環境與制藥工程學科交叉領域人才培養的思考與實踐

史靜+陳建秋+杜瓊+廖千家驊+商景閣

【摘要】環境與制藥工程學科交叉領域人才的培養不僅可以滿足制藥企業對復合型人才的需求，解決藥企生產過程中的環境問題，而且可以促進制藥工藝技術和制藥生產管理技術的創新和發展。本文針對環境與制藥工程學科交叉領域的人才培養，分析了其必要性和意義，總結了環境學科和制藥工程學科交叉領域人才的培養方向。針對目前交叉學科人才培養主要存在的難點和問題，提出了具體對策。

【關鍵詞】交叉領域 制藥工程 環境 研究生培養

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）05-0232-02

學科交叉研究領域指的是不同學科之間相互滲透、有機結合形成的新的研究領域[1]。學科交叉領域的研究能夠解決單一學科無法解決的某些重要問題，通過對多門知識的綜合分析，多角度多途徑尋找解決問題的方法。學科交叉研究不僅僅是不同學科知識的融合，還是各種研究方法、思維方式的融合，交叉領域的研究能夠激發創新思維，站在新的層面和角度來思考和解決問題。因此，科學研究發展中的很多重大突破和重大創新是學科交叉領域的研究成果。另一方面，社會和科學發展對人才的要求越來越高，從原先具有單一學科背景知識的專業人才逐漸向具有更廣知識結構和創新思維的多學科交叉的復合型人才發展，因此，學校、導師應積極培養具有合理知識結構、靈活思維方式的創新型人才。

一、環境學科和制藥工程學科交叉領域研究的必要性及人才培養的意義

1.環境學科、制藥工程學科的研究領域

環境學科主要研究人與環境相互作用和發展規律的學科，研究人與環境之間物質、能量與信息交換過程，探尋解決環境污染、生態破壞等問題的途徑和方法，以實現兩者的和諧發展。環境科學與工程研究領域涉及環境演化規律，廢水、廢氣、廢渣的處理處置與資源化，噪聲控制和電磁輻射污染與防治[2]等多個方面。環境學科的研究領域涉及自然科學、技術科學與人文社會科學領域，是一門綜合性較強的學科。

制藥工程是研究相關理論和技術以解決制藥過程中實際問題的學科，主要研究各類藥物的制藥工藝，還包括新工藝、新設備、新品種的開發、設計、質控與優化等[3]。制藥工程學科與化學、藥學、生物學、工程學、管理學等聯系緊密。

2.兩者結合的必要性

近年來，制藥生產過程中產生的污染引起了各方面的關注，制藥工業已被國家環保規劃列入重點治理的12個行業之一，隨著2008年我國開始針對制藥工業污染物實施更為嚴格的排放標準，制藥工業污染控制已經成為新的研究熱點。如果將環境學科研究領域的污染控制方向、環境管理方向和制藥工程領域的工藝設計與優化方向、制藥工程管理方向結合起來，不僅可以從制藥工藝的源頭控制污染，實現污染的源削減，引導制藥企業綠色生產，還可以減少制藥過程中原料的浪費、幫助制藥企業通過相關認證，獲得環境和經濟的雙重效益。

3.兩者結合的優勢

環境科學與工程研究領域屬于綜合性較強的領域，具有明顯的問題導向型、交叉型特征。環境學科研究的新增長點往往是基于解決某一領域出現的實際問題，因此，兩者研究領域的結合，不僅可以幫助制藥企業解決實際問題，同時可以強化和深入環境學科領域的相關研究。

此外，兩個領域的研究均與化學、生物學、工程學、管理學等緊密聯系，兩個領域的研究有共同的理論基礎。例如環境工程中的專業基礎課程為環境工程學，其主要內容包括工程原理基礎（質量與能量守恒原理、流體力學、傳質傳熱過程等）、分離過程（沉淀、過濾、吸收和吸附）和反應工程原理（生物和化學反應動力學、計量學），這些內容也是制藥工程學中基礎課程化工原理中的重要內容。一些制藥工程中的分離技術，例如膜分離、超臨界萃取、離子交換等也是環境污染控制中去除污染物質的關鍵技術。兩者具有相同或相似的理論基礎，可以幫助兩方面的交叉研究更好的滲透和融合。

4.環境學科和制藥工程學科交叉領域人才培養的意義

環境學科和制藥工程學科交叉領域人才的培養一方面可以滿足制藥企業對復合型人才的需求，解決制藥企業生產中的實際問題，另一方面可從提高資源轉化效率、綠色生產的角度促進制藥工藝技術和制藥生產管理技術的創新和發展。

二、環境學科和制藥工程學科交叉領域研究方向

經過研究與調研，面向制藥企業生產和污染的實際問題，環境學科和制藥工程學科交叉領域的研究方向包括以下幾個方面。

（1）制藥生產過程中三廢污染控制技術與裝備研究、資源化技術研究。根據六類（發酵類制藥、化學合成類制藥、提取類制藥、中藥類制藥、生物工程類制藥和混裝制劑類）不同的制藥工藝過程，對其廢水的來源和特征進行研究和調查，考查尋求實用、有效、成本較低的制藥廢水處理方法和途徑，積極探索適合各類制藥廢水染控制技術的新工藝、新模式；針對制藥企業不同生產車間、生產過程中可能產生的氣態污染物，進行廢氣污染控制技術、工藝與裝置的研究；在遵循“減量化、資源化和無害化”的原則的條件下，在分析制藥企業廢渣產生來源和特征的基礎上，進行廢渣關鍵控制技術和裝置的設計和研究，并開發中藥類廢渣的資源化利用的新途徑。

