实验结果。同时认真学习发酵罐的操作、空气过滤器、压缩机等设备的使用,避免因操作失误而致数据错误。通过预测实验结果,真正实现理论与实践相结合,增强学生的学习成就感,提高实验成功率。教师重点讲授并和学生一起分析影响实验成败的关键步骤,让学生充分重视每个步骤的重要性,避免实验失败结果。课后积极组织同学们讨论实验中出现的问题,进一步加深对实验原理的认识。在以往的实验教学中,实验报告书写内容比较空泛、流于形式。为此教师应诺要求实验报告的书写格式为包括实验题目、实验目的、实验原理、实验步骤、结果与讨论、注意事项等六项内容,要求学生认真记录实验过程和真实详细的实验数据,记录实验中出现的异常现象,及时对实验失败结果及存在问题进行讨论,逐渐锻炼学生的观察与思考能力,进一步提高学生的实践动手能力。实践教学内容还应逐渐增加综合型实验的比重,目的是增强学生的综合操作技能。设计型实验内容需要教师提前将实验题目布置下去,引导学生进行文献查阅,确定实验路线,教师修订,学生预实验,进一步修订实验方案,实验结果分析,实验总结交流,最后提交实验报告。通过综合实验项目对学生文献查阅、归纳、总结能力,以及论文写作、口头表达能力等进行训练,以上的各个环节都要制定评分标准,根据学生的实验操作过程和最终的实验结果,给出实验最终成绩。
3.5立足校内实验室,开拓校外实践基地。
近几年,学校加大对实验室的投入,增加了许多仪器和设备,让更多的学生进入实验室,在动手的过程中培养学生研究问题的能力和创新的能力。生物工艺学实验主要在微生物、生化分离、酶工程和发酵工艺等实验室进行,实验室资源得到了充分的应用。但是理论不能离开实践,生物工艺学是一门与生产密切相关的课程,应有针对性地开拓校外实践基地。让学生接触真正意义上的生产实际,增强学生的社会适应性。
随着社会的发展,生物工程正以前所未有的速度发展,新技术、新方法层出不穷,学科间的交叉、融合、综合发展的趋势更加明显。我们必须更新观念,把提高学生实践能力,培养学生观察与思考能力等贯穿于整个实践教学过程,才能最终实现人才培养目标:即培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等方面的理论知识和基本技能,具有从事生物技术与工程领域设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发等方面工作的应用型专门人才。
摘要:生物工艺学是生物工程专业的一门主要专业课程。本文对生物工艺学的实践教学改革进行了一些探索、思考和总结,提出生物工艺学实践教学的改革措施,使教育更贴近社会需求,为社会培养从事生物产品研制和生产方面的应用型高级专门人才。
关键词:生物工艺学,教学,实践,探索
参考文献
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生物制药工艺学 第9篇
1生物制药技术在我国的发展状况
1.1生物制药技术在我国发展的技术状况
我国对于生物制药技术的研究发展起步较晚。即使在近年来的研究中也取得了一定的成就,研制出了许多新型的产品,也在市场上被广泛的应用和认可。但是就目前我国生物制药技术的水平来看,在相关的专业性人才上面还是比较缺乏的,对于生物制药技术的研究经费也比较有限,这种现状使得对于生物制药技术的研究很难达到向市场方面转变的目标。即使研究出了一定的成绩,但是在实际的生物制药中,没有很好的进行利用。这些情况都或多或少的对生物制药技术的研究造成影响,也会打击相关专业性人才的研究积极性,对我国生物制药技术的研究与发展十分不利。生物制药技术的发展与研究不仅仅是科学家、学者所关心的问题,生物制药技术更应该要受到国家的重视和关注。
1.2生物制药技术在我国发展的环境状况
