简述“制药设备与工程设计”课程创新设计

黄慧丹 张超 周玉燕 王国栋 刘晓平

摘 要：制药工程属于化工与制药类专业，研究内容涵盖了化学、药学、工程学等多门学科，在整个医药行业人才培养中占据着重要地位。该文根据皖南医学院制药工程专业人才培养方案和具体学情，引入成果导向（OBE）教育理念，通过对“制药设备与工程设计”进行课程教学创新，加强教师队伍建设，引入产教融合的培养模式，从而培养兼具创新精神和实践能力的应用型人才。

关键词：OBE教学；人才培养；产教融合；专业发展；制药设备与工程设计

中图分类号：G642；TQ4604  文献标识码：A

皖南医学院自2006年新增了制药工程本科专业，该专业主要研究化药、中药的制药工程解决方案，研究药物制剂技术、制药系统、单元（部件）或工艺流程等，包括药物制剂、药物分析、合理用药、工艺制备、车间设计、药品生产与质控数据解释，通过信息综合得到合理有效的结论。就业领域涉及新药临床、药品质量检验和控制、药品生产管理、新药报批、市场策划、药房调剂、药厂设计和工程管理等众多领域，主要就业方向包括医药类事业单位、各医院药房、药企等。医药产业已成为世界经济强国竞争的焦点，国家把建立医药工业视为国家强盛的象征之一。无论是药品，还是制药过程均需要新型制药工程师，这类人才掌握最新技术、具备制药过程和产品双向定位的知识及能力，同时了解密集工业信息并熟悉全球药事法规。而医药工业的发展与“制药设备与工程设计”息息相关［1］，“制药设备与工程设计”是皖南医学院制药工程一门专业核心课程，该课程深入系统地践行“新工科”研究与实践，结合课程内容和特点，在教学实践中提升课程的创新性和挑战性，在理论教学中更新教学理念与教学方法。通过教学与实践的结合，在真实的教学活动中积累经验，摸索出一条适合应用型本科高校制药类专业学生创新能力提升的切实有效的教学模式［2］。

“制药设备与工程设计”是制药工程专业的专业课之一，主要课程内容分成四个部分，第一部分是基础知识，包括工程力学、工程材料等；第二部分是原料药设备和重点设备的介绍与应用；第三部分是制剂、制药辅助设备相关知识；第四部分是制药工程设计、清洁生产、工程概念的培养以及环保意识的树立。该课程的培养目标是让学生了解并掌握现代药品生产过程所涉及的设备的类型、工作原理以及在现实生产过程中的选用依据，为社会输送能够从事药品生产实际操作、管理和开发工作的人才。

1 “制药设备与工程设计”课程现状分析

本课程是制药工程专业学生的专业必修课，开设时间是大四上学期。课程在开设之时，学生已经完成了药学和工程学相关理论的学习，同时也进入公司和车间进行了设备的参观与操作的实践，具有一定的理论知识和实践操作知识的储备，但目前仍然存在以下几方面的问题：

1.1 课堂教学效果不佳

“制药设备与工程设计”课程的教学任务主要是掌握工厂实际生产的基本方法，培养学生的工业生产观念，使学生掌握药品工业生产的基本方法、设备与流程，与生产实际联系紧密，是一门综合性实践课程。但是，国内一些高校仍然通过传统的理论课程进行教学，影响了学生对这门课程的理解和掌握，生硬、抽象的课本知识导致学生的主观能动性得不到有效发挥，课堂参与度低，甚至出现负面情绪［3］。

1.2 现代生产同步性低

由于科技的进步以及市场上各种设备功能的升级与完善，我国的制药行业发展日新月异。另外，我们国家制药行业生产药物所遵循的重要的准则GMP的升级更新频率为五年一次，这就促使我们的生产水平逐步提高。基于以上两种现状，我们需要培养适应现代制药业发展的专业人才，但目前“制药设备与工程设计”课程内容没有及时更新，学生所掌握的知识与制药行业实际的生产相脱节，学校培养的人才无法满足专业的需要，导致培养目标的失败［4］。

