吉首大学化学化工学院课程教学大纲 制药工程专业
《制药设备与工程设计》课程教学大纲
一、课程说明
课程编码 修读学期 课程英文名称 适用专业 先修课程
4302475 5
课程类别 学分
3.5
专主干修课
学时
56
Pharmaceutical Engineering
制药工程
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
二、课程的地位及作用
制药设备与工程设计是制药工程专业的主干专业课程，是在综合运用先修课程知识的基础上，通过教学使学生能将所学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够从工程和经济的角度去考虑技术问题，逐步实现由学生向制药工程师的转变。
三、课程教学目标
1. 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； 2. 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；
3. 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；
4. 掌握制药专用设备的工作原理、特点及选用方法；掌握制药工程非工艺设计的知识。
四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容
(一) 课程学时分配一览表
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章 节 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章
主要内容
制药工程设计概述 厂址选择和总图布置 工艺流程设计 物料衡算 能量衡算 原料药设备 制剂专用设备 车间布置设计 管道设计
总学时 2 2 4 4 4 12 12 8 4 2 2
学时分配 讲授 2 2 4 4 4 12 12 8 4 2 2
实践 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
第10章 防火防爆与安全卫生 第11章 技术经济与工程概算 (二) 课程教学要求及主要内容
第一章 制药工程设计概述
教学目的和要求：
1. 识记：项目建议书的作用和内容，可行性研究的任务和意义；
2. 理解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，熟悉设计任务书的作用、内容以及审批和变更程序；
3. 掌握设计阶段的划分以及初步设计和施工图设计的内容。 教学重点和难点：
1. 教学重点：可行性研究的深度和阶段划分；制药工程项目试车的原则。 2. 教学难点：可行性研究的深度和阶段划分；制药工程项目试车的原则。
教学方法和手段： 采用多媒体为主，结合版书的教学手段,；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 项目建议书；2. 可行性研究；3. 设计任务书；4. 设计阶段以及施工、试车、验收和交付生产。
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第二章 厂址选择和总平面设计
教学目的和要求：
1. 识记厂址选择的原则、程序、内容、厂区划分以及总平面设计原则； 2. 理解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；
3. 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。
教学重点和难点：
1. 教学重点：等高线、风向、风向频率、风玫瑰图、地理测量坐标系。 2. 教学难点：建筑施工坐标系总平面设计。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主教学。
教学主要内容：
1. 厂址选择；2. 总平面设计；3. 洁净厂房的总平面设计。
第三章 工艺流程
教学目的和要求：
1. 识记工艺流程设计的作用、任务、基本程序和成果；
2. 理解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。 教学重点和难点：
1. 教学重点：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。
2. 教学难点：完善工艺流程的设计技术。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 工艺流程设计的作用、任务、基本程序和成果；2. 工艺流程设计技术；3. 工艺流程图。
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第四章 物料衡算
教学目的和要求：
1. 识记带化学反应的物料平衡方程式以及物料衡算的常用基准；
2. 理解工艺流程框图和工艺流程示意图，物料流程图和带控制点的工艺流程图； 3. 掌握物料衡算的方法和步骤，掌握化学过程的物料衡算方法。 教学重点和难点：
1. 教学重点：物料衡算的基准选择；物料平衡问题的分析及求解；化学过程的物料衡算；物料平衡问题的分析及求解；化学过程的物料衡算。
2. 教学难点：物料平衡问题的分析及求解；化学过程的物料衡算。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 物料衡算基本理论；2. 物理过程和化学过程的物料衡算。
第五章 能量衡算
教学目的和要求：
1. 识记热量平衡方程式以及热量衡算的计算基准，熟悉热量衡算的方法和步骤； 2. 理解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；
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。 教学重点和难点：
1. 教学重点：能量守恒基本方程；设备热量衡算；过程热效应的计算；加热剂、冷却剂及其它能量消耗的计算。
