新工科背景下地方應用型高校制藥工程專業實踐教學研究

徐 涵

(黃山學院 化學化工學院， 安徽 黃山245041)

“新工科”是指為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017 年以來，國家積極推進的新型工科建設。 目前工程教育與產業發展緊密聯系、相互支撐，其影響之一就是要求工程教育類專業培養的大學生具有更高水平的創新能力、實踐操作能力，因此各高校工程教育類專業都面臨新形勢、新挑戰、新機遇。[1]

制藥工程專業是以培養從事藥品制造的高素質工程技術人才為目標的工科專業，是工程教育類專業的重要組成部分。 由于近幾年制藥工業發展迅猛，制藥工程專業逐漸成為高校中的熱門專業，各高校也都非常重視該專業的發展。 結合新工科建設的大環境，制藥工程專業的培養方案和課程體系都需要不斷修訂，修訂中要不斷突出創新能力、實踐能力的培養。[2]

1 地方應用型高校制藥工程專業實踐教學改革的目的和原則

1.1 改革的目的

從地方高校發展和學科專業建設的角度來看，“新工科”是目前高校辦學的發展方向和趨勢，地方應用型高校要想抓住機遇，乘勢而為，就要跟上時代步伐，只有這樣才能站穩腳跟，脫穎而出。 否則一些地方應用型高校就會逐漸落伍，甚至被淘汰。 地方應用型高校對制藥工程專業實踐教學進行綜合改革，可以不斷提升學科專業建設水平，進而提煉學校辦學特色，最終提高學校辦學水平，拓展學校的生存空間。

從高校教師和學生自身發展角度來看，高校教師是學校的教學主體，他們需要不斷了解掌握學科最新研究成果，開拓自身研究領域，掌握前沿學科理論，否則高校教師就不能滿足教學需求，最終局限于自身有限的學識，做一個教書匠，而不能做學生的領路人。 學生是學習過程的主體，學生要通過不斷學習來充實自己，不斷接觸新思想、新概念，不斷培養自己的創新意識和動手能力，才能更好地服務社會，否則高校培養出的學生就不能適應社會發展，不能為社會發展作出自己的貢獻。 進行相關的實踐教學改革不僅可以改善教師的知識結構，還可以鍛煉學生的思維能力，提升學生的操作能力，最終實現畢業生能夠掌握新知識，勝任自己工作。

1.2 改革的原則

(1)循序漸進原則。 地方應用型高校對制藥工程專業實踐教學模式的改革不是對原來實踐教學模式的全盤否定，而是不斷地完善。 “新工科”建設沒有現成的經驗，是一個新事物，實踐教學關系到廣大學生的切身利益，關系到學校的發展，關系到社會的進步。 對制藥工程專業的實踐教學改革不能出現重大失誤，因此要做到穩中求進，遵循學科發展規律，堅持循序漸進的原則。

(2)與時俱進原則。 “新工科”是一個不斷發展的概念，隨著社會的發展，以后還會不斷出現新的事物，新的思維，新的概念。 對制藥工程專業實踐教學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，緊跟時代步伐，完善學科體系建設，建設全方位的實踐教學體系，滿足社會發展、產業革命的需求。

(3)因地制宜原則。 各地方高校都有自己的辦學特色，對制藥工程專業實踐教學的改革不能做到“千校一面”“千篇一律”。 具體工作中要堅持因地制宜的原則，各高校在實踐教學改革的過程中要看清自身優勢，認識自身缺陷，真正做到揚長避短。 進行實踐教學改革的目的就是各高校要根據自身情況，滿足高校學生多方面需求，建立多層次、交叉立體式實踐教學模式。

2 地方應用型高校制藥工程專業實踐教學改革的措施

2.1 完善制藥工程培養方案

培養方案是一個專業發展的指南針，是行動綱領。 培養方案具有指導性，根據社會的變革，培養方案每年都需要修訂。 地方高校要主動對接新一輪科技革命與產業變革，積極參與“新工科建設活動”，結合工程教育專業認證，引進國外先進教學觀念，進一步明確學科發展方向，堅持走地方性、應用型、國際化的發展方向。[3]要實現這一目標，就要體現在專業的培養方案上，具體落實在課程體系的比例分配和結構調整上，最后實現優化課程內容，提升學生操作能力。 目前的制藥工程專業的課程體系由“四大化學”、化工CAD 制圖、化工原理、藥物分析、藥理學、藥物合成反應、工業藥劑學、醫學數理統計方法、制藥分離工程、制藥工藝學、藥物化學、天然藥物化學、制藥設備與車間設計等課程組成。 今后的發展方向是工科類課程和交叉學科類課程比例上升，藥學類課程的比例下降。 學生既學習了藥學專業和工科專業的課程，又學習了制藥工程專業的課程。 在教學中要注意藥學工程和化學工程類課程的銜接，結合生產實踐進行相關知識的講解。 例如，針對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，性質鑒定等環節的實習實訓。 把藥學知識融合在化工原理的課程設計中，突出制藥工程的特點，并能讓學生熟悉制藥工程領域的新設備和新技術。

