课程质量标准西北农林科技大学植物保护学院.doc

Q/SXJC 022007西北农林科技大学教务处 发布2014-xx-xx实施2014-xx-xx发布制药工程学Pharmaceutical Engineering （课程编号：3024023）KC/10011-2014西北农林科技大学课程质量标准1KC/10011-2014前 言为了提高教学质量，规范课程教学关键质量环节，强化课程过程管理，形成一批以学生为本，以知识重构、能力培养为重点，适应学生个性发展需求的课程，结合学校发展实际，特制定西北农林科技大学课程质量标准。课程质量标准要从学生发展的角度出发，全面考虑课程在学生知识、能力与素质养成方面的作用，教学过程质量与关键环节的控制，教学方式方法及技巧运用，情感态度与价值观等方面的教育实践作用。本课程名称：制药工程学本课程英文名称：Pharmaceutical Engineering 课程编号：KC3024023本课程学时/学分：32/2本课程先修课程：高等数学 物理化学 化工设备机械基础 化工制图 制药化工原理 制药工程自动控制 化学制药工艺学本课程类型及性质：专业课、必修（选修）本标准依据GB/T1.1-2009规定的规则编制。本标准由西北农林科技大学教务处提出并归口。本标准起草单位：西北农林科技大学植物保护学院农药学系本标准主要起草人：王永宏、田向荣。本标准为首次发布。I制药工程学课程质量标准1 范围本标准规定了制药工程课程的教学目标，选用教材及参考资料，总体要求，课程内容、课时分配与教学要求，学生学习策略，课程组教师信息和课程考核要求及教学质量评价。本标准适用于制药工程专业。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。西北农林科技大学2014版制药专业培养方案西北农林科技大学植物保护学院制药工程学课程教学大纲西北农林科技大学本科学籍管理办法（校教发【2013】36号）西北农林科技大学考试命题实施细则（校教发【2006】80号）西北农林科技大学本科教材选用管理办法（校教发【2005】175号）3 课程简介3.1 中文简介制药工程学是制药工程专业的主干专业课程，其核心内容是药品的工业化生产技术，即以化学和工程学为基础，在农药学领域中研究通过化学或生物反应及分离等单元操作，探索制造农药的基本原理及实现工业化生产的工程技术，包括新工艺、新设备、GMP改造等方面的研究、开发、放大、设计、优化和技术经济等。该课程的设置目的是使学生能将所学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够学会从工程和经济的角度去考虑技术问题，并逐步实现由学生向制药工程师的转变。3.2 英文简介Pharmaceutical Engineering is a compulsory course of the subject of the discipline of pharmaceutical engineering. The main content is the industrialization production technology of drug. That is to say, chemistry and engineering is the base of the course. In pesticide field, the basic principle and engineering techniques of the industrialization production of the pesticide manufacture, which include the research of new technology, new equipment, GMP reconstruct were explored by studying the chemistry, biologic reaction and separation unit operation. The main aim of the course is designed to make students to link up with theoretic knowledge and engineering practice, and make students to learn to take into account the technical problems from the point of engineering and economic, and achieve the transition successively from students to pharmaceutical engineer.4 教学目标通过本课程的教学应实现以下目标：了通过本课程的学习使掌握制药工程项目的基本设计程序和方法；掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图；掌握基本的制药工艺计算物料衡算和能量衡算；掌握原料药生产的关键设备反应器的基本原理、设计计算及选型；掌握制药工程非工艺设计的基本知识。