一流本科专业建设背景下制药类专业教学改革探索*

张媛媛

(青岛科技大学化工学院，山东 青岛 266042)

2019年4月教育部正式启动了一流本科专业建设“双万计划”，以建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力的一流专业为目标，2019-2021年建设一万个左右国家级一流本科专业点和一万个左右省级一流本科专业点[1]。青岛科技大学制药工程专业以人才培养为中心，坚持改革创新，加强专业内涵建设，促进专业特色发展。2018年我校制药工程专业通过国际工程教育专业认证，2019年成功入选首批国家一流本科专业建设点，为本专业、学科的发展提供了更好的平台和机遇。本着做强一流本科、建设一流专业、培养一流人才的原则，以OBE(Outcome-Based Education)人才培养理念[2]和“新工科”[3]建设标准为引领，以一流专业建设作为提高人才培养质量的抓手，制药工程专业全力推进教学质量内涵发展。

经过多年发展，我校制药工程专业已逐步形成了以生物制药为特色，化学制药为基础兼顾中药制药的学科发展定位和以培养高素质应用型制药工程技术人才为目标的人才培养定位。《制药分离工程》课程是制药工程专业非常重要的专业基础课之一，主要研究药物的分离、提取及纯化的技术与理论。无论是化学药、生物药还是中药天然药物，分离过程是必不可少的环节[4]。作为理论与工程实际相结合的课程，《制药分离工程》课程具有鲜明的工程应用特色。在《制药分离工程》课程教学过程中，主要存在教学内容与生产现场脱节，分离单元操作制药工程特色不明显，教师工程实践能力不足等问题。《制药分离工程》各章节以各单元操作为主，内容相对独立，学生虽然掌握了各单元操作的原理、特点等基本内容，但因缺乏工程的整体概念，很难综合运用理论知识到工程实践中，面对实际工程问题时，无法有效运用所学的理论知识提出有效的解决方案。

现代制药业对制药人才知识结构和能力结构的需求，给制药工程专业的课程教学提出了新的要求。为了实现制药工程专业的培养目标，培养合格的制药工程专业人才，满足和适应社会发展和人才需求，培养具有较强社会竞争力的高素质应用型人才，进行《制药分离工程》课程改革具有重要意义。

1 制药分离工程课程的特点

制药分离工程课程是建立在物理化学、化工原理、生物化学、微生物学、药物化学及制药工艺等课程基础上的学科交叉性很强的综合性课程。该课程主要研究包括化学合成药物、生物药物和天然药物在内的各类药物的提取、分离、纯化的理论与技术。研究内容涉及了化学与生物学交叉领域，覆盖了化学分离与生物分离原理与技术，具有多学科交叉，综合性强的特点。制药工程专业是一个化学、药学(中药学)和工程学交叉的工科专业[5]，作为制药工程专业主要的专业技术类课程，制药分离工程课程更侧重工程性和技术性。

2 制药分离工程教学存在的问题

《制药分离工程》课程的主要目标是让学生掌握各种药物提取、分离纯化技术的原理、操作方式、影响因素及适用范围，并能够针对待分离物料中目标产物与共存杂质的物理、化学或生物学性质的差异，运用所学的分离技术的基本知识，选择合适的分离设备和(或)分离介质，设计合理的分离纯化工艺路线或对现有工艺进行改进，解决复杂制药工程问题[6]。结合实际教学，总结本校在制药分离教学中主要存在以下几方面的问题：(1)教学内容与药物实际分离流程的结合度不够，导致学生无法有效的应用这些分离原理进行实际问题的解决。制药分离技术种类繁多，实现同一分离目的，可以采用基于不同分离原理的不同方法或多种方法的组合。由于制药分离工程各个章节都是独立的单元分离操作，在整个药物分离流程中，各分离技术如何安排，如何针对具体药物设计合理的分离纯化工艺是教学中存在的一个主要问题。(2)在教学方法上还没有很好的实现教师为主体向学生为主体的教学模式的转变。现代教育信息技术在教学中的应用体现不足，教师讲解过多，学生的教学主体地位不能很好体现，学生被动接受知识的现状没有有效得到解决。(3)考核方式较单一，不能有效体现学生的综合能力。平时作业体现过程考核的考核体系有待进一步完善。(4)教学资源不够丰富，制药分离工程教材主要体现各种分离技术的原理、特点、影响因素、操作方式等。现有教学资源无法满足学生对制药分离新技术、新趋势、前沿技术的认识和了解，对成熟技术的应用也缺乏典型案例。(5)课程授课内容与学生综合发展需求匹配度不佳。原有教学内容对学生价值观、人文、伦理、创新创业意识隐性教育明显不足。

