新工科背景下制藥工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革

吳學(xué)文 熊艷 王威燕

[摘 要] 未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要新型工科人才支撐。面向“新工科”創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)，我們針對傳統(tǒng)“制藥分離工程”課程教學(xué)形式單一、工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱及學(xué)生積極性不高等特點(diǎn)，以興趣為導(dǎo)向，圍繞培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才目標(biāo)，開展了包括改革教學(xué)方式、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容以及加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐活動等一系列教學(xué)改革，探索新工科背景下的制藥工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式?！爸扑幏蛛x工程”教學(xué)實(shí)踐探索受到學(xué)生的積極反饋，并取得了顯著的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞] 制藥工程;制藥分離工程;教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 2020年度湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘雙萬計(jì)劃背景下工業(yè)藥劑學(xué)線上線下混合式‘金課的建設(shè)和實(shí)踐”（HNJG-2020-0219）;2020-2021年度湘潭大學(xué)第十一批教學(xué)改革研究項(xiàng)目“興趣驅(qū)動制藥工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革和實(shí)踐”;2020年度湖南省新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新工科多方協(xié)同構(gòu)建化工類學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺”（湘教通〔2020〕90號）

[作者簡介] 吳學(xué)文（1974—），男，湖南邵陽人，理學(xué)博士，湘潭大學(xué)化工學(xué)院副教授，主要從事中藥等復(fù)雜體系質(zhì)量與安全控制技術(shù)研究;熊 艷（1974—），女，湖南長沙人，理學(xué)博士，湘潭大學(xué)化工學(xué)院副教授（通信作者），主要從事中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究。

[中圖分類號] G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）24-0081-04? ?[收稿日期] 2021-02-28

隨著工業(yè)革命4.0時代的到來，工業(yè)時代的快速變革正催生具備工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力較強(qiáng)的“新工科”人才[1-4]。在此背景下，迫切需要高校，尤其是工科優(yōu)勢高校探索“新工科”人才培養(yǎng)模式，夯實(shí)、強(qiáng)化“新工科”建設(shè)與發(fā)展。2017年以來，教育部積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，并取得了較好的成果與進(jìn)展[5，6]。在國際競爭新形勢下，“新工科”建設(shè)要面向未來，注重內(nèi)涵[7，8]。筆者以“制藥分離工程”課程教學(xué)模式改革為例，探索新工科背景下的制藥工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐。

“制藥分離工程”是制藥工程專業(yè)的核心課程，是制藥工程技術(shù)學(xué)科的重要組成部分。通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握藥物提取、分離純化的理論與技術(shù)，并且能夠針對待分離體系中的有效成分與共存雜質(zhì)在物理、化學(xué)或生物學(xué)性質(zhì)上的差異，運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)分離技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的分離純化工藝路線或改造現(xiàn)有工藝，解決藥物分離中的復(fù)雜工程問題。針對傳統(tǒng)的“制藥分離工程”教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段的不足，我們參照“新工科”背景下人才培養(yǎng)的教學(xué)理念，以人才培養(yǎng)為基石，圍繞工程教育改革的新理念、新模式、新方法、新手段，探索“制藥分離工程”課程教學(xué)模式的優(yōu)化與創(chuàng)新。

一、“制藥分離工程”教學(xué)中面臨的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容亟待優(yōu)化

制藥行業(yè)發(fā)展迅速，藥物品種、藥品生產(chǎn)工藝、制藥設(shè)備不斷更新?lián)Q代，制藥分離工程也取得了長足的進(jìn)步，涌現(xiàn)出許多新技術(shù)與新工藝。例如，超濾法、高速離心法等新的分離純化方法得到了廣泛的推廣應(yīng)用，極大地推動了醫(yī)藥現(xiàn)代化進(jìn)程。但“制藥分離工程”現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容涉及新型分離方法較少，不能全面展示現(xiàn)代藥物分離技術(shù)與工藝模式，所以需要及時調(diào)整“制藥分離工程”的教學(xué)內(nèi)容，針對不符合要求的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新與修訂。同時，“制藥分離工程”課程中的吸收、精餾和萃取等內(nèi)容在化工原理中已講授過。受學(xué)時所限，需優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將化工原理中已講授過的內(nèi)容不列入課堂講授的重點(diǎn)，課堂講授內(nèi)容側(cè)重新知識、新方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