虽然我国的生物制药技术在起步上与发达国家相比比较晚,但是这在一定程度上来看对其发展也有好处。国家对于生物制药技术的研究与发展进行了一定的扶持。出现了一批在生物制药技术方面的专业性人才,整个专业的发展都是平稳进行的。而我国研究的一些产品已经在国外上市了,得到了肯定与认可。但是我国国内的市场竞争非常激烈,我国在生物制药技术方面的缺陷也逐渐的显露出来了。起步较晚,导致的经验不足,在管理方面也不是很成熟,这些情况造成了我国生物制药技术方面的落后,对其发展也行成了一定的冲击。
2生物制药技术在制药工艺中的应用
2.1生物制药工艺概述
就目前的生物制药工艺来看,相较于传统的生物制药技术,已经有了很大的进步。传统的生物制药技术在思想上主要是依靠人们对于现有的对药物只是的理解和经验,用一定的化学方式在资源中提取对人们有用的药物。这种方式有一定的缺点存在。对资源的利用不彻底,造成了浪费的现象,对于制药的成果也不能够保证。而新兴的生物制药技术,在制药的过程中,主要是以药物的作用机理作为理论基础,对药物的作用进行一定的研究,利用科学的手段对其进行更深层次的研究,从而加工出一定的产品。这种新兴的制药工艺将传统工艺中的缺点进行了完善,目前已经完全代替了传统的生物制药工艺,是现代生物制药中重要的制药工艺。除此之外,新兴的生物制药技术还有一定的对抗经济周期的能力,在未来的发展空间上也有一定的提升机会,对于产品的销售市场来说会更加长久。虽然生物制药工艺在逐渐的发展中,但是在未来的发展中,还是存在着一定的风险,在发展的过程中就出现过许多问题,给人们的使用和研究也造成了困扰。
2.2生物制药技术的应用
科学技术的发展为生物制药技术提供了一定的技术支持,在技术水平的研究上也得到了一定的提升,能够更加精准的发现人们身体机能上存在的问题并进行改善,提高了当前人们的身体状况。生物制药技术在制药工艺中也被广泛的应用着。在基因工程技术、克隆、细胞工程等方面都已经成为了热点词汇。利用生物制药技术研制出的治疗肿瘤、冠心病等方面的药物也逐渐进入到人们的日常生活中。可以看出,生物制药技术在制药工艺中已经得到了很广泛的应用,在技术上也已经有了一定的水准。生物制药技术已经成为了制药工艺中一个不可或缺的技术。
3生物制药技术发展的前景
3.1面临的局限于缺点
当今社会中,人们的日常生活已经与生物制药息息相关了,人们的生活也离不开生物制药技术的支持。生物制药技术的发展也非常快。但是在目前我国的生物制药技术发展还有一定的局限与缺点。在生物制药技术方面,我国专业性的人才比较少。而且我国的生物制药技术大多数都是学习国外的先进技术进行发展和应用的,在技术上缺少自主创造性,没有核心的技术进行支持。生物制药技术是近年来逐渐发展起来的新兴产业技术,全世界都在进行研究创造,都在不断的进行探索。所以,想要发展生物制药技术,首先要做的就是要培养更多的专业性人才,对生物制药技术进行研究与创新。也要多与发达国家进行交流,取长补短。
3.2发展前景
生物制药技术的不断发展,能够给人们的身体健康带来一定的保障。所以,生物制药技术在未来的发展研究中,将会把重点放在关于人成长与生存的方面上。当前的科研工作者已经把研究的重点逐渐的转向怎样提高产品的质量和成功率上了,尽量的降低药物的成本,让更多的人能够享受到科研成果,将市场的使用范围进行扩大。除此之外,生物制药技术还会与其他的科学技术进行合作,通过先进的科学技术来提高生物制药的技术,进而提高经济效益,带动整个制药工艺的发展。目的就是要创造出物美价廉的产品,为社会造福。
4结论
由此可见,生物制药技术在科技的不断发展中也在逐渐的提高。生物制药技术关系到人们的生活与生存。从国家的角度来看,生物制药技术与社会经济的发展有着密切相关的联系。从小方面来看,生物制药技术对制药工艺的发展也有着一定的影响,能够提高人们的生活质量与水准。总之,生物制药技术对社会的发展、人们的生活质量等方面,都有着重要的意义。
