摘要:探索以學生為主體的“藥物合成技術”精品課程的持續建設方法。通過分析藥物生產崗位典型的工作任務,確定課程目標,構建以產品生產流程為載體、工作過程系統化的教學體系,校企合作,實施理實一體化教學,讓學生參與課程建設,收集反饋信息調控教學,建設“雙師”型師資隊伍,培養了學生的科研興趣和創新能力,提高了教學質量。
關鍵詞:藥物合成技術;精品課程建設;學生主體;工作過程系統化
精品課程體現了與時俱進的教育理念,是課程建設的龍頭,可以使學生受到最好的教育,在更大的范圍內得到教學共享,為培養滿足社會發展需要的高素質人才起到很大作用。但在精品課程持續建設過程中,還有一些需要加強的方面:(1)因材施教。高職學生現狀是:渴望獲取新知識,但是長期受到“老師教、學生學”的傳統教學模式影響,學習主動性不強;形象思維能力較強,很注重感性認識,都覺得看到設備、動手實驗后理解起來更容易;知識儲備較少,在學習過程中經常遇到很多無法解決的問題。(2)學生的主體作用。在學生中對精品課程的宣傳力度不夠,影響互動性,學生的創造力沒有得到充分發揮,也不能針對學生的教學效果信息反饋及時調控教學。(3)教師梯隊建設。主干教師的更替會造成精品課程難以保持持續的高質量。受主客觀影響,學校不能安排專業教師有足夠的時間到企業生產一線進行實踐鍛煉。而由于藥物生產的特殊性,隨時都有可能發生異常現象及問題,特別是安全問題,教師必須有足夠的教學經驗和企業經歷。
筆者在“藥物合成技術”精品課程的持續建設中,讓學生參與課程建設全過程,通過實踐環節使學生在完成工作任務的過程中獲得知識和實踐經驗,以滿足崗位需求為目的進行工作過程系統化[1,2]的課程教學,提高教學質量。
一、課程目標與定位
醫藥產業是連云港市優勢產業,經過廣泛調研與分析、專家論證和畢業生跟蹤調查,明確了“藥物合成技術”課程涉及的崗位(群)與課程職責。連云港職業技術學院的“藥物合成技術”課程是省精品課程,是化學制藥技術專業的核心課程,主要培養面向原料藥生產崗位高技能人才,培養學生具有相應工作崗位的職業技能,能夠在復雜的工作過程中作出判斷并采取行動的綜合職業能力,即具備藥物合成基礎知識和技能、生產工藝控制及可持續發展的專業能力,具備邏輯分析、文獻檢索、制定工作實施計劃、文檔整理等方法能力,具備溝通交流、團隊協作、服務意識等社會能力,同時獲得高級工職業資格證書。
二、課程的持續建設
精品課程建設理念是一切立足于學生。我們根據行業和江蘇省醫藥產業特點及崗位需求進行教學分析。藥物合成技術崗位群有藥物合成、分析、分離純化、干燥、成品包裝、技術開發和環保,幾乎包含了化學制藥專業所有崗位,這對本課程提出了更高的要求。藥物合成是醫藥工業生產一線首要的工作任務,首先要使學生明白藥物合成技術能做什么,學過“藥物合成技術”課程能干什么,以學生形象思維優勢帶動邏輯思維能力的提升,對課程進行優化整合,內容體現“知識、能力、素質”并重和“基礎、綜合、創新”遞進,實施理實一體化教學,學生能從一線起步,且具有較強的可持續發展能力,更好地服務于地方經濟。
為此,僅依賴單一的實驗室教學是不夠的,要注重基本技能及知識的實用性和技術的先進性,使知識結構和實際能力的發展更趨于合理,在學校教育的框架下,融入產業、行業、企業、職業要素,提升高素質技能型人才的培養質量,提高服務經濟社會發展的水平[3],充分利用社會資源,實行開放式教學。以自編的《藥物合成技術》精品教材為參考教材。
(一)注重基礎
藥物合成技術是化學化工等基礎知識的綜合應用。制藥工業產品種類多,同一產品因原料變化和技術差異導致生產工藝不同的現象普遍。操作人員要能對生產工藝過程是否處于正常狀態及其發展趨勢作出正確判斷,能對異常現象產生原因進行分析,并選擇正確的應對措施,因而要對整個流程及所在崗位工藝原理、設備特征有較深入的理解,同時具有相關的環保、安全、經濟核算等方面的知識。對高職學生來說,基礎知識相對薄弱,通過工作過程系統化教學,將基礎知識融入教學情境中,加強實踐與理論的銜接與滲透,根據職業能力和企業需求選擇課程內容,結合校企合作的產學研項目將知識延伸,發揮學生的主動性,培養學生的實踐能力和創新精神,使學生認識到自己為社會進步和人類生活的貢獻。
