中药制药“新工科”建设实践与成果推广应用研究

刘岩 何永志 李正

[摘 要] 新一輪科技革命和产业变革已经到来，围绕国家战略和区域发展需要，加快建设发展“新工科”，我们要主动应对挑战，积极探索产业发展的新需求、新方向、新动能，研究工程人才知识结构和实践能力的新需求与新挑战，加快混合式课程建设、加强产教融合与校企合作，以实现人才培养、学科建设与产业发展的协同效应。

[关键词] 新工科;产教融合;混合式课程;虚拟仿真

[基金项目] 该文系教育部首批“新工科”项目“基于多主体协同育人的中药制药工程人才培养模式的改革与创新”;现代中药制药过程虚拟仿真实验项目;2020年天津市教育工作重点调研课题“基于产教融合、校企合作的新工科人才培养模式研究——以中药制药专业为例”（JYDY-20201040）结项成果

[作者简介] 刘 岩（1987—），女，辽宁人，硕士，天津中医药大学中药制药工程学院讲师，主要从事中药制药研究，主持建设“制药过程检测与控制”以及“化工自动化及仪表”线上线下混合课程;何永志（1965—），男，内蒙古人，博士，天津中医药大学中药制药工程学院副院长（通信作者），主要从事中药化学研究;李 正（1976—），男，浙江人，博士后，天津中医药大学中药制药工程学院院长（通信作者），主要从事中药制药智能化与信息化研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）40-0176-02    [收稿日期] 2019-04-23

一、中药制药“新工科”建设宗旨

以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才为建设宗旨。面向中药制药工程的新工科建设是对传统中药制药工程专业的升级改造，以适应数字化、信息化、智能化融合发展的需要。以实现从学科导向转向以产业需求为导向，从专业分割转向跨界交叉融合，从适应服务转向支撑引领;以产业需求建专业，构建工科专业新结构，推进学科交叉融合、产教融合。

二、中药制药“新工科”建设实践经验与成果应用

1.以提高学生学习主动性为目标，着力打造混合式“金课”，实现线上资源共享，线上线下优势互补。建设“制药过程检测与控制”线上线下混合式课程，面向校内及全国制药相关专业学生开放。立足专业特点，结合人才培养，完善课程体系，进一步结合本领域的实际应用及前沿发展，在每个知识点的教学内容中增加自动控制系统应用和设计的实例，使学生了解相关理论方法在实践中的实际应用，强化学生综合素质提升和创新应用能力的培养。改善实体课堂中被动学习、课时紧张、学习渠道单一等系列化问题，培养学生主动思考、抽象思维和严密逻辑推理的能力。同时，采用更加灵活和富有挑战性的混合式教学改革方法，通过线上学生自主学习、线下师生深入互动，结合课堂面授，有效提高学生的学习兴趣和学习投入，提升课程的挑战度。同时，注重科学全面地综合评价学生的学习过程、学习能力、学习积极性及知识应用能力，改革传统考核方式，克服考试成绩与综合能力脱节的现象，积极探索基于混合式课程学习的多样化考试方式，从而适应以学生为中心、以自主学习为导向、师生与生生交流互动的教学改革模式，侧重考核学生的综合成绩和能力，有利于培养基础扎实、创新应用能力强的高水平工程应用型人才。

2.以“需求导向、模块集成，学以致用、实践育人”思想为指导，建设虚拟仿真实验教学平台，实现仿真模拟、以虚补实、虚实结合、资源共享。基于多年教学科研与工程实践经验，结合软件开发企业的专业技术，合作开发了“现代中药制药过程虚拟仿真实验项目”，获得2018年度国家虚拟仿真实验教学示范项目认定，代表学校参加药学虚拟仿真联盟，牵头制定中药制药专业虚拟仿真课程建设指南。深化教育教学改革，建设长效激励机制，线上线下课程资源互补，虚拟仿真任务化，以虚补实、虚实结合，为学生搭建综合实践能力教学平台。采用3D模拟仿真与工业数值模拟计算技术，以实际的现代中药生产线为基础，采集实验数据，整合现代生产工艺、操作单元设备岗位标准、车间管理、厂房车间设计和药品生产管理规范等内容。培养学生掌握中药提取浓缩过程的设备组成、工作原理以及实际操作流程;掌握中药溶媒回收的基本原理与工艺参数优化;掌握中药制粒过程的基本设备、使用方法维护保养以及检测知识，掌握药品生产管理规范基础知识以及车间设计及工艺设计等。通过虚拟仿真实验培养学生的工艺设计能力、生产过程控制能力、分析与解决工程问题能力、批判性学习能力、工程思维能力、团队合作能力、多学科交叉学习与创新能力等，实现一加一大于二的效果。