摘要:随着我国社会经济的快速发展,科学技术也在不断地进步,推动着现代的生物制药技术不断的创新与发展。生物制药技术的发展,给制药行业注入了新鲜的活力。生物制药技术作为一种新兴的产业技术,在各个相关的领域都得到了认可,并且被广泛的应用。主要从生物制药技术的发展状况入手,分析了生物制药技术在制药工艺中的应用,并对未来的发展前景进行了简单的阐述。
关键词:生物制药技术,制药工艺,发展前景
参考文献
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制药工艺用水的生产工艺技术 第10篇
纯化水为采用离子交换法、反渗透法、蒸馏法或其他适宜的方法制得药用的水, 无任何附加剂。
1.1 纯化水的制备工艺。目前在制药企业生产中主要有以下四种纯化水制备工艺流程。
1.1.1 预处理工序第一道是投加絮凝剂, 以促使水中胶体状微粒凝聚, 可去除水中部分铁、锰、氟和有机物。
投加的絮凝剂的常用种类有ST高效絮凝剂、聚合氯化铝, 有时再添加聚丙烯酸胺以增强凝聚效果。
1.1.2 地表水除浊度
此流程适用于浊度<30的河水与普通自来水, 通过处理一般可使清水浊度<1。
1.1.3 原水同时除浊、除有机物及余氯。如原水中有机物 (COD) 、余氯含量高, 则采用以下流程:
其中, 多介质过滤器主要去除水中悬浮物、机械杂质, 降低出水浊度, 以满足后退深度净水、脱盐系统的进水水质指标。活性炭过滤器采用粒状活性炭作滤料来吸附有机物、余氯、胶体, 降低色度、浊度, 保证后道系统的正常运行。精密过滤器其过滤精度有1Pm、5Pm、10Pm等, 是一种效率高、阻力小的深层过滤方式, 可用于膜分离系统的保安过滤器。
1.2 纯化水的设备及其原理
1.2.1 离子交换柱。
产水量:5mol以下常用有机玻璃制造, 其柱高与柱径之比为5:10;产水量较大时, 材质多为钢材胶或复合玻璃钢的有机玻璃, 其高径比为2:5。树脂层高度约占圆筒高度的60%。上排污口工作期用以排空气, 在再生和反洗时用以排污。下排污口在工作前用以通入压缩空气使树脂松动, 正洗时用以排污。阳、阴离子交换柱的运行操作, 可分四个步骤:制水、反洗、再生、正洗。1.2.2电渗析器。是在外加直流电场作用下, 利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性, 使溶液中阴、阳离子发生离子迁移, 分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐或浓缩目的。电渗析器由阴、阳离子交换膜、隔板、极板、压紧装置等部件组成。离子交换膜可分为均相膜、半均相膜、导相膜3种。纯水用膜都用导相膜, 它是将离子交换树脂粉末与尼龙网在一起热压, 将其固定在聚乙烯膜上, 膜厚一般5mm。阳膜是聚乙烯苯乙烯磺酸型, 阴膜是聚乙烯苯乙烯季铁型, 阳膜只允许通过阳离子, 阴膜只允许通过阴离子。1.2.3反渗透法。反渗透法实际是将水通过半透膜去除杂质, 从而得到纯净的水。因为通常的渗透概念是指一种浓溶液向一种稀溶液的自然渗透, 但在这里是讲靠外界压力使原水中的水透过膜, 而杂质被膜阻挡下来, 原水中的杂质浓度将越来越高, 故称做反渗透。反渗透装置与一般微孔膜过滤装置的结构完全一样, 但需要较高的压力 (一般在2.5-7MPa) , 所以结构强度要求高。水透过率较低, 故一般反渗透装置中单位体积的膜面积要大。
2 注射用水的制备
注射用水可用蒸馏水机或反渗透法制备, 注射用水的纯度与纯化水相类似, 但其主要区别是注射用水中不含微生物和热原物。
2.1 注射用水制备工艺流程。