3 制药分离工程教学改革措施

3.1 优化教学内容，促进目标达成

以“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标的和谐统一为教学内容设计理念，构建特色《制药分离工程》教学内容。根据学科发展和行业发展、市场需求等，积极跟进新技术、新理论，吸收国际领先的重大技术成果和学科最新发展理念，对教学内容进行适时进行更新和优化，突出本专业特色和工程特点，提高学生解决实际工程问题的能力。

本校制药工程专业以生物制药为特色，在现有教材内容(李淑芬主编的《制药分离过程》)的基础上，突出本专业特色，在教学过程中重点突出与“生物药物”相关的分离技术，分离原理。将教材内容中与化工原理相重复的章节进行删减，同时融合孙彦编写的《生物分离工程》教材中与生物大分子分离纯化相关的内容，形成本专业以“生物制药”为特色的《制药分离工程》教学主体内容。并紧跟制药分离技术的发展动态，将新兴的分离技术引入教学内容，使教学内容与时俱进。把与生产实际联系紧密的药物分离工艺案例加入到教学内容中，加强各分离单元操作的制药工程特色。总之，以课程教学所要培养的学生能力为出发点，进行课堂教学的设计和实现，优选教学内容，最终实现课程目标的有效达成[7]。

3.2 更新教学方法，提高教学效果

在教学策略上，采取“以学生为中心，教师为主导”的模式，任课教师不再机械的进行知识的灌输，而是转变角色，教师既是教学内容的设计者，也是讨论展示的组织者，还是答疑总结的促进者，更是教学过程自始至终的参与者。学生也不再是传统教学模式下的被动学习，而是向自主学习、探究学习、合作学习进行转变。在教学方式上，则根据教学内容灵活采用情境创设、任务驱动、演示讲授等多元化方式。通过创设教学情境，激活课堂教学；通过任务驱动教学方式给学生提供尝试任务，遇到问题，提出问题，解决问题的机会，提升学生解决实际问题的能力；通过启发式理论讲授和实践演示相结合的教学方式使学生对《制药分离工程》相关的知识点能够深入理解。通过教法和学法的革新，培养学生的创新能力和实践精神。采用多元化教学手段，将传统教学手段与现代教学手段有机整合，取长补短。从教学策略、教学方式、教学手段、教学过程和学法设计各个环节入手，形成科学、系统、有效的教学模式，从而提高教学效果。

3.3 完善考核制度，注重综合能力考核

为了更好的考核学生实际分析问题、解决问题的能力，对传统以考试为主要评价手段的结果考核方式进行改革，将课堂提问、作业、小论文与期末考试相结合，根据课程教学目标及所支撑的毕业要求指标点设计多元化的考核方式，完善课程的过程评价机制，弥补传统结果考核评价体系的不足。充分借助超星学习通(手机端)、泛雅平台(电脑端)等网络教学平台，形成系统的平时作业试题库，将过程考核与结果考核有机结合。为了加强对学生综合能力的考核，设置小论文环节，根据实际药物分离流程中存在的问题，学生根据所学知识，并结合文献检索，基于当前工艺的问题提出改进工艺，并进行技术和经济可行性的论证，通过这一考核环节的设置，充分提升学生解决制药过程复杂工程问题的能力。上述考核方式改革充分保障了考核的公平性和全面性。

