藥學類專業學生解決復雜工程問題能力培養的探索

顏庭軒，王雙壽，馬 亮，韓新亞，嚴菊芬

(安徽工業大學 化學與化工學院，安徽 馬鞍山 243002)

一、引言

藥學類理學專業有化學生物學、藥物化學等專業，工學專業有制藥工程、生物醫藥工程等專業。藥學類學生培養過程中需要交叉學科知識、綜合創新能力以及復雜工程實踐應用等以促進學生創新能力以及解決復雜工程問題能力的提高。其中化學生物學專業與制藥工程專業是新興的專業，起步較晚。化學生物學專業培養學生學習化學與生物科學的基本理論、基本知識和實驗、應用技能，專業課程設置了化學、生物學以及藥學等基本理論課程，其中尤以藥學為特色，專業師資隊伍中不少教師具有扎實的藥學專業背景。制藥工程專業是培養學生具備化學、化工、藥學等方面的基本理論知識，能在化學制藥、中藥、生物醫藥、精細化工和生物醫藥工程等部門從事藥品研究、制藥技術與工藝開發和生產經營管理等方面的高素質應用型專業人才。制藥工程是一個化學、藥學(中藥學)和工程學交叉的工科類專業，以培養從事藥物研發與制造，化學新工藝、制藥裝備、藥物新品種的開發、工藝放大和設計人才為最終目的。新興的化學生物學專業與制藥工程專業如何在較短時間內完善專業課程建設并不斷提高專業辦學水平是亟待解決的問題。通過完善專業課程體系、開展藥學類學科競賽能夠有效促進學生學習專業知識，教師在指導學生參與學科競賽的同時自身教學水平也能夠有較大的提高。

二、 以專業課程教學為抓手提高學生解決復雜工程問題能力

(一)抓好基礎課程教學

藥物化學、藥劑學、藥物分析、藥理學并稱為藥學四大基礎課程，是藥學類學生所必學的專業課程，這幾門課程之間有著承前啟后的相互聯系作用。藥物化學作為一門學科始于19世紀，學好本課程對全面掌握藥學領域各個學科的知識起著重要的橋梁作用，為學生今后從事藥物設計、新藥創新以及藥物合理利用奠定了重要理論基礎。藥劑學是研究藥物制劑的基本理論、藥物處方設計、工藝、制劑質量的一門綜合性技術學科，其任務是研究將藥物制成各項質量標準要求的制劑，并將其應用于臨床防治以及疾病診斷等方面，學生通過該課程的學習對藥品工業化產生更直觀的印象，加深對制藥技術的理解。藥物分析是藥品全面質量控制的一個重要學科，利用物理、化學、生物化學、生物學等現代方法研究并解決藥物、制劑等質量控制問題。藥物分析在藥物研發、藥品生產、藥物存儲以及藥品臨床方面起著至關重要的作用，通過學習該課程，能夠從全方位了解、掌握藥品質量控制的關鍵技術與手段。藥理學也是一門實驗學科，主要研究藥物對機體的作用及作用機制，以及機體對藥物處置的動態變化。隨著科學技術的發展，藥理學在防治疾病、維護人類健康方面發揮著越來越重要的作用。綜上，藥學四大基礎課程是制藥類學生所必學的專業基礎課程，它們緊密聯系，互為支撐。學生必須具備上述現代化藥學專業知識儲備，這樣才能夠更好地成為藥學專門人才。

(二)抓好工程類課程教學，培養解決復雜工程問題能力

制藥設備及工藝設計、制藥化工原理以及制藥工程課程設計等課程的學習為學生從理論到實際，從課堂走向工廠起到重要的過渡作用。在實際生產過程中，工藝流程的每個階段都是理論知識在生產實踐中的具體應用。制藥設備及工藝設計主要完成制藥車間工藝設計、物料衡算、熱量衡算、繪制帶控點的工藝流程圖、車間設備平(立)面布置圖，設備一覽表和初步設計說明書。制藥化工原理主要學習制藥單元設備工藝設計，如換熱器、精餾塔等工藝計算、設計計算書和相關圖紙，通過以上課程內容的學習學生能夠獨立或以小組形式完成原料藥車間、制劑車間工程設計，完成工藝流程規程、工藝計算、繪制帶控點的工藝流程圖、設備立(平)面布置圖、管道布置圖、潔凈分區圖、人流物流走向圖，以及公用工程、安全措施、環保設計，并編制設備一覽表和設計說明概述。以上課程更偏向于應用、工業化，需結合工程類學科競賽、藥學類實驗競賽以及工廠實習等手段才能更有效提高學生知識創新能力以及解決復雜工程問題的能力。制藥類學生解決復雜工程問題的能力的實質就是能夠綜合運用數學、自然科學和工程學的基本原理、技術手段、現代工具和實踐經驗，創造性地設計、開發、運行復雜制藥工程系統以及研究、分析和解決多學科背景下的各種復雜制藥工程問題，從而促進工程與自然、社會和諧發展的綜合能力。要成為一名合格的藥學專業人才就要從理論教學、課程設計、生產實踐和科研訓練四個方面全方面提高學生復雜工程問題解決能力。

