基于地方資源優勢制藥工程學課程科、產、教融合的探索

張華林

(嶺南師范學院化學化工學院，廣東 湛江 524048)

0 引言

嶺南師范學院2004年以二級學院化學化工學院為主要的師資力量和辦學條件，經教育部批準成立了制藥工程(化工)本科專業，培養從事藥品、保健食品、化妝品等健康產品的生產、分析與檢驗、管理、應用研究與開發等方面工作的應用型制藥技術人才。制藥工程學是核心專業課程，課程內容包括制藥工程設計概述、廠址選擇和總平面設計、工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、制藥反應設備、制藥專用設備、車間布置設計、制藥工業與環境保護、防火防爆與安全衛生等章節[1]。本文結合目前我校化工制藥專業培養過程中存在的新情況、地方資源優勢，重點討論地方院校制藥工程學課程科、產、教融合的探索與實踐。

1 改革背景

在將近二十年的發展中，嶺南師范學院化學化工學院為北部灣地區培養了大量制藥人才，取得了一定的辦學成果，但逐漸出現新的問題制約了化工制藥專業的發展。

1.1 人才培養與就業需求脫鉤

基于嶺南文化對中醫藥認可度高，中草藥藥、食兩用在兩廣地區蔚然成風，廣東省政府審時度勢于2007年就已經提出了建設“中醫藥強省”的宏偉藍圖，打造了“廣藥集團”為代表的中藥制藥龍頭企業。化學是基礎學科，也是中藥制藥專業的重要知識結構組成，而且化工制藥與中藥制藥的制劑生產過程是相同的，區別在于原料藥的生產。因此，本校化工制藥專業65%以上畢業生進入廣州白云山中一藥業有限公司、廣州王老吉藥業股份有限公司、廣州采芝林藥業有限公司、廣州白云山潘高壽藥業股份有限公司、廣州白云山何濟公制藥有限公司、國藥集團德眾(佛山)藥業有限公司、國藥集團馮了性(佛山)藥業有限公司、廣東一方制藥有限公司等制藥企業從事與中藥生產相關的工作。然而，化工制藥的課程設置、授課內容等偏重基礎化學，中藥制藥的內容極為欠缺，嚴重限制了本專業畢業生的崗位選擇。隨著國家高等教育事業的蓬勃發展，僅廣東省就有華南理工大學、南方醫科大學、廣東工業大學、廣州中醫藥大學、華南農業大學、廣東藥學院、廣東海洋大學、肇慶學院等多所高校開設了制藥工程專業，擴大了該專業的影響力，必然也面臨著畢業生就業競爭壓力增大的問題。作為以本地生源為主的地方院校，畢業生多數選擇留在本地、本省工作，就業壓力比其他院校更為明顯。以就業需求為導向，適當調整人才培養計劃，優化授課內容，為社會培養需要的人才，是目前亟需解決的問題。

1.2 實踐能力不足

由于藥品生產潔凈車間的生產環境必須嚴格按照GMP實施管理，限制了化工制藥專業學生到生產一線學習的機會。教學重心依然是專業理論知識教學及實驗教學為主，生產實踐參與較少，致使學生的分析、解決具體制藥生產問題的能力不足。想方設法加大工科學生動手實操能力以及創新思維能力的培養，實現與生產崗位需求無縫對接，是值得深思的第二個問題。

1.3 線上教學模式缺乏

互聯網、信息化、大數據時代，依靠紙質版教材的傳統線下教學模式存在教學內容更新慢、信息量不夠等缺點，隨著2019年新冠疫情的爆發，更是暴露了理論及實踐教學環節線上教育資源、手段不足的短板問題。結合線上、線下教學自身的特點和優勢，建設良好的線上的教學模式使之能夠與線下教學匹配，根據需要實現快速切換，探索“線上+線下”混合教學模式，是需要解決的第三個問題。

2 具備的資源優勢

2.1 校外資源

以湛江為中心的粵西地區，氣候、土壤、水文等條件十分適合種植中藥材，具有豐富的南藥資源，歷來是傳統南藥的重要生產基地，素有“南藥之鄉”美譽。本地生產的桉葉油、高良姜、穿心蓮、廣金錢草、檀香、白豆蔻等，是很多傳統中成藥的重要原料，例如桉葉油是當地制藥企業生產的麝香追風膏的成分之一。湛江早于1968年成立了南藥試驗場，擁有藥用植物種質資源500多種；湛江、茂名等地建設了廣東雙林生物制藥有限公司、廣東一禾藥業有限公司、廣東恒誠制藥股份有限公司、廣東五洲藥業有限公司、湛江一洲國藥科技有限公司、廣東湛江吉民藥業股份有限公司、廣東南國藥業有限公司、湛江寸草制藥有限公司、廣東化州中藥廠制藥有限公司、化州市南國橘紅制藥有限公司等一大批歷史悠久的大中型制藥企業。已經建立的校企合作方面的資源：和湛江南藥試驗場、恒誠制藥、五洲藥業等十多家本地企事業單位設立了產學研、見習、實習基地，并積極開展科研項目合作；聘請了一批校外制藥行業專家為兼職教師，開展指導學生畢業設計、講授藥物生產質量管理課程等教學活動。