3.以“需求导向、模块集成，学以致用、实践育人”思想为指导，建设实验教学示范中心，发挥实验教学面向产业需求和实践能力培养的主渠道作用。中药制药工程实验教学示范中心坚持“传承与创新协同、科研与服务并举、以质量求内涵、全面协调发展”方针和“做精医学，做强药学，做实健康相关专业，做大社会服务”发展战略，落实“以学生为中心”的教育教学理念，以中药产业的需求为导向，针对中药制药过程中的关键技术、紧缺技术环节和特色技术设计教学内容，以培养学生中药生产方面的实践能力和动手能力为出发点，以“认知是基础、操作是关键、需求是灵魂、实践是保证”的实验教学体系进行深化改革。进一步完善实验中心改革，加大开放力度，提高实验室使用效率，培养综合实践能力强、具有创新精神和高专业素养的复合应用型人才为宗旨。面向中药制药、制药工程、中药学、药学、药物制剂和中药资源与开发6个专业本科生和研究生开设实验与实训教学，积极开展大学生实践创新活动。充分利用提取—浓缩—分离中试平台、中药连续制造技术平台、节能技术平台和制药过程质量控制平台，以及基于自动化与信息化集成的中药智能化生产实验平台，着力打造“生产线”模块集成化实验项目，培养学生模块化的核心实践能力。

4.以提高學生综合素质和服务社会能力为核心，建立中药制药人才培养与校内外实习基地，实现学生输出与企业输入的协同效应。一方面，根据市场需求，以工程能力为导向，构建模块化课程体系。基于药品生产工艺、生产过程控制与管理、新药研发、中药基础与应用、药品质量检验与控制和市场营销等岗位需求和能力要求确立课程模块，增加校企合作课程，实现以工程项目为主线、工程任务课程化，加强与企业实际密切相关的设计性、综合性和创新性实验、实训课程，培养适应药品生产需求，掌握本专业及相关学科的基本理论和专业知识，具有良好的创新意识、创业精神和职业道德，具备分析、解决复杂工程问题能力以及创新创业能力，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工程技术人才来满足社会需求。另一方面，以中药制药专业课程体系和实践教学改革为突破口，以强化产教融合，深化校企合作为指导，以提高学生综合素质和服务社会能力为核心，从制药装备设计与生产、中药饮片生产、保健品生产到中成药生产，建立完整的合作企业网络与校外实习基地，以形成工艺优化、设备改进、信息化、智能化等多方面的基础教育、前沿介绍和生产实践相融合的制药工程教学体系，同时也向制药企业提供技术服务平台，以技术创新促企业发展，既实现学生输出与企业输入的协同效应，又实现学生培养与企业发展的双赢。

5.以守初心、担使命为课题，进一步强化继续教育基地职责，服务人才、服务产业、服务社会。实施专业技术人才培训，中药制药工程学院获批市人社局设立的天津市专业技术人员继续教育基地。由国家人力资源和社会保障部、天津市人力资源和社会保障局主办，本学院承办的“中药智能制药关键技术与装备”国家级高级研修班在津已经举办了七期。共有北京、上海等20多个省、市、直辖市的500余家中药企业与科研院所的800余名生产一线的制药质量总负责人、总工程师报名参加，所邀请授课专家包括长江学者、浙江大学求是特聘教授、企业教授级高工等中药政策法规、科研与生产等领域的专家、企业家授课，采用案例解析、分组讨论和现场考察等方式进行培训和研修。

“高研班”促进了中药制药工业与装备产业智能化发展，加强技术集成和工艺创新，提升中药装备制造水平，开发一批中药制造机械与设备，提高中药制造业技术水平与规模效益。以天津现代中药协同创新中心等平台资源为依托，贯彻“企业家提出问题，科学家解决问题”的理念，加强企业、高校和科研院所之间的交流与协同合作，将现代中药制药先进技术、大品种培育以及质量控制的新技术与企业实际生产相对接，实施创新驱动、实现示范引领、推动产业进步，为提升我国中药制药企业科研和质量控制水平培养技术骨干人才。