制藥工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)的探索*

康信煌，溫燕梅，鄧春梅，李程鵬

(廣東海洋大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江 524088)

“卓越工程師”教育是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》實(shí)施的高等教育重大計(jì)劃。是促進(jìn)工程教育改革和創(chuàng)新，全面提高國家工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，促進(jìn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國。為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢，增強(qiáng)國家的核心競爭力[1]。

制藥工程專業(yè)是以培養(yǎng)從事藥物實(shí)現(xiàn)制造過程的工程技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，集化學(xué)與化工、藥學(xué)和工程學(xué)融合的工科專業(yè)。主要運(yùn)用藥學(xué)理論和化學(xué)工程的基本原理與方法，解決藥物實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)過程中的復(fù)雜工程問題，如生產(chǎn)工藝與設(shè)備、質(zhì)量控制與管理等。制藥工程專業(yè)的教學(xué)工作突出對學(xué)生工程、實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力，這與“卓越工程師”的教育培養(yǎng)精神高度契合[2]。

廣東海洋大學(xué)制藥工程專業(yè)開辦于2001年，20年來為廣東及全國培養(yǎng)了近2000名專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，省級特色專業(yè)。依托于海洋化學(xué)博士點(diǎn)、省級化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、市級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(海洋化學(xué)利用研究和海洋生物材料研究)、制藥工程仿真與實(shí)訓(xùn)基地、20個(gè)校外實(shí)習(xí)就業(yè)基地。本文就制藥工程專業(yè)的“卓越工程師”培養(yǎng)的構(gòu)建及實(shí)施進(jìn)行探索。

1 制藥工程專業(yè)的“卓越工程師”教育培養(yǎng)體系的構(gòu)建

隨著制藥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級與發(fā)展，對制藥工程專業(yè)人才提出更高的要求。同時(shí)制藥工程專業(yè)在發(fā)的過程中，由于多數(shù)教師由學(xué)校到學(xué)校，工程經(jīng)驗(yàn)不足， “重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)模式難以改變，培養(yǎng)的學(xué)生理論和實(shí)踐脫節(jié)，難以滿足行業(yè)的需求。本校制藥工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)以 “3+1”的模式：3年校內(nèi)學(xué)習(xí)+1年行業(yè)實(shí)踐[3]。強(qiáng)化實(shí)踐，在行業(yè)單位進(jìn)行案例教學(xué)、安全與規(guī)范操作培訓(xùn)等。以制藥工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)、藥物或藥品質(zhì)量控制與管理為重點(diǎn)，使學(xué)生熟悉藥物及制劑的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)工藝與設(shè)備、質(zhì)量控制和管理，了解企業(yè)文化與管理，提升工程意識(shí)和實(shí)踐能力。 根據(jù)“3+1”培養(yǎng)模式，“卓越工程師”培養(yǎng)要求，創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，知識(shí)、能力與素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、強(qiáng)融合”四位一體的制藥工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)體系，如圖1所示。“厚基礎(chǔ)”：化學(xué)、化工與藥學(xué)課程等；“寬口徑”制藥技術(shù)與質(zhì)量檢測與控制專業(yè)方向，制藥企業(yè)、藥物檢驗(yàn)、藥事管理與藥品銷售就業(yè)去向；“重實(shí)踐”：課程實(shí)驗(yàn)、工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)與畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(或設(shè)計(jì))、學(xué)科競賽、大創(chuàng)與產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目等；“強(qiáng)融合”：理論與實(shí)踐、線上線下、仿真與實(shí)訓(xùn)、校內(nèi)與校外等。

圖1 制藥工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)體系

2 制藥工程專業(yè)“卓越工程師”教育培養(yǎng)實(shí)施

2.1 遴選方式

在大一第一學(xué)期初，入學(xué)教育時(shí)講解專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生自愿報(bào)名，面試選拔，以動(dòng)手能力強(qiáng)、對工程實(shí)踐有濃厚興趣的學(xué)生，組建制藥工程專業(yè)“卓越”班。根據(jù)學(xué)校“卓越”班的管理?xiàng)l例，每學(xué)期有兩門課程不及格者，實(shí)行淘汰，淘汰的名額進(jìn)行選拔補(bǔ)充。經(jīng)過嚴(yán)格選拔和在淘汰制度的管理下，“卓越”班學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性表現(xiàn)明顯。

