新工科背景下地方高校制藥工程專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐

楊俊杰 李 燦

（信陽農(nóng)林學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院,河南 信陽464000）

自教育部2017年發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》以來,全國各行業(yè)和各高校都在開展“新工科”的探索與實(shí)踐。制藥工程專業(yè)作為工科類別中的小眾專業(yè),同時(shí),設(shè)置本專業(yè)的高校辦學(xué)背景相差甚大[1],有綜合高校、工科高校、醫(yī)藥高校以及農(nóng)林高校等,造成了該專業(yè)的新工科建設(shè)難度較大。制藥工程專業(yè)對畢業(yè)生的實(shí)踐能力要求較高,但由于制藥行業(yè)的特殊性,制藥企業(yè)因?yàn)樗幤飞a(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（Good Manufacturing Practice, GMP）管理要求和自身企業(yè)保密的需要,不愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí),因此國內(nèi)普遍存在制藥工程專業(yè)實(shí)習(xí)困難、實(shí)踐性教學(xué)不好開展的共性問題。學(xué)生實(shí)踐能力的“短板”導(dǎo)致了創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力存在較大的不足[2,3],這與以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)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(shí)際,充分調(diào)動(dòng)各方資源,構(gòu)建了一個(gè)能夠順應(yīng)新工科發(fā)展要求的地方高校制藥工程專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。

1 如何凝練制藥工程專業(yè)的“新工科”之“新”

新工科是以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)對工程教育的新要求[5]。就制藥工程專業(yè)而言,作為一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),無法在“人工智能+”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等方面挖掘。因此,我們設(shè)計(jì)制藥工程專業(yè)新工科理念時(shí),著重突出“新工科+新技術(shù)”和“新工科+新融合”,即在課程設(shè)計(jì)中引入最新的制藥工程技術(shù),以適應(yīng)新時(shí)代制藥工業(yè)發(fā)展的需要,將藥學(xué)、工程學(xué)、化工技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等與制藥工程密切相關(guān)的學(xué)科技術(shù)有機(jī)融合,培養(yǎng)復(fù)合型人才。

2 如何在新工科浪潮下找準(zhǔn)自己的定位

作為地方應(yīng)用型本科高校,沒有工科背景優(yōu)勢,也沒有綜合性大學(xué)的理科優(yōu)勢,既不能創(chuàng)造“工科+”,也不能走理工交叉融合,催生新興專業(yè)。地方高校的使命是培養(yǎng)服務(wù)地方的應(yīng)用型人才,因此新工科的定位應(yīng)該圍繞服務(wù)一線產(chǎn)業(yè)和服務(wù)于辦學(xué)定位兩個(gè)方面來拓展。我校地處中藥資源豐富的大別山區(qū),以農(nóng)林特色為基礎(chǔ),所有專業(yè)都要圍繞“強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)”大局來發(fā)展。我校制藥工程專業(yè)主要圍繞立足于特色中藥資源的大健康產(chǎn)業(yè)進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。我校傳統(tǒng)的中藥相關(guān)學(xué)科,比如中藥資源農(nóng)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(xué)院和專業(yè),通過制藥工程專業(yè)為紐帶,將上述資源整合成大健康產(chǎn)業(yè)鏈,通過新工科的帶動(dòng),促使傳統(tǒng)的手工作坊式、實(shí)驗(yàn)室瓶瓶罐罐式的教學(xué)和研究向工業(yè)化4．0 方向邁進(jìn)。

3 如何打造新工科理念下的成果導(dǎo)向（Outcome Based Education,OBE）的實(shí)踐教學(xué)體系

3．1 培養(yǎng)目標(biāo)定位

為了適應(yīng)新時(shí)期社會發(fā)展的需求,制藥工程專業(yè)不能局限于本專業(yè)的科學(xué)技術(shù)與技能的培養(yǎng),還需要具備與其他學(xué)科交叉融合的技能。地方本科高校的核心辦學(xué)定位就是服務(wù)地方。同時(shí)根據(jù)我校的農(nóng)林特色,將我校的制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)能夠適應(yīng)新形勢發(fā)展要求,服務(wù)于地方中藥及相關(guān)產(chǎn)業(yè),德智體美勞全面發(fā)展的應(yīng)用型人才。

3．2 畢業(yè)能力要求

傳統(tǒng)的畢業(yè)要求重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)掌握制藥工程相關(guān)的基本知識,具備對制藥工藝進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的基本能力等專業(yè)技能。按照新工科建設(shè)要求,改革更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、人文、工程素養(yǎng),增強(qiáng)將制藥技術(shù)、工程管理、質(zhì)量管理、成本核算及節(jié)能環(huán)保等知識融會貫通并運(yùn)用到解決實(shí)際工程問題的能力[2]的培養(yǎng)。

3．3 構(gòu)建能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,“三元”融合的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論認(rèn)知的重要手段,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的主要方法,構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保證[6]。在設(shè)定實(shí)踐教學(xué)時(shí),首先對能力培養(yǎng)進(jìn)行細(xì)化分解,對應(yīng)到每個(gè)學(xué)期、每門課程。將實(shí)踐教學(xué)“課程實(shí)驗(yàn)”、“課程實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)”、“畢業(yè)綜合訓(xùn)練”三個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)融合起來。課程實(shí)驗(yàn)要解決問題的“點(diǎn)”,培養(yǎng)學(xué)生基本能力；課程實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)要解決問題的“線”,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力；畢業(yè)綜合訓(xùn)練,要解決問題的“面”,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力。以畢業(yè)要求達(dá)成度為依據(jù),反饋實(shí)踐教學(xué)效果,然后持續(xù)改進(jìn),形成良性循環(huán)。

