新工科背景下地方應(yīng)用型高校制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究

徐 涵

(黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院， 安徽 黃山245041)

“新工科”是指為主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，2017 年以來，國(guó)家積極推進(jìn)的新型工科建設(shè)。 目前工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系、相互支撐，其影響之一就是要求工程教育類專業(yè)培養(yǎng)的大學(xué)生具有更高水平的創(chuàng)新能力、實(shí)踐操作能力，因此各高校工程教育類專業(yè)都面臨新形勢(shì)、新挑戰(zhàn)、新機(jī)遇。[1]

制藥工程專業(yè)是以培養(yǎng)從事藥品制造的高素質(zhì)工程技術(shù)人才為目標(biāo)的工科專業(yè)，是工程教育類專業(yè)的重要組成部分。 由于近幾年制藥工業(yè)發(fā)展迅猛，制藥工程專業(yè)逐漸成為高校中的熱門專業(yè)，各高校也都非常重視該專業(yè)的發(fā)展。 結(jié)合新工科建設(shè)的大環(huán)境，制藥工程專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系都需要不斷修訂，修訂中要不斷突出創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。[2]

1 地方應(yīng)用型高校制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的目的和原則

1.1 改革的目的

從地方高校發(fā)展和學(xué)科專業(yè)建設(shè)的角度來看，“新工科”是目前高校辦學(xué)的發(fā)展方向和趨勢(shì)，地方應(yīng)用型高校要想抓住機(jī)遇，乘勢(shì)而為，就要跟上時(shí)代步伐，只有這樣才能站穩(wěn)腳跟，脫穎而出。 否則一些地方應(yīng)用型高校就會(huì)逐漸落伍，甚至被淘汰。 地方應(yīng)用型高校對(duì)制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行綜合改革，可以不斷提升學(xué)科專業(yè)建設(shè)水平，進(jìn)而提煉學(xué)校辦學(xué)特色，最終提高學(xué)校辦學(xué)水平，拓展學(xué)校的生存空間。

從高校教師和學(xué)生自身發(fā)展角度來看，高校教師是學(xué)校的教學(xué)主體，他們需要不斷了解掌握學(xué)科最新研究成果，開拓自身研究領(lǐng)域，掌握前沿學(xué)科理論，否則高校教師就不能滿足教學(xué)需求，最終局限于自身有限的學(xué)識(shí)，做一個(gè)教書匠，而不能做學(xué)生的領(lǐng)路人。 學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，學(xué)生要通過不斷學(xué)習(xí)來充實(shí)自己，不斷接觸新思想、新概念，不斷培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，才能更好地服務(wù)社會(huì)，否則高校培養(yǎng)出的學(xué)生就不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，不能為社會(huì)發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。 進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)改革不僅可以改善教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，還可以鍛煉學(xué)生的思維能力，提升學(xué)生的操作能力，最終實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生能夠掌握新知識(shí)，勝任自己工作。

1.2 改革的原則

(1)循序漸進(jìn)原則。 地方應(yīng)用型高校對(duì)制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的改革不是對(duì)原來實(shí)踐教學(xué)模式的全盤否定，而是不斷地完善。 “新工科”建設(shè)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，是一個(gè)新事物，實(shí)踐教學(xué)關(guān)系到廣大學(xué)生的切身利益，關(guān)系到學(xué)校的發(fā)展，關(guān)系到社會(huì)的進(jìn)步。 對(duì)制藥工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革不能出現(xiàn)重大失誤，因此要做到穩(wěn)中求進(jìn)，遵循學(xué)科發(fā)展規(guī)律，堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則。

(2)與時(shí)俱進(jìn)原則。 “新工科”是一個(gè)不斷發(fā)展的概念，隨著社會(huì)的發(fā)展，以后還會(huì)不斷出現(xiàn)新的事物，新的思維，新的概念。 對(duì)制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的探討過程中不能因循守舊，要具有開放性思維，不斷接受新事物、新思想，緊跟時(shí)代步伐，完善學(xué)科體系建設(shè)，建設(shè)全方位的實(shí)踐教學(xué)體系，滿足社會(huì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)革命的需求。