2.2 本科導(dǎo)師制

“卓越”班組建后，進(jìn)行“卓越”班學(xué)生與指導(dǎo)老師互選，每名指導(dǎo)老師每屆帶1～2名“卓越”班學(xué)生，4年全程指導(dǎo)。導(dǎo)師主要指導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)、勇于探索，樂觀面對科研實(shí)驗(yàn)和專業(yè)工程實(shí)訓(xùn)過程，善于分析和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷增強(qiáng)科研和解決復(fù)雜工程問題的能力。同時(shí)，依托導(dǎo)師的科研優(yōu)勢和研究室開放，使學(xué)生早進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)生結(jié)合自己的興趣與導(dǎo)師的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目，申報(bào)大創(chuàng)課題，激發(fā)學(xué)生自身的潛能，培育學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與學(xué)科競賽，以賽促學(xué)。同時(shí)導(dǎo)師結(jié)合學(xué)生的評價(jià)和需求，積累和總結(jié)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整指導(dǎo)方式和方法，有利于建立本科生導(dǎo)師自身能力提升的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制[4]。

2.3 夯實(shí)基礎(chǔ)

以通識(shí)基礎(chǔ)教育，培養(yǎng)學(xué)生崇高理想信念，文明與法制觀念，人文與科學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)取心和開拓精神，良好社會(huì)責(zé)任感與職業(yè)道德，愛國情懷與創(chuàng)新精神。 通過數(shù)學(xué)及自然科學(xué)和大學(xué)英語的學(xué)習(xí)，掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基本知識(shí)，具備一定的國際視野與交流能力，為專業(yè)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。通過化學(xué)、化工、藥學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)模塊課程的學(xué)習(xí)，掌握化學(xué)與化工、藥學(xué)和工程學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、掌握藥品制造生產(chǎn)工藝和原理，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，是解決制藥過程中復(fù)雜問題的前提。

2.4 寬口徑，強(qiáng)融合

根據(jù)行業(yè)發(fā)展與專業(yè)就業(yè)傾向，課程體系中設(shè)置了制藥技術(shù)與藥物分析課程模塊，加上藥品營銷概論，實(shí)行寬口徑培養(yǎng)，以滿足行業(yè)與學(xué)生就業(yè)的需要。 工藝設(shè)計(jì)課程實(shí)習(xí)，以制藥行業(yè)三大藥物(化學(xué)藥、中成藥和生物藥)命題，學(xué)生自己組隊(duì)進(jìn)行選擇，同時(shí)體現(xiàn)了寬口徑與個(gè)性化的培養(yǎng)。在實(shí)踐基地的建設(shè)中，以就業(yè)傾向(制藥企業(yè)、藥物檢測單位及銷售部門)進(jìn)行，滿足學(xué)生的就業(yè)興趣與選擇。通過理論與實(shí)踐融合，強(qiáng)化理論知識(shí)的理解，知識(shí)應(yīng)用能力，同時(shí)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范化、分析問題與解決問題的能力，提升實(shí)踐能力。通過線上線下融合，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)空，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

2.5 重實(shí)踐

“卓越工程師”教育目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)調(diào)整及行業(yè)升級需要，具有較強(qiáng)工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力、較高綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才，其主要特征是“實(shí)踐能力+工程素質(zhì)+創(chuàng)新精神”。制藥工程專業(yè)是培養(yǎng)藥物實(shí)現(xiàn)制造人才，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)制藥行業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過程，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、工程和創(chuàng)新能力。

