新工科背景下地方高校制藥工程專業實踐能力培養的研究與實踐

楊俊杰 李 燦

（信陽農林學院 生物與制藥工程學院,河南 信陽464000）

自教育部2017年發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》以來,全國各行業和各高校都在開展“新工科”的探索與實踐。制藥工程專業作為工科類別中的小眾專業,同時,設置本專業的高校辦學背景相差甚大[1],有綜合高校、工科高校、醫藥高校以及農林高校等,造成了該專業的新工科建設難度較大。制藥工程專業對畢業生的實踐能力要求較高,但由于制藥行業的特殊性,制藥企業因為藥品生產質量管理規范（Good Manufacturing Practice, GMP）管理要求和自身企業保密的需要,不愿意接受學生實習,因此國內普遍存在制藥工程專業實習困難、實踐性教學不好開展的共性問題。學生實踐能力的“短板”導致了創新能力和實踐動手能力存在較大的不足[2,3],這與以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新工科的要求有較大的差距[4]。為了解決上述問題,我校立足于自身實際,充分調動各方資源,構建了一個能夠順應新工科發展要求的地方高校制藥工程專業實踐能力培養模式。

1 如何凝練制藥工程專業的“新工科”之“新”

新工科是以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新經濟對工程教育的新要求[5]。就制藥工程專業而言,作為一個傳統產業,無法在“人工智能+”、“互聯網+”等方面挖掘。因此,我們設計制藥工程專業新工科理念時,著重突出“新工科+新技術”和“新工科+新融合”,即在課程設計中引入最新的制藥工程技術,以適應新時代制藥工業發展的需要,將藥學、工程學、化工技術、自動化技術等與制藥工程密切相關的學科技術有機融合,培養復合型人才。

2 如何在新工科浪潮下找準自己的定位

作為地方應用型本科高校,沒有工科背景優勢,也沒有綜合性大學的理科優勢,既不能創造“工科+”,也不能走理工交叉融合,催生新興專業。地方高校的使命是培養服務地方的應用型人才,因此新工科的定位應該圍繞服務一線產業和服務于辦學定位兩個方面來拓展。我校地處中藥資源豐富的大別山區,以農林特色為基礎,所有專業都要圍繞“強農興農”大局來發展。我校制藥工程專業主要圍繞立足于特色中藥資源的大健康產業進行拓展和創新。我校傳統的中藥相關學科,比如中藥資源農藥、中藥獸藥、中藥漁藥、中藥及中成藥制品、中藥保健食品、中藥化妝品,分散在不同的學院和專業,通過制藥工程專業為紐帶,將上述資源整合成大健康產業鏈,通過新工科的帶動,促使傳統的手工作坊式、實驗室瓶瓶罐罐式的教學和研究向工業化4．0 方向邁進。

3 如何打造新工科理念下的成果導向（Outcome Based Education,OBE）的實踐教學體系

3．1 培養目標定位

為了適應新時期社會發展的需求,制藥工程專業不能局限于本專業的科學技術與技能的培養,還需要具備與其他學科交叉融合的技能。地方本科高校的核心辦學定位就是服務地方。同時根據我校的農林特色,將我校的制藥工程專業人才培養目標定位為:培養能夠適應新形勢發展要求,服務于地方中藥及相關產業,德智體美勞全面發展的應用型人才。

3．2 畢業能力要求

傳統的畢業要求重點強調掌握制藥工程相關的基本知識,具備對制藥工藝進行研究、開發和設計的基本能力等專業技能。按照新工科建設要求,改革更新實踐教學內容,培養學生科學、人文、工程素養,增強將制藥技術、工程管理、質量管理、成本核算及節能環保等知識融會貫通并運用到解決實際工程問題的能力[2]的培養。

3．3 構建能力培養為導向,“三元”融合的實踐教學體系

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[6]。在設定實踐教學時,首先對能力培養進行細化分解,對應到每個學期、每門課程。將實踐教學“課程實驗”、“課程實習與設計”、“畢業綜合訓練”三個環節有機融合起來。課程實驗要解決問題的“點”,培養學生基本能力；課程實習與設計要解決問題的“線”,培養學生專業能力；畢業綜合訓練,要解決問題的“面”,培養學生職業能力。以畢業要求達成度為依據,反饋實踐教學效果,然后持續改進,形成良性循環。