2.2 校內資源

化工制藥專業屬于嶺南師范學院碩士專業學位培養點、校級重點專業，同時也是化學化工學院核心專業。教學方面的資源包括：化學化工學院擁有化工制藥的師資力量，也有一批具備廣州中醫藥大學、云南植物研究所、北京中醫藥大學、湖南中醫藥大學等中藥學教育背景的中青年教師，可以適當開展中藥制藥的相關教學內容；參照制藥廠GMP標準，建設了一個面積約為200 m2、配備大型生產設備的固體制劑實訓車間；初步形成了以超星教學平臺、騰訊會議、騰訊課堂為主的線上教學平臺；最新的《制藥工程專業人才培養方案》中增設了中藥制藥工藝學實驗、中藥方劑學、中藥藥理學等與中藥制藥相關課程；教學團隊獲得教學成果獎5項，教研項目15項，指導大學生創新創業項目、“挑戰杯”“國藥工程杯”等競賽30項，近三年指導學生畢業設計250人次。科研方面的資源包括：嶺南師范學院整合各個院系的科研力量，設有湛江特色南藥種源創新利用與數字化種植創新團隊、粵西特有生物醫藥開發利用創新團隊——“粵西特色南藥穿心蓮高值化綜合利用”、粵西特色生物醫藥工程技術研究中心、廣東省辣木資源開發與利用工程技術研究中心等南藥研究相關的省級科研團隊及平臺；積累了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等南藥研究的科研項目12項，發表SCI等學術論文80多篇。

2.3 國家政策導向

從黨中央到地方政府越來越重視中醫藥的發展。2016年12月25日頒布的《中華人民共和國中醫藥法》是繼《中華人民共和國藥品管理法》之后的第二部藥學法律；2017年黨的十九大明確“堅持中西醫并重，傳承發展中醫藥事業”；2019年5月25日，第72屆世界衛生大會審議通過了《國際疾病分類第11次修訂本》，首次納入中醫藥章節，標志著中醫藥歷史性地進入國際主流醫學體系；2019年10月中共中央總書記、國家主席習近平同志作出了“傳承精華，守正創新，加快推進中醫藥現代化、產業化”的重要指示，出臺了《中共中央、國務院關于促進中醫藥傳承創新發展的意見》，召開了新中國成立以來第一次以國務院名義召集的全國中醫藥大會；2022年10月黨的二十大再次強調“促進中醫藥傳承創新發展”；國務院出臺《中醫藥發展戰略規劃綱要(2016—2030年)》《“十四五”中醫藥發展規劃》(2022年)；廣東、黑龍江、河南、山東、貴州、四川、河北、吉林、山西、江西、甘肅、湖北等省先后都提出了建設“中醫藥強省”的目標和方案。上述舉措表明了國家西醫/化學藥、中醫/中藥兼容發展的政策導向。根據國家藥品監督管理局發布《藥品監督管理統計年度報告(2021年)》的統計表明，全國生產化學藥企業3 727家、中藥(中成藥及中藥飲片)企業4 318家。中國豐富的藥用動、植物資源是化工制藥的重要原料，而借鑒化工制藥先進的制藥技術極大提高了中藥制藥的現代化水平，中藥制藥與化工制藥逐漸形成合作共贏的關系，中藥制藥行業的發展壯大也將會為化工制藥的畢業生提供更多的就業崗位。

3 基于地方資源優勢科、產、教融合的意義

基于上述新的國家政策、就業市場需求等大環境的影響，依托現有的師資力量、科研、教學基地等辦學資源，堅持嶺南師范學院建設特色鮮明的高水平師范大學的辦學目標，提出在專業核心課程制藥工程學理論及實踐教學中促進科、產、教深度融合，凝練課程特色，期望以此為突破口，以點帶面，帶動其他專業課程改革，最終打造專業特色，推動專業、學科的發展。

