工程教育認證背景下制藥工程專業工程設計能力培養體系的構建和探索

范於菟,羅華軍,程 凡,劉祈星,陳永盛,王慧敏

(三峽大學 生物與制藥學院,湖北 宜昌 443002)

工程教育認證是國際通行的工程教育保障制度，是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。2016年我國正式加入華盛頓協議，這對于全面提高我國的高等工程教育質量具有重要的戰略意義[1]。制藥工程專業是培養從事藥品制造的高素質工程技術人才的工科專業，涉及化學、藥學、工程學、生物學等多個學科。制藥工程專業的培養目標中特別強調培養學生的工程設計能力以及解決復雜工程問題的能力，這也是工程教育認證通用標準的基本要求。工程類專業要與國際接軌，接受工程教育認證，這無疑使得工程教育面臨新的挑戰，學生的工程實踐能力需要進一步提升。本文從教師隊伍建設、課程體系建設、學科競賽、實踐教學等方面分析了存在的問題并提出了改進措施，探索制藥工程專業工程設計能力培養體系的構建。

1 以提高工程教育教學質量為目標，完善教師隊伍建設

在開辦制藥工程專業的院校中，除傳統的工科背景較強的院校外，其余大多數院校都存在教師工程教育背景缺乏、工程能力弱的現象。因此，為確保學生的工程素質和工程教育質量，需建設結構合理的師資隊伍。一方面，可充分利用現有的人才引用政策，大力引進高水平具有工程教育背景和企業實踐經歷的制藥工程專門高級人才。另一方面，加強教師的工程實踐培訓，鼓勵教師去企業掛職鍛煉開展相關工程實踐工作。對于青年教師，可考慮將企業工程實踐掛職鍛煉設置為職稱晉升的必要條件。此外，還可與企業開展固定的合作，聘請企業專家、工程師和“雙師型”教師給學生開展系列講座、講學。可采用專題式、案例式的教學方式，參與到相關課程的教學中，講解企業遇到的實際工程問題及解決措施。

2 以培養學生工程能力為導向，建立“工程課程群”體系

《華盛頓協議》倡導以產出為導向(Outcome Based Education，OBE)的教育理念，OBE理念的要求最終落在解決復雜工程實際問題上[2]。因此，為貫徹工程教育認證的核心教育理念，構建符合工程教育認證標準的人才培養體系，需要對制藥工程專業的課程體系進行改革。表1所列為三峽大學制藥工程專業所開設的工程課程。在滿足國標基礎上，加重工程設計類課程所占比重。從化工原理課程設計到專業綜合實訓、藥物制劑工程、制藥設備及工程設計，再到最后的畢業設計作品的完成，讓學生分階段、逐漸深入的完成設計作品。通過這些工程課程的學習，完成對學生從最初工程意識的培養，到工程設計能力的提升，到最后全面、系統的掌握制藥工程專業所需的工程素質。

表1 制藥工程專業開設的工程設計類課程

表1(續)

3 以學科競賽為抓手，提升學生工程設計能力

設計教育是高等工程教育的核心與精髓，是培養未來工程師思維和工作方式的重要載體。制藥工程專業可參與的具有鮮明的工程實踐特色的學科競賽主要為，全國大學生制藥工程設計競賽和全國大學生化工設計競賽。歷屆競賽題目的設計任務書，均來自于制藥、化工生產實際的工程項目，經過了技術支持方和制藥、化工行業專家的審定，能較好的體現參賽隊伍的工程設計水平[3]。高校學生參加各類設計類學科競賽，有助于拓展知識面和綜合能力。設計競賽為參賽學生提供了一個實際的藥品生產設計項目訓練，可鍛煉學生的實踐能力、設計能力、學習能力和團隊合作精神，有利于培養、篩選出具有較高工程實踐潛能的學生。筆者所在學校的制藥工程專業學生，在校期間一般會參加2～3次競賽，經過多次參賽，強化工程設計能力，取得較好的成績。學生參與度高，歷年均獲得國家級獎項2～3項。通過積極組織學生參加此類設計競賽，使學生整體的工程設計水平得到一定的提升。在平時的工程設計類課程的教學中，也在積極探索“以賽促學、以賽促教”的教學改革模式，以期能將學科競賽與工程設計類的課程較好的融合，達到提高人才培養質量的目標。

4 以實踐教學為手段，提高學生解決實際復雜工程問題的能力

制藥工程是實踐性和應用性極強的工程類專業，因此在人才培養過程中，實踐教學是極為重要的環節。實踐環節包括實驗、工程設計、實習、畢業設計(論文)、科技創新和社會實踐等多種形式。首先，校內已建成的工程實訓中心、湖北省現代中成藥物制備工程技術研究中心、湖北省食品膠體工程技術研究中心等平臺可滿足基本的工程訓練和工程意識的培養。其次，由于校內的實體平臺的藥物類型、制劑類型、工藝過程具有一定的局限性。因此，建立了虛擬仿真平臺，充分發揮網絡信息資源，引導學生在虛擬的實踐平臺中得到學習和鍛煉，拓寬學生實踐學習的機會和條件。此外，學校積極與人福醫藥、安琪酵母等多家知名企業達成長期合作協議，聯合建成生產實習基地，并建有“三峽大學-安琪生物技術研究院”、“三峽大學-人福生物醫藥研究院”等共建研發平臺。豐富學生的實習、實踐機會。學院每年還會組織大三學生到中國藥科大學GMP實訓中心進行培訓。通過校外這些實踐和培訓，學生可接觸到較全面的各類機型的生產設備實物、生產線，以及公用工程設施，并能了解到“三廢”處理及環保相關的要求。能夠為學生提供真實的生產環境，能更好地理解生產中可能出現的問題及解決復雜工程問題的辦法。通過上述實體實踐平臺、虛擬仿真平臺、校外實訓基地相結合的實踐教學模式，可有效的提高學生對復雜工程問題的解決能力，可確保工程教育的質量和效果。

5 結語

制藥工程專業是個實踐性很強的工科專業，應注重培養學生的工程設計能力，使其能解決復雜工程問題。本文從教師隊伍建設、課程體系建設以及學科競賽、實踐教學等方面，對本專業學生工程設計能力的培養進行了有益探索。