三、以學科競賽為抓手培養學生復合能力

通過大力開展學科競賽可以有效促進專業建設，同時提高學生的實踐動手能力、創新創業能力。學科競賽對教師教學以及專業人才培養模式的改革和創新具有極其重要的作用。藥學類專業基礎課程以及工程類課程的學習，學生初步具備了藥學實驗基本操作，完成制藥設備選型、車間工藝設計、說明書及圖紙繪制的能力，參加藥學類學科競賽能夠激發學生創新創業潛能，同時培養學生團隊協作意識以及創新精神。尤其對于新興專業，通過學科競賽可以在相對較短時間內提高專業辦學水平。在學生學習完藥學基礎課程之后，通過鼓勵學生參加系列特色競賽如藥學類學科競賽包括ISPE制藥工程壁報大賽、全國大學生制藥工程設計競賽、全國醫藥院校藥學/中藥學專業大學生實驗技能競賽等，可有效促進學生實現知識到能力的提升。參與以上競賽需要學生具備一定的工程知識和專業研究素養，通過鼓勵學生提前接觸醫藥企業、藥檢所等單位并參與教師科研項目中，讓學生充分了解學科前沿以及實際產品應用需求，從而充分調動學生創新創業潛力，進一步為學生參加就業創造良好的條件。學科競賽為培養應用型人才發揮了較好的促進作用。然而不同專業學科具有不同的特點，不同地方高校具有不同的辦學理念與特色，化學生物學專業和制藥工程專業都是交叉專業，通過大力引進具有扎實藥學背景的師資，鼓勵教師及學生踴躍參加全國大學生制藥工程設計競賽等藥學類專業競賽，可有效促進地方高校專業辦學水平。

通過組織學生參加藥學類學科競賽，培養學生團隊合作精神以及提升專業實踐能力，同時提高了學生的科學研究素養，增強了學生的社會責任感。依托特色學科，以學科研究方向帶動人才培養，提高學生實踐能力。學生積極參加教師科研項目，參與課外實訓和學科競賽，培養了創新創業能力，為今后在化學生物及制藥工程相關領域從事藥品研究與開發、藥品生產經營與管理及創新創業等方面的工作奠定了一定基礎。

四、以學科競賽為抓手促進教師教學改革投入

學科競賽既考察了學生專業知識的掌握情況，同時也有效檢驗了指導教師的教學素養，尤其是新進教師應該積極參與指導學生學科競賽，從而在較短時間內提高教學水平。通過參與專業教學研討會，教師自身能力在短時間也有較大提高，實現教學相長。將學科競賽納入教學的延伸可有效將學生的理論知識與學習能力轉化為實際動手能力并提高學生工程實踐能力。將教學內容與競賽題目、實踐工程項目、教學科研成果等融入到學生創新創業活動中從而進一步培養學生專業素養。以全國大學生制藥工程設計競賽舉辦歷史為例，從最先開始的無菌藥物凍干粉針劑車間設計，到原料藥車間設計、藥物制劑車間設計，再到近年來的制藥分離車間設計，大賽幾乎涵蓋了制藥工程相關的所有領域，教師在指導學生參加競賽的同時自身教學能力也有了很大提高。教師在指導學生競賽時借助試點虛擬仿真教學平臺指導學生深入學習制藥項目工作原理，將競賽和實際工程項目相結合，能夠實現“產學研”緊密連接，從而培養具備解決復雜工程問題能力的創新型人才。教師全程參與指導學科競賽內容，同時也看到理論與實踐的差距，從而進一步完善教學方法并總結教學經驗。以學科競賽為催化劑促進學科發展，鼓勵教師將科研、教學以及工程實踐充分結合，使教師在指導競賽的同時自身教學素養也得到有效提高。

五、結語

學生通過完成藥學基礎課程和工程類課程的學習，開展實訓和工廠實習等，初步具備解決復雜工程問題的能力，進而通過制藥工程設計等競賽進一步提高自身工程素質。學科競賽也是學生展示自我的平臺，促進了專業課程培養體系的完善，推動了相關藥學專業的教學改革。教師還需要在理論教學、實踐教學等方面不斷改革與創新，以學科競賽平臺的建設促進藥學類專業發展，培育復合型專業技術人才。