(3)因地制宜原則。 各地方高校都有自己的辦學(xué)特色，對(duì)制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革不能做到“千校一面”“千篇一律”。 具體工作中要堅(jiān)持因地制宜的原則，各高校在實(shí)踐教學(xué)改革的過程中要看清自身優(yōu)勢(shì)，認(rèn)識(shí)自身缺陷，真正做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。 進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革的目的就是各高校要根據(jù)自身情況，滿足高校學(xué)生多方面需求，建立多層次、交叉立體式實(shí)踐教學(xué)模式。

2 地方應(yīng)用型高校制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的措施

2.1 完善制藥工程培養(yǎng)方案

培養(yǎng)方案是一個(gè)專業(yè)發(fā)展的指南針，是行動(dòng)綱領(lǐng)。 培養(yǎng)方案具有指導(dǎo)性，根據(jù)社會(huì)的變革，培養(yǎng)方案每年都需要修訂。 地方高校要主動(dòng)對(duì)接新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，積極參與“新工科建設(shè)活動(dòng)”，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)教學(xué)觀念，進(jìn)一步明確學(xué)科發(fā)展方向，堅(jiān)持走地方性、應(yīng)用型、國(guó)際化的發(fā)展方向。[3]要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要體現(xiàn)在專業(yè)的培養(yǎng)方案上，具體落實(shí)在課程體系的比例分配和結(jié)構(gòu)調(diào)整上，最后實(shí)現(xiàn)優(yōu)化課程內(nèi)容，提升學(xué)生操作能力。 目前的制藥工程專業(yè)的課程體系由“四大化學(xué)”、化工CAD 制圖、化工原理、藥物分析、藥理學(xué)、藥物合成反應(yīng)、工業(yè)藥劑學(xué)、醫(yī)學(xué)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、制藥分離工程、制藥工藝學(xué)、藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)等課程組成。 今后的發(fā)展方向是工科類課程和交叉學(xué)科類課程比例上升，藥學(xué)類課程的比例下降。 學(xué)生既學(xué)習(xí)了藥學(xué)專業(yè)和工科專業(yè)的課程，又學(xué)習(xí)了制藥工程專業(yè)的課程。 在教學(xué)中要注意藥學(xué)工程和化學(xué)工程類課程的銜接，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解。 例如，針對(duì)抗高血壓藥尼群地的制備，要開展包括合成途徑、藥物純度的控制以及分離和純化，性質(zhì)鑒定等環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。 把藥學(xué)知識(shí)融合在化工原理的課程設(shè)計(jì)中，突出制藥工程的特點(diǎn)，并能讓學(xué)生熟悉制藥工程領(lǐng)域的新設(shè)備和新技術(shù)。

2.2 完善原有的實(shí)踐教學(xué)模式，開拓新的實(shí)踐教學(xué)途徑

制藥工程專業(yè)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 實(shí)踐教學(xué)主要分為課程實(shí)踐教學(xué)、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)和綜合創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)。

2.2.1 課程實(shí)踐教學(xué)

課程實(shí)踐教學(xué)主要包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)三大部分。 課程實(shí)踐教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和方法，融會(huì)貫通各學(xué)科化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括四大基礎(chǔ)化學(xué)，主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，掌握實(shí)驗(yàn)技能和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，能夠熟練運(yùn)用各種制圖軟件，如Excel、Origin、3D max、Auto CAD 等。 另外還要訓(xùn)練學(xué)生掌握檢測(cè)手段和現(xiàn)代的分析方法，如高效液相色譜、紫外、熒光、紅外、核磁共振氫譜、質(zhì)譜等，以提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力和學(xué)生的綜合素質(zhì)。[4]

開放性實(shí)驗(yàn)是指設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，由教師指定選題，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，自主設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，配制試劑，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。開放性實(shí)驗(yàn)主要包括諸如物理實(shí)驗(yàn)化學(xué)中的液體燃燒焓的測(cè)定、表面活性劑對(duì)蔗糖二級(jí)反應(yīng)速率的影響等都非常經(jīng)典的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等等。 這些操作可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，最終提升學(xué)生的科學(xué)研究的能力。