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)(大一大二)、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(大三)、工藝設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)(大三)、生產(chǎn)與畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(大四)，連續(xù)系統(tǒng)性構(gòu)建(圖2)與實(shí)施。基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)主要訓(xùn)練學(xué)生的基本操作、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析能力，加深對相應(yīng)課程知識(shí)的理解，掌握實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐所需各種技術(shù)和技能。在專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)中，以課程知識(shí)融合的綜合與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為主，提升學(xué)生制藥過程中的分析與解決問題能力，具備解決制藥過程中復(fù)雜問題的基本能力，如片劑制備與質(zhì)量檢測：學(xué)生從原料及輔料的稱量、混合、制粒、壓片、均勻性、崩解與溶出度檢測等。海藻多糖的提取及分離分析，體現(xiàn)綜合性和海洋特色。

課程實(shí)習(xí)，除了化工制圖單一課程實(shí)習(xí)外，以制藥車間工藝設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)進(jìn)行，類似于全國制藥工程設(shè)計(jì)競賽的題目與形式，避免單元式碎片化的單一課程實(shí)習(xí)。這對于工科專業(yè)，深入理解與掌握產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程與要素尤其重要，是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)與能力的基本過程。設(shè)置的題目主要為化學(xué)原料藥、中成藥、生物藥、制劑等。學(xué)生自己組隊(duì)和選題，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，最后通過答辯，總結(jié)與交流。學(xué)生完成的基本內(nèi)容為：設(shè)計(jì)說明書(設(shè)計(jì)依據(jù)、工藝路線、排班制度、物料能量衡算、設(shè)備選型、GMP要求等)，設(shè)計(jì)圖紙(甘特圖、平面布置圖、人流物流圖、PID和PFD圖等)。考核內(nèi)容：設(shè)計(jì)說明書、圖紙、答辯、周志、總結(jié)及組長打分。通過設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，可充分檢驗(yàn)學(xué)生對課程知識(shí)掌握程度，更能體現(xiàn)多課程知識(shí)綜合應(yīng)用能力，學(xué)生理解與掌握藥物與藥品整個(gè)生產(chǎn)工藝流程、智能化制造、安全環(huán)保清潔衛(wèi)生等，提升學(xué)生解決制藥過程中復(fù)雜問題能力，體現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)合作精神，為后續(xù)生產(chǎn)實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ)。也可避免畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文選題中，畢業(yè)設(shè)計(jì)占比問題。通過工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)，年輕老師的工程能力得到加強(qiáng)。

仿真與實(shí)訓(xùn)，通過GMP、藥物合成及制劑等仿真軟件，片劑和膠囊等實(shí)訓(xùn)線下線上相結(jié)合方式進(jìn)行。仿真軟件或平臺(tái)作為線上實(shí)踐教學(xué)輔助手段，可解決線下有些儀器設(shè)備貴重、工藝流程多樣和復(fù)雜、危險(xiǎn)與安全等問題難以開設(shè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐。同時(shí)線上實(shí)踐教學(xué)更加靈活，不受時(shí)間和空間限制，可重復(fù)進(jìn)行操作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。校內(nèi)片劑和膠囊劑智能化工藝設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步掌握制劑的生產(chǎn)工藝與操作流程，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和GMP規(guī)范意識(shí)，以適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的需要[5]。