1.3 授课教师缺乏工程实践经历

制药工程专业是一个综合性的专业，它涵盖了化学、药学、生物学等，同时它又具有工程特点，因此它对授课老师的要求比较高：在具有扎实的理论基础外，还需要有一定的工程实践能力和经验，这样在理论课的授课过程中能够理论联系实际，同时可以列举一些在实践过程中的案例，加深学生对理论知识的了解与掌握［5］。但目前的现状是：高校教师的招聘都要求具有博士学位，这就导致专业课程的教学老师由博士毕业生直接担任，缺乏业务实践经验，身份转换无过渡期，不利于具有工程性質的专业课程的教学。

2 课程的改革

2.1 OBE教学思路

根据制药工程专业的人才培养方案，基于成果导向（OBE）教育理念即“以学生为中心，以学生成果为导向，以持续改进为重点”［6］，围绕“培养出能够从事药品生产车间的操作、管理和开发工作专业人才”来设计本课程的教学目标，整合课程知识体系，改革教学方法，引入新的人才培养模式，提升学生的学习兴趣，化被动接受为主动探究，促进教学目标的实现，从而支撑专业人才培养目标的达成，该课程的创新教学的思路如下图所示。

2.2 整合课程内容，设定教学目标

课程“制药设备与工程设计”是“制药工程学”内容的拓展和延伸，“制药工程学”主要介绍的是工厂进行化学合成药物合成时所用反应设备的基本原理以及制药车间工艺设计的基本理论，但是目前我校该两门专业课程同时开设，教学过程中部分内容是重合的，所以在课程开设时，教研室的专业课老师根据课程的教学重点对课程进行整合，避免课程内容的重复以及教师资源的浪费。

另一方面，在“制药设备与工程设计”这门专业课程的课程大纲设计过程中，清晰并明确设定教学目标：根据药品的性质与特点，掌握各类药品在生产过程中所用设备及其工作原理，侧重于各种同类型设备的比较和选型，使学生了解药品生产过程中GMP对制药设备以及车间的要求；结合生产案例，综合介绍制药设备于工程设计的实际运用，包括制药工程与洁净厂房设计，在生产过程中将清洁生产与末端治理技术相结合。

2.3 创新课程教学方法

课程建设是提高教学水平的一个重要环节，我们在坚持自身特色和优点的前提下，培养“精药”的复合型专业人才，随着互联网的发展以及社会行情的需要，教学渠道不断拓宽，多媒体教学方式也得到了一定程度的普及（雨课堂和腾讯会议的使用）。这种发展和变化增加了教学的多样性，在激发学生学习兴趣的同时，也在一定程度上提高了课堂的教学效果。尤其是在“制药设备与工程设计”的教学过程中，药品生产所涉及的设备结构相对复杂，在以往的教学过程中，通常以该设备的几种平面视图对其结构进行讲解，而设备的工作原理部分更是生硬抽象，学生难以理解与掌握。在目前的教学过程中，针对这类知识的讲解，教师会通过多媒体以立体动画的方式向同学们展示相关设备的结构及其工作过程，同时会播放一些设备在实际生产过程中的动态视频，使部分枯燥生硬的知识变得生动形象，有助于学生的理解和掌握，提高学生的感性认识，提升教学质量与水平。近年来，教研室建立了仿真实验室，老师们也在努力将其用于“制药设备与工程设计”这门课的教学。

另一方面，在教学过程中也鼓励学生成为课堂的主导者，在学期开始之初，教师有选择、有目的地构建选题，形成不同的小组，将课程学习的内容有机串联起来，将学生的被动接受转化为主动获取，激发学生的求知欲望和创新意识。

2.4 注重培养模式

“制药设备与工程设计”课程设计的目的是使学生了解和掌握整个生产过程中使用的通用设备和专用设备的工作原理和选型依据，如反应器的运行和设计，分离方法和分离设备的特点、选择和设计，以及现在药品生产过程中从原料药到不同剂型的药物制剂的生产设备和工艺。课程结束后，学生初步具备了基本的理论知识和实验技能，能够对药品生产的整个过程进行设计，确保培养的人才能够从事药品生产车间的操作、管理和开发。