5 总体要求5.1 知识项目建议书的作用和内容,可行性研究的任务及深度和阶段划分、可行性研究报告的主要内容，设计任务书的作用、内容以及审批和变更程序，设计阶段的划分以及初步设计和施工图设计的内容，制药工程项目试车的一般原则；厂址选择的原则、程序、内容、厂区划分以及总平面设计原则，GMP对厂房洁净等级的要求以及洁净厂房总平面设计的目的、意义和设计原则； 工艺流程设计的作用、任务、基本程序和成果，工艺流程设计中的方案比较以及以单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程的设计技术； 物料衡算的方法和步骤；热量衡算的方法和步骤，物理变化热和化学变化热的计算方法，常用加热剂和冷却剂的性能、特点及消耗量的计算方法；反应器的类型、操作方式和计算基本方程式以及理想反应器的概念，釜式反应器的结构、特点及工艺计算，管式反应器的结构、特点及工艺计算，反应器型式和操作方式的选择，常见搅拌器结构、特点、选型及搅拌功率计算方法；车间布置设计的依据、程序、成果以及应考虑的因素，一般化工车间的布置设计及设备布置图；管道设计、管道布置技术及管道布置图，常用管道、阀门、管件的特点及选用方法；制药工业中的环境保护及防火防爆与安全卫生。5.2 能力项目建议书、可行性研究报告及设计任务书的编写能力；工艺流程设计的能力； 制药工艺计算的能力；反应器设计计算及选型的能力；车间布置设计的能力；管道设计及布置技术的能力；制药相关的环境保护及安全生产设计能力。5.3 素质从工程和经济的角度去考虑技术问题的素质；具备制药工程师的能力与素质。6 课程内容、课时分配与教学要求6.1 课程内容与课时分配课时应按照表1规定执行。表1 教学课时分配章教学内容学时分配理论习题讨论小计1第一章 制药工程设计概述112第二章 厂址选择和总平面设计223第三章 工艺流程334第四章 物料衡算445第五章 能量衡算446第六章 制药反应设备10107第八章 车间布置设计448第九章 管道设计229第十章 制药工业与环境保护1110第十一章 防火防爆与安全卫生11合 计32326.2 教学要求教学要求与设计应符合表2的规定。表2 教学基本要求与设计章 节基本要求重点第1章 绪论1.1项目建议书；1.2可行性研究；1.3设计任务书；1.4设计阶段以及施工、试车、验收和交付生产1.熟悉项目建议书的作用和内容；2.熟悉可行性研究的任务和意义，掌握可行性研究的深度和阶段划分，熟悉可行性研究报告的主要内容；3.熟悉设计任务书的作用、内容以及审批和变更程序；4.掌握设计阶段的划分以及初步设计和施工图设计的内容；5.掌握制药工程项目试车的一般原则。1.可行性研究的深度和阶段划分；2.制药工程项目试车的一般原则。教学目标教学方法与技巧1.掌握项目建议书基本内容及撰写；2.掌握可行性研究报告基本内容及撰写；3. 掌握设计任务书的基本内容及撰写。以科研项目申请为例，采用深层分析法，及综合分析法使学生理解项目建议书、可行性研究报告及升级任务书在工程项目设计中的地位与作用及相互之间的关系。章 节本章基本要求本章重点第2章厂址选择和总平面设计2.1厂址选择；2.2总平面设计；2.3洁净厂房的总平面设计。1.熟悉厂址选择的原则、程序、内容、厂区划分以及总平面设计原则；2.掌握等高线、风向、风向频率、风玫瑰图、地理测量坐标系、建筑施工坐标系的概念以及总平面设计的内容、成果及技术经济指标；3.了解GMP对厂房洁净等级的要求以及洁净厂房总平面设计的目的、意义和设计原则。1.等高线、风向、风向频率、风玫瑰图、地理测量坐标系、建筑施工坐标系的概念；2.总平面设计。教学目标教学方法与技巧1.通过厂址选择的原则、程序、内容、厂区划分以及总平面设计原则的学习使学生基本掌握化工厂的总的平面设计；2.掌握净厂房的总平面设计。采用实例分析对比法，对不同类型的厂址进行分析，使学生明确选择的原则、程序、内容、厂区划分以及总平面设计原则。