流程I是以纯水为进料用水用蒸馏法制备蒸馏水作为注射用水, 为各国药典所收载, 是国外最常用的注射用水制备方法。蒸馏法能有效地除去水中细菌、热原和其他绝大部分有机物质, 我国目前正在用多效蒸馏水机代替原来的塔式单效蒸馏水机, 大大地降低蒸汽和冷却水消耗, 质量符合GMP要求, 并且方法简单、易行、可靠, 各项指标均符合我国药典规定。流程II是20世纪70年代发展起来的新技术, 系用反渗透加上离子交换法制成高纯水, 再用超滤装置去除热原, 经紫外线杀菌, 最终经微孔滤膜滤除微粒而制得注射用水。此流程的操作费用较低, 但受膜技术水平的影响, 我国尚未广泛用于针剂配液, 可用于针剂洗瓶或动物注射剂。美国药典[19版) 已收载反渗透制备注射用水方法。
2.2 注射用水设备。
蒸馏水机可分为多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机两大类, 其中多效蒸馏水机又可分为列管式、盘管式和板式3种类型。板式现尚未广泛使用。
2.2.1 列管式多效蒸馏水机。
列管式多效蒸馏水机是采用列管式的多效蒸发制取蒸馏水的设备。多效蒸馏水机的效数多为3—5效, 5效以上时蒸汽耗量降低不明显。2.2.2塔式多效蒸馏水器。此种蒸发器属于蛇管降膜蒸发器, 又称盘管式多效蒸馏水器。蒸发传热面是蛇管结构, 蛇管上方设有进料水分布器, 将料水均匀地分布到蛇管的外表面, 吸收热量后, 部分蒸发, 二次蒸汽经除沫器分出雾滴后, 由导管送入有效, 作为该效的热源;未蒸发的水由底部节流孔流入下一效的分布器, 继续蒸发。这种蒸馏水机具有传热系数大、安装不需支架、操作稳定等优点。
2.2.3气压式蒸馏水机。气压式蒸馏水机是将已达饮用水标准的原水进行处理, 原水自进水管经预加热器后由泵打入蒸发冷凝器的管内, 受热蒸发。2.2.4超滤。超滤是一种选择性的膜分离过程, 其过滤介质被称为超滤膜, 一般由高分子聚合而成。超滤膜的孔径大约为2—54Pm, 介于微孔滤膜和反渗透膜的孔径之间, 能够有效地去除源水中的杂质, 如胶体大分子、致热原等杂质微粒。超滤系统的过滤过程采用切向相对运动技术, 即错流技术 (又称十字流) , 使滤波在滤膜表面切向流过时完成过滤, 大大降低了滤膜失效的速度, 同时又便于反冲清洗, 能够较大地延长滤膜的使用寿命, 并有相当的再生性和连续可操作性。这些特点都表明, 超滤技术应用于水过滤工艺是相当有效的。与反渗透技术不同, 它不是靠渗透而是靠机械法进行分离的, 超滤膜可以使盐和其他电解质通过, 而胶体和分子量较大的物质被滤出。超滤膜的清洗:超滤膜经过较长时间的运行后, 膜表面会逐渐形成污染物和凝胶质沉淀, 在水压的作用下被压紧呈致密状, 从而使装置的运行阻力增大, 膜的透水能力降低, 常需要用特殊的化学处理法对膜表面进行冲洗处理。冲洗处理有物理法和化学法。物理法主要是对膜表面进行强力冲洗和反洗法。只有在物理清洗不能满足需要的情况下才能使用化学处理法。化学法按其作用性质不同分为酸性清洗、碱性清洗、氧化还原清洗和生物酶清洗。其中, 酸性清洗多采用0.1mo1/L草酸溶液或0.1mo1/L盐酸溶液;碱性清洗主要采用0.1%-0.5%的Nao H水溶液。氧化还原清洗主要是除去有机污染, 采用1%-1.5%的H2O和0.5%-1%Nacl;生物酶清洗主要用于除去油脂和蛋白质, 采用胰蛋白酶和胃蛋白酶作为清洗剂。超滤系统应注意的事项主要有:滤膜材料对消毒剂的适应性;膜的完好性;由微粒及微生物引起的污染;筒式过滤器对污染物的滞留以及密封完好性。
摘要:制药工艺用水是药品生产工艺中使用的水, 其中包括饮用水、纯化水 (即去离子水、蒸馏水) 和注射用水。
关键词:制药工艺用水,生产,工艺技术
参考文献
[1]林海.制药业工艺用水浅析[J].重庆中草药研究, 1999 (2) .