大四一年，在校外行業(yè)單位，進(jìn)行生產(chǎn)與畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)。以制藥工程專業(yè)就業(yè)去向，行業(yè)需求為導(dǎo)向，行業(yè)發(fā)達(dá)粵港澳大灣區(qū)建立實(shí)習(xí)就業(yè)基地[6]。單位主要有藥品或藥物生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)單位、藥物分析與檢驗(yàn)部門、藥品銷售企業(yè)等。一地多單位，建立基地，相對集中，學(xué)校一位指導(dǎo)老師一地可管理多個(gè)基地實(shí)習(xí)的學(xué)生，節(jié)省實(shí)習(xí)費(fèi)用。實(shí)習(xí)過程包括動(dòng)員、實(shí)習(xí)、論文或設(shè)計(jì)、總結(jié)與交流。同時(shí)建立線上實(shí)習(xí)平臺(tái)(南京藥育)，內(nèi)容豐富，可避免線下實(shí)習(xí)內(nèi)容單一。依托基地，實(shí)習(xí)計(jì)劃和內(nèi)容、畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)題目，每年基地和學(xué)校指導(dǎo)老師共同商量確定。實(shí)行周志、總結(jié)、實(shí)習(xí)單位和學(xué)校指導(dǎo)老師評價(jià)的考核機(jī)制。過程中，以校外集中頂崗全線雙向管理式進(jìn)行，及時(shí)了解學(xué)生實(shí)習(xí)與論文或設(shè)計(jì)情況，有利于學(xué)生和雙方指導(dǎo)老師的溝通。通過生產(chǎn)與畢業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)生領(lǐng)悟到藥物或藥品生產(chǎn)廠房與車間布置、生產(chǎn)工藝流程、智能化設(shè)備、規(guī)范化操作、質(zhì)量控制與管理等，如現(xiàn)代中成藥原料生產(chǎn)過程以垂直車間布置、封閉生產(chǎn)流程、多效濃縮與噴霧干燥設(shè)備等，無異味并節(jié)能低成本高效。同時(shí)學(xué)生的時(shí)間觀、勞動(dòng)觀、實(shí)踐操作及動(dòng)手能力、職業(yè)道德、適應(yīng)社會(huì)能力得到了強(qiáng)化，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。同時(shí)，年輕老師參與指導(dǎo)實(shí)習(xí)，工程實(shí)踐能力有了明顯的改善。畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)的題目根據(jù)基地的生產(chǎn)和研發(fā)內(nèi)容確定，實(shí)踐和應(yīng)用性更強(qiáng)，更能強(qiáng)化課程知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，提升學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生在就業(yè)崗位上進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新的興趣與自信心。同時(shí)雙方導(dǎo)師共同指導(dǎo)畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)，豐富產(chǎn)學(xué)研的內(nèi)容及能力。

創(chuàng)新實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與老師科研項(xiàng)目及相關(guān)創(chuàng)新課題的申報(bào)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。100%學(xué)生從大一開始，參與指導(dǎo)老師的產(chǎn)學(xué)研，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。19級制藥“卓越”班的學(xué)生80%參與申請大創(chuàng)課題，50%獲得立項(xiàng)。學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和個(gè)性化培養(yǎng)得到加強(qiáng)，同時(shí)凸顯海洋特色。組織學(xué)生參加相關(guān)的學(xué)科競賽，包括挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+、全國化工和制藥工程設(shè)計(jì)競賽、全國化工實(shí)驗(yàn)競賽等，制藥工程專業(yè)“卓越”班60%同學(xué)參加了學(xué)科競賽，9位同學(xué)獲得廣東省第三屆生物制藥設(shè)計(jì)競賽特等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1、2項(xiàng)。以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改，提升制藥工程專業(yè)“卓越工程師”的辦學(xué)水平及影響力。

圖2 制藥工程專業(yè)“卓越工程師”實(shí)踐教學(xué)體系

3 結(jié) 語

“卓越工程師”宗旨是培養(yǎng)一批實(shí)踐、工程與創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為行業(yè)需求奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢，增強(qiáng)國家的核心競爭力和綜合國力。許多工科專業(yè)在實(shí)施與探索，如何更好地培養(yǎng)卓越工程師等。廣東海洋大學(xué)制藥工程專業(yè)在“卓越工程師”的培養(yǎng)進(jìn)行了初步的探索。與制藥行業(yè)單位交流，校友的反饋，參考相關(guān)院校專業(yè)“卓越工程師”的培養(yǎng)方案，構(gòu)建了 “卓越工程師”創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。通過課程體系優(yōu)化，以“3+1”形式，強(qiáng)化融合，重視實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，突出特色和倡導(dǎo)個(gè)性發(fā)展，知識(shí)、能力、素養(yǎng)協(xié)同提升。初步實(shí)現(xiàn)具有海洋特色的制藥工程專業(yè)“卓越工程師”創(chuàng)新應(yīng)用型人才高質(zhì)量培養(yǎng)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需求。