（二）工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

制藥工程專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，需要具備滿足行業(yè)要求的制藥設(shè)計(jì)及實(shí)踐操作能力。近年來，我國制藥工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系改革、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)與實(shí)習(xí)基地建設(shè)等方面進(jìn)行了深入改革并取得了一定成績[9-11 ]。但仍面臨著一些有待完善的問題，如實(shí)踐教學(xué)方式固定化、模式化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備更新不及時，學(xué)生參與程度不高，實(shí)踐能力、分析能力得不到全面培養(yǎng)，普遍缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?！爸扑幏蛛x工程”是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，運(yùn)用該門課程掌握的知識和技能，學(xué)生將來可以從事化學(xué)制藥、生物制藥、天然產(chǎn)物、精細(xì)化工以及相關(guān)領(lǐng)域分離、提純的研究與開發(fā)工作。但是，由于書本上所學(xué)的理論知識較為抽象，加之工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生普遍缺乏工程實(shí)踐體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，工程意識不足，導(dǎo)致理論和實(shí)踐脫鉤，不能綜合利用專業(yè)知識對分離純化工藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，解決實(shí)際工程問題的能力不足。

（三）學(xué)習(xí)興趣與積極性不足

“制藥分離工程”涉及較多的傳遞理論、分離工藝流程、工程單元操作。該課程開始在第5學(xué)期，尚未開展認(rèn)識實(shí)習(xí)，學(xué)生大多未見過制藥分離設(shè)備，對于制藥分離原理及工藝技術(shù)參數(shù)控制缺乏直觀感受。大部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按照既定的流程、設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行操作，教學(xué)模式的固化，也導(dǎo)致了學(xué)生主動參與程度不高。此外，由于制藥行業(yè)的特殊性，學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中對相關(guān)的分離工藝、制藥分離設(shè)備無法進(jìn)行深層次的分析和操作，缺乏整體認(rèn)識[ 12 ]。

二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐

（一）結(jié)合專業(yè)優(yōu)勢，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新與優(yōu)化

根據(jù)制藥行業(yè)的特點(diǎn)，教師隨時關(guān)注現(xiàn)代藥物分離技術(shù)的動態(tài)，及時調(diào)整優(yōu)化“制藥分離工程”的教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)講授制藥分離中的新方法、新技術(shù)、新型設(shè)備與理論。湘潭大學(xué)制藥工程專業(yè)主要是以湖南省重點(diǎn)學(xué)科、湖南省“十二五”優(yōu)勢特色重點(diǎn)學(xué)科、化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科為依托而建立，化工基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)力雄厚。在講授制藥分離工程之前，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“化工原理”等化工課程，其中涉及吸收、精餾和萃取等常規(guī)分離方法。因此，在“制藥分離工程”的教學(xué)過程中，我們整合了化工原理與“制藥分離工程”的教學(xué)內(nèi)容，著重講授固液萃取、雙水相萃取、膜分離、離子交換、超臨界流體萃取等章節(jié)內(nèi)容。本校制藥工程專業(yè)側(cè)重于化工制藥與中藥制藥，在教學(xué)活動中，教師重點(diǎn)講授制藥工程領(lǐng)域常用分離技術(shù)及新型分離技術(shù)的原理、方法、工藝及其應(yīng)用，力求突出本專業(yè)的特色。例如，突出介紹超臨界流體萃取、液—固萃取、膜分離等分離方法在制藥行業(yè)的應(yīng)用。