新工科背景下制药工程专业人才培养模式的改革与实践

姜洪丽 董 建

泰山医学院化学与制药工程学院 山东泰安 271000

制药工程专业是药学、生物工程、化学工程与技术等学科交叉融合而发展起来的新型学科，该专业的设立目标就是培养能够在制药及相关领域从事科学研究、技术开发、工艺与工程设计、生产组织、管理与服务等工作的高素质应用型人才，是一门实践性很强的学科[1]。

从2000年开始，我校在药学院设置了制药工程本科专业，经过十几年的开拓创新，积累了一定的经验。但从近几年的学生就业及考研情况调查结果来看，还存在一定的问题。例如课程的设置，偏重于药物制剂、药理学、药物合成等药学专业人才培养，而对各种新工艺、新技术、新设备及生产过程管理和控制过程的培养相对薄弱，这已经不能适应现代医药生产企业的发展要求。在人才培养及专业方向上，学校要充分考虑企业对人才培养的要求，适时地根据医药工业的发展调整课程体系和培养目标。因此在2015年把制药工程专业并入化工学院，成立化学与制药工程学院，力求在工科背景下培养具有自身特色的制药工程专业本科生。从工程应用型的角度出发实行“一个中心、两个兼顾”模式，即以学生创新能力培养为中心，兼顾药学学科与工学学科，培养制药工程人才，实施课程改革，优化教学内容与课程体系。

1 人才培养方案的改革

借鉴国内外相关院校的办学经验，结合我校的实际情况，对制药工程专业人才培养方案进行了改革与优化。鉴于我校在药学专业方面的基础和优势，应突出自身优势，培养药学基础扎实的制药工程专业人才，同时也要意识到化学工程学科的薄弱，加强建设与化学工程相关的主干课程。为此，我们调整了课程体系的结构和比例，优化整合了课程内容。目前采用的课程体系中，由化学、化学工程与工艺、药学为主干学科，由四大化学、药物化学、化工原理、工程制图与CAD、药剂学、药理学、药物分析、制药工程、制药工艺学、化学反应工程、制药工厂设计、化工仪表与自动化等主要课程组成。与专业设立初期相比，现在药学类课程的比例由原来的20%降至15%，工科类课程的比例升至16%，交叉学科类课程比例约占7%左右。从课程设置看，学生既学习了药学专业的基础课程、工科专业所要求的课程，又学习了制药工程专业的课程。在教学中要注意化学工程类课程和药学工程的衔接，结合生产实践进行引导。例如在制备阿司匹林实验中，既要使学生了解药物的合成途径，又对药物纯度的控制、杂质来源等药学内容进行强化，还可以把“药”融合于化工原理课程设计中，作为制药领域的单元操作，突出制药工程特点，介绍制药化工领域的新设备和新技术。由于2017年新一轮本科专业人才培养方案的修订，对课程学时进行了大幅的压缩，必修课由2700多学时缩减至2200学时，我们对一些课程的内容进行了整合和调整，而没有对教学内容进行大幅度的删减以保证课程体系的完整性。例如修订后制药工程专业开设的药物化学课程可以整合药物合成化学课程与医用高分子材料课程的内容。当然也有部分课程增加了学时，例如有机化学课程由之前的108学时增加到140学时，分为普通有机化学和高等有机化学两部分，这是为后续专业基础课药物化学、药物分析、药物合成反应打下了坚实的基础。这些要求教师在有限的课时内，优化总结授课内容，尽可能使学生掌握涵盖更广的知识面。借鉴国内高校的办学经验，不断地完善和修改课程体系，逐步形成了新工科背景下以“药工结合、文理渗透”为特色的制药工程体系。

2 实践教学体系的改革

制药工程专业是一门实践性很强的学科。实践教学在专业教学中占有至关重要的地位，其质量的优劣直接关系到培养目标的实现。在优化实践教学体系时，应该符合教学由浅入深、循序渐进的教育规律，有层次地设计教学内容和开设时间，注意各实践环节的衔接，实现专业知识之间的渗透。我们将实践教学环节分为课程实践教学模块、实训实践教学模块和创新实践教学模块三大模块(如图1所示)。

