以工程實踐和科研創新能力為核心的生物制藥卓越工程師人才培養模式探索

吳旻+劉煜

摘要：為探索高校生物制藥卓越工程師人才培養模式，本文以中國藥科大學生物制藥卓越工程師專業為例，探討了如何從優化課程體系和教學內容、改革教學方法和考核方法、完善教學管理制度、培育實踐和創新能力師資等四個方面進行改革，建立起以工程實踐和科研創新能力為核心的人才培養模式，為國家培養高層次應用型生物制藥專業人才。

關鍵詞：工程實踐；科研創新；生物制藥；卓越工程師；培養模式

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章

“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項目，目的是培養一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。生物制藥產業作為21世紀最具希望和發展潛力的新興高技術產業，不僅對國民經濟的發展產生巨大的拉動作用，并且為人類的疾病防治帶來更多、更安全、更有效，甚至難以替代的手段。這種迅猛的發展對生物藥物的設計、生產和管理的高級專門技術人才有著迫切的社會需求。傳統的人才培養模式制約著我國高等學校人才培養質量的提高。高等教育擔負著培養專門人才和推動社會經濟發展的重要使命。培養大批受過良好工程教育并具有堅實基本工程素養和卓越創新能力的未來工程師是國家走新型工業化道路、建設創新型國家戰略目標的必然要求。

一、創新人才培養模式，制定生物制藥“卓越工程師”的培養目標

“卓越工程師教育培養計劃”目標的重點在于改革工程教育人才培養模式，創新高校與行業、企業聯合培養人才的機制，提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。也就是說“卓越培養計劃”要培養的是適應社會經濟發展和產業結構調整需要并具有良好的職業道德、較高的綜合素質、較強的工程實踐能力與創新精神的高級應用型人才。我們在國家通用標準的指導下，按照行業專業標準的基本要求，結合中國藥科大學的特色、辦學理念和生物制藥專業應用型卓越工程師的培養目標，制定了生物制藥專業“卓越工程師”的培養目標：培養面向基層、具有良好的職業道德，系統掌握生物制藥的理論和技能，具有扎實的化學、生命科學、醫藥學基礎，具有較強的工程實踐能力與創新意識的高級應用型人才，能在醫藥企業第一線從事生物藥物的設計制造、技術開發、應用研究和生產管理等方面工作的“現場工程師”。其核心就是工程實踐加科研創新。我校按照“卓越工程師”的要求，按照國家標準和行業標準對產業結構調整的要求和對應用型人才的需求，整體設計人才培養方案，科學制定培養“卓越工程師”的學校標準、企業標準和教學計劃，深入研究理論與實踐課程教學大綱，強化校企實習實訓基地建設，強化師資隊伍建設，建立相應的配套政策和建立質量保障體系，積極探索培養高層次生物制藥專業卓越工程師人才。作為首批國家生命科學與技術人才培養基地和生物制藥工程師計劃依托專業，生物制藥專業始終堅持把“面向生物醫藥產業，培養創新創業型人才”作為建設高層次應用型專業的指導理念。大膽嘗試校企互動合作，企業全程參與人才培養各環節，體現“本科-研究生”教育對接、“大學-生物醫藥企業”產教協同的專業建設特色，實現學校、企業、學生三贏，引領國內生物制藥人才培養模式的變革。在人才培養模式上，突出學生實踐技能的培養，并且不斷圍繞行業對人才的需求進行教學探索和改革，積極將企業反饋意見用于提升教學質量。在國內率先制定并實施以“工程實踐和科研創新”能力為核心，校企“共享師資、共建課程”為特色的“生物制藥工程師”培養計劃。

