《制药安全与环保》课程教学探讨*

李 亮，侯佳欣，郑 斌

(合肥师范学院，安徽 合肥 230601)

制药的目标是保护人类健康，然而药物生产所需的原料大多是易燃、易爆和有毒的化学品，药品工业化生产工艺也很特殊，往往需要使用大量有机溶剂，并涉及高温和高压条件，很多反应都是强放热过程，易导致火灾、爆炸和中毒，这些因素不仅会危及从业者和附近居民的生命健康，也与制药的目标背道而驰，还会扰乱社会稳定。此外，药品工业生产过程中产生的“三废”排放物成分复杂、有毒污染物多，存在对环境造成严重污染的风险。我国的制药企业数量庞大，并以中小型居多，他们是制药工程专业毕业生就业的主要去向。近年来，我国化工与制药安全事故和环境污染事件频发，教育部颁布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》也已明确将“了解化工生产事故的预测、预防和紧急处理预案等”作为化工与制药类专业人才培养的基本要求。因此，开设相关课程帮助学生熟悉并掌握制药过程中的危险种类和防护技术、污染类别和治理技术，使其在实际生产中具备对安全与环保问题的识别、预防和处理能力，促进我国制药工业健康可持续发展，是非常重要。

《制药安全与环保》正是基于这样的行业特点和发展形势而诞生的一门重要课程，是制药工程专业学生的必修课。近年来，《制药安全与环保》课程教学主要存在以下问题：第一，本课程是化学、药学、工程学和生物技术的交叉融合，涵盖内容多，概念抽象复杂[1]，而教学通常又被安排在大三或大四开设，该阶段学生即将面临考研和就业，学习态度比较消极，不愿意听课；第二，本课程与实践结合紧密，面对复杂的制药安全和环保问题，任课教师大多也缺乏这方面的实践经验，而被迫将教学重点放在理论知识上，轻视或忽略实践教学，造成理论和实践脱轨，导致学生无法掌握实用的制药安全与环保防护知识；第三，根据学生入学时申请转专业情况和调研发现，很多学生对本专业认可度并不高，认为制药与化工行业类似，危险高、污染大，且近年来我国化工与制药行业事故频发，学生比较排斥，给课程教学增加了难度；第四，本课程在多数院校属于刚开设不久，课程考核往往参考其他理论课，以期末考试和过程考核相结合的方式给出，而过程考核成绩只涉及考勤和平时作业情况，易导致最终成绩成了死记硬背或抄袭所造成的虚假结果，难以真实评价学生对制药安全与环保知识的掌握和应用能力。本文从组织教学内容、探索教学方法、拓展实践教学途径和丰富课程考核方式等方面对课程教学提出改进措施。

1 组织教学内容

本课程涉及多学科的交叉融合，内容覆盖面广，知识点间没有很强的逻辑关系，并且制药行业的发展速度很快，新技术新工艺对应的安全与环保措施很难及时出现在教材里。因此，任课教师应精心组织课程教学内容，重点突出，内容精炼且与时俱进。对于制药安全生产部分，应重点讲授制药过程中的危险种类和防护技术，包括危险化学品的分类及安全使用、常见事故的预防和应对、常用设备的安全操作及保护等，并在教学过程注重从近年来的事故实例中提取相关概念、原理和防护技术措施，充分体现教学内容的实用性和重要性，激发学生的学习兴趣。对于制药环境保护部分，应重点讲授制药过程对环境的污染途径和相关处理技术，简化或者舍弃目前已不使用的“三废”处理方法的介绍，注重讲解当前的主导处理工艺。如废水处理使用的“序批式活性污泥法”，并引入文献新报道的处理技术。对于与先导课程内容相关的章节，在回顾专业基础知识的同时，也要更注重从安全与环保的角度来拓展新知识点，建立课程之间的联系，提高教学效率。例如，该阶段学生已经学习了《化工原理》和《制药设备与车间设计》课程，对常用的化工与制药设备，如压力反应釜、高低温管道、高速离心机、搅拌及换热设备等，有一定的了解，在讲授这部分内容时，可突出车间设备及其布局在安全与环保方面的要求，引入安全泄放装置、紧急停车装置、联锁保护装置等设备安全保护的内容。在讲授清洁生产部分时，可与《制药工艺学》课程内容关联起来，侧重从原料和工艺安全性、步骤简便性、原子经济性、环境友好性等角度改进目前安全隐患较大、污染严重的生产工艺过程[2]。在讲授药物合成反应过程的安全与环保时，可与《药物合成反应》和《有机化学》课程联系起来，重点分析制药过程常见反应类型的安全与环保，如氢化反应、氧化反应、硝化反应、卤化反应等。此外，教学内容可以进一步拓展到学生即将面临的就业和考研的需求。例如，增加注册环评工程师、清洁生产审核师、注册安评工程师等执业资格考试涉及的内容[3]。鼓励学生去报考，为未来从事这些行业的工作提前谋划。增加实验室安全防护内容的讲解，让学生提前认识到实验室潜藏的危险，引导学生在研究生阶段做实验时遵守实验室安全规章制度，注重个人安全防护。以就业和考研为导向的教学内容拓展，会让学生对本课程表现出极高的关注度和学习兴趣。