2.2 完善原有的實踐教學模式，開拓新的實踐教學途徑

制藥工程專業是一門實踐性較強的學科，實踐教學質量的優劣直接關系到培養目標的實現。 實踐教學主要分為課程實踐教學、實訓實踐教學和綜合創新實踐教學等環節。

2.2.1 課程實踐教學

課程實踐教學主要包括基礎實驗、開放性實驗和仿真實驗三大部分。 課程實踐教學目的是讓學生掌握基本實驗技能和方法，融會貫通各學科化學知識，提高學生的實驗動手能力。 基礎實驗包括四大基礎化學，主要是驗證性實驗和綜合性實驗，加深學生對基礎理論知識的理解，掌握實驗技能和處理實驗數據的能力，能夠熟練運用各種制圖軟件，如Excel、Origin、3D max、Auto CAD 等。 另外還要訓練學生掌握檢測手段和現代的分析方法，如高效液相色譜、紫外、熒光、紅外、核磁共振氫譜、質譜等，以提高理論聯系實際的能力和學生的綜合素質。[4]

開放性實驗是指設計性的實驗，由教師指定選題，要求學生查閱相關文獻資料，自主設計合理的實驗方案，選擇實驗藥品和儀器，配制試劑，再進行實驗操作，觀察實驗現象并記錄實驗數據，最后撰寫實驗報告。開放性實驗主要包括諸如物理實驗化學中的液體燃燒焓的測定、表面活性劑對蔗糖二級反應速率的影響等都非常經典的設計性實驗等等。 這些操作可以提高學生分析問題和解決問題的能力，最終提升學生的科學研究的能力。

仿真實驗是伴隨計算機的發展而逐步形成的一類實驗研究的新技術。 仿真技術已經逐漸進入教學和科研領域，它是人類認識自然界規律的新方法。 教育部鼓勵構建高難度仿真的實驗對象和虛擬實驗環境，實現真實實驗難以完成或根本不具備的實驗功能。 仿真實驗可以克服制藥工程實訓教學中的不足，可以突破高溫高壓等實驗條件的制約來開展實驗教學。 這些實驗能讓學生了解機械設備的構造、反應裝置的原理，并能讓學生加強對專業知識的理解和藥學設計的整體認識。

具體來說，制藥工程仿真實驗包括：藥廠廠區展示、生產線展示、制藥設備仿真，以及生產線虛擬實訓：虛擬展示生物藥、中藥及制劑生產線等生產工序的動態過程。[5]

2.2.2 實訓實踐教學

(1)師資培訓層面。 為了保證教學質量，要多引進具有工程教育背景的高學歷高職稱教師，對于新引進的專業教師，可以開展崗位培訓，以提高其教學水平，激發教學潛能。 還可以推行“導師制”教學模式，讓具有豐富經驗的老教師，將成熟系統的教學方法和理念，傳授給青年教師，以此提高和強化新教師的專業技能。針對青年教師可以經常舉辦“青年教師教學基本功競賽”和“教學優秀獎評比”活動，這些都是教師相互觀摩和交流的良好契機，類似的活動不僅為教師提供了展示個人的平臺，而且能有效促進教學改革與探索。[6]

對于教師成長來說，產、學、研相結合是應用型人才培養的重要途徑。 目前，很多地方高校很多專業教師缺乏工程教育背景，很難滿足培養新工科背景下應用型人才的要求。 學校可以組織教師到省內外相關企業交流，鼓勵教師帶隊去企業進行生產實習，開展教研和產學研對接活動，不斷擴大教師研究范圍和領域。 這些活動一方面對于推動企業和高校的合作可以起到積極的促進作用；另一方面可以推動廣大教師到相關企事業單位進行鍛煉，教師在企事業單位學習以及產學研活動可以不斷提高實踐能力。