4 科、產、教融合式教學機制的建立

4.1 理論課程聯合實際并適當增加本地南藥生產案例

廠址選擇和總平面設計、車間布置設計、管道設計、防火防爆與安全衛生、環境保護等章節，選擇當地制藥企業尤其是已經組織學生參觀過的實地、實物為案例進行講解；工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、制藥設備等章節，增加南藥原料及制劑生產的案例，例如桉葉油、高良姜油的提取，辣木提取物制備、吉民藥業麝香追風膏的生產制備等；制藥工程設計概述、成本計算等內容，邀請校外制藥工程師開展課堂講座。

4.2 實驗課程與藥品生產對接并補充南藥生產實驗

根據實訓車間場地、制藥設備等實驗資源，篩選制備工藝簡單成熟、原料便宜易得、環境污染小、安全性高的實驗內容開展與藥品生產相關的實驗課程。例如解熱鎮痛藥對乙酰氨基酚片劑的原料藥物對乙酰氨基酚的制備。實驗一為苯酚亞硝基化法制備對氨基苯酚：以苯酚、亞硝酸鈉、硫化鈉、硫酸、氫氧化鈉、鹽酸等為原料，經過亞硝化、還原、酸析等工藝步驟獲得對氨基苯酚粗品，經過活性炭、重亞硝酸鈉精制，得到對氨基苯酚。實驗二為對氨基苯酚酰化制備對乙酰氨基酚：氨基酚+水+醋酐→反應30 min→放冷→析晶→過濾→洗滌→抽干→干燥→粗品→水溶→活性炭，煮沸→亞硫酸氫鈉→趁熱過濾→析晶→過濾→亞硫酸氫鈉溶液分2次洗滌→抽干→干燥→純品。

充分利用當地南藥藥材原料資源，設計南藥提取工藝、制劑工藝等與制藥生產相關的實驗課程，例如以湛江地區生產的辣木、地膽草、高良姜為原料，開展辣木片劑、地膽草膠囊劑、高良姜健康食品的生產制備實驗等，具體的案例如圖1所示。

圖1 辣木片劑生產實驗流程圖

4.3 完善教學團隊，豐富教學手段及考核方式

(1)打造科、產、教多元化的教學團隊[2-4]。教學團隊作為教學活動的組織者和執行者，是課程改革的重要因素，也是科、產、教融合過程中的關鍵人物，因此打造與之匹配的教學團隊至關重要。除了以本專業具有化工制藥教育背景的老師作為主要的授課教師外，還可以充分利用學校教師資源，邀請具有南藥科研背景的教師，以講座或報告的形式實施南藥研究專題教學；邀請校企合作制藥企業生產、研發高級工程師做兼職教師，根據不同的研究背景進行實例教學，將企業生產第一線的成果、技能等帶到課堂，提高教學內容的知識性和實踐性，激發學生的專業興趣。

(2)“課前—課中—課后”為主線[5-6]的線上+線下混合教學模式建設。互聯網信息技術具有自由性、傳遞性、交換性、實時性、共享性、開放性等特點，已經廣泛應用到社會的方方面面，為人們的學習和生活提供各種各樣的便利：互聯網能夠為教學提供更新、更全的學習資源；互聯網技術能夠實現對學生學習過程的全方位管理；互聯網技術能夠讓教學活動不受時間和空間的限制[7]。通過對授課模式、平臺選擇、互動方式、考核方法等進行了探索和調整，依托騰訊會議、學習通、微信群等線上教育資源，以“課前—課中—課后”為主線，構建線上+線下混合教學模式：課前“六個維度”[5]的學情調查，將學生的需求與課程教學重點、難點相結合，調整教學的方式以及教學重心；課中采取講授法、案例教學法、討論教學法以及翻轉教學[8]。同時合理利用線上教學平臺的功能，發布相關課堂小組學習討論任務和教學資源，合理規劃課堂時間，有效提升學生參與感，使教師從主導者變成引導者，將課堂還給學生；課后通過線上教學平臺發布當堂授課內容的課后習題，學生線上做題，由平臺在線批改并顯示學生測試的情況，將學生的課堂知識掌握程度和學習效果及時反饋給教師，教師則有針對性地調整、制定線上線下教學計劃。此外，大力引入化學原料藥、化學藥制劑、中藥制劑等藥品生產GMP虛擬仿真實訓教學系統等虛擬仿真三維軟件，建設線上實驗課程[9]。

(3)全方位的綜合考核評價模式：構建過程評價+終結性評價、線上評價+線下評價、知識評價+能力評價、內容評價+素質評價等多重評價體系[8]綜合評價學生對相關知識點的掌握以及解決制藥工程實踐問題的能力。