仿真實(shí)驗(yàn)是伴隨計(jì)算機(jī)的發(fā)展而逐步形成的一類實(shí)驗(yàn)研究的新技術(shù)。 仿真技術(shù)已經(jīng)逐漸進(jìn)入教學(xué)和科研領(lǐng)域，它是人類認(rèn)識(shí)自然界規(guī)律的新方法。 教育部鼓勵(lì)構(gòu)建高難度仿真的實(shí)驗(yàn)對(duì)象和虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)難以完成或根本不具備的實(shí)驗(yàn)功能。 仿真實(shí)驗(yàn)可以克服制藥工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的不足，可以突破高溫高壓等實(shí)驗(yàn)條件的制約來開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 這些實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生了解機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造、反應(yīng)裝置的原理，并能讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和藥學(xué)設(shè)計(jì)的整體認(rèn)識(shí)。

具體來說，制藥工程仿真實(shí)驗(yàn)包括：藥廠廠區(qū)展示、生產(chǎn)線展示、制藥設(shè)備仿真，以及生產(chǎn)線虛擬實(shí)訓(xùn)：虛擬展示生物藥、中藥及制劑生產(chǎn)線等生產(chǎn)工序的動(dòng)態(tài)過程。[5]

2.2.2 實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)

(1)師資培訓(xùn)層面。 為了保證教學(xué)質(zhì)量，要多引進(jìn)具有工程教育背景的高學(xué)歷高職稱教師，對(duì)于新引進(jìn)的專業(yè)教師，可以開展崗位培訓(xùn)，以提高其教學(xué)水平，激發(fā)教學(xué)潛能。 還可以推行“導(dǎo)師制”教學(xué)模式，讓具有豐富經(jīng)驗(yàn)的老教師，將成熟系統(tǒng)的教學(xué)方法和理念，傳授給青年教師，以此提高和強(qiáng)化新教師的專業(yè)技能。針對(duì)青年教師可以經(jīng)常舉辦“青年教師教學(xué)基本功競(jìng)賽”和“教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)評(píng)比”活動(dòng)，這些都是教師相互觀摩和交流的良好契機(jī)，類似的活動(dòng)不僅為教師提供了展示個(gè)人的平臺(tái)，而且能有效促進(jìn)教學(xué)改革與探索。[6]

對(duì)于教師成長(zhǎng)來說，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要途徑。 目前，很多地方高校很多專業(yè)教師缺乏工程教育背景，很難滿足培養(yǎng)新工科背景下應(yīng)用型人才的要求。 學(xué)校可以組織教師到省內(nèi)外相關(guān)企業(yè)交流，鼓勵(lì)教師帶隊(duì)去企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，開展教研和產(chǎn)學(xué)研對(duì)接活動(dòng)，不斷擴(kuò)大教師研究范圍和領(lǐng)域。 這些活動(dòng)一方面對(duì)于推動(dòng)企業(yè)和高校的合作可以起到積極的促進(jìn)作用；另一方面可以推動(dòng)廣大教師到相關(guān)企事業(yè)單位進(jìn)行鍛煉，教師在企事業(yè)單位學(xué)習(xí)以及產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)可以不斷提高實(shí)踐能力。

質(zhì)量工程建設(shè)是新工科背景下深化教學(xué)改革，提高高等教育質(zhì)量的重大舉措。 特別是團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，對(duì)提升教師教學(xué)水平，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提升實(shí)踐教學(xué)效果，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革具有不可替代的作用。 建立一支高素質(zhì)高質(zhì)量的師資隊(duì)伍是全面提升實(shí)踐教學(xué)水平的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的有力支撐。

(2)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)。 實(shí)習(xí)基地的建設(shè)是開展實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵。 地方高校要充分發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)，廣泛開展校地合作、校企合作，建設(shè)校外實(shí)踐基地，要廣泛開展與食品藥品管理機(jī)構(gòu)、相關(guān)制藥企業(yè)、相關(guān)單位的合作交流，充分利用社會(huì)資源，在學(xué)生參觀實(shí)習(xí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，邀請(qǐng)相關(guān)專家進(jìn)行講解，加深學(xué)生對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的理解。 在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)期間，可以采取輪崗的模式，使學(xué)生充分了解藥物生產(chǎn)的各個(gè)工藝過程，并在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程中，與企業(yè)的一線工作人員一同工作，并進(jìn)行有效交流和溝通，使學(xué)生深入了解制藥工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，提高學(xué)生解決問題的能力。 另外還可以依托制藥等相關(guān)企事業(yè)單位，通過教師應(yīng)用能力發(fā)展工作站等形式不斷深化實(shí)踐教學(xué)改革。 教師應(yīng)用能力發(fā)展工作站要不斷適應(yīng)地方應(yīng)用型高水平大學(xué)建設(shè)需要，進(jìn)一步加強(qiáng)校地、校企合作，完善應(yīng)用型教師實(shí)踐培養(yǎng)體系而創(chuàng)建的工作平臺(tái)。 它的功能包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是校地、校企合作，培養(yǎng)教師的應(yīng)用實(shí)踐能力；二是依托工作站這個(gè)平臺(tái)，利用工作站的優(yōu)勢(shì)資源，在教師的指導(dǎo)下培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。[7]

