新工科背景下制藥工程創新人才培養模式改革

吳學文 熊艷 王威燕

[摘 要] 未來新興產業和新經濟發展迫切需要新型工科人才支撐。面向“新工科”創新人才培養的目標，我們針對傳統“制藥分離工程”課程教學形式單一、工程實踐環節薄弱及學生積極性不高等特點，以興趣為導向，圍繞培養具有工程實踐能力、創新能力的高素質復合型人才目標，開展了包括改革教學方式、優化教學內容以及加強創新實踐活動等一系列教學改革，探索新工科背景下的制藥工程創新人才培養模式。“制藥分離工程”教學實踐探索受到學生的積極反饋，并取得了顯著的教學效果。

[關鍵詞] 制藥工程;制藥分離工程;教學改革

[基金項目] 2020年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“‘雙萬計劃背景下工業藥劑學線上線下混合式‘金課的建設和實踐”（HNJG-2020-0219）;2020-2021年度湘潭大學第十一批教學改革研究項目“興趣驅動制藥工程專業創新型人才培養模式改革和實踐”;2020年度湖南省新工科研究與實踐項目“新工科多方協同構建化工類學生工程實踐創新平臺”（湘教通〔2020〕90號）

[作者簡介] 吳學文（1974—），男，湖南邵陽人，理學博士，湘潭大學化工學院副教授，主要從事中藥等復雜體系質量與安全控制技術研究;熊 艷（1974—），女，湖南長沙人，理學博士，湘潭大學化工學院副教授（通信作者），主要從事中藥藥效物質基礎研究。

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

隨著工業革命4.0時代的到來，工業時代的快速變革正催生具備工程實踐能力和創新能力較強的“新工科”人才[1-4]。在此背景下，迫切需要高校，尤其是工科優勢高校探索“新工科”人才培養模式，夯實、強化“新工科”建設與發展。2017年以來，教育部積極推進“新工科”建設，并取得了較好的成果與進展[5，6]。在國際競爭新形勢下，“新工科”建設要面向未來，注重內涵[7，8]。筆者以“制藥分離工程”課程教學模式改革為例，探索新工科背景下的制藥工程創新人才培養模式改革與實踐。

“制藥分離工程”是制藥工程專業的核心課程，是制藥工程技術學科的重要組成部分。通過該門課程的學習，學生應掌握藥物提取、分離純化的理論與技術，并且能夠針對待分離體系中的有效成分與共存雜質在物理、化學或生物學性質上的差異，運用所學的有關分離技術，設計合理的分離純化工藝路線或改造現有工藝，解決藥物分離中的復雜工程問題。針對傳統的“制藥分離工程”教學模式、教學方法、教學手段的不足，我們參照“新工科”背景下人才培養的教學理念，以人才培養為基石，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”課程教學模式的優化與創新。

一、“制藥分離工程”教學中面臨的問題

（一）教學內容亟待優化

制藥行業發展迅速，藥物品種、藥品生產工藝、制藥設備不斷更新換代，制藥分離工程也取得了長足的進步，涌現出許多新技術與新工藝。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用，極大地推動了醫藥現代化進程。但“制藥分離工程”現有的教學內容涉及新型分離方法較少，不能全面展示現代藥物分離技術與工藝模式，所以需要及時調整“制藥分離工程”的教學內容，針對不符合要求的教學內容進行更新與修訂。同時，“制藥分離工程”課程中的吸收、精餾和萃取等內容在化工原理中已講授過。受學時所限，需優化教學內容，將化工原理中已講授過的內容不列入課堂講授的重點，課堂講授內容側重新知識、新方法的學習與應用。

（二）工程實踐環節薄弱

制藥工程專業是一門實踐性很強的學科，需要具備滿足行業要求的制藥設計及實踐操作能力。近年來，我國制藥工程專業在人才培養模式、課程體系改革、教學內容、實踐教學與實習基地建設等方面進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，如實踐教學方式固定化、模式化，實驗教學設備更新不及時，學生參與程度不高，實踐能力、分析能力得不到全面培養，普遍缺乏工程實踐經驗。“制藥分離工程”是一門實踐性和應用性很強的課程，運用該門課程掌握的知識和技能，學生將來可以從事化學制藥、生物制藥、天然產物、精細化工以及相關領域分離、提純的研究與開發工作。但是，由于書本上所學的理論知識較為抽象，加之工程實踐環節薄弱，學生普遍缺乏工程實踐體驗和經驗，工程意識不足，導致理論和實踐脫鉤，不能綜合利用專業知識對分離純化工藝進行合理設計，解決實際工程問題的能力不足。

（三）學習興趣與積極性不足

“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學期，尚未開展認識實習，學生大多未見過制藥分離設備，對于制藥分離原理及工藝技術參數控制缺乏直觀感受。大部分實驗教學均為驗證性實驗，學生只需按照既定的流程、設定好的參數進行操作，教學模式的固化，也導致了學生主動參與程度不高。此外，由于制藥行業的特殊性，學生在實習過程中對相關的分離工藝、制藥分離設備無法進行深層次的分析和操作，缺乏整體認識[ 12 ]。

二、創新人才培養模式改革與實踐

（一）結合專業優勢，進行教學內容的創新與優化

根據制藥行業的特點，教師隨時關注現代藥物分離技術的動態，及時調整優化“制藥分離工程”的教學內容，重點講授制藥分離中的新方法、新技術、新型設備與理論。湘潭大學制藥工程專業主要是以湖南省重點學科、湖南省“十二五”優勢特色重點學科、化學工程與技術學科為依托而建立，化工基礎教學實力雄厚。在講授制藥分離工程之前，學生已經系統學習了“化工原理”等化工課程，其中涉及吸收、精餾和萃取等常規分離方法。因此，在“制藥分離工程”的教學過程中，我們整合了化工原理與“制藥分離工程”的教學內容，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內容。本校制藥工程專業側重于化工制藥與中藥制藥，在教學活動中，教師重點講授制藥工程領域常用分離技術及新型分離技術的原理、方法、工藝及其應用，力求突出本專業的特色。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的應用。