4 健全保障體系,確保實(shí)踐教學(xué)效果

4．1 完善校內(nèi)實(shí)踐平臺建設(shè)

由于受到場地和條件的限制,過去的制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)多以工藝?yán)碚摓橹?與生產(chǎn)實(shí)踐脫軌。為了確保實(shí)踐教學(xué)的工程屬性,我校投資建設(shè)了藥物制劑生產(chǎn)線,選用的噴霧干燥設(shè)備、藥物粉碎、混合、過篩設(shè)備、沸騰制粒設(shè)備、壓片設(shè)備等均為實(shí)際生產(chǎn)的最小型號或者是中試設(shè)備,與大生產(chǎn)基本吻合。并且與企業(yè)合作,將企業(yè)的藥物合成中試車間直接搬進(jìn)校園,真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與一線的零距離。

4．2 開展“產(chǎn)教融合”、“校企合作”,拓展校外實(shí)踐空間

制藥工程人才培養(yǎng)的目的是為醫(yī)藥行業(yè)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(yǎng)的質(zhì)量。為了確保畢業(yè)綜合訓(xùn)練的效果,必須有一定數(shù)量合作關(guān)系良好的、穩(wěn)定的校外實(shí)踐基地。目前我校制藥工程專業(yè)已經(jīng)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(yè)有限公司、遂成藥業(yè)股份有限公司等共17家企業(yè)達(dá)成產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議。2019年我校成功申報(bào)了教育部產(chǎn)教協(xié)同項(xiàng)目1 項(xiàng),與廣州匯標(biāo)測試中心就新工科檢測人才進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)。以上校企合作為校外實(shí)踐教學(xué)提供了保障。

4．3 打造實(shí)訓(xùn)仿真平臺,彌補(bǔ)校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)短板

國內(nèi)制藥工程專業(yè)普遍存在生產(chǎn)實(shí)習(xí)企業(yè)落實(shí)困難、實(shí)習(xí)過程簡單、學(xué)生缺少自主動(dòng)手練習(xí)機(jī)會等諸多困難。同時(shí)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(shù)將藥廠生產(chǎn)過程用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality, VR）技術(shù)重現(xiàn),學(xué)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(chǎn)工藝流程[7]。但建設(shè)虛擬仿真平臺投資成本較高,且使用面有限,各個(gè)高校均自行建設(shè)會造成極大的資源浪費(fèi)。因此,我校采用和其他高校聯(lián)合的方式來建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺。本校學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)登錄其他高校的云端虛擬仿真項(xiàng)目,或在本校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室通過VR 裝備進(jìn)行更為逼真的沉浸式實(shí)訓(xùn)操作。

5 強(qiáng)化師資力量,提高實(shí)踐教學(xué)能力

教師的實(shí)踐教學(xué)能力對實(shí)踐教學(xué)水平起到了決定性作用。為了彌補(bǔ)高校教師大多是學(xué)術(shù)型碩博士畢業(yè)而實(shí)踐教學(xué)能力不足的問題,我校采用“走出去,請進(jìn)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(yè)“挖”高層人才到我校任教。目前本專業(yè)的學(xué)科帶頭人及部分骨干教師均來自一線企業(yè)。聘請企業(yè)高層次人才擔(dān)任我校兼職教師,負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。通過以上舉措,有力地提升了我校實(shí)踐教學(xué)師資力量。

6 加強(qiáng)特色教材、特色課程建設(shè),提升教學(xué)水平

為了突出應(yīng)用型本科教學(xué)特色,我校作為“河南省應(yīng)用型本科教材建設(shè)聯(lián)盟”單位,負(fù)責(zé)制藥工程專業(yè)教材開發(fā)。目前已經(jīng)建成應(yīng)用型本科教材《制藥工程原理與設(shè)備》和《藥劑學(xué)》?！吨扑幑こ淘砼c設(shè)備》課程被評為河南省一流課程,得到了省內(nèi)同行的認(rèn)可。

7 更新教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)方法,確保實(shí)踐教學(xué)效果

為了應(yīng)對新形勢下高等教育面臨的挑戰(zhàn),首先要更新教學(xué)觀念,從傳統(tǒng)的以“教”為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心。老師再不能幾十年如一日重復(fù)教條的知識點(diǎn),需要去學(xué)習(xí)和思考如何去設(shè)計(jì)一節(jié)課、一個(gè)環(huán)節(jié),褪去“主角”光環(huán),變身為導(dǎo)演和編劇,讓學(xué)生成為課堂和學(xué)習(xí)的主角。根據(jù)不同情境要求,采用案例教學(xué)、討論課、問題驅(qū)動(dòng)（Problem Based Learning,PBL）等多種教學(xué)方法和手段讓課堂“活”起來,學(xué)生“動(dòng)”起來。

總之,新工科建設(shè)對制藥工程專業(yè)而言,既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),為地方高校開辟了一個(gè)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(shí)踐能力培養(yǎng)是本專業(yè)建設(shè)的重中之重。因此,我們要認(rèn)清自身的差距和不足,以問題為導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn),不斷提升我校制藥工程專業(yè)的實(shí)踐能力,為地方經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。