二、優化課程體系和教學內容

大學課程體系是指大學根據本校制定的人才培養目標而設計和構建的由既各自獨立又相互關聯的一組課程所構成的有機整體，是大學人才培養的主要載體，是大學教育理念付諸實踐和人才培養目標得以實現的橋梁。生物制藥專業本科階段學生主要采取“3+1”應用型工程師培養模式，實行校企聯合培養，即3年時間在校內進行理論課學習和實踐環節訓練，培養學生的基本理論、工程意識和工程實踐能力；累計1年時間在企業“真刀真槍”學習和實踐，完成基于崗位的項目課程、工程實踐以及畢業設計，培養學生的工程素質、職業素養和實踐創新能力。兩個階段的學習分別制定相應的校內培養方案和企業培養方案。對課程體系和教學內容進行了優化，主要表現在以下幾個方面：第一，在課程設置方面，強化了“工程”的概念，增加和工程領域、生產領域密切相關的課程，同時，聘請有經驗的生產企業人員進行針對性的授課。第二，早期科研訓練：學生從進入卓越工程師班開始，就配備指導教師，每位導師指導4—5名學生。學生平常要參加導師所主持的開放課題、創新課題或其他研究性課題。由導師根據學生的表現評定成績，給予相應的學分。第5—6學期讓學生輪流到生物化學、微生物制藥、生物制藥、生物信息、分子生物學等學科實驗室，在指定導師的指導下，為每個學生制定個性化的早期科研訓練計劃，讓學生盡早參與部分教師承擔的國家和省部級創新項目及企業合作項目的研究，使學生了解到不同學科的實驗技術、科研方法，開闊學科視野，拓寬思維空間，培養學生的學習能力、動手能力和創新能力。第三，充分利用我校自有的大型實訓基地，培養和強化學生的工程實踐能力。依托中國藥科大學實訓大樓的GMP生物制藥車間進行綜合實訓，包括微生物育種實訓、代謝控制發酵實訓、分離和純化實訓、生化分析檢測實訓和制劑實訓等。根據實訓項目計劃書，進行為期一個月的校內實踐。實訓期間，學生按照崗位SOP進行菌種培養、發酵、提取、分離純化、制劑等崗位的操作，了解生物制藥車間內設備的結構、工作原理及工藝過程中的常見問題及處理方法。通過校內的實訓，可以大大縮短學生從學校到生產企業之間的適應期，有利于學生在實習階段直接參與企業的生產過程。學生在實訓結束后，提交一份實習報告，結合實訓期間的表現進行綜合考核，通過考核后，獲得相應學分。第四，充分利用我校已有的校企聯合辦學的基礎和優勢，讓學生去企業中學，在企業中做，在生產實踐第一線上培養學生的動手能力、基本技能、工程綜合能力，以及表達能力、團隊合作能力等。在企業學習階段，由企業提供實訓場所，安排有經驗的工程技術人員指導學生，通過學生現場的實踐與學習，結合藥物生產全過程中的實際問題（如生物藥品生產、質量檢測、GMP實施、生產車間及生產工序的設計、施工、檢測、監理、運營、維護、管理等），使學生了解和學習醫藥企業的先進技術。

三、改革教學方法和考核方法

課程教學方法的改革和其他教學環節的實現方式不僅要保證學生有效地掌握教學內容，確保學生的能力得到培養、訓練、形成和提高，而且是保證每門課程或教學環節的目標得以實現的重要手段。

因此，根據教學內容選擇最合適的教學方法就顯得尤為重要。工程類課程的一大特點就是實踐性比較強，如采用傳統的“灌輸式”課堂授課，既不利于培養學生的形象思維能力而且學習起來也枯燥難懂。因此需要教師采用行之有效的教學方法，如基于問題的探究式學習、基于案例的討論式學習和基于項目的參與式學習等研究性學習方法。目前，針對生物制藥卓越工程師班的多門課程都在進行課程改革，以生物制藥設備課程改革為例，由于該課程實踐性強、學習難度大，教師設計了以探究式教學為導向并聯合采用案例教學法進行授課的模式。首先以探究式教學為導向，學生在課堂教學中的探究式學習應體現科學探究的特征、方法和過程，但又區別于科學家的首創性的探究，對于學生探究學習的課堂教學設計，不能脫離“學習”而盲目追求探究的形式，探究式學習的目的是掌握探究的步驟，領悟探究的方法，自主地建構知識，因此需要教師給予必要的指導，對在課堂中進行的探究式學習，必須進行精心設計；其次，聯合采用案例教學法進行授課，在教學過程中通過收集各種工程項目和科研課題的具有代表性的案例，不僅可以使學生加深對知識點的理解，還可以使學生認為自己所學的知識十分有用，大大增強了學習的興趣。也就是說，一方面始終采用以探究式教學為導向，教師始終要在啟發誘導下進行教學，以現有教材為基本探究內容，以自主學習和合作討論為前提，為學生營造出自由表達、充分質疑、深入討論的良好環境，讓學生通過個人、團隊等各種解難釋疑將所學知識用于實際問題解決；另一方面配合案例教學法，運用一些最新科研成果、工程項目或企業實例激發學生學習興趣，“以例激趣，以例說理，以例導行”，這一教學方法的改革將更好地調動學生的學習積極性，并有利于更好地理論聯系實際，有利于學生自主學習能力的培養，完善學生的知識結構。

另外，改革考核方式和評價標準也是勢在必行。我們正在探索使教師和學生均成為評價主體，因為學生是學習的主體，他們需要了解自身的進步，也需要知曉自身的不足，因此，學生也應該成為評價的主體，完成自我評價，并參與對同學的評價。這就意味著要改變教師是唯一評價者的慣例，做到評價主體的多元化。在評價形式上，我們也在探索多元化評價形式，如習題作業、問題討論、階段報告、隨堂測驗、個人展示、項目訓練、設計方案等，隨著我校網絡教學平臺的建立與完善，我們可以采用網上答卷、論文答辯、研究報告、項目設計、創新競賽等多樣化的考核方式，多角度、全方位地測量學生知識、能力和素質水平，促進人才培養。