化学生物絮凝工艺的反应机理探究 第11篇
近年来对絮凝反应机理的研究对象集中在单一组分的化学胶体体系上,而且主要是通过观察絮体结构、颗粒物数目、结构、密度和混凝剂凝聚形态之间的相互关系来进行分析。随着生活的复杂多变,城市污水水质变得复杂,现阶段缺乏合适的监测和分析手段,导致缺乏对污水化学强化一级反应过程的更加深入、细致的研究。大部分的解决办法集中在药剂种类和投加量的优化上。
应该在传统的化学强化一级工艺的基础上引进合适的方式方法。化学生物絮凝工艺就是这样一种污水强化一级处理新工艺,它是在传统去污方法基础上。通过增设污泥回流和改变反应搅拌方式来去除污染物。这种方式也存在一定的困难,因为增设的污泥回流无法观察到化学生物絮凝反应池内单个的絮体。他的反应机理究竟如何。本研究试图通过对比分析化学生物絮凝工艺进出水中的Zeta电位、颗粒物粒度分布和溶解性有机物的分子质量分级等初步揭示化学生物絮凝工艺的絮凝反应机理。
二、化学生物絮凝工艺试验装置及方法
(一)试验装置
本研究设置了包括絮凝反应区、贮泥区、斜板沉淀区。生物变速过滤区、污泥回流缝等几部分组成的一体式试验装置(如下图1)。
从上图1装置可以看出,污水厂的沉砂池出水进入系统后,依次流经生物絮凝吸附段和生物膜过滤段等环节,逐一得到净化。
(二)试验方法
本实验主要是借助现实中的城市污水处理厂(实验条件如表1),考察生物絮凝吸附在低溶解氧浓度下的除污效能,同时也考察DO=0.2 mg/L时流量对处理效果的影响。
(三)试验结果与分析
溶解氧浓度对除污效果的影响不同DO浓度下对污染物的去除情况(如图2:实验去污规律图)。总的来说,实验结果概括如下:
(一)增高DO浓度对SS、COD、NH3-N、TP去除效果的改善作用不明显相:
(二)生物絮凝段在Q=1.0 m3/d、DO=0.1 m g/L-0.5 mg/L时对SS、COD的去除效果较好。
(三)溶解氧浓度低不利于硝化反应的进行,在进水有机负荷较低的情况下排泥也较少,因而对氮、磷的去除效果较差。
三、化学生物絮凝工艺的絮凝反应机理简述
(一)去污机理
生物絮凝吸附强化一级处理去除有机物及悬浮物的机理包括:细菌吸收溶解性物质并将其转化为细胞质和贮存物质,在细胞内有一部分溶解性物质被降解(提供能量),使细菌得以增殖;通过胞外酶对污染物进行水解而产生自然絮凝剂使胶体和悬浮物脱稳并聚集在污泥絮体上,使之与细菌的荚膜和粘液层面结合而形成紧密的污泥絮体,对水中的悬浮物、胶体颗粒和溶解性物质进行网捕、过滤、吸附和吸收。对有机物及悬浮物的去除机理试验中,流量与进水负荷和水力停留时间密切相关,成为影响污染物去除率的重要因素。
(二)除磷机理
测定结果显示,污水中的颗粒性磷能通过污泥的絮凝吸附和沉淀作用被去除。物理截留作用对磷的去除贡献率为35%左右。根据活性污泥化学组成的经验式,其含磷量约为自身质量的2.26%,由此计算不同流量下污泥细胞同化作用对磷的去除贡献率较大。除以上物理截留作用和细胞同化作用除磷外。还存在其他方式的除磷作用,其中主要是聚磷菌对磷的过量吸收作用。此外,在微氧曝气的条件下通过生物絮凝吸附沉淀,有机物较易去除,在进水有机负荷较低的情况下因排泥较少,使得对磷的去除率难以大幅度提高。而试图通过增加曝气量和溶解氧浓度来提高对氨氮的去除率则意义不大;相反,即使保持较低的溶解氧水平,也完全可以通过延长水力停留时间和絮凝区的污泥龄来引导和强化SND,从而简化了生物脱氮技术和降低了投资。