图1 制药工程专业实践教学模式

2.1 课程实践教学模块

课程实践教学以提高学生实验动手能力为主线，以掌握基本实验技能和方法、融会贯通科学知识、促进科学思维和创新思维为主要教学目标[2]。该模块主要包括基础实验、开放性实验和仿真实验。基础实验既包括四大化学基础课程实验内容，主要是验证性实验，着力强调学生对基础知识的理解，掌握基本的实验技能以及处理实验数据的能力；又包括专业基础课程和专业课程实验内容，这部分主要是让学生掌握现有的分析方法和检测手段，提高理论联系实践的能力，培养学生的专业素养。开放性实验主要是设计研究性实验，由教师给定实验题目，学生根据实验室提供的实验条件，结合相关知识，自行设计实验方案并进行实践。着重强调学生的主体作用，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养科学研究的能力。仿真实验是利用多媒体仿真技术模拟实验，它既可以将传统实验进行改进和提高，也可以将一些现有实验室或工厂不容易做或者没法做的实验进行操作，模拟仿真软件不仅形象生动、可操作、使用便利，而且对许多复杂设备、间歇性生产控制都具有一定的智能化反应能力，使学生对制药企业中实际车间生产有了直观的认识，提高了学生计算机应用能力及工程实践能力。

2.2 实训实践教学模块

实训实践模块分为3个环节：认知实习、生产实习、毕业实习。这3个环节循序渐进、相互衔接。认知实习为期2周，安排在大一或大二的暑假，主要是通过社会实践的形式让学生了解制药企业以及企业产品。生产实习为期3周，安排在大四上学期实践，通过学生进入生产车间，真正了解企业的生产工艺流程，了解企业的管理制度，把制药生产、质量意识、市场竞争、工业安全、经营管理和法律法规等内容联系起来，提高学生解决实际工程问题的能力。毕业实习属于毕业设计的部分内容，安排在大四寒假及第八学期。依靠“产学研”合作教育模式，推进本专业与企业资源整合，现已与鲁南制药有限公司、京卫制药有限公司等企业密切合作，不仅许多成果在企业转化实施，学生也可以到企业参与生产现场的实践技能训练，接受企业的管理，可以针对生产过程的某一阶段，提出解决问题的方案，完成毕业论文。

2.3 创新实践模块

该模块主要包括科研训练、科技竞赛和毕业设计环节。在学生掌握一定的专业知识和技能时，可以参与科研训练。学生根据今后从事生产或者科研意愿，选择感兴趣的研究方向，自组研究团体，通过“双向”的选择机制确定指导教师，以导师的研究条件为基础，制订具体、合理的研究方案、技术路线。通过这种方式，既促进了科研工作的顺利进行，又提高了学生开拓创新的意识和动手能力，加快了学生成才的速度[3]。

大学生创新精神和实践能力的培养，科技竞赛搭建了一个很好的平台。科技竞赛是通过教师指导学生参加的国家教育部、省教育厅、学校、协会等部门主办的学科竞赛，如教育部主办的“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、省教育厅大学生科技创新大赛、市科技局主办的创新创业大赛等，对于推动高校教学改革和建设，培养学生创新能力、协作能力、理论联系实际的能力有很好的推动作用。

毕业设计(论文)是高等学校最重要的实践教学环节，它在培养学生基本科研能力、提高综合实践能力、强化社会意识等方面不可或缺。这一环节时间较长，我校从大学三年级暑假开始进行毕业设计(论文)程序，学生可以选择进入企业实习完成毕业设计，也可以校内选择教师进行。毕业设计结束，采用公开答辩的形式进行考核，评出优秀、良好、中等、及格、不及格五级。通过毕业设计，使学生获得较好的课程设计、药厂设计等方面的工程实践训练。

3 教学效果与人才培养质量

我们的人才培养方案的优化与实践，基本上达到了制药工业领悟高层次工程技术人员的要求。近年来，本专业学生获得国家大学生创新创业计划立项8项，获得国家级、省级、市级创新大赛奖项近20项。2014级制药工程专业本科学生共152人，全部与用人单位签订协议或继续深造，就业率100%。

人才培养方案，实践教学模式改革是提高办学质量和办学效益的新模式[4]，可以使学生注重理论知识学习的同时，也注重工程实践能力训练，挖掘创新潜能，培养出“厚基础、博知识、重实践、强能力、高素质”的制药工程技术复合型人才，形成本专业以学生创新能力培养为中心，兼顾药学学科与工学学科，理论实践并重的特色培养模式。