藥品生產技術專業數智化課程體系的構建

張雨佳，劉香，孫云雷，任玉杰

(浙江廣廈建設職業技術大學，浙江 東陽 322100)

0 引言

2013年4月，“工業4.0”戰略被正式提出，以自動化、智能化和數字化為特征的工業4.0時代掀起一股數智化轉型熱潮[1]。各類新型數字化、智能化信息技術的出現加速企業轉型升級，物聯網和智能制造逐漸成為工業制造的主流[2]。生產方式的變革將打破現有勞動力的供需平衡，相應的職業類別、工作內容和技能要求也將受到沖擊。其中，藥品生產技術專業方向的技術技能人才在推動制藥產業創新，實現生產方式變革中發揮著至關重要的作用。因此，高職院校作為培養智能制藥類技術技能人才主力軍，如何合理構建藥品生產技術專業的課程體系，體現出新型技術發展與學科之間的交叉融合，對培養符合工業4.0時代要求的智能制藥類人才具有重要意義。

1 數智化時代對制藥類人才的新要求

由于數字化、自動化與實時數據整合，醫藥行業將會出現全新的操作模式，相應地，制藥類人才技能、素質和結構在數智化時代將面臨升級優化。傳統藥品生產工藝對技術技能型制藥人才的要求僅限于具備嫻熟技藝以及能勝任藥品生產一線工作，而數智化大發展時代著眼于醫藥產業的重大變革，致力于生產方式的創新，對制藥類技術技能型人才的關鍵能力提出了更高要求[3]。在數智化時代的醫藥行業從業者除了需要具備傳統的醫藥專業相關知識與技能外，還需要具備以下能力[4-5]：

(1)數智化信息技術應用能力。工業4.0環境的數智化特征是互聯技術、人工智能技術以及機器人技術的集成。其中，人工智能技術涉及計算分析與數字化數據的集成，可以作出通常由人類作出的決策。在數智化時代背景下，制藥類人才應牢牢掌握數智化相關的過程性和系統性知識，充分了解并熟練地將數智化信息技術應用于制藥企業藥品生產的各個環節。

(2)跨學科綜合運用能力。工業4.0時代背景下的產業變革，正在打破各個傳統行業間的界限，行業之間逐漸轉向跨界融合，產業鏈將面臨分工重組，而跨學科綜合運用能力也將成為數智化時代的人才特征。

(3)創新創造能力。制藥行業向工業4.0升級轉型需要依托先進技術與創新創造能力，來應對多種自動化與大數據的風險和挑戰。

2 藥品生產技術專業課程體系建設現狀

隨著國家數智化戰略推行，醫藥行業迎來了數字化、智能化迅速發展的時代，而醫藥產業轉型升級所需的專科層次復合型技術技能類人才出現空檔，高職院校傳統的人才培養體系也遠遠不能滿足[6]。目前中國大型醫藥企業的工人中，高級技工占比少于10%，且年齡偏大，技術退化，已經成為制約醫藥行業發展的瓶頸，反映出我國高職院校在醫藥領域的人才培養與產業需求間還存在一定程度上的偏差[7]。造成這種偏差的原因有許多，但其中最主要的問題還是專業課程體系設置不合理。受傳統的人才培養模式限制，很多高職院校未能及時隨醫藥產業的轉型升級調整專業定位，導致制藥類人才培養難以適應醫藥行業的轉型需求，課程體系缺乏交叉性、創新性與綜合性。突出表現在[8]：(1)課程內容落后，缺乏跨學科與交叉學科知識，尤其欠缺適應時代發展的新技術與創新思維；(2)專業課程設置相互獨立，課程內容相互脫節，導致相關技能與理論知識之間無法進行有機融合，難以提高綜合能力與創新能力；(3)教學模式更新緩慢，隨著物聯網以及數智化信息技術的普及，傳統的教學模式已不再適應現今的教學需求；(4)傳統的課程評價機制缺乏實用性與有效性，評價內容較為片面，評價方式比較單一。

3 藥品生產技術專業數智化課程體系建構

3.1 依據行業發展更新數智化課程內容

課程內容需要緊跟醫藥行業的發展動態，及時淘汰已經落后、過時的內容，定期將醫藥行業最新的數字化、智能化前沿知識納入課程內容，將課程內容進行整合與交叉融合，使學生的專業知識技能在轉型升級后的制藥企業有用武之地。以藥品生產技術專業為例，可以把數智化時代技術知識作為課程中同種類型知識的前沿技術進行補充，加深對原有基礎知識的理解，使學生更加全面地掌握專業核心知識。例如：在原有制藥設備使用與維護課程的基礎上融入智能感知元器件、醫藥生產實時在線控制系統等核心技術以及智能化、精細化、成套化的新型制藥工藝設備相關內容，更新課程為智能制藥設備使用與維護；在化工設備電氣控制技術中融入數字化的新型PLC自動控制系統；在藥品市場營銷原有內容的基礎上結合“互聯網＋”“大數據”等前沿內容，推動醫藥冷鏈物流數字化升級。

3.2 構建數智化課程結構

課程結構設置不僅要考慮藥品生產技術專業本身課程體系的科學性與遞進關系，還要充分研究專業相關的大型企業崗位特點，對接制藥產業與工業4.0時代數智化相關的新知識、新技術，分析就業崗位的核心職業能力，構建數智化專業課程結構[9]。藥品生產技術專業課程結構按模塊化形式可分為五大模塊，分別為：通識模塊、專業基礎模塊、專業素質模塊、數智化拓展模塊和項目實踐模塊。模塊化課程建設體現了本專業的培養要求，通過學習不同專業方向的課程，能獲得不同的職業能力，實現人才培養的復合化。