(三)脱氦机理
按照传统的硝化反硝化脱氮机理,只有当DO>0.5m g/L时才能很好地进行硝化作用,否则硝化作用会受到抑制。试验中泥龄、进水NH3-N浓度以及碳源和絮凝反应区曝气量不同对硝化作用影响不同。当将出水的NH 3-N平均浓度下降后,去除率提升,脱氮效果显著,这主要是由于生物絮凝反应区发生了同步硝化反硝化(SND)所致:微生物絮体外表面的溶解氧浓度较高,优势微生物为氨化菌及硝化菌:由于氧传递阻力的增加和外部好氧菌对溶解氧的消耗,在絮体内部形成了缺氧环境,从而使反硝化菌占优。SND所呈现出的最大特征是好氧阶段对总氮具有良好的去除效果。在生产规模的生物反应器中,完全均匀的混合状态并不存在,而菌胶团内部存在着溶解氧梯度已被广泛认同,使得实现SND的缺氧,厌氧环境可在菌胶团内部形成。由于生物化学作用产生的SND更具实际意义,它能使异养硝化和好氧反硝化同时进行,从而实现低浓度碳源下的高效脱氮。
参考文献:
[1]林程保,李翔,钱宗琴.生物絮凝吸附组合工艺在污水处理中的应用[J].山西建筑,2009年2月
生物制药工艺学 第12篇
因此, 近年来多所院校进行了实验课改革, 适当减少验证性试验的比例, 增加综合性、设计性试验[1,2]。通过先小范围试点, 再逐步推广, 取得了一定成绩, 毕业生综合运用所学知识和实践能力有所提高, 受到用人单位的好评。
根据制药工程专业人才培养的要求, 结合我院实践教学环境, 优化实践课程的安排及教学方案, 以提高制药工程专业本科教学质量, 是 《制药工艺学》 课程实践教学改革的主要任务。
1 当前 《制药工艺学》 课程实践教学设计及缺陷
《制药工艺学》是制药工程专业一门专业性和实践性很强的课程, 完整的制药工艺包括化学制药工艺、生物技术制药工艺、中药制药工艺及制剂工艺[3], 对于制剂工艺方面, 《药剂学》对制剂工艺有较为全面的讲解[4]。目前, 制药工程专业所讲授 《制药工艺学》课程主要内容包括化学制药工艺、生物技术制药工艺和中药制药工艺, 并且工艺过程终止在原料药的制备。所开设实践课程主要有实验课及工厂实习。
在实验课方面, 主要开设化学制药、生物技术制药方面具有代表性的实验内容, 比如化学全合成工艺、化学半合成工艺、手性药物外消旋体的光学拆分以及微生物发酵制药等。然而, 细胞培养及基因工程制药相关知识由于开设实验难度大, 在本科生教学中基本都只是理论教学。即使开出的实验也基本是实验室规模的药物合成及制备原理的验证性实验, 缺少工艺路线的设计及选择, 以及工艺的优化等, 而且学生对中试放大及其理论没有实践认知。