4.4 科研上聚焦當地南藥資源，促進教學

應該立足地方資源優勢，精心篩選合適的南藥開展化學成分、結構特征、藥理藥效、作用機制、構效關系、相關健康產品(食品、保健食品、化妝品、醫療器械、藥品等)開發等研究。在課堂及課外兩個領域實現科研與教學活動的有機融合，培養學生獨立的思考與探索能力，引導和啟發學生的科研精神和創新意識[10]。課堂上，教師以自身的科研經歷為案例，介紹發現、解決科學問題的過程，展示相關的科研成果，既可以幫助學生深入理解相關的授課內容，也可以激發學生的科研興趣，為日后投身科研事業播下種子。課后，根據本校的科研力量、實驗場所與設備等資源，積極帶領學生，讓其參與到指導老師國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、湛江市科研基金等各類科研項目中，負責其中一部分內容的實施，深化其理論知識和拓寬知識面。此外，還可以鼓勵學生選擇感興趣的科研課題，自主組隊開展科研活動，包括前期的資料收集、選題、論證、申報、課題實施、課題結題等都由學生負責，指導老師在過程中提供必要的技術指導。引導學生積極申報、參與各類學生競賽項目以及畢業設計等活動，在實踐中進一步提升工科學生的創新思維能力。

4.5 加強校企合作、協調育人

包括藥品、保健食品等健康產業是湛江的重要支柱產業，《湛江市制造業高質量發展“十四五”規劃(2021—2025)》明確提出生物醫藥行業在2025 年實現100億元產值的宏遠目標。作為地方高校，必須主動走出去，通過成果展示、學術研討會、交流會、建立實習基地、校企共建實驗科研平臺、科研人員下基層等多種途徑，加強校企合作，促進科研成果的孵化和轉化，實現科研成果到制藥廠生產和市場應用的最后一公里。值得注意的是，應該根據自身科研優勢，積極尋找與當地企業的合作項目，甚至根據需求，主動調整科研方向，為企業解決技術難題，做到根植產業、服務產業、引領產業。并與企業開展產學合作育人，推進課堂、實驗實訓場所、企業環境相結合，打造多主體協同育人的長效機制，從而構建產教融合、校企合作的良好生態。

4.6 融合式教學機制的構建

融合式教學機制[11-12]是指綜合利用科、產、教資源，使得課程的理論知識與實驗、實踐、講座和學生課外競賽等互相結合的教學機制，旨在培養專業知識過硬和具有創新能力的學生。可以通過邀請校外制藥專家線上、線下講座講解課程的理論知識，包括藥品生產原理、所用輔料、制劑設備及制劑技術等，幫助學生熟悉藥品生產的一般流程；實驗課程使用雙層玻璃反應釜、三維混合機、多沖旋轉壓片機、半自動膠囊填充機等大生產級別的儀器、設備開展藥品生產實驗，讓學生提前熟悉大型生產設備的結構、元件、關鍵工作原理、使用操作、注意事項、保養維修等內容，實現與大生產無縫對接；強化畢業實習管理，讓學生投身到制藥生產車間，學習車間每個崗位的工作內容和職責、每臺設備的工作原理及標準操作規程、生產前的準備、生產時的操作及注意事項和結束工作后的清場，把理論知識運用到實踐中，加強學生對理論知識的理解，提高實踐操作能力；引導學生參與到老師的科研項目，并且以老師的科研項目為依托，積極申報、參與“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、“創青春”全國大學生創業大賽、國家級與省級大學生創新創業訓練計劃項目、“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽等學生競賽項目，以賽促學、以賽促教[10]。

5 結語

基于地方資源優勢化工制藥專業科、產、教深度融合路徑的探索與實踐，體現了兩方面的特色：一是因時制宜。大數據時代，信息量龐大，為傳統線下教學模式帶來授課內容、方式、方法的革新，而疫情管控更是推動線上+線下的混合教學模式的融合創新。技術的進步，使得化工制藥與中藥制藥互相促進，兩者之間的交集越來越多，因此作為化工制藥專業的學生適當補充中藥制藥知識是時代的需求。二是因地制宜。廣東是中藥生產大省，粵西地區更是南藥的重要生產基地，以南藥為主題，整合化學院、食品學院、生科院、地理學院等本校以及湛江南藥試驗場、恒誠制藥等本地企業科、產、教資源，在制藥工程學理論、實踐教學環節中強化南藥生產內容，滿足畢業生就業市場的需求，符合學校“地方性、應用型”的地方高校辦學定位。