章 节本章基本要求本章重点第3章工艺流程3.1工艺流程设计的作用、任务、基本程序和成果；3.2工艺流程设计技术；3.3工艺流程图。1.熟悉工艺流程设计的作用、任务、基本程序和成果；2.掌握工艺流程设计中的方案比较以及以单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程的设计技术；3.掌握工艺流程设计中应考虑的技术问题。1.工艺流程设计中的方案比较；2.以单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程的设计技术。教学目标教学方法与技巧1.通过学习使学生初步具备工艺流程设计的能力；2.是学生初步具备以方案比较为基础，以单元操作或单元反应为中心进行工艺流程完善的能力在理论教学的基础上，采用实例分析对比法，分析不同药品生产的工艺流程，使学生掌握工艺流程设计的基本程序；通过一种药品不同生产方案的比较使学生掌握完善工艺流程的设计技术。章 节本章基本要求本章重点第4章物料衡算4.1物料衡算基本理论；4.2物理过程和化学过程的物料衡算。1.掌握工艺流程框图和工艺流程示意图；2.熟悉物料流程图和带控制点的工艺流程图；3.掌握带化学反应的物料平衡方程式以及物料衡算的常用基准；4.熟悉物料衡算的方法和步骤；5.掌握化学过程的物料衡算方法。1.物料衡算的基准选择；2.物料平衡问题的分析及求解；3.化学过程的物料衡算；4.物料平衡问题的分析及求解；5.化学过程的物料衡算。教学目标教学方法与技巧通过学习使学生掌握物料衡算的基本理论及衡算的方法和步骤，具备在化工设计过程中基于工艺流程图进行物料衡算的能力。在理论教学的基础上，通过安排学生对对某一生产过程或操作单元或一台设备进行物料衡算，是学生掌握衡算的方法和步骤。章 节本章基本要求本章重点第5章能量衡算5.1热量衡算；5.2过程热效应；5.3具有化学反应过程的热量衡算；5.4加热剂、冷却剂及其他能量消耗的计算。1.掌握热量平衡方程式以及热量衡算的计算基准；2.熟悉热量衡算的方法和步骤；3.掌握物理变化热和化学变化热的计算方法；4.掌握化学过程的热量衡算方法；5.掌握常用加热剂和冷却剂的性能、特点及消耗量的计算方法，熟悉其他能量消耗的计算。1.能量守恒基本方程；2.设备热量衡算；3.过程热效应的计算；4.加热剂、冷却剂及其它能量消耗的计算。教学目标教学方法与技巧通过学习使学生掌握热量衡算的基本理论及衡算的方法和步骤，具备在化工设计过程中基于生产工艺及物料衡算结果进行热量衡算的能力。在理论教学的基础上，通过安排学生对对某一生产过程或操作单元或一台设备进行热量衡算，是学生掌握衡算的方法和步骤。章 节本章基本要求本章重点第6章制药反应设备6.1反应器基本概念；6.2釜式反应器的结构、特点及应用；6.3间歇操作釜式反应器的工艺计算；6.4连续操作釜式反应器的工艺计算；6.5管式反应器的结构、特点及应用，管式反应器的工艺计算；6.6反应器型式和操作方式选择；6.7搅拌器。1.掌握反应器的类型、操作方式和计算基本方程式以及理想反应器的概念；2.熟悉釜式反应器的结构、特点及应用；3.掌握间歇操作釜式反应器的工艺计算。掌握连续操作釜式反应器的工艺计算；4.悉管式反应器的结构、特点及应用，掌握空间时间的概念及等温液相管式反应器的工艺计算；5.气相管式反应器的工艺计算；6.掌握反应器型式和操作方式的选择；7.掌握常见搅拌器结构、特点及选型；掌握提高搅拌效果的措施；8.掌握均相体系的功率计算方法；9.了解其他搅拌体系的功率计算方法。1.反应器的基本型式，理想反应器的特点2.等温等容过程的各种反应器容积的计算及优化3.针对简单和复杂反应各不相同情况下反应器型式和操作方式的选择；4.搅拌釜内搅拌器的选型与放大、搅拌功率的计算5.间歇反应釜的工艺计算；教学目标教学方法与技巧通过学习使学生了解生产中常见的反应器的类型、特点及不同操作方式的特点；具备独立进行釜式反应器、管式反应器及搅拌功率计算的能力。在理论教学的基础上，通过在制药企业进行现场教学，让学生了解生产中常见的反应器的类型、特点及不同操作方式的特点；通过课外作业进行釜式反应器、管式反应器及搅拌功率计算，使学生掌握各种反应器工艺计算的原理及步骤。章 节本章基本要求本章重点第7章车间布置设计7.1厂房建筑和车间组成；7.2化工车间的布置设计；7.3制药洁净车间的布置设计；7.4设备布置图。1.了解车间布置设计的依据、程序、成果以及应考虑的因素；2. 熟悉厂房建筑和车间组成；3. 