在实习课方面, 主要是集中下工厂实习, 但目前生产实习却存在诸多的问题[5]: ( 1) 制药工艺涉及大量大型仪器设备及生产车间, 学校内部并不能满足学生实习的需要。 ( 2) 实习单位的联系比较困难。 ( 3) 制药行业的自动化、连续化和集成化程度高, 最重要一点就是制药工业生产还要受到GMP的严格要求。学生下厂实习人数较多, 实习单位的实习成本较大, 污染车间的机会也增大, 一旦车间被污染会造成比较严重的后果。因此, 一般情况下, 下点实习只是在参观走廊进行参观见习, 听听实习单位讲解员的讲解, 熟悉一下工艺过程和车间布置, 有什么问题的话只能提一提, 学生完全没有动手操作的机会, 很难深入到实际。
2《制药工艺学》 课程实践教学改革措施
《制药工艺学》课程是研究药物生产工艺过程的共性规律及其应用的一门综合性学科, 是将制药理论知识与具体生产实践相结合的新兴前沿学科。主要是学习如何进行生产工艺路线设计、选择和优化, 如何对小试的工艺路线进行检验、放大研究 ( 中试) , 通过合理的小试与中试环节, 使设计出的工艺路线过程适用于大生产。但就目前开设的实验来说, 与该课程的教学目标不符, 存在较大差距。因此, 应根据各高校具体校情在维持化学全合成工艺、微生物发酵制药以及化学半合成工艺等典型实验的基础上增开下列实践教学内容, 以弥补现有实践教学的不足。
2. 1 开设制药工艺设计性实验
( 1) 化学制药工艺针对化学制药工艺, 只提供目标产物 ( 产品) 结构或名称, 不固定原料、工艺路线及反应控制参数, 由学生在教师指导下查阅相关资料, 收集相关信息, 通过资料提供的信息进行工艺路线及参数的选择, 确定所需原料、试剂、设备及反应控制参数。这样教师可以有计划的让实验课教学分组间选择不同的制备工艺, 督促不同分组间学生的交流互动, 实验课结束, 让学生比较不同制备工艺的优劣。
( 2) 微生物发酵制药工艺针对微生物发酵制药工艺, 只提供菌种、目标产物 ( 产品) 结构或名称, 不固定培养基、发酵控制参数以及产物的分离纯化工艺路线, 由学生在教师指导下查阅相关资料, 收集相关信息, 通过资料提供的信息进行培养基的制备、发酵和产物的分离纯化。同样, 教师可以有计划的让实验课教学分组间选择不同的培养基及分离纯化工艺, 督促不同分组间学生的交流互动, 实验课结束, 让学生比较不同培养基及分离纯化工艺的优劣。
通过开设制药工艺设计性实验, 学生对工艺路线的设计和选择会有切身体会, 从而真真理解什么是工艺路线, 为何要对工艺路线进行选择和优化等。
2. 2 开设研究性工艺优化实验
《制药工艺学》课程的教学内容中涉及制药工艺的研究, 其主要内容是工艺参数的优化, 而且从小试、中试到工业化生产是工艺选择、设备选型和工艺参数不断优化的过程。因此, 工艺优化的方法必须掌握。从统计学相关实验设计来看, 工艺的优化方法主要有单因素平行实验法、正交试验设计法或响应面试验设计法等[6,7,8,9]。在具体工艺优化过程中, 主要使用单因素分析法来确定正交试验设计法或响应面试验设计法的因素和水平, 再通过正交试验设计法或响应面试验设计法优化最佳试验组合, 获得最佳工艺条件。
( 1) 以典型化学制药合成工艺优化为例, 通过单因素分析法确立反应物配料比、反应温度、反应压力及搅拌转速等因素及相应水平, 运用正交试验设计法或响应面试验设计法优化化学药物合成工艺。