2 探索教学方法

2.1 问题链教学法

本课程涵盖的知识点多，且概念抽象复杂，为了培养学生主动思考而获得新知识的思维能力，教学过程中可以灵活运用“问题链教学法”，即教师按照课程教学内容和教学目标，根据学生已有的知识，设计出一系列环环相扣的问题，将知识穿插和连接在一起[4]。例如，在处理药物合成反应过程的安全与环保部分内容时，我们先以问题的方式让学生列举硝化反应在药物合成中应用的例子，学生就会主动去思考《药物合成反应》课程所学习的知识，并且很快就有学生举出了例子：对硝基乙苯是广谱抗生素氯霉素的重要中间体，它是由乙苯硝化制得的；紧接着，再从安全和环保的角度，引导学生分别从反应物性质、反应速率、反应热以及产物等方面分析硝化工艺危险性，并从安全和环保的角度提出应对方法。通过“问题链教学法”不仅可以激发学生的求知欲，调动学生学习本课程的主动性，还能够培养学生理解复杂知识的能力。

2.2 案例教学构建知识体系

《制药安全与环保》综合性和复杂性强，以“案例”为中心将课本中分散的知识点串联起来，形成来源于实践的知识体系，可以培养学生解决制药安全与环保问题的能力[4]。以“防火防爆安全技术”部分为例，大多教材对这部分内容的介绍都比较分散，若依照教材顺序讲授，会出现内容上的重复，各知识点间也缺少关联，学习起来容易让人觉得杂乱和枯燥。利用案例教学法，将知识点融入其中，基于事故发生的过程，将大部分的知识点串联成一个完整的体系，使学生有更直观的认识，理解起来也更加容易。例如，以2015年“8·12天津滨海新区爆炸”为例，事故的起因是仓库储存的硝化纤维素发生自燃，可以自然而然的导入“自燃”和“自燃点”相关概念，并讲解“自燃物质”的特征。紧接着，现场发生了燃烧和爆炸，又能够顺理成章地引入燃烧和爆炸的分类、特征和原理等相关知识。随后，燃烧和爆炸规模不断扩大，这是由于仓库违规储存大量危险化学品，包括二氯甲烷、三氯甲烷、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、碳化钙等易燃易爆物，进一步再引入危险化学品的分类、安全储存和燃爆性质等知识点。还可进一步为该案例安排课堂讨论环节，引导学生“重返事故现场”，让学生从企业管理者的角度去分析，如何避免事故的发生，培养学生分析和解决问题的能力。案例教学不仅可以整合课本中分散的知识点，还能够让学生积极参与到课堂讨论中，极大的活跃课堂氛围，提高学生的学习热情，从而最终达到提高教学质量的目的。