(二)加強相關課程的融合
藥物合成技術是應用化學知識進行藥物的合成、結構改造和修飾。傳統的教學課程安排順序是藥物化學、藥物合成技術、藥物分析。藥物化學實驗是一些常用藥或中間體的合成,給學生的印象是藥物化學實驗就是藥物合成,而藥物分析又像是一門獨立的課程,但在實際生產中對產品分析檢驗伴隨著每一個生產環節;許多藥物的先導化合物需利用藥物合成進行結構修飾才能應用于臨床。因此,藥物化學、藥物合成與藥物分析課程教學應相融合才能與實際生產一致。關聯性課程如化工原理、過程與設備等課程知識是藥物合成的工藝操作及控制崗位、生產設備操作與維護崗位的基礎和綜合應用。
以產品生產流程為載體的工作過程系統化課程教學能夠為學生提供完整工作過程的學習機會,使學生對制藥知識有系統和全面的認識。
(三)工學結合,校企合作,面向生產
1.校內生產型實訓基地——連云港樹人科創化工公司和連云港格蘭特化工公司是本課程“工學結合校內化”的教學平臺。在實訓基地,學生按照操作規程進行各類設備的生產工藝流程操作和化工設備管道閥門的操作,懂得設備的結構、工作原理和常規的維護與更換等。
2.校外實訓基地有正大天晴、江蘇德源藥業股份有限公司等知名制藥企業。在校外實訓基地,以生產、現場、崗位、安全等內容為主,教師指導學生操作,與學生討論,作出評價,提高學生的思考能力和技能。
3.設計與生產實踐相結合的教學項目,讓學生承擔簡單的生產任務,包括企業的原料藥合成、生產車間工藝操作實踐等,提高學生的學習興趣,加深對理論的理解,體驗企業生產和管理的真實氛圍,培養學生的職業道德和習慣。
4.引導學生參與企業橫向課題,為企業提供如流程再造、工藝革新等技術服務,“教研合一”。如與連云港盛和生物科技有限公司合作的抗腫瘤新藥“埃羅替尼(Erlotinib)原料藥的合成”,與江蘇德源藥業合作的治療糖尿病藥物“鹽酸吡格列酮(Pioglitazone)生產新工藝的開發”等。
(四)教學實施
藥物合成技術涉及的知識面廣,難以系統掌握。我們以工作任務為中心整合相應的知識和技能,設計教學情境,建立工作任務與知識、技能的聯系,學生在完成任務的過程中要解決的主要問題是:做什么?有什么要求?怎么做?結果如何?是否需要改進?如何改進?
1.課程內容。內容有四個教學項目,涵蓋了崗位群所要求的能力和知識。(1)引領項目:合成對乙酰氨基苯酚,20學時;將酰化、還原、硝化3個反應步驟設計成3個子項目,引導學生入門;學習本項目后,學生也掌握了“解熱鎮痛”類藥物的化學知識。(2)主導項目:合成諾氟沙星,30學時;經過引領項目訓練,學生具備了完成工作任務的能力,以學生為主體進行主導項目訓練,將鹵化、烷基化、縮合、還原、催化氫化等藥物合成知識貫穿于諾氟沙星合成主線中,安排5個子項目,進行不同類型單元反應操作訓練;在本項目訓練中,學生也掌握了“喹諾酮”類藥物的化學知識。(3)仿真項目:青霉素發酵生產工藝實訓,18學時;應用仿真軟件模擬生產過程,學生扮演生產者的角色,通過改變工藝參數和操作條件優化產品質量和產量,也掌握了“抗生素”類藥物化學知識和發酵制藥知識。(4)創新項目:合成那格列奈原料藥,30學時;通過新藥開發過程,培養學生創新能力,學生也掌握了“非磺酰脲”類藥物的化學知識。