質量工程建設是新工科背景下深化教學改革，提高高等教育質量的重大舉措。 特別是團隊項目，對提升教師教學水平，加強師資隊伍建設，提升實踐教學效果，推進實踐教學改革具有不可替代的作用。 建立一支高素質高質量的師資隊伍是全面提升實踐教學水平的關鍵，也是培養高素質應用型人才的有力支撐。

(2)校外實習基地建設。 實習基地的建設是開展實踐教學的關鍵。 地方高校要充分發揮地域優勢，廣泛開展校地合作、校企合作，建設校外實踐基地，要廣泛開展與食品藥品管理機構、相關制藥企業、相關單位的合作交流，充分利用社會資源，在學生參觀實習以及生產實習過程中，邀請相關專家進行講解，加深學生對各個環節的理解。 在實習實訓期間，可以采取輪崗的模式，使學生充分了解藥物生產的各個工藝過程，并在生產實習的過程中，與企業的一線工作人員一同工作，并進行有效交流和溝通，使學生深入了解制藥工程專業的發展現狀和趨勢，提高學生解決問題的能力。 另外還可以依托制藥等相關企事業單位，通過教師應用能力發展工作站等形式不斷深化實踐教學改革。 教師應用能力發展工作站要不斷適應地方應用型高水平大學建設需要，進一步加強校地、校企合作，完善應用型教師實踐培養體系而創建的工作平臺。 它的功能包括兩個方面的內容，一是校地、校企合作，培養教師的應用實踐能力；二是依托工作站這個平臺，利用工作站的優勢資源，在教師的指導下培養學生的實踐能力、創新能力。[7]

(3)國際化辦學層面。 開展多元合作培養。 針對全球工業信息化、經濟全球化和競爭國際化的趨勢，地方高校制藥工程專業要具有國際視野。 結合制藥工程專業的實際情況，可以聘請國外專家或者具有國外留學經驗的專家和教授為學生授課，引進優質的實踐教學資源。 還可以走國際化辦學道路，與國外大學建立合作關系，積極組織學生出國實踐，通過與國外高校開展學生短期培訓，學分互認，合作辦學，帶薪實習等多種形式開拓大學生海外學習實踐經歷。

在新工科的背景下，地方應用型高校的學科發展也需要具有國際化思維，要引進國外先進的教學理念，加快教育國際化、教學現代化的步伐。 要明確大學生海外實習實踐可以開闊視野，獲得更多的專業知識和經驗，全方位提高實踐操作能力，實現教育教學與國際接軌。

2.2.3 綜合創新實踐教學

綜合創新實踐模塊可以培養學生的創新思維、科研能力、應變力、領導力、自我管理能力和工程思維能力，它主要包括科研訓練、學科競賽和畢業論文(設計)等環節。

在學生掌握一定的專業基礎知識和實驗技能后，可以組成研究團體，根據自己的興趣和特長，通過“雙向”選擇的機制確定導師。 以導師的研究方向為基礎，制定具體的技術路線和研究方案。 通過這種方式，既可以保證教師科研的順利開展，也可以提高學生的動手能力和創新意識。[8]

學科競賽是指通過教師指導學生參加的教育部、教育廳、協會、學校等部門主辦的學科競賽，如全國大學生制藥工程設計、教育廳主辦的大學生化學競賽和大學生數學競賽以及學校舉辦的大學生創新創業大賽等。這些活動的開展具有以下意義：提高學生的創新能力和動手能力；提升學生的自學能力；培養大學生競爭意識和團隊合作精神；磨練學生的意志品質和心理素質，鍛煉大學生的毅力和耐力等等。

畢業設計(論文)是高校非常重要的實踐教學環節，是培養和提高學生的科研能力、動手能力、綜合實踐能力以及強化社會責任意識不可或缺的環節。 在實踐教學改革的過程中要樹立一個新概念，即畢業設計(論文)不限于大學最后一個學年來操作，畢業設計(論文)要從高校學生一入學就要進行準備，就要有選題、有方向，當然在日后學習過程中可以適當調整。 另外，畢業設計(論文)的形式可以多樣化，在“新工科”背景下，在“創新”成為全民共識的趨勢下，學生的畢業設計(論文)不能再僅僅局限于學術論文的形式，可以大力拓展產品設計、產品調查、市場分析等形式的畢業設計。 另外也可以鼓勵學生積極開展相關實驗實踐操作，撰寫并公開發表自己的學術論文，這些內容都可以成為畢業設計(論文)的重要形式。