了解一般化工车间的布置设计；4. 熟悉制药洁净车间的布置设计以及设备布置图。制药洁净车间的布置设计以及设备布置图。教学目标教学方法与技巧通过学习是学生掌握车间布置设计的程序，并能进行化工车间与洁净车间的布置设计，且可绘制车间布置设计图。在理论教学的基础上，通过实地参观化工车间及洁净车间，使学生直观了解各类车间布置的特点，进一步加深课堂理论知识的学习。 章 节本章基本要求本章重点第8章 管道设计8.1管道设计的基础资料和内容；8.2管道、阀门及管件；8.3管道布置中的常见技术问题；8.4管道布置技术8.5管道布置图简介。1. 了解管道设计的基础资料、内容、常见技术问题、管道布置技术及管道布置图；2. 熟悉常用管道、阀门、管件的特点及选用方法。常用管道、阀门、管件的特点及选用方法教学目标教学方法与技巧通过学习是学生初步了解如何进行管道设计，并熟悉常用管道、阀门、管件的特点及选用方法。在理论教学的基础上，通过实地参观化工厂，使学生直观了解生产中常用的管道、阀门、管件及各自的特点、使用方法，进一步加深课堂理论知识的学习。章 节本章基本要求本章重点第9章 制药工业与环境保护9.1环境保护的重要性，我国防治污染的方针政策，制药工业污染的特点和现状，污染防治措施；9.2废水处理技术；9.3废气处理技术；9.4废渣处理技术；9.5 噪声控制技术。1. 熟悉常见的污染防治措施；2. 了解废水、废气、废渣处理技术；3. 熟悉常用的噪声控制技术。1.废水处理技术；2.废气处理技术；3.废渣处理技术；教学目标教学方法与技巧通过学习掌握制药过程中主要污染物的处理技术。章 节本章基本要求本章重点第10章 防火防爆与安全卫生 10.1防火防爆；10.2防雷与防静电；10.3采光与照明；10.4通风；10.5空气净化。1.熟悉生产的火灾危险性分类；2.了解厂房的耐火等级，熟悉防火防爆技术以及洁净厂房的防火；3.了解雷电的火灾危险性，熟悉常用的防雷措施；4. 了解静电的危害，掌握常用的防静电措施；5. 了解照度、采光系数、天然采光、人工照明、自然通风、机械通风等概念；6.了解空气净化的设计参数以及净化流程和气流组织；7. 熟悉常用的空气净化设备空气净化的设计参数以及净化流程和气流组织；常用的空气净化设备.教学目标教学方法与技巧通过学习掌握制药过程中火灾于爆炸产生的原因及防控技术；掌握制药过程对采光、照明及通风的要求及如何进行空气净化设计。注1：采用PPT教学。7 学生学习策略在课程学习中始终围绕制药工程项目从设计到交付生产所经历的工作程序（设计前期、设计期及设计后期）进行系统学习。既要掌握每一设计阶段所包含的内容和特点，又要明确各设计阶段的相互关系。制药工程学教材是学生了解该课程内容“窗口”，老师授课是学生学习该课程的关键，做好课堂笔记是学习的基础。在阅读本标准给出的参考书目和其他教学资源的基础上，制定学习计划，拓展知识视野。可采取以下几种学习策略：可采取“查阅”制药工程项目设计实例，进一步巩固课堂教学内容。可采取“问题学习法”， 看一下课文后的思考题，一边看书一边思考；同时，还要求学生在预习时去寻找问题，以便在听课时在老师讲解该问题时集中注意力听讲，带着问题去看书，有利于集中注意力，目的明确，学习效率。可采取“归纳学习法”，通过归纳思维，形成对知识的特点、中心、性质的识记、理解与运用。以归纳为基础，搜索相同、相近、相反的知识，把它们放在一起进行识记与理解。8 课程考核要求考核既是为了检验学生对课程的学习掌握情况，帮助教师不断总结教学经验，改进教学方法与技巧；同时也是为了对学生的学习做出客观、公正、科学的评价，并引导学生明确学习方向，逐步适应学科课程的特点，最终起到夯实基础、强化能力的作用。考核内容应做到知识与能力并重，微观与宏观结合。8.1 考核方式应根据课程内容和特点，采取闭卷考试以及过程考核（出勤、作业和课程讨论）两个部分。8.1.1 考试（闭卷）理论考试分数占该门课程的最终成绩的70%。考试试题类型及权重要求应符合见表4的规定。表4 试题类型及权重试题类型所占百分比考核目的名词解释20制药工程项目设计中所涉及的主要名词的理解与掌握情况选择题（单项选择）20重要知识点的理解与掌握情况简答题10关键知识点的运用与掌握情况设计题20考察学生对工艺流程设计及制药工程项目设计中的相关设计的掌握情况计算题30物料衡算、能量衡算、反应设备工艺计算及搅拌功率计算的理解与掌握注1：当年课程考试题与上一年度的考试题重复率应小于40%；注2：试卷格式应符合西北农林科技大学本科生试卷的规定要求。8.1.2 过程考核过