通識模塊主要包含思想政治系列課、體育、計算機應用基礎等公共基礎課，旨在為學生提供寬廣的基礎知識平臺。專業基礎模塊主要包括藥用基礎化學、藥用有機化學、生物化學、藥物化學、儀器分析技術、藥用微生物與免疫等專業基礎課程。通識模塊以及專業基礎模塊涵蓋了學生對接崗位需求應具備的思維能力和專業基礎知識，為后續專業核心課程的學習奠定基礎。

專業素質模塊是以藥品生產技術專業培養定位和行業背景為依據，圍繞相關的就業方向，靈活設置的專業課程模塊，可以實現人才的特色化培養。專業素質模塊以專業核心能力和專業拓展能力培養為主線，包括專業核心課和專業拓展課兩個子模塊。其中，專業核心課是對接崗位能力和職業標準的必修課程，專業拓展課是以就業為導向，以提高學生的專業綜合素質為目標，設置符合行業特點的選修課程。學生需要在第二學年完成化學制藥技術、生物制藥技術、藥物制劑技術、智能制藥設備使用與維護、化工過程單元操作、化工設備電氣控制技術、化工制圖與CAD、藥物分析技術、藥事管理與法規、GMP實務等核心課程的學習。同時，學生需要根據化學制藥以及生物制藥方向、化工總控方向和藥品質量控制與管理方向這三個方向選修拓展課程，拓寬核心專業課程的廣度和深度。不論時代如何發展，安全與環保永遠是第一位，特別是制藥企業，安全與環保更是不容忽視，對接崗位需求，專業拓展課添加EHS管理基礎、化工安全與環保等課程，提高學生在職業發展中的安全環保意識。

數智化拓展模塊是為順應醫藥行業數字化、智能化改革要求而設置的智能信息化課程模塊，可以為學生提供獲取交叉學科知識和掌握跨學科綜合技能的機會，更好地培養學生智能信息化技術應用能力以及跨學科綜合運用能力[10]。數智化拓展課包括了新時代環境下除藥品生產技術專業外的相關崗位鏈的課程，例如：人工智能應用基礎、工業物聯網技術導論、醫藥智能制造和醫藥工業4.0。

人工智能應用基礎課程屬于計算機類通識課程，課程內容主要包括人工智能技術的基本概念、常見算法、研究領域及應用。通過本課程的學習可以擴大學生的知識面，培養學生交叉學科融合以及利用人工智能技術來解決領域問題的思維。近年來，人工智能技術高速發展，數字化進程加速，社會正在向數智化時代邁進。在數智化時代，各個學科與信息技術的結合越來越緊密，人工智能技術已經成為第四次科技革命和產業變革的核心技術[11]。在各個領域，特別是醫藥行業，社會對了解與掌握AI技術的跨學科復合型制藥專業人才的需求空前迫切。因此，設置人工智能應用基礎這門課程是很有必要的。

工業物聯網技術導論面向初次接觸工業物聯網的學生，課程內容設計遵循學生的認知規律，系統介紹了工業物聯網的來源與發展、工業物聯網的概念和特征、工業物聯網的結構和關鍵技術以及工業物聯網在醫藥等行業的應用，由淺入深，從簡單到復雜。通過本課程的學習可以使學生對工業物聯網的基本概念、組成結構、相關技術以及應用現況等有基本認識，及時了解前沿的工業物聯網技術發展現狀，提高學生的自主學習能力與培養學生分析問題、跨學科綜合應用能力。目前，物聯網行業正處于快速發展階段，其核心技術的應用日趨成熟，產業體系不斷完善。在藥品生產中，工業物聯網是開發智能制藥工廠的關鍵，被稱為未來醫藥行業發展的重要基礎設施[12]。因此，了解工業物聯網的基本概念、關鍵技術以及在醫藥行業的應用已成為藥品生產技術專業復合型技術技能人才跨學科的必備知識。

醫藥智能制造和醫藥工業4.0課程主要圍繞醫藥領域智能制造以及工業4.0的研究與應用。該課程的形式主要為邀請高校科研機構以及醫藥行業龍頭企業的專家做學術講座，了解醫藥行業在工業4.0的前沿發展動態。在工業4.0時代，醫藥企業將利用新一代的信息技術開展藥品生產全過程的精準管控，并依托智能工廠、數字化車間創建基礎，縱深推進藥品生產過程數智化，實現電子信息產業和醫藥產業融合發展。通過本課程的學習可以使學生獲得藥學、人工智能、大數據、智能制造等相關領域的專業知識與技能，提高學生的多學科交叉應用能力，為以后利用大數據網絡平臺打下堅實基礎。項目實踐模塊分為綜合實訓與企業實踐兩個部分，其中綜合實訓部分包括智能制藥生產綜合實訓、化工生產仿真實訓以及藥物質量檢測綜合實訓。該模塊的設置是促使學生將專業模塊內的基礎理論知識進行吸收理解后的綜合應用，集專業基礎實踐、專業素質實踐、跨學科拓展實踐于一體，全面提升學生專業綜合素質。

4 結語

當前我國職業教育正處于發展、轉型的新時代，課程體系建構與改革需要以先進的理念為指導，與社會的發展相適應。而我國醫藥行業正處于面向數智化發展的攻堅期，大型醫藥企業強調全流程數字化管理以及大數據應用，鼓勵智能人機交互等應用，深度推進藥品生產過程與新一代數智化信息技術融合。通過對高職院校藥品生產技術專業課程現狀的研究，結合醫藥行業發展趨勢，挖掘工業4.0背景下高職院校藥品生產技術專業課程改革方向，從專業的角度一體化設計藥品生產技術專業課程體系，為國內相關高職院校藥品生產技術專業教學改革起到借鑒和參考作用。