車間設計是制藥工程專業培養學生工程設計能力的應用型課程。合理的車間工藝設計是保證質量、安全的前提,也是提高生產效率、降低成本的關鍵[1]。因此,制藥工程設計不僅要考慮藥品的特性,如制劑的穩定性、質量控制、生產工藝、質量標準等;還要考慮藥品的生產過程,如生產工藝流程、設備選型、生產條件、制劑工藝、工藝參數、包裝工藝、質量控制、質量檢測等,以保證藥品質量。工程設計能力直接反映出學生綜合運用知識和解決實際問題的能力[2]。因此,如何提高工程設計能力,是制藥工程專業人才培養的重點。然而,目前高校應用型本科背景下,工程設計能力的培養質量仍然較差。學生重視程度不夠、指導老師精力有限和指導不力、過程管理不完善對工程設計能力的培養具有明顯的影響。為了提高學生工程設計能力,必須針對傳統工程設計能力培養中存在的問題進行改革[3]。基于此,本文有針對性地提出提升工程設計能力的具體措施。
1工程設計能力培養中存在的問題
1.1 課程教學與生產實際脫節
當前,整體課時壓縮是本科教育的重大趨勢。而工程設計涉及多學科知識,幾乎涉及制藥工程過程中所有機械設備及各種類型的車間設計,因此在有限的課時內無法涵蓋如此繁多、瑣碎的內容。另外,教學內容多以理論知識講解為主,缺乏實踐教學環節,不能將理論與實踐密切聯系,缺乏在實踐中鍛煉工科思維和動手解決問題的能力。
因此,增強實踐教學內容,會極大地提升學生的工程設計能力,有助于培養符合工程教學認證導向的優秀學生。
1.2 過程管理不完善
車間設計可以分為3個階段:設計任務書、過程和答辯。
(1)下發設計任務書是關鍵環節,所設計的題自要符合制藥工程人才培養方向,有明確的設計內容和目標,具有一定的難度、深度和創新性,有良好的理論與實際研究價值。如果設計選題不合適,學生易對設計產生懈怠、敷衍態度,為后續的設計過程埋下隱患。
(2)過程階段,課程設計主要由指導老師監督,但老師經驗不足和時間難以保證,因此很難監督課程設計質量。畢業設計過程,學校利用知網構建了畢業設計管理體系,但是執行不嚴格且缺乏靈活性,造成工作流于形式,難以保證質量。
(3)答辯階段,答辯教師和院校各層面對答辯準入條件和答辯標準持續降低;答辯后整改時間短且學生不重視,導致畢業設計整改流于形式,難以起到彌補不足的作用。
2質量提升策略
2.1增強實踐教學環節
實踐教學質量是提升制藥工程專業人才培養的重要載體,因此增強實踐教學環節是推動中國高等學校制藥工程教育的有效途徑[4-5]。
(1)督促學生充分利用“虛擬仿真”資源,將工程意識和設計理念融人實踐學習,引導學生將理論知識與實踐相結合,培養學生獨立解決復雜工程問題的能力及創新意識。
(2)“東富龍-國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計為針對性培養專業學生的工程設計能力提供了契機,是培養學生分析問題與解決實際問題的有效平臺。湖北工業大學從第四屆開始就組隊參賽,隨著參賽經驗的積累與能力提升,近些年學生取得優異成績。以大賽為基礎,學生的畢業設計做得更深入、更全面,質量大大提高,從而促進了制藥工程專業的發展。但近一年,由于課程任務繁重,學生參賽積極性不高,因此很多學生少有機會進行多學科知識與技能的綜合運用實踐鍛煉。因此,要積極鼓勵和引導學生積極組隊,自主學習課堂上沒有講授或尚未開始講授的知識,有效推動學生學習態度的轉變和工程設計能力的不斷提升。
(3)生產實習是實踐教學的重要組成部分[6-7]。生產實習不能流于形式,學校要重視生產實習教學環節在制藥工程專業學生培養中的作用與地位,指導老師需要加強學生實習過程管理,優化評價系統,切實達到專業生產實習的目的與效果。
2.2提高學生對畢業設計的重視
車間設計直接體現學生解決復雜工程問題的能力,提高學生學習興趣至關重要。
(1)車間設計開始前,加強對學生的思想教育,讓學生從思想上認識到設計的重要性,提高學生積極參與度。