2. 教学难点：设备热量衡算，过程热效应的计算。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 热量衡算；2. 过程热效应；3. 具有化学反应过程的热量衡算；4. 加热剂、冷却剂及其他能量消耗的计算。
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第六章 原料药设备
教学目的和要求：
1. 理解流体输送设备，机械分离设备，换热设备，蒸发与结晶设备，干燥设备，反应器等制药设工作的基本原理；
2. 掌握常见设备的选型。 教学重点和难点：
1. 教学重点：各种设备的工作原理，常用的设备。 2. 教学难点：不同条件下，设备的选型。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 流体输送设备，掌握离心泵、风机的工作原理，特性参数及影响这些参数的主要因素；2. 掌握重力沉降的基本原理；过滤原理；过滤方程式及其设备的构造和操作，离心机的主要类型；沉降设备；3. 换热设备，主要换热设备及其选型；4. 蒸发设备及其选型；单效蒸发流程；多效蒸发流程及节能措施；5. 蒸馏原理和方法；蒸馏设备及其节能；6. 干燥的基本要求；干燥设备；查阅H-h图。
第七章 制药专用设备
教学目的和要求：
掌握药物粉碎筛分与混合，片剂、丸剂、胶囊剂及注射剂的生产过程过程及典型设备。 教学重点和难点：
1. 教学重点：药物粉体、片剂、丸剂、胶囊剂及注射剂的生产过程过程及典型设备。2. 教学难点：药物粉体、片剂、丸剂、胶囊剂及注射剂的生产过程过程。 教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 药物粉体生产设备；2. 粉碎筛分混合的原理及其设备；3. 片剂生产设备；4. 丸剂生产设备；5. 胶囊剂生产设备；6. 注射剂生产设备。
第八章 车间布置设计
教学目的和要求：
1. 识记车间布置设计的依据、程序、成果以及应考虑的因素，熟悉厂房建筑和车间
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组成；
2. 理解一般化工车间的布置设计；
3. 掌握制药洁净车间的布置设计以及设备布置图。 教学重点和难点：
1. 教学重点：制药洁净车间的布置设计以及设备布置图。 2. 教学难点：制药洁净车间的布置设计以及设备布置图。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 厂房建筑和车间组成；2. 化工车间的布置设计；3. 制药洁净车间的布置设计；4. 设备布置图。
第九章 管道设计
教学目的和要求：
1. 识记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. 掌握常用管道、阀门、管件的特点及选用方法。 教学重点和难点：
1. 教学重点：常用管道、阀门、管件的特点及选用方法。 2. 教学难点：管道、阀门、管件的选用方法。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 管道设计的基础资料和内容，管道、阀门及管件；2. 管道布置中的常见技术问题，管道布置技术，管道布置图简介。
第十章 防火防爆与安全卫生
教学目的和要求：
1. 识记生产的火灾危险性分类；厂房的耐火等级；防火防爆技术以及洁净厂房的防火；
2. 掌握常用的防静电措施；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；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。
教学重点和难点：
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1. 教学重点：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。2. 教学难点：空气净化的设计参数以及净化流程和气流组织。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 防火防爆；2. 防雷与防静电；3. 采光与照明，通风，空气净化。
第十一章 技术经济与工程概算
教学目的和要求：
1. 识记技术经济的指标体系以及工程项目的主要经济要素； 2. 熟悉投资的组成和计算方法以及成本的组成和估算方法； 3. 掌握销售收入、税金和利润的计算方法； 4. 工程项目的财务评价方法和国民经济评价方法。 教学重点和难点：
1. 教学重点：技术经济的指标体系以及工程项目的主要经济要素；销售收入、税金和利润的计算方法。
2. 教学难点：销售收入、税金和利润的计算方法。
教学方法和手段：采用多媒体为主，结合版书的教学手段；以讲解课程内容为主。 教学主要内容：
1. 技术经济的指标体系；2. 投资，成本，销售收入、税金和利润，财务评价，国民经济评价。
五、选用教材及主要参考书目
1. 选用教材
王志祥.制药工程学（第3版）[M].北京:化学工业出版社,2015. 2. 主要参考书目
[1] 张珩.制药工艺车间设计（第2版）[M].北京:化学工业出版社,2012. [2] 王恒通.制药工程与工艺设计[M].成都:四川大学出版社,2004. [3] 娄爱娟.化工设计[M].广州:华东理工大学出版社,2002.
六、考核方式和成绩评定
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1. 考核方式
本课程的考核方式为平时成绩+闭卷考试。 2. 成绩评定
成绩评定采用百分制。
本课程为平时成绩+闭卷考试相结合进行综合评定，最终成绩由以下两部分组成： 第一部分：期末成绩占总成绩的70%；
第二部分：平时成绩占总成绩的30%；平时成绩=考勤+作业+平时测试。
大纲执笔人：冯秋菊 大纲审核人：肖竹平、李佑稷
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