2.實施過程。(1)接受項目任務。教師策劃動員,向學生布置任務,提出任務要求和結果,如產品、總結報告;學生分組討論,自主性學習,了解實訓環境和要求,明確分組與分工,查閱文獻資料。(2)制定實施方案。學生編寫并講解小組工作方案,討論實施中可能遇到的問題,如溫度、終點等,其他組提出建議;教師與學生交流,討論方案,引導并拓展其他方法,進行實訓環境和設備的準備。(3)確定最優方案。學生修改方案,帶著問題去查資料、獲取信息與知識,初步完成相關理論和實踐知識的學習;教師為學生提供相關文獻及關鍵信息,如配料比、反應器容積等,并對方案把關。(4)實施實訓方案。學生按確定的方案進行合成操作,相互協作,完成操作知識的學習;教師提供必要的技術支持,巡回指導,應用啟發式和現場教學解決問題。包括裝置的搭建、設備的使用、反應的操作方法等。(5)產品展示。學生展示合成的產品質量和數量,計算收率及經濟核算,通過交互式學習,歸納反思,總結實施過程;教師檢查學生情況,通過對比分析,促進學生掌握知識。(6)項目過程評估。學生自我評價、小組間成員互相評估完成項目計劃和實施的情況,分析原因并歸納反思、總結;教師綜合評價學生的工作質量、操作規范、工作效率、組織能力等,提出改進意見并進行反思,利用學生和企業的信息反饋調控教學。
3.課后拓展。(1)開放實驗室,提供學生課外選擇練習的項目,例如抗炎藥“美沙拉秦的制備”、環丙沙星中間體“2,4-二氯乙酰苯胺的制備”、磺胺類藥物“磺胺醋酰鈉的合成”、聯苯類藥物“聯苯丁酮酸的合成”。仿真訓練“乙醛氧化成乙酸”和“均苯四酐合成”,訓練學生開車、裝置開工、停車等生產崗位操作,包括換氣、試車、酸洗、系統循環、配料、投料、出料等,培養學生分析生產過程中的異常現象和排除故障的能力。(2)跟蹤開發。對產學研訓練進行跟蹤開發,由企業教師講授和剖析生產過程,如安全、環保、工藝技術等問題。通過現場操作,學生將學到的知識運用于生產實踐,在操作過程中發現問題,并通過查閱資料、分析問題、設計實驗等方法解決問題,培養學生樂于思考與歸納總結能力、綜合運用知識和開發創新能力。(3)企業實踐。以正大天晴藥業“異甘草酸鎂的合成生產線”為拓展訓練,使學生掌握制藥工藝、設備、崗位操作等技術和GMP理念,積累職業經驗。隨著項目訓練的不斷深入,完成的工作任務隨之增多,提高了職業能力。
4.現代技術手段輔助教學。對操作難度較大、設備昂貴的實訓,不具備實驗條件,采用Flash軟件制作生產流程動畫影片,模擬藥物生產全過程。如發酵制藥過程中Vc和皮質激素類藥物氫化可的松的生產。
(五)考核方式
對學生完成工作的過程和質量按專業能力、方法能力和社會能力三方面考核評分,分別占40%、30%和30%;教師評價占40%,綜合能力考核占30%,學生自評占15%,小組互評占15%。專業能力考核基礎知識、實訓操作、分析與解決問題能力等;方法能力考核信息檢索、實訓方案編寫、自我學習和創新能力等;社會能力考核交流能力、團隊合作精神、服務意識等。
三、師資隊伍建設
通過幾年的努力,本課程的教師都有足夠的教學經驗和企業經歷,能夠及時解決有可能發生的問題,都具有“雙師”素質。
1.主干教師做好傳幫帶,把新進教師安排到實驗室或實訓場所,與學生一起熟悉生產崗位工藝原理及操作。鼓勵教師參加技能培訓與考核,獲得相應的職業資格證書。
2.從企業聘請工程技術人員擔任實踐環節指導老師;安排從企業引進的教師參加高職教育人才培養模式改革和課程建設培訓、參加編寫教材等。
3.拓展校企深度合作,注重教師知識更新,鼓勵教師與企業開展科研合作,為企業的技術研發和培訓服務,將合作項目轉化為教學內容,雙方共同開發課程項目、承擔課程教學,為企業輸送合格的畢業生,企業為本課程建設提供了良好的科研平臺和實戰環境。
總之,在“藥物合成技術”精品課程持續建設中,學生參與建設全過程,充分發揮了學生的主體作用和創造性。在引導項目完成后,學生掌握了學習規律,其他項目都能很好地獨立完成。雖然存在教學內容多與學時少的矛盾,但是我們采用把常用的操作規范內容做成多媒體課件,學生在課余時間觀看,促進了學生自主學習,教學效果好。
參考文獻:
[1] 姜大源.中國職業教育改革與發展建言:措施與創新[J].職業技術教育,2011,32(28):5-10.
[2] 姜大源.論高職教育工作過程系統化課程開發[J].徐州建筑職業技術學院學報,2010,10(1):1-6.
[3] 馬樹超.教育服務與高職教育的可持續發展[J].浙江工貿職業技術學院學報,2010,(8