（2）制藥企業節能減排與清潔生產研究：研究藥物合成生產工藝的改進，盡可能減少使用引起環境污染的化學原料等，加強資源回收從而減少污染源，實現生產工藝的節能減排。將“循環經濟”、“經濟、環境效益統一”、“源削減”等新型環境保護理念觀念納入到企業的實際生產中。

三、目前交叉學科人才培養主要存在的難點和問題

1.目前大部分學校采用的研究生的培養方式是單導師制。導師往往是某個學科或領域內的研究專家或學者，對本學科領域內的知識了解透徹，而缺乏其他學科知識儲備和研究思路，因此，交叉學科領域的研究生培養受到局限。

2.課程設置中的絕大部分課程仍然具有較強的單一學科性，對學科間的交叉領域關注較少，并且課程選用的教材大多是某個學科研究領域內的教材，授課教師講解的也是某個學科領域內的知識，缺乏對學生交叉學科領域研究的啟發和引導。

3.在交叉學科研究生培養過程中，雖然學生能夠接觸和了解多門學科的基本知識，但往往是知識捆綁和整合，而不是相互滲透和融合；兩門或多門學科的知識網、研究方法和思維方式并沒有得到有機的結合。

4.缺乏綜合性的創新平臺[4]。盡管一些研究生的課題和研究是針對交叉領域的，但其研究模式仍然延續著傳統的研究模式，采取專業內部、學科內部封閉研究的形式，沒有創新性的綜合平臺，各個學科之間缺乏交流。此外，目前研究生的培養體系基本是按照行政系統的建立的，因此由于導師、資金、設備、實驗室分屬于不同的院系[5]，學術團隊、實驗平臺的建設往往局限于某個學科或專業內部，研究團隊的發展往往是單中心逐步向外擴大的方式，缺乏多中心之間的來往和交流。

四、環境學科和制藥工程學科交叉領域人才培養的對策

針對目前交叉學科人才培養主要存在的難點和問題、根據環境學科和制藥工程學科的特點，提出交叉學科領域人才培養的對策。

1.課程的設置上要注重多學科性。交叉學科領域人才的培養是需要在扎實的背景知識下尋找到兩種學科有機的交匯點，因此在課程設置中，要提高兩者共同基礎課程的要求，學生對于兩門學科的相關知識均要有扎實的掌握。

2.課程的教學過程中要注重環境學科和制藥工程學科的交叉領域。在課程的教學過程中，兩個學科的導師可以共同參與授課，從不同的角度對課程知識點進行講解，激發學生對交叉學科領域的研究興趣，鼓勵學生在學習的過程中多角度多層面的進行思考和分析，提高學生的創新能力；此外，課程相應的教材設置也非常關鍵，對于交叉研究領域的相關課程可以試用相關的特色講義，融合兩門學科的相關知識，便于學生發現兩者的結合點進行深入研究；

3.導師層面要進行多學科的交流與融合。交叉學科領域人才的培養，特別是研究生的培養中，導師的啟發、引導和幫助有著關鍵的作用。如果導師不注重多學科課題研究、不注重與其他領域導師、專家互動和交流，研究生的研究思路就較為狹窄、封閉。因此，應該從導師層面加強互動和交流。對于研究生在學科交叉領域的具體研究課題，可以采取兩個學科的導師聯合指導的模式，一方面導師之間通過研究生的研究課題作為橋梁聯系在一起，有更多的交流和合作，解決單一學科無法解決的理論和實際問題，另一方面研究生可以汲取兩方面的相關知識，在交叉領域迸發出新的理念和想法。

4.建立多學科交叉的創新平臺。多學科在同一平臺中開展研究有利于各領域的交流和合作，提升創新能力。中國藥科大學工學院針對環境學科和制藥工程學科交叉領域創建了制藥工程及三廢處理研究中心，有力的促進了兩學科交叉和融合，導師與導師、研究生與研究生之間可以通過平臺進行合作和交流。

5.進行校企聯合培養。環境學科和制藥工程學科都是實踐性較強的學科，在進行校企聯合培養的過程中，一方面可以鍛煉復合型人才的實踐能力，另一發面可以發現制藥企業需要解決的、涉及兩個領域的實際問題，擴大交叉領域研究的范圍。

6.積極邀請專家開展學術講座，鼓勵學生多參加跨學科的學術交流活動。邀請環境領域、制藥工程領域的相關專家來學校學院開展學術交流活動，并且相關通知通過學校網站或創新平臺發布，打破院系或學科專業的壁壘，讓更多不同研究領域的研究生可以跨學科進行學術交流、參與學術活動。

五、結語

針對制藥工程與環境學科交叉領域的人才培養，筆者分析了其必要性和意義，并總結了環境學科和制藥工程學科交叉領域人才的具體培養方向。針對目前交叉學科人才培養主要存在的難點和問題，從課程設置、教學安排、導師層面、創新平臺、校企聯合培養和學術交流幾個方面提出了具體對策。

參考文獻：

[1]高久群，鄭華，余全紅， 等. 交義學科設置和研究生培養的實踐與思考-以中山大學為例[J]. 高教論壇，2015，（2）：98-101.

[2]東南大學環境科學與工程學科簡介，http：//power.seu.edu. cn/27/ef/c9351a75759/page.htm.

[3]李妍，許暉，王娣，等. 制藥工程專業學科建設的研究與實踐，廣州化工，2013，（2）：132-133.

[4]張于賢，趙艷艷，林青霞. 交叉學科研究生培養模式的影響因素分析，中國管理信息化，2009，（23）：114-115.

[5]羅贊星，韓海校，毛亞男. 交叉學科研究生培養的思考與實踐—以腦科學為例，西北醫學教育，2016，（24）：407-409.

作者簡介：

史靜（1984-），女，漢族，江蘇南京人，中國藥科大學工學院，講師。