(2)指導老師帶領學生解讀設計任務書,讓學生明確設計內容、目標、設計進度,充分理解自己的設計課題,調動學生綜合運用所學知識。
(3)教師積極跟蹤學生的設計進度,了解學生對知識的掌握程度,進而更有針對性地對存在的問題進行指導,做學生堅強的后盾。車間設計可以全面提升學生的綜合分析和解決復雜工程問題的能力、創新意識和創新能力,為畢業后走向工作崗位,獨立解決和處理工作上的問題提供良好的鍛煉機會,使其綜合能力也會得到大幅度提升[8]
2.3結合工程實際,豐富車間設計選題
對于制藥工程課程設計選題,課程團隊采用當年制藥工程設計大賽的題目。這些競賽題目都是由中國醫藥集團聯合工程有限公司在實際項自的基礎上簡化后進行命題,充分體現了自前藥企的最新需求和工藝過程。為提高制藥工程設計的質量,課程團隊在競賽題目的基礎上進行修改,適當降低難度,大賽獲獎作品可以作為學生的參考資料,參賽的同學也可以幫助指導,這樣學生能迅速入門,更好地完成課程設計。
對于畢業設計選題,指導老師應該關注藥物研發熱點,提出具有時代性、實用性與新穎性的課題;了解藥企目前迫切需要解決的問題,與企業合作,提出解決企業實際問題的課題;將科研課題和畢業設計結合起來,讓學生參加實踐、積累科研經驗。創新性與多樣化的課題能激發學生對畢業設計的熱情和積極性,了解藥企行業發展,使學生能綜合性運用和靈活發揮所學知識,有利于學生適應未來社會的需求與科技發展的需要。另外,畢業設計選題要難度適宜,讓學生從優化工藝流程、物料計算和能量衡算、設備選型、繪制平面布置圖、繪制帶控制點的工藝流程圖(PID)到撰寫設計說明書等一系列過程中得到全面鍛煉。
2.4組建指導團隊,提升指導老師指導能力
指導教師的指導能力是提高畢業設計質量的重要保障。
(1)鼓勵專業教師深入到制藥企業中,較全面地接觸生產實際,豐富自身工程技能。
(2)提高企業技術人員的參與度,定期邀請他們到學校進行專業講座,使專業教師及時了解行業的最新技術及發展動態。
(3)加強指導老師對學生的指導力度,指導老師針對學生設計過程中的問題,通過文獻調研和與企業交流不斷學習,積累工程經驗和專業知識,提高學生的實際設計能力。此外,設計大賽不僅對學生有益,對指導教師工程能力的提高也頗有幫助[9]。學校鼓勵指導老師參加教師培訓會和決賽答辯,積累工程實踐經驗,從而帶著問題和案例指導學生的車間設計,提高車間設計指導質量和水平。
2.5強化車間設計質量監督
構建和實施有效的質量監督機制,是確保車間設計質量和專業設置目標實現的重要手段[5]。
(1)針對車間設計中存在的問題和影響質量的因素,學校、學院要建立設計過程質量管理保障機制,設立車間設計質量監控點,對關鍵環節進行嚴格的過程管理,堅決杜絕形式主義。(2)對設計各階段進行規范化檢查,以確保全過程按規范進行,最終保障設計流程清晰、過程規范、考核科學,從而使設計作品質量得以提高。(3)指導老師應該有系統的指導規劃,比如將車間設計工作劃分為車間工藝設計要點(GMP及設計相關各項制度法規)、工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、設備選型及布置、平面布置圖繪制、潔凈區劃分、PID圖繪制等多個具體的設計階段,指導老師對每一個階段成果,進行檢查一—反饋一—改進的循環指導模式。在這樣的過程中,學生掌握基本的工程設計步驟,知道每一步做什么、怎么做,在用所學專業知識解決工程實際問題的過程中提高工程實踐能力,整體的畢業設計進度和設計質量都得到有效控制。
3結語
制藥工程是一門實踐性很強的學科,車間設計質量對學生理論聯系實際和專業技能水平的提升具有重要意義。通過分析自前影響車間設計中存在的常見問題,建議通過提高學生對車間設計的重視、豐富畢業設計選題、提升指導老師指導能力和強化設計過程質量監督等措施,改革制藥工程專業的工程實踐環節,提高學生工程設計能力,培養符合社會需要的高素質人才。
參考文獻:
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