药学类专业学生解决复杂工程问题能力培养的探索

颜庭轩，王双寿，马 亮，韩新亚，严菊芬

(安徽工业大学 化学与化工学院，安徽 马鞍山 243002)

一、引言

药学类理学专业有化学生物学、药物化学等专业，工学专业有制药工程、生物医药工程等专业。药学类学生培养过程中需要交叉学科知识、综合创新能力以及复杂工程实践应用等以促进学生创新能力以及解决复杂工程问题能力的提高。其中化学生物学专业与制药工程专业是新兴的专业，起步较晚。化学生物学专业培养学生学习化学与生物科学的基本理论、基本知识和实验、应用技能，专业课程设置了化学、生物学以及药学等基本理论课程，其中尤以药学为特色，专业师资队伍中不少教师具有扎实的药学专业背景。制药工程专业是培养学生具备化学、化工、药学等方面的基本理论知识，能在化学制药、中药、生物医药、精细化工和生物医药工程等部门从事药品研究、制药技术与工艺开发和生产经营管理等方面的高素质应用型专业人才。制药工程是一个化学、药学(中药学)和工程学交叉的工科类专业，以培养从事药物研发与制造，化学新工艺、制药装备、药物新品种的开发、工艺放大和设计人才为最终目的。新兴的化学生物学专业与制药工程专业如何在较短时间内完善专业课程建设并不断提高专业办学水平是亟待解决的问题。通过完善专业课程体系、开展药学类学科竞赛能够有效促进学生学习专业知识，教师在指导学生参与学科竞赛的同时自身教学水平也能够有较大的提高。

二、 以专业课程教学为抓手提高学生解决复杂工程问题能力

(一)抓好基础课程教学

药物化学、药剂学、药物分析、药理学并称为药学四大基础课程，是药学类学生所必学的专业课程，这几门课程之间有着承前启后的相互联系作用。药物化学作为一门学科始于19世纪，学好本课程对全面掌握药学领域各个学科的知识起着重要的桥梁作用，为学生今后从事药物设计、新药创新以及药物合理利用奠定了重要理论基础。药剂学是研究药物制剂的基本理论、药物处方设计、工艺、制剂质量的一门综合性技术学科，其任务是研究将药物制成各项质量标准要求的制剂，并将其应用于临床防治以及疾病诊断等方面，学生通过该课程的学习对药品工业化产生更直观的印象，加深对制药技术的理解。药物分析是药品全面质量控制的一个重要学科，利用物理、化学、生物化学、生物学等现代方法研究并解决药物、制剂等质量控制问题。药物分析在药物研发、药品生产、药物存储以及药品临床方面起着至关重要的作用，通过学习该课程，能够从全方位了解、掌握药品质量控制的关键技术与手段。药理学也是一门实验学科，主要研究药物对机体的作用及作用机制，以及机体对药物处置的动态变化。随着科学技术的发展，药理学在防治疾病、维护人类健康方面发挥着越来越重要的作用。综上，药学四大基础课程是制药类学生所必学的专业基础课程，它们紧密联系，互为支撑。学生必须具备上述现代化药学专业知识储备，这样才能够更好地成为药学专门人才。

(二)抓好工程类课程教学，培养解决复杂工程问题能力

制药设备及工艺设计、制药化工原理以及制药工程课程设计等课程的学习为学生从理论到实际，从课堂走向工厂起到重要的过渡作用。在实际生产过程中，工艺流程的每个阶段都是理论知识在生产实践中的具体应用。制药设备及工艺设计主要完成制药车间工艺设计、物料衡算、热量衡算、绘制带控点的工艺流程图、车间设备平(立)面布置图，设备一览表和初步设计说明书。制药化工原理主要学习制药单元设备工艺设计，如换热器、精馏塔等工艺计算、设计计算书和相关图纸，通过以上课程内容的学习学生能够独立或以小组形式完成原料药车间、制剂车间工程设计，完成工艺流程规程、工艺计算、绘制带控点的工艺流程图、设备立(平)面布置图、管道布置图、洁净分区图、人流物流走向图，以及公用工程、安全措施、环保设计，并编制设备一览表和设计说明概述。以上课程更偏向于应用、工业化，需结合工程类学科竞赛、药学类实验竞赛以及工厂实习等手段才能更有效提高学生知识创新能力以及解决复杂工程问题的能力。制药类学生解决复杂工程问题的能力的实质就是能够综合运用数学、自然科学和工程学的基本原理、技术手段、现代工具和实践经验，创造性地设计、开发、运行复杂制药工程系统以及研究、分析和解决多学科背景下的各种复杂制药工程问题，从而促进工程与自然、社会和谐发展的综合能力。要成为一名合格的药学专业人才就要从理论教学、课程设计、生产实践和科研训练四个方面全方面提高学生复杂工程问题解决能力。

