环境与制药工程学科交叉领域人才培养的思考与实践

史静 陈建秋 杜琼 廖千家骅 商景阁

【摘要】环境与制药工程学科交叉领域人才的培养不仅可以满足制药企业对复合型人才的需求，解决药企生产过程中的环境问题，而且可以促进制药工艺技术和制药生产管理技术的创新和發展。本文针对环境与制药工程学科交叉领域的人才培养，分析了其必要性和意义，总结了环境学科和制药工程学科交叉领域人才的培养方向。针对目前交叉学科人才培养主要存在的难点和问题，提出了具体对策。

【关键词】交叉领域 制药工程 环境 研究生培养

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0232-02

学科交叉研究领域指的是不同学科之间相互渗透、有机结合形成的新的研究领域[1]。学科交叉领域的研究能够解决单一学科无法解决的某些重要问题，通过对多门知识的综合分析，多角度多途径寻找解决问题的方法。学科交叉研究不仅仅是不同学科知识的融合，还是各种研究方法、思维方式的融合，交叉领域的研究能够激发创新思维，站在新的层面和角度来思考和解决问题。因此，科学研究发展中的很多重大突破和重大创新是学科交叉领域的研究成果。另一方面，社会和科学发展对人才的要求越来越高，从原先具有单一学科背景知识的专业人才逐渐向具有更广知识结构和创新思维的多学科交叉的复合型人才发展，因此，学校、导师应积极培养具有合理知识结构、灵活思维方式的创新型人才。

一、环境学科和制药工程学科交叉领域研究的必要性及人才培养的意义

1.环境学科、制药工程学科的研究领域

环境学科主要研究人与环境相互作用和发展规律的学科，研究人与环境之间物质、能量与信息交换过程，探寻解决环境污染、生态破坏等问题的途径和方法，以实现两者的和谐发展。环境科学与工程研究领域涉及环境演化规律，废水、废气、废渣的处理处置与资源化，噪声控制和电磁辐射污染与防治[2]等多个方面。环境学科的研究领域涉及自然科学、技术科学与人文社会科学领域，是一门综合性较强的学科。

制药工程是研究相关理论和技术以解决制药过程中实际问题的学科，主要研究各类药物的制药工艺，还包括新工艺、新设备、新品种的开发、设计、质控与优化等[3]。制药工程学科与化学、药学、生物学、工程学、管理学等联系紧密。

2.两者结合的必要性

近年来，制药生产过程中产生的污染引起了各方面的关注，制药工业已被国家环保规划列入重点治理的12个行业之一，随着2008年我国开始针对制药工业污染物实施更为严格的排放标准，制药工业污染控制已经成为新的研究热点。如果将环境学科研究领域的污染控制方向、环境管理方向和制药工程领域的工艺设计与优化方向、制药工程管理方向结合起来，不仅可以从制药工艺的源头控制污染，实现污染的源削减，引导制药企业绿色生产，还可以减少制药过程中原料的浪费、帮助制药企业通过相关认证，获得环境和经济的双重效益。

3.两者结合的优势

环境科学与工程研究领域属于综合性较强的领域，具有明显的问题导向型、交叉型特征。环境学科研究的新增长点往往是基于解决某一领域出现的实际问题，因此，两者研究领域的结合，不仅可以帮助制药企业解决实际问题，同时可以强化和深入环境学科领域的相关研究。

此外，两个领域的研究均与化学、生物学、工程学、管理学等紧密联系，两个领域的研究有共同的理论基础。例如环境工程中的专业基础课程为环境工程学，其主要内容包括工程原理基础（质量与能量守恒原理、流体力学、传质传热过程等）、分离过程（沉淀、过滤、吸收和吸附）和反应工程原理（生物和化学反应动力学、计量学），这些内容也是制药工程学中基础课程化工原理中的重要内容。一些制药工程中的分离技术，例如膜分离、超临界萃取、离子交换等也是环境污染控制中去除污染物质的关键技术。两者具有相同或相似的理论基础，可以帮助两方面的交叉研究更好的渗透和融合。

4.环境学科和制药工程学科交叉领域人才培养的意义

环境学科和制药工程学科交叉领域人才的培养一方面可以满足制药企业对复合型人才的需求，解决制药企业生产中的实际问题，另一方面可从提高资源转化效率、绿色生产的角度促进制药工艺技术和制药生产管理技术的创新和发展。

二、环境学科和制药工程学科交叉领域研究方向

经过研究与调研，面向制药企业生产和污染的实际问题，环境学科和制药工程学科交叉领域的研究方向包括以下几个方面。

（1）制药生产过程中三废污染控制技术与装备研究、资源化技术研究。根据六类（发酵类制药、化学合成类制药、提取类制药、中药类制药、生物工程类制药和混装制剂类）不同的制药工艺过程，对其废水的来源和特征进行研究和调查，考查寻求实用、有效、成本较低的制药废水处理方法和途径，积极探索适合各类制药废水染控制技术的新工艺、新模式；针对制药企业不同生产车间、生产过程中可能产生的气态污染物，进行废气污染控制技术、工艺与装置的研究；在遵循“减量化、资源化和无害化”的原则的条件下，在分析制药企业废渣产生来源和特征的基础上，进行废渣关键控制技术和装置的设计和研究，并开发中药类废渣的资源化利用的新途径。

（2）制药企业节能减排与清洁生产研究：研究药物合成生产工艺的改进，尽可能减少使用引起环境污染的化学原料等，加强资源回收从而减少污染源，实现生产工艺的节能减排。将“循环经济”、“经济、环境效益统一”、“源削减”等新型环境保护理念观念纳入到企业的实际生产中。