3.4 加强教学资源建设，形成特色教学资源库

教学资源是课程教学的基础和保障。制药分离是一个快速发展的领域，新技术，新方法不断涌现，传统教材无法及时更新，很难做到教学内容与时俱进。为满足“后疫情时代”教育数字化新需求，在“互联网+教育”背景[8]下开发《制药分离工程》电子教材具有重要意义。以网络教学平台为支撑，开发《制药分离工程》数字化教材，形成能反映学科最新技术成果和发展趋势的《制药分离工程》电子教材。收集整理反映制药分离的新技术、新理论的国外文献资料，吸收国际领先进的重大技术成果和学科最新发展理念，建设反映学科最新发展动态的制药分离文献资料库。在教学内容中适当引入学科前沿内容，开拓视野，同时培养学生的自学能力、创新能力及国际交流能力。为了更好的支撑课堂教学中的案例教学方式的有效执行，建立药物分离案例资料库，收集整理与生产实际联系紧密的分离工艺作为案例素材。通过学生自主查阅文献资料，小组相互讨论，教师指导的方式来解决问题，通过案例分析提高学生分析解决实际工程问题的能力。

3.5 线上线下有效融合，实现深度学习最优化

课程的教学内容组织实施主要以生物药物的一般分离流程为主线，按照初级分离、高度纯化的顺序讲解各单元操作，突出以学生为中心，提高学生学习兴趣，提高参与度。

线下课程(70%)采用问题引导、学习通讨论教学与讲解的模式，对课程重点难点问题，采用先讨论后讲解再答疑模式，提高学生能动性，真正掌握相关知识点，培养学生独立思考、分析问题、解决问题的综合能力。在线下课程讲授过程中融入了思政案例，将知识传授与价值引领相结合。线上课程(30%)采用课前预习微课视频、问题引导、重点内容阐述、课后复习、章节测试、章节讨论等方式进行。学生在学习过程中由传统的他主学习转变为自主学习，并在教师引导下进行探究式学习和合作学习，实现组间竞争，组内合作，人人进步。同时将科研融入教学，使科研课题转化成教学资源，促进课堂教学理论和实践相结合，培养学生创新精神和实践能力。通过线上线下教与学的实时互动满足学生个性化学习需求，实现深度学习最优化。

3.6 融入思政元素，体现价值引领

本教学团队已经初步进行了《制药分离工程》课程思政教学体系的设计，对课程教学设计进行优化，改进了课堂教学模式，在教学过程中根据每一章节内容特点，深入发掘和提炼课程教学中的思政元素和德育功能，合理设计切入点，使其能够更好地被学生所接受。在注重提升学生的专业技能同时，将专业内容与思政元素相融合，倡导和培养学生树立正确的三观，让知识的传授变得更有“温度”，实现立德树人和课堂教学效益最大化。部分思政案例已经在课堂教学中进行了实施，取得了较好的效果。例如，在讲解萃取这一章节的内容时，以有机溶剂萃取为切入点，讲解屠呦呦因为在青蒿素的发现及其应用于治疗疟疾方面所做出的杰出贡献获得诺贝尔奖的科学事迹。通过这一案例鼓励学生学习科学家敏锐的洞察力和实践精神，在学习生活中要践行科学精神，善于思考、敢于实践、勇于创新。以润物无声的教方式将专业知识与思政内容的有效融合，培养德才兼备的制药工程专业人才，更好地服务社会。

4 结 语

在国家一流本科专业建设背景下，积极进行制药分离工程课程教学改革具有重要意义。课程建设是专业建设的基础和落脚点。作为制药工程专业的核心课程，制药分离工程课程教学改革可为其他专业课程或相近课程建设提供借鉴。教学资源建设，教学内容的优化更新，教学方式和考核方式改革和创新，是课程建设的重要方面，通过制药分离工程教学改革实践，提升教学质量，紧紧围绕“以学生为中心[9]，以实践创新能力培养为目标，以社会需求为导向”突出工程能力培养，注重融合思政元素，为培养适应社会发展，竞争性强的德才兼备的高素质制药工程人才夯实基础。