學(xué)科競賽促進制藥設(shè)備與工程設(shè)計課程教學(xué)

郭惠玲

(湖北工業(yè)大學(xué)輕工學(xué)部食品與制藥工程學(xué)院，湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北　武漢　430068)

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學(xué)科競賽促進制藥設(shè)備與工程設(shè)計課程教學(xué)

郭惠玲

(湖北工業(yè)大學(xué)輕工學(xué)部食品與制藥工程學(xué)院，湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北武漢430068)

針對《制藥設(shè)備與工程設(shè)計》課程教學(xué)模式存在的局限和問題，以開展“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽為手段，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新思維、競爭意識和團隊協(xié)作精神，提高教師教學(xué)水平和科研水平為目的，從制藥設(shè)備與工程設(shè)計的課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐方式三個方面提出了改革與創(chuàng)新方案。通過教學(xué)實踐證明，學(xué)生的專業(yè)能力和競賽能力均得到了全面的提高。

學(xué)科競賽；全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計大賽；制藥設(shè)備與工程設(shè)計；教學(xué)改革

1　學(xué)科競賽在培養(yǎng)實踐創(chuàng)新型人才中的作用

學(xué)科競賽是高校推動教學(xué)與實踐結(jié)合，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的一個重要方式，更是培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才的有效途徑之一[1-2]?！皣幑こ瘫比珖髮W(xué)生制藥工程設(shè)計競賽由教育部高等學(xué)校藥學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦，中國醫(yī)藥集團聯(lián)合工程公司協(xié)辦，宗旨是為了引導(dǎo)和激勵學(xué)生結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展趨勢和技術(shù)需求，綜合應(yīng)用所學(xué)知識開展工程設(shè)計實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力，強化學(xué)生的工程實踐能力、工程創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批社會所需要的卓越工程師，推動中國大學(xué)制藥工程和相關(guān)專業(yè)教育的發(fā)展。

在其他方面，學(xué)科競賽增加了企業(yè)與高校之間的交流機會，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識去解決實際工程過程中遇到的問題，讓學(xué)生有直面困難的勇氣和能力，更有直面社會的能力。

2　課程教學(xué)現(xiàn)狀

《制藥設(shè)備與工程設(shè)計》是制藥工程專業(yè)教學(xué)的一門專業(yè)核心課程[3]。該課程以專業(yè)課、專業(yè)基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際，綜合研究制劑生產(chǎn)實踐的應(yīng)用性工程學(xué)科[4-5]。其培養(yǎng)目標是加強學(xué)生工程實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。2014年和2015年，本校分別組織了第四屆和第五屆“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽。通過比賽，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在面對競賽題目時不知道如何下手，而且在設(shè)計過程中沒有具體的思路。究其原因主要存在以下幾個方面的問題。

2.1培養(yǎng)工程意識欠缺

在教學(xué)過程中，教師主要著重于基本理論知識的講解，忽略應(yīng)用性和工程能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生不能將理論與實際相結(jié)合，一旦遇到實際問題時不知從何處下手解決，也不會使用技術(shù)標準規(guī)范等工程工具、圖表等工程語言來表達設(shè)計方案和工程技術(shù)思想，這也往往是許多用人單位不愿意錄用應(yīng)屆大學(xué)生的原因。

2.2課堂理論教學(xué)與實際生產(chǎn)需要存在差距

課程教材內(nèi)容在編寫上注重理論教學(xué)，重點講授各個單元生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作過程及適用范圍，都與生產(chǎn)實踐有關(guān)，教學(xué)內(nèi)容過于抽象和枯燥，學(xué)生又缺少實踐經(jīng)驗，難以理解，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高，而且教材內(nèi)容更新不及時，導(dǎo)致理論教學(xué)與實際制藥生產(chǎn)需要之間存在著較大的差距，教師講授起來很辛苦，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也很費勁，導(dǎo)致教學(xué)效果不好。