4 健全保障體系,確保實踐教學效果

4．1 完善校內實踐平臺建設

由于受到場地和條件的限制,過去的制藥工程專業實驗多以工藝理論為主,與生產實踐脫軌。為了確保實踐教學的工程屬性,我校投資建設了藥物制劑生產線,選用的噴霧干燥設備、藥物粉碎、混合、過篩設備、沸騰制粒設備、壓片設備等均為實際生產的最小型號或者是中試設備,與大生產基本吻合。并且與企業合作,將企業的藥物合成中試車間直接搬進校園,真正實現了教學與一線的零距離。

4．2 開展“產教融合”、“校企合作”,拓展校外實踐空間

制藥工程人才培養的目的是為醫藥行業輸送合格的、滿足需求的人才,供需雙方溝通是否暢通直接影響到人才培養的質量。為了確保畢業綜合訓練的效果,必須有一定數量合作關系良好的、穩定的校外實踐基地。目前我校制藥工程專業已經與河南羚銳制藥股份有限公司、河南同源制藥有限公司、河南息半夏藥業有限公司、遂成藥業股份有限公司等共17家企業達成產學研合作協議。2019年我校成功申報了教育部產教協同項目1 項,與廣州匯標測試中心就新工科檢測人才進行聯合培養。以上校企合作為校外實踐教學提供了保障。

4．3 打造實訓仿真平臺,彌補校內實踐教學短板

國內制藥工程專業普遍存在生產實習企業落實困難、實習過程簡單、學生缺少自主動手練習機會等諸多困難。同時制藥化工還存在易燃、易爆、有毒等不安全因素。虛擬仿真技術將藥廠生產過程用虛擬現實技術（Virtual Reality, VR）技術重現,學生可以身臨其境的觀看藥廠車間布局、各種藥物劑型的生產工藝流程[7]。但建設虛擬仿真平臺投資成本較高,且使用面有限,各個高校均自行建設會造成極大的資源浪費。因此,我校采用和其他高校聯合的方式來建設虛擬仿真實驗平臺。本校學生可以通過互聯網登錄其他高校的云端虛擬仿真項目,或在本校虛擬仿真實驗室通過VR 裝備進行更為逼真的沉浸式實訓操作。

5 強化師資力量,提高實踐教學能力

教師的實踐教學能力對實踐教學水平起到了決定性作用。為了彌補高校教師大多是學術型碩博士畢業而實踐教學能力不足的問題,我校采用“走出去,請進來”的辦法。要求年輕老師到合作育人單位鍛煉,每年不少于30 天。從企業“挖”高層人才到我校任教。目前本專業的學科帶頭人及部分骨干教師均來自一線企業。聘請企業高層次人才擔任我校兼職教師,負責實習實訓指導和畢業論文設計。通過以上舉措,有力地提升了我校實踐教學師資力量。

6 加強特色教材、特色課程建設,提升教學水平

為了突出應用型本科教學特色,我校作為“河南省應用型本科教材建設聯盟”單位,負責制藥工程專業教材開發。目前已經建成應用型本科教材《制藥工程原理與設備》和《藥劑學》。《制藥工程原理與設備》課程被評為河南省一流課程,得到了省內同行的認可。

7 更新教學觀念、改進教學方法,確保實踐教學效果

為了應對新形勢下高等教育面臨的挑戰,首先要更新教學觀念,從傳統的以“教”為中心轉變為以“學”為中心。老師再不能幾十年如一日重復教條的知識點,需要去學習和思考如何去設計一節課、一個環節,褪去“主角”光環,變身為導演和編劇,讓學生成為課堂和學習的主角。根據不同情境要求,采用案例教學、討論課、問題驅動（Problem Based Learning,PBL）等多種教學方法和手段讓課堂“活”起來,學生“動”起來。

總之,新工科建設對制藥工程專業而言,既是機遇又是挑戰,為地方高校開辟了一個專門的比賽軌道。但是能否在競爭中立于不敗之地,還要靠自身努力。實踐能力培養是本專業建設的重中之重。因此,我們要認清自身的差距和不足,以問題為導向,持續改進,不斷提升我校制藥工程專業的實踐能力,為地方經濟和行業發展做出貢獻。