2.3 多媒体教学

多媒体教学具有丰富的表现力和良好的交互性，可承载的信息容量也更大[5]。将课本上抽象复杂的制药安全与环保防护技术通过多媒体的方式呈现出来，由“静”到“动”的转变可以给学生带来更直观的认识，吸引学生注意力，改善教学效果。例如，“序批式活性污泥法”是我国大型制药企业废水处理的主导工艺，传统的课本文字和图片讲解很难在学生脑海里形成一个连续性的废水处理画面，而通过整合文字、图片、声音、动画等信息，将“序批式活性污泥法”处理制药废水的过程以多媒体动画的方式呈现给学生，更直观，学生理解起来会更容易。此外，本课程教学过程会涉及大量的事故案例。传统的案例呈现方法是教师通过文字描述或者学生自己阅读案例的文字叙述去了解事故过程，然而制药安全与环保事故往往很复杂，学生对此普遍比较排斥。通过多媒体动画或者视频的呈现方式，将学生从繁杂的文字描述中解脱出来，学生参与的兴趣会更高，并且多媒体呈现事故会有极强的视觉冲击力，可以让学生深刻意识到制药过程中安全与环保的重要性。

3 拓展实践教学途径

本课程工程实践性强，任课教师可以通过以下途径来拓展实践教学途径。例如，在讲解压力容器的安全时，我们将学生带到化工与制药实验室，对照实物讲解压缩气体钢瓶的储存、搬运和使用的注意事项，向学生演示如何规范操作及气体泄漏后的应急处理措施。在讲解火灾和灭火部分时，对照实物介绍药物合成实验室所配备的灭火器材种类及其应用范围，向学生演示不同灭火器的使用方法，并制造一个小范围的丁基锂使用过程的着火事故，现场给学生演示如何去处理，并安排学生课后搜集常见易燃、易爆试剂的安全使用方法和事故应对方法，进行专题汇报。在讲解制药污染类别及治理手段部分时，我们通过实验室合成正溴丁烷的实验，讲解尾气中溴化氢气体的环境危害，让学生思考如何去处理。此外，本课程还可以基于学院的产学研合作企业，邀请实践经验丰富的化工与制药行业专家同堂上课或者做专题讲座，给学生讲授实用的安全和环保防范知识。还可进一步安排学生去当地化工与制药企业实地学习，并将该课程与即将到来的专业实习和专业见习有效衔接起来，鼓励学生参加制药工程设计大赛和化工设计大赛，在工艺设计过程中融入安全和环保设计，充分锻炼他们学习知识和利用知识的能力。

4 丰富考核方式

课程考核目的在于对课程教学效果做出评价，规范而完善的课程考核方式是达到教学目的重要保障，制药安全与环保兼顾理论和实践，为了能更加客观和全面的评价学生的知识掌握和运用能力，考核方式应灵活多样。例如，本课程成绩以期末考试和过程考核相结合的方式给出，但应适当提高过程考核成绩的占比到60%，降低期末考试成绩的占比到40%，并将过程考核方式多元化，可以包括：①课堂互动，主要是课堂回答问题情况；②小组案例讨论，每位学生要认真参与5次案例讨论，并针对案例进行相应的总结，形成一份报告，包括事故直接原因、间接原因、整改措施以及从企业管理者的角度分析如何避免该事故的发生；③PPT专题汇报，调研目前制药行业的安全和环保现状，做一次专题PPT汇报；④课程实践表现，任课教师针对学生企业实践表现和其他实践途径的表现进行评价。期末考试采用闭卷方式进行，考查学生理论知识的掌握和应用情况，分为基础题、案例分析题和拓展题(论述题)，注重考察学生运用所学知识分析处理问题的能力。

5 结语

针对《制药安全与环保》课程教学过程中存在的问题，从组织教学内容、探索教学方法、拓展实践教学途径和丰富课程考核方式方面对课程教学提出改进措施，以提高学生学习本课程的兴趣和积极性，使其掌握实用的制药安全与环保防护知识，为促进我国制药工业安全和可持续发展培养高素质专业人才。