( 2) 以微生物发酵制药工艺的培养基优化为例, 通过单因素分析法确立培养基碳源、氮源、p H及搅拌转速等因素及相应水平, 运用正交试验设计法或响应面试验设计法优化发酵培养基配方。
开设研究性工艺优化实验, 旨在让学生理论联系实际, 掌握工艺优化的原理、方法及具体实验步骤, 提高毕业后工作岗位上充分运用 《制药工艺学》相关知识解决生产实践问题的能力。
2. 3 开设制药工艺仿真实验
《制药工艺学》课程仿真实验的开设可以拓宽实践渠道, 提高学生实践能力。目前, 实践教学主要包括实验课、见习和工厂实习等。制药行业的特殊性, 使得实习单位难找, 即使有单位接收, 也不会让学生自己亲自进行操作, 并且一个药厂不可能涉及制药行业的全部生产工艺, 学生也不可能在不同实习单位间随意调换。因此, 目前的生产实习很难达到预期的效果, 严重影响着实践教学质量[10]。基于计算机及互联网技术的虚拟仿真实验教学在弥补工厂实习的不足基础上, 架设了传统实验教学到工厂实习的桥梁, 成为目前教学改革的热点[11,12]。仿真实验教学更贴近 “实战”, 将仿真实验教学安排在下工厂实习之前, 有利于学校学习到工厂工作的缓冲和过渡, 更快更好地适应工厂工作环境。在这方面, 制药工艺学仿真实验的必要性尤为突出: 第一, 制药工艺主要是面向工业化大生产, 学校基本无力提供工业化生产所需厂房和设备; 第二, 制药尤其是化学制药涉及大量的有毒液体和气体, 而且水污染较大, 生产成本高。仿真实验虽然不能像工厂实习那样亲临生产现场, 但比传统实验教学具有优势, 可以较好的解决上述问题。
3 结语
改革必须拿出 “不破不立”的决心和勇气, 在课程改革过程中也必然会带来一些问题, 比如制药工艺设计性实验、研究性工艺优化实验及制药工艺仿真实验的开设会对实验课教师教学水平有较高的要求, 需要任课教师不断提高业务水平; 实验教学准备工作量激增; 实践课的空间和时间不能像传统验证性实验一样固定, 而需要更多的灵活性; 以及如何制定学生实验报告方式及成绩评定标准等。针对课程改革所突显的新问题, 需要学校内部或学院内部进一步协调解决。
另外, 针对制药工艺仿真实验的开设需要有图文并茂、内容丰富的优秀仿真软件和良好的硬件设备, 就目前来看, 硬件设备配备上不存在问题, 但可使用的软件的类目较少, 需要高校联合计算机网络公司, 使更多的专业人士投入到仿真软件的开发上, 进一步丰富软件类目, 提高软件的交互性、实战性和可操作性。
总之, 《制药工艺学》课程的实践教学改革势在必行, 通过改革可以更好的适应制药工程专业培养目标, 培养出更加优秀的制药工程专业技术人才, 更好的服务于全人类的医药医疗事业。
摘要:制药工艺学是制药工程专业的主干课程, 侧重实践和应用。通过课程的实践课教学内容改革, 对制药工程专业人才培养具有重要作用。本文从开设设计性实验、研究性工艺优化实验和制药工艺仿真的重要性方面进行探讨, 以适应当前制药工艺学课程教学目的和要求。
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