三、目前交叉学科人才培养主要存在的难点和问题

1.目前大部分学校采用的研究生的培养方式是单导师制。导师往往是某个学科或领域内的研究专家或学者，对本学科领域内的知识了解透彻，而缺乏其他学科知识储备和研究思路，因此，交叉学科领域的研究生培养受到局限。

2.课程设置中的绝大部分课程仍然具有较强的单一学科性，对学科间的交叉领域关注较少，并且课程选用的教材大多是某个学科研究领域内的教材，授课教师讲解的也是某个学科领域内的知识，缺乏对学生交叉学科领域研究的启发和引导。

3.在交叉学科研究生培养过程中，虽然学生能够接触和了解多门学科的基本知识，但往往是知识捆绑和整合，而不是相互渗透和融合；两门或多门学科的知识网、研究方法和思维方式并没有得到有机的结合。

4.缺乏综合性的创新平台[4]。尽管一些研究生的课题和研究是针对交叉领域的，但其研究模式仍然延续着传统的研究模式，采取专业内部、学科内部封闭研究的形式，没有创新性的综合平台，各个学科之间缺乏交流。此外，目前研究生的培养体系基本是按照行政系统的建立的，因此由于导师、资金、设备、实验室分属于不同的院系[5]，学术团队、实验平台的建设往往局限于某个学科或专业内部，研究团队的发展往往是单中心逐步向外扩大的方式，缺乏多中心之间的来往和交流。

四、环境学科和制药工程学科交叉领域人才培养的对策

针对目前交叉学科人才培养主要存在的难点和问题、根据环境学科和制药工程学科的特点，提出交叉学科领域人才培养的对策。

1.课程的设置上要注重多学科性。交叉学科领域人才的培养是需要在扎实的背景知识下寻找到两种学科有机的交汇点，因此在课程设置中，要提高两者共同基础课程的要求，学生对于两门学科的相关知识均要有扎实的掌握。

2.课程的教学过程中要注重环境学科和制药工程学科的交叉领域。在课程的教学过程中，两个学科的导师可以共同参与授课，从不同的角度对课程知识点进行讲解，激发学生对交叉学科领域的研究兴趣，鼓励学生在学习的过程中多角度多层面的进行思考和分析，提高学生的创新能力；此外，课程相应的教材设置也非常关键，对于交叉研究领域的相关课程可以试用相关的特色讲义，融合两门学科的相关知识，便于学生发现两者的结合点进行深入研究；

3.导师层面要进行多学科的交流与融合。交叉学科领域人才的培养，特别是研究生的培養中，导师的启发、引导和帮助有着关键的作用。如果导师不注重多学科课题研究、不注重与其他领域导师、专家互动和交流，研究生的研究思路就较为狭窄、封闭。因此，应该从导师层面加强互动和交流。对于研究生在学科交叉领域的具体研究课题，可以采取两个学科的导师联合指导的模式，一方面导师之间通过研究生的研究课题作为桥梁联系在一起，有更多的交流和合作，解决单一学科无法解决的理论和实际问题，另一方面研究生可以汲取两方面的相关知识，在交叉领域迸发出新的理念和想法。

4.建立多学科交叉的创新平台。多学科在同一平台中开展研究有利于各领域的交流和合作，提升创新能力。中国药科大学工学院针对环境学科和制药工程学科交叉领域创建了制药工程及三废处理研究中心，有力的促进了两学科交叉和融合，导师与导师、研究生与研究生之间可以通过平台进行合作和交流。

5.进行校企联合培养。环境学科和制药工程学科都是实践性较强的学科，在进行校企联合培养的过程中，一方面可以锻炼复合型人才的实践能力，另一发面可以发现制药企业需要解决的、涉及两个领域的实际问题，扩大交叉领域研究的范围。

6.积极邀请专家开展学术讲座，鼓励学生多参加跨学科的学术交流活动。邀请环境领域、制药工程领域的相关专家来学校学院开展学术交流活动，并且相关通知通过学校网站或创新平台发布，打破院系或学科专业的壁垒，让更多不同研究领域的研究生可以跨学科进行学术交流、参与学术活动。

五、结语

针对制药工程与环境学科交叉领域的人才培养，笔者分析了其必要性和意义，并总结了环境学科和制药工程学科交叉领域人才的具体培养方向。针对目前交叉学科人才培养主要存在的难点和问题，从课程设置、教学安排、导师层面、创新平台、校企联合培养和学术交流几个方面提出了具体对策。

参考文献：

[1]高久群，郑华，余全红， 等. 交义学科设置和研究生培养的实践与思考-以中山大学为例[J]. 高教论坛，2015，（2）：98-101.

[2]东南大学环境科学与工程学科简介，http：//power.seu.edu. cn/27/ef/c9351a75759/page.htm.

[3]李妍，许晖，王娣，等. 制药工程专业学科建设的研究与实践，广州化工，2013，（2）：132-133.

[4]张于贤，赵艳艳，林青霞. 交叉学科研究生培养模式的影响因素分析，中国管理信息化，2009，（23）：114-115.

[5]罗赞星，韩海校，毛亚男. 交叉学科研究生培养的思考与实践—以脑科学为例，西北医学教育，2016，（24）：407-409.

作者简介：

史静（1984-），女，汉族，江苏南京人，中国药科大学工学院，讲师。