(3)國(guó)際化辦學(xué)層面。 開展多元合作培養(yǎng)。 針對(duì)全球工業(yè)信息化、經(jīng)濟(jì)全球化和競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化的趨勢(shì)，地方高校制藥工程專業(yè)要具有國(guó)際視野。 結(jié)合制藥工程專業(yè)的實(shí)際情況，可以聘請(qǐng)國(guó)外專家或者具有國(guó)外留學(xué)經(jīng)驗(yàn)的專家和教授為學(xué)生授課，引進(jìn)優(yōu)質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)資源。 還可以走國(guó)際化辦學(xué)道路，與國(guó)外大學(xué)建立合作關(guān)系，積極組織學(xué)生出國(guó)實(shí)踐，通過與國(guó)外高校開展學(xué)生短期培訓(xùn)，學(xué)分互認(rèn)，合作辦學(xué)，帶薪實(shí)習(xí)等多種形式開拓大學(xué)生海外學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)歷。

在新工科的背景下，地方應(yīng)用型高校的學(xué)科發(fā)展也需要具有國(guó)際化思維，要引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)理念，加快教育國(guó)際化、教學(xué)現(xiàn)代化的步伐。 要明確大學(xué)生海外實(shí)習(xí)實(shí)踐可以開闊視野，獲得更多的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，全方位提高實(shí)踐操作能力，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)與國(guó)際接軌。

2.2.3 綜合創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

綜合創(chuàng)新實(shí)踐模塊可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研能力、應(yīng)變力、領(lǐng)導(dǎo)力、自我管理能力和工程思維能力，它主要包括科研訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等環(huán)節(jié)。

在學(xué)生掌握一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能后，可以組成研究團(tuán)體，根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)，通過“雙向”選擇的機(jī)制確定導(dǎo)師。 以導(dǎo)師的研究方向?yàn)榛A(chǔ)，制定具體的技術(shù)路線和研究方案。 通過這種方式，既可以保證教師科研的順利開展，也可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。[8]

學(xué)科競(jìng)賽是指通過教師指導(dǎo)學(xué)生參加的教育部、教育廳、協(xié)會(huì)、學(xué)校等部門主辦的學(xué)科競(jìng)賽，如全國(guó)大學(xué)生制藥工程設(shè)計(jì)、教育廳主辦的大學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽和大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽以及學(xué)校舉辦的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。這些活動(dòng)的開展具有以下意義：提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力；提升學(xué)生的自學(xué)能力；培養(yǎng)大學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神；磨練學(xué)生的意志品質(zhì)和心理素質(zhì)，鍛煉大學(xué)生的毅力和耐力等等。

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是高校非常重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研能力、動(dòng)手能力、綜合實(shí)踐能力以及強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任意識(shí)不可或缺的環(huán)節(jié)。 在實(shí)踐教學(xué)改革的過程中要樹立一個(gè)新概念，即畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)不限于大學(xué)最后一個(gè)學(xué)年來操作，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要從高校學(xué)生一入學(xué)就要進(jìn)行準(zhǔn)備，就要有選題、有方向，當(dāng)然在日后學(xué)習(xí)過程中可以適當(dāng)調(diào)整。 另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的形式可以多樣化，在“新工科”背景下，在“創(chuàng)新”成為全民共識(shí)的趨勢(shì)下，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)不能再僅僅局限于學(xué)術(shù)論文的形式，可以大力拓展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品調(diào)查、市場(chǎng)分析等形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 另外也可以鼓勵(lì)學(xué)生積極開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作，撰寫并公開發(fā)表自己的學(xué)術(shù)論文，這些內(nèi)容都可以成為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的重要形式。