堅持問題導向的《制藥工程原理與設備》課程改革*

李 燦，郭心靈，楊俊杰

(信陽農林學院生物與制藥工程學院，河南 信陽 464000)

制藥工程是化學、藥學、工程學、生物學等多學科交叉的工科專業，主要培養從事原料藥和藥劑制造的高素質工程技術人才。隨著我國醫藥行業的不斷發展，制藥工程專業的人才培養規模也在不斷壯大，據統計全國共有近300所高校開設制藥工程專業，每年的招生人數總和接近2萬人[1]。我國雖是醫藥大國，但不是醫藥強國，社會和行業對應用型和創新型的高素質制藥工程人才的需求日益迫切。制藥工程高等教育在我國起步較晚，各校辦學基礎不同，課程設置也不同[2]，全國高校對制藥工程專業人才培養模式不斷進行著探索和改革，并取得了一定的改革成效，但仍存在一些問題[3]。

《制藥工程原理與設備》是我校制藥工程專業的一門專業主干課程，在制藥工程專業基礎課和專業課之間起著承前啟后的作用，是自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程。該課程系統地闡述了制藥過程中各個單元操作、單元反應的基本原理及典型的生產設備[4]，以期培養符合制藥工程多元化工作崗位需求的復合型、應用型人才。《制藥工程原理與設計》課程的教學過程尚不完善，在教學中還存在著一些問題：①教材資源少，內容陳舊，理論性強，應用側重少；②老師單向灌輸，學生被動接受，教學效率低下；③教學手段單一；④部分制藥設備缺少相關模型，通過平面圖及剖面圖較難理解設備結構及運行機制[4]；⑤理論知識強，操作及解決實際問題能力較弱。

針對以上課程中的常見問題，結合新工科發展理念，我校進行了一系列以問題為導向的教學改革嘗試，找準存在癥結，對所發現的問題進行“靶向治療”。

1 建成適應應用型本科教學的特色教材

信陽農林學院定位為應用型本科高校，進行《制藥工程原理與設備》課程教學時，應堅持以行業和市場需求導向為原則，以“應用型”為需求，以崗位為導向，堅持“基礎知識、基本理論、基本技能”“思想性、科學性、先進性、啟發性、實用性”為原則，培養出符合我國制藥工程多元化工作崗位需求的應用型人才。

借鑒省內外兄弟院校制藥工程專業辦學經驗，對照國家質量標準，立足我校應用型本科高校的辦學定位及制藥類應用型本科教育的培養目標，將《化工原理》和《制藥設備》兩門課程進行有機融合，以學生能力需求為導向，打破傳統章節教學模式，在內容選取上，以動量、熱量和質量傳遞為主線，以制藥工程中面臨的主要問題為出發點進行項目設計。設備部分以醫藥行業最新生產線設備為示例進行介紹，更好與生產一線接軌，形成了以項目為核心、任務為驅動，以三大傳遞為綱、單元操作為目的立體化教學體系，并弱化純理論教學和模型公式的推導，強化培養學生的實踐技能和創新應用能力[5]，建成了一本能夠適用于應用型本科制藥工程專業教學需要的特色教材[6]，形成工學結合、理實一體化的教學內容。

我校作為“河南省應用型本科教材建設聯盟”制藥工程專業的牽頭建設單位，首批建設了河南省應用型特色教材《制藥工程原理與設備》，作為聯盟首個完成項目投入并使用。該教材很好地滿足了我校教學需要，得到了師生們的一致好評。

2 堅持問題導向教學法，打造學生主動學習、積極思考，師生互動的課堂

傳統教學是“以教師、課堂、教材為中心”的教學方法，教師是教學的主體，教師決定教什么，學生被動接受，師生缺乏互動。傳統的課堂教學沒有確立學生的主體地位，忽視了學生的自主性和能動性[7]，因此難以調動學生的學習興趣。

為了在進行每個項目內容介紹前，設計一個生活中常見的問題作為驅動問題，逐步引導學生進行探索式學習。例如，在進行干燥時間計算時，引導學生發現不同季節、不同天氣晾衣服速度不同，進一步激發學生的求知欲，使歸納總結并提出問題：①為什么晴天比陰天干的快？②為什么夏天比冬天干的快？③為什么有風比無風時干的快？

問題驅動教學法(Problem-Based Learning，PBL)與傳統教學法不同，是一種以學生為主體、以專業領域內的相關問題為學習起點，以問題為核心規劃學習內容，讓學生圍繞問題尋求解決方案、教師圍繞問題來進行教學設計的一種學習方法[8]，能夠提高學生學習的主動性，提高學生在教學過程中的參與程度，激起學生的求知欲，活躍其思維。同時，實際問題的提出，也使原本枯燥的理論公式立體化，加深理解、加強記憶，使理論講解達到深入淺出的效果。