2.3學(xué)生對新型制藥設(shè)備缺乏關(guān)注

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，GMP認證制度的不斷推進，各種新型制藥設(shè)備不斷面世，車間設(shè)計的水平和要求不斷提高，而現(xiàn)有的教材所涉及的大多數(shù)是傳統(tǒng)的制藥設(shè)備，以致學(xué)生較少關(guān)注有關(guān)藥廠各種生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展變化，對新型制藥設(shè)備缺乏了解，導(dǎo)致學(xué)生課堂所學(xué)知識與社會、與實踐脫節(jié)。

2.4課程內(nèi)容多，實踐性強，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差

由于《制藥設(shè)備與工程設(shè)計》這門課程既有難度又有廣度，涉及的知識內(nèi)容很多，且都與生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，應(yīng)用性強，而藥廠實際生產(chǎn)過程中的情況又非常復(fù)雜，設(shè)備更新?lián)Q代也很快，學(xué)生學(xué)習(xí)時感覺枯燥乏味，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性差，甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒，以致課堂作業(yè)和課程設(shè)計都存在嚴重的抄襲現(xiàn)象。

2.5師資力量薄弱

制藥工程專業(yè)是藥學(xué)與工程交叉發(fā)展的應(yīng)用學(xué)科，既要具備藥學(xué)的特色，又要體現(xiàn)工程性質(zhì)的特點，而學(xué)校教師大多數(shù)是從一個學(xué)校到另一個學(xué)校，缺少工程技術(shù)類的教師，使得制藥工程專業(yè)局限于藥物合成、藥物分析、生物藥物、藥物劑型等方面的研究。

3　基于學(xué)科競賽的課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽作為各類學(xué)科競賽中的重要賽事，它需要具備綜合運用化工原理、化工制圖、藥劑學(xué)、GMP(《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》)、制藥工程原理、化學(xué)反應(yīng)工程、安全、環(huán)保、經(jīng)濟評價等方面的專業(yè)知識，還應(yīng)具備使用專業(yè)軟件的能力，同時也需要綜合考慮方案所涉及的政策、地理、人文、經(jīng)濟等多重因素，從而提出最佳方案并撰寫工程技術(shù)文件，將理論轉(zhuǎn)化為實踐，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力，這也正是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑[6]。為了提高學(xué)生工程設(shè)計和工程實踐的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們在《制藥設(shè)備與工程設(shè)計》的課堂教學(xué)中以“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽為依托，以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改，從而對該課程進行針對性的教學(xué)改革與實踐，全面提升了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。

3.1課堂教學(xué)改革

3.1.1教學(xué)內(nèi)容的改革

制藥工程設(shè)計競賽中往往包含一些新技術(shù)和新設(shè)備的設(shè)計，在課堂教學(xué)中完全可以把這些新技術(shù)、新設(shè)備作為課本知識的補充。如2015年第五屆“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽中提出了一個新型三合一設(shè)備的設(shè)計和應(yīng)用，讓學(xué)生了解制劑技術(shù)和制藥設(shè)備發(fā)展的前沿知識，充分掌握基本理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，開闊學(xué)生的視野。

同時，指導(dǎo)教師要積極參加教指委組織的相關(guān)會議，向有豐富實踐經(jīng)驗的教師或企業(yè)工程師學(xué)習(xí)；同時指導(dǎo)教師團隊也要定期開展教研活動，交流如何使競賽優(yōu)秀作品滲透到每個教學(xué)環(huán)節(jié)，滲透到每個教學(xué)時間，把學(xué)科競賽變成可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)手段，從而推動教學(xué)改革的深入進行。