三、以学科竞赛为抓手培养学生复合能力

通过大力开展学科竞赛可以有效促进专业建设，同时提高学生的实践动手能力、创新创业能力。学科竞赛对教师教学以及专业人才培养模式的改革和创新具有极其重要的作用。药学类专业基础课程以及工程类课程的学习，学生初步具备了药学实验基本操作，完成制药设备选型、车间工艺设计、说明书及图纸绘制的能力，参加药学类学科竞赛能够激发学生创新创业潜能，同时培养学生团队协作意识以及创新精神。尤其对于新兴专业，通过学科竞赛可以在相对较短时间内提高专业办学水平。在学生学习完药学基础课程之后，通过鼓励学生参加系列特色竞赛如药学类学科竞赛包括ISPE制药工程壁报大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、全国医药院校药学/中药学专业大学生实验技能竞赛等，可有效促进学生实现知识到能力的提升。参与以上竞赛需要学生具备一定的工程知识和专业研究素养，通过鼓励学生提前接触医药企业、药检所等单位并参与教师科研项目中，让学生充分了解学科前沿以及实际产品应用需求，从而充分调动学生创新创业潜力，进一步为学生参加就业创造良好的条件。学科竞赛为培养应用型人才发挥了较好的促进作用。然而不同专业学科具有不同的特点，不同地方高校具有不同的办学理念与特色，化学生物学专业和制药工程专业都是交叉专业，通过大力引进具有扎实药学背景的师资，鼓励教师及学生踊跃参加全国大学生制药工程设计竞赛等药学类专业竞赛，可有效促进地方高校专业办学水平。

通过组织学生参加药学类学科竞赛，培养学生团队合作精神以及提升专业实践能力，同时提高了学生的科学研究素养，增强了学生的社会责任感。依托特色学科，以学科研究方向带动人才培养，提高学生实践能力。学生积极参加教师科研项目，参与课外实训和学科竞赛，培养了创新创业能力，为今后在化学生物及制药工程相关领域从事药品研究与开发、药品生产经营与管理及创新创业等方面的工作奠定了一定基础。

四、以学科竞赛为抓手促进教师教学改革投入

学科竞赛既考察了学生专业知识的掌握情况，同时也有效检验了指导教师的教学素养，尤其是新进教师应该积极参与指导学生学科竞赛，从而在较短时间内提高教学水平。通过参与专业教学研讨会，教师自身能力在短时间也有较大提高，实现教学相长。将学科竞赛纳入教学的延伸可有效将学生的理论知识与学习能力转化为实际动手能力并提高学生工程实践能力。将教学内容与竞赛题目、实践工程项目、教学科研成果等融入到学生创新创业活动中从而进一步培养学生专业素养。以全国大学生制药工程设计竞赛举办历史为例，从最先开始的无菌药物冻干粉针剂车间设计，到原料药车间设计、药物制剂车间设计，再到近年来的制药分离车间设计，大赛几乎涵盖了制药工程相关的所有领域，教师在指导学生参加竞赛的同时自身教学能力也有了很大提高。教师在指导学生竞赛时借助试点虚拟仿真教学平台指导学生深入学习制药项目工作原理，将竞赛和实际工程项目相结合，能够实现“产学研”紧密连接，从而培养具备解决复杂工程问题能力的创新型人才。教师全程参与指导学科竞赛内容，同时也看到理论与实践的差距，从而进一步完善教学方法并总结教学经验。以学科竞赛为催化剂促进学科发展，鼓励教师将科研、教学以及工程实践充分结合，使教师在指导竞赛的同时自身教学素养也得到有效提高。

五、结语

学生通过完成药学基础课程和工程类课程的学习，开展实训和工厂实习等，初步具备解决复杂工程问题的能力，进而通过制药工程设计等竞赛进一步提高自身工程素质。学科竞赛也是学生展示自我的平台，促进了专业课程培养体系的完善，推动了相关药学专业的教学改革。教师还需要在理论教学、实践教学等方面不断改革与创新，以学科竞赛平台的建设促进药学类专业发展，培育复合型专业技术人才。