3 開展多種形式的輔助教學、衍伸教學

與傳統的教學手段相比，多媒體教學具有信息量大，空間感強的特點[9]，它能夠使一些在傳統教學手段下很難展現的知識內容或無法觀察到的現象，通過多媒體形象、生動、直觀地顯示出來。

本課程涉及大量結構復雜的設備，通過平面圖及剖面圖較難闡釋設備結構及運行機制。在教學過程中，針對每種具體的制藥機械，充分利用網絡資源，檢索并篩選出適合教學的設備運行動畫。這些動畫不但能夠展現設備的外觀圖、內部結構圖、安裝拆解過程，還能提供設備運行的動畫演示過程，使原來書本上二維平面的設備“立體化”、“鮮活化”，從而將設備的結構及工作原理更直觀的展現給學生。多媒體豐富的畫面、文字和聲音等視聽信息，提供了更多的學習內容，大大增加課堂信息量，且能夠調動學生的各項感官刺激，大大提高教學效率。

4 打造制藥生產實踐教學平臺

實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認知的重要手段，是培養學生實踐能力和創新能力的主要方法，構建科學的實踐教學體系是提高人才培養質量的重要保證。目前實踐教學是高校人才培養過程中普遍存在的薄弱環節，也是提高人才培養質量的切入點和突破口。

我校根據自己的特色對實驗資源進行整合，投資建設了藥物制劑生產線，包括多功能提取罐、粉碎機、篩分機、多維運動混合機、噴霧干燥機、快速混合制粒機、沸騰制粒機、熱風干燥箱、真空干燥箱、旋轉壓片機、制丸機等[6]，形成了較為完善的實踐教學平臺。

并與企業合作開展產學合作協同育人，推進課堂、實驗實訓場所、企業環境相結合的“三個相結合”，打造多主體協同育人的長效機制，構建了產教融合、校企合作的良好生態。

課堂上使用文字、圖片及三維動畫等形式結合來講解與闡述設備運行機理，再通過帶領學生深入藥物制劑生產線，來進一步加深學生對制藥設備的了解，并通過實際操作設備，來提高學生發現問題及解決實際問題的能力。

5 建立理實一體化教學體系

與傳統《制藥工程原理與設備》重理論輕實踐不同，為了避免培養的學生只會“紙上談兵”，本課程特別強調“學以致用”，在教學中弱化了純理論教學和模型的推導，加大實訓課程所占比重，強化應用能力的教學和培養。實踐教學部分在課程設計時將實踐任務分解到各個項目中去，構建了理論教學和實踐教學一體化的教學模式。并創新地開設了“流體輸送機械的原理及拆卸”、“沉降與過濾設備的原理與拆卸”、“干燥原理與設備的結構”、“粉碎、篩分與混合設備的結構與原理”、“制劑設備的結構與原理”、“車間工藝設計”等實訓任務。上述任務的實訓不僅培養了學生的實踐能力，同時也增加了本課程的趣味性，相比傳統的枯燥無味的理論講授，增加了課程吸引力。

在實訓過程中，鼓勵學生拿起維修工具，進行各種制藥設備的拆卸和安裝，直觀的學習制藥設備的內部構造、工作原理及生產線的生產工藝流程。在實際操作設備時，主張啟發式教學——不給學生設定操作步驟，鼓勵學生自行探索，發現問題并解決問題，倡導學生自主性學習和探究性學習，極大地調動了學生學習的積極性。

本課程在常規的理論考核和試驗考核外，還將“制藥車間平面設計”作為一項考核的重要內容，要求學生根據《藥品生產質量管理規范》(Good Manufacture Practice，GMP)要求、制藥工程設計原理，初步設計出要求的制藥車間平面圖，培養學生進行制藥工程設計的能力[6]。

堅持問題導向，就是要瞄著問題去、追著問題走，以解決問題為發展突破口，抓住要害、聚焦發力、持續用勁，這樣就能激發發展動力，在事業上有新突破、在改革中有新作為。

真正的問題導向，必然是與成果導向相一致的，本課程在建設與改革中，以新工科理念為發展目標，不斷強化問題導向，調整和優化課程內容，與時俱進，使理論教學與實訓結合互補，教學更趨完善。通過本課程的學習，學生的理論水平與實踐能力均得到了明顯的提升，教學效果得到了大家的普遍認可。