3.1.2教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)的課程教學(xué)大多都是通過PPT課件來展示教學(xué)內(nèi)容，采用“滿堂灌”和“一言堂”的講授模式，使得課堂教學(xué)枯燥乏味，又缺乏實踐經(jīng)驗。為了改變這種局面，我們結(jié)合“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽的特點，采取學(xué)生為主，教師為輔。在課堂教學(xué)過程中，將制藥工程設(shè)計競賽的某些問題與所授課程的知識有機結(jié)合起來，建立“理論課程-設(shè)計競賽”之間的無縫對接，把競賽有規(guī)劃地引入到教學(xué)過程中來；在教學(xué)方式上，采用案例式教學(xué)法，多給學(xué)生一些具體案例分析，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成并把疑問記錄下來，在下次的課堂上利用部分時間讓學(xué)生進行交流和探討，對于一些疑難問題由教師進行解答，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和善于思考的能力。

3.1.3教學(xué)手段改革

在課堂教學(xué)過程中，為了提高“教” 與“學(xué)” 的效率，教師將獲獎作品、比賽現(xiàn)場錄像等資料在課堂上展示，以豐富教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生更早地了解工作中會遇到的問題，學(xué)會如何解決這些問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望。此外，介紹一些制藥工程設(shè)計競賽中常用軟件的應(yīng)用，如AutoCAD、3DMAX等，使學(xué)生逐步掌握工程技術(shù)中常用軟件的使用。通過這些實際競賽作品的訓(xùn)練，加深學(xué)生對設(shè)備選型設(shè)計和工程設(shè)計的理解，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，營造一個良好的校園科技創(chuàng)新氛圍。

3.2實踐方式的改革

3.2.1畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革

畢業(yè)設(shè)計項目由原來的綜述轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ淘O(shè)計，以歷年制藥工程設(shè)計競賽題目為背景，將往年優(yōu)秀競賽作品的部分內(nèi)容作為工程設(shè)計供學(xué)生畢業(yè)設(shè)計選用，可以是無菌車間設(shè)計、原料藥車間設(shè)計、制劑車間設(shè)計、潔凈廠房設(shè)計、自動控制設(shè)計、三維廠區(qū)動畫設(shè)計等等，豐富了素材題目，提高了畢業(yè)設(shè)計題目的更新率，同時通過這些具體的工程工藝設(shè)計課題讓學(xué)生積累了許多課堂教學(xué)上學(xué)不到的生活常識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。而且，由于“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽的能力要求一定程度上反映了行業(yè)對職業(yè)能力的要求[7]，因此畢業(yè)設(shè)計能使學(xué)生的能力培養(yǎng)目標更為明確，更切合職業(yè)的需求。

3.2.2增強校企合作

依托制藥企業(yè)，“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽是以企業(yè)亟待解決的真實課題為競賽題目，使學(xué)科競賽的方向與社會、企業(yè)需求一致，使學(xué)生得到有針對性的、系統(tǒng)的訓(xùn)練，也為學(xué)生就業(yè)提供了與企業(yè)對接的平臺。在競賽期間，根據(jù)競賽需要，聘請企業(yè)和設(shè)計院專家對學(xué)生競賽作品進行點評；或引導(dǎo)企業(yè)參與，建立學(xué)科競賽實踐基地，強化學(xué)生工程意識和實踐能力。

3.3教學(xué)效果

教學(xué)過程中，我們根據(jù)“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽的特點，對《制藥設(shè)備與工程設(shè)計》進行針對性的教學(xué)改革與實踐，讓學(xué)生在實踐中加強對理論知識的理解和掌握，通過課外實踐反哺課內(nèi)理論知識學(xué)習(xí)，大大提高了“教”與“學(xué)”的效果，具體體現(xiàn)在四個方面：

(1)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自信心。過去的教學(xué)將設(shè)備和工藝設(shè)計割裂開講，知識點單一，且沒有邏輯，學(xué)生覺得枯燥乏味，現(xiàn)在側(cè)重如何進行工程設(shè)計之后，學(xué)生能將其課堂上所學(xué)知識放心地運用到作品設(shè)計中來，雖然也會出現(xiàn)錯誤，但通過查閱資料和請教指導(dǎo)教師進行主動學(xué)習(xí)，對設(shè)計作品反復(fù)修改和不斷實踐，最終能夠很好地解決問題。