四、完善教學管理制度

為了保證人才培養目標的實現，我們將對特色班的教學和人才培養質量進行監控與評價。建立新的教學質量評估體系，制定并實施以加強素質教育和提高創新能力為核心的教學質量評估體系，積極進行考試方式的改革，改變只重知識不重能力的考試評估方法，建立新的學生評價體系，引導學生重視能力和創新意識的培養。

同時我們還將建立畢業生質量跟蹤評價機制，跟蹤學生在企業的發展和成長，保持和畢業學生的聯系，學生畢業后根據發展需要可以到學校繼續學習深造，學校為學生構建終身教育體系。

五、培育實踐和創新能力師資

聘請優秀、成功企業家和創業者進校成為導師，為學生講授生命科學與生物技術領域最新科研成果、先進技術及產業化經驗，優化師資結構。通過學、研、產多方交流，使教師了解到本專業最新的發展動態和未來發展方向，積累豐富的實踐經驗，可以大大改變課堂教學與生產實際相脫節的弊端，有助于構建創新型醫藥學專業教師隊伍，拓寬醫藥院校的師資來源，造就一支專兼結合的高水平“雙師型”教師隊伍。

首先，與全國多家藥企廣泛合作，建設國家級、校級、院級等不同層次的校外實踐教學基地。中國藥科大學建校于1936年，是中國最早建立的以藥學研究為主的專業性高等院校，是一所歷史悠久、特色鮮明、學風優良、在藥學界享有盛譽的教育部直屬、國家“211工程”重點建設大學，與國內外多家醫藥企事業單位有著良好的合作關系，在進行科研項目合作的同時，商談實訓基地建設的可能性，爭取每年發展2—3家醫藥企業作為我們的校外實訓基地。另外，有大量的中國藥科大學校友正活躍于全國各醫藥企業的管理崗位，他們對母校懷著深深的熱愛和感激之情，希望能為母校的建設盡自己的綿薄之力。我們可加強與這部分校友的聯系，爭取他們的支持與幫助，建設更多、更優質的校外實訓基地。

其次，與企業合作開設課程，編寫教材。通過與江蘇先聲藥業有限公司、石藥集團等多方的協作和探討，制定并實施以“工程實踐和科研創新”能力為核心，以校企“共享師資、共建課程”為特色的“生物制藥卓越工程師”培養計劃。確定了適合企業需求的課程教學內容，并由企業技術人員負責課程的講授，真正實現了“將教室搬到了企業的生產車間”。

最后，培養“雙師型”教師隊伍。加強對具有發展潛質的中青年優秀人才的培養力度，通過重點培養和支持，有計劃、有步驟地培養一批中青年骨干，進一步優化教師隊伍的結構，提升教學水平。針對生物制藥發展特點，實施中青年教師海外進修計劃項目，選拔優秀的中青年教師，派往美國、英國、加拿大等發達國家學習交流，使本專業教師切實增強與國外學者的充分交流，掌握前沿科學理論和相關技術，拓寬國際視野，培養國際化人才；實施中青年教師企業進修計劃項目，選拔優秀的中青年教師，派往生物醫藥大型企業帶教交流，使本專業教師切實企業現狀和需求，在人才培養、科技創新、成果轉化等多個領域開展產學研的合作，在合作中取得共贏。

隨著我國國民經濟的快速發展，企業對人才的需求不但在層次上逐漸提高，而且對創新能力、應用能力和實際操作能力提出了更高的要求。我國正在發展生物醫藥產業，推進產業升級，因此需要一大批高層次應用型人才。我們力求培養生物制藥專業大學生創新素質，實現產、學、研更緊密、更有效的結合，實現在實踐中育人，這將有利于提高人才培養的針對性和培養人才的創造性，取得良好的育人效益。

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Talent Training Mode Explorations of Biopharmaceutical Excellence Engineers Based on the Core of Engineering Practice and Scientific Research Innovations

WU Min，LIU Yu

（School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）

Abstract：To explore talent training mode of biopharmaceutical excellent engineers，this paper takes China Pharmaceutical University biological pharmaceutical outstanding engineers majors as an example and discusses to carry on the reforms from the four aspects，includingoptimization of course systems and teaching contents，reforming teaching methods and assessment methods，perfecting teaching management system，and cultivation practice and innovation ability of teachers. The author hopes to establish talent training mode whose core is to improve engineering practice and scientific research innovation ability and train biopharmaceutical talents of high level for the country.

Key words：engineering practice；scientific research innovations；biopharmaceutical；excellence engineers；training mode