(2)提高了專業(yè)學(xué)習(xí)質(zhì)量。改變了傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方式，在課堂上解答準備參賽作品中遇到的問題，使學(xué)生們學(xué)習(xí)動力增加，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，從而能夠更深刻地理解和掌握課堂上教師傳授的專業(yè)理論知識，通過競賽作品的設(shè)計培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

(3)鍛煉了學(xué)生的綜合能力。學(xué)生在準備參賽作品的過程中，深刻體會到“臺上一分鐘，臺下十年功”的含義。在做項目和參賽過程中不再是無從下手，而是能夠理清思路，并不斷地進行完善，同時能夠?qū)W習(xí)別人的創(chuàng)新思維，了解學(xué)科前沿知識，開闊眼界，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。

(4)提高了學(xué)生的參賽人數(shù)和學(xué)生的獲獎率。2014年，我院組建了兩支隊伍參賽，每支隊伍由6名學(xué)生和2名指導(dǎo)教師組成，分別獲得三等獎和優(yōu)勝獎；2015年，報名參賽的隊伍增加到8支隊伍，分別獲得一等獎、二等獎、三等獎各一項。由此可見，學(xué)生參加“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽的總數(shù)逐漸遞增，所得獎項數(shù)量和高級別獎項也明顯增加，表明學(xué)生對參加“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽的熱情和水平都有所提高。

4　結(jié)　語

針對制藥設(shè)備與工程設(shè)計課堂教學(xué)中存在的問題，我們以“國藥工程杯”全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽為手段，著重從課堂教學(xué)和實踐方式進行改革的探索與實踐，取得了良好的教學(xué)效果，以后我們將逐步完善學(xué)科競賽的保障機制，以學(xué)科競賽為平臺，以賽促改，不斷整合和優(yōu)化該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與方法、實踐模式，更加有效地提升學(xué)生的工程意識和實踐能力，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求。

[1]王曉勇,俞松坤．以學(xué)科競賽引領(lǐng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué),2007(12):59-60.

[2]張瑞成,陳至坤,王福斌.學(xué)科競賽內(nèi)容向大學(xué)生實踐教學(xué)轉(zhuǎn)化的探討[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(7):130-132.

[3]鄒祥.制藥設(shè)備與工程設(shè)計課程教學(xué)改革與實踐[J].微生物學(xué)通報,2006,33(4):179-181.

[4]朱宏吉.制藥設(shè)備與工程設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:1-6.

[5]張珩,王存文.制藥設(shè)備與工藝設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2008:1-4.

[6]丁珠玉,樊利,周勝靈.以科技競賽為載體培養(yǎng)工科學(xué)生創(chuàng)新能力[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,37(4):205-208.

[7]朱軍,許其清.依托學(xué)科競賽促進應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2012(9):101-103.

Exploration of Teaching Reform and Innovation on Pharmaceutical Equipment and Engineering Design Based on Academic Competition

GUO Hui-ling

(College of Food and Pharmaceutical Engineering,Faculty of Light Industry,Hubei Provincial Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation,Hubei University of Technology,Hubei Wuhan 430068,China)

As for the problems and limitations of teaching model of Pharmaceutical Equipment and Engineering Design,choosing “Medicines Engineering Cup” National College Students Pharmaceutical Engineering Design Contest as our means,the teaching reform and innovation program were put forward from three aspects,such as teaching content,teaching methods and practices of Pharmaceutical Equipment and Engineering Design,aiming at the training of students’ practical ability,innovation ability,sense of competition and team spirit,and the promoting of teachers’ teaching and research level.Teaching practice proved that professional competence and competition capacity of students had fully been raised.

academic competition; National College Students Pharmaceutical Engineering Design Contest; Pharmaceutical Equipment and Engineering Design; teaching reform

郭惠玲(1980-)，女，講師，主要從事生化與制藥方面的教學(xué)和科研。

TQ460.5

A

1001-9677(2016)011-0243-03