“校企合作、产教融合”的人才培养模式越来越被各高校重视［7］。作为培养高素质专业人才的有效途径，产教融合可以将学校教育与企业的需求紧密结合。对于“制药设备与工程设计”这门课程，也可以通过产教合作的方式进行，课程的教授任务由校内教师和企业工程师共同担任，而授课地点分为校内教学和企业教学两种，也可以邀请知名制药企业的技术专家到学校开展讲座，同时将课程的学习与企业的参观相结合，通过这种方式让学生将书本的理论知识与现实的生产设备相结合，通过这种视觉冲击，促进学生对课本知识的理解和掌握，由“看”加深“听”，同时达到激发学生学习兴趣的目的。

通過实践教学，学生可以将理论知识应用到实际生产中，因此，学校可以开设开放性和创新性实验室。通过与企业的合作，由学校提供实验场地，企业提供相关的专业设备与技术人员。专业实验室的建立与开放，使学生不出校门就能很好地将学习和实践结合起来，加深和巩固学生对专业知识的理解，提升了学习技能，提高了实践能力，同时使学生更了解未来的工作岗位［8］，有利于高校对培养目标的实现。

2.5 鼓励教师专业发展，提高课堂教学质量

教师的专业发展是指教师专业知识的拓展和深化以及专业能力的提高，是教师成长的前提条件，能够促进教师不断提高个人的专业素养，而知识的应用是教师专业发展的实践途径，它要求教师在日常的教学和科研活动中，将教学和科研有机地结合起来。教是指传授知识，学是掌握知识，研是创新知识，实现对知识的理解掌握并很好地用于实践的过程就是应用，教师的专业能力通过应用得到了展示和提高［9］。

一方面，高校教师可以凭借自己的专业所长与相关企业进行合作，提供技术支持和智力资源，帮助企业解决他们生产过程中遇到的困境，提高企业整体效益。另一方面，高校可以依托自己的专业来进行创业，这是教师运用专业知识展示专业实践能力最有效、最直接的途径［9］。创业的目的是追求利润的最大化，在追求的过程中就需要创业者整合各种资源，对知识进行创新来达到长足发展的目的。在这整个过程中，教师的专业能力得到了很好的锻炼和提高，促进了教师的综合发展，同时还可以为学生提供一个实践的平台，师生在实践的过程中相互交流和探讨，对所教授和所学的知识进行检验。

结语

制药工程处于大健康产业链的核心，是健康中国和人人享有健康的关键保障，制药工程专业在制药行业的发展和制药人才的培养中占据着重要的地位，随着医药行业的发展和科技对人才的要求越来越高，为了适应社会的这种需求，这就需要承担培养人才的高校做出相应的改变，而这些改变体现在课程的教学方式以及学校人才的培养模式上。教学与科研结合能够促进学生的培养，加强教师的综合素质，实现为制药行业精准输送高水平人才的目的。

参考文献：

［1］胡传波，关金鹤.浅谈制药设备与工程设计课程教学改革［J］.云南化工，2021，48（7）：181182.

［2］吴春姗，翁德会，杨艾玲.《制药设备与车间工艺设计》教学创新［J］.山东化工，2021，50：207210.

［3］杨鹏，苏吴越，洪学传，等.制药工程教学问题分析及对策［J］.中国当代医药，2022，29（9）：148150.

［4］韩伟，宋恭华，张丹瑛，等.制药设备与工程设计课程教学改革的探索［J］.山东化工，2019，48：190191.

［5］武亚新，王宏青，肖静晶，等.制药设备与车间设计课程教学改革与探索［J］.山东化工，2021，50：206207.

［6］刘红梅，韩永萍，侯春娟，等.新工科建设背景下制药工程专业化工原理教学创新设计［J］.化学教育，2022，43（4）：101106.

［7］陈洪，马永杰，齐月恒，等.制药工程专业校企合作、产教融合人才培养模式的探索与实践［J］.广州化工，2022，50（1）：155157.

［8］王远强，李恩，林治华，等.产教融合背景下制药专业个性化人才培养模式探索［J］.教育现代化，2018，5（32）：89.

［9］乐伶俐.由“教学相长”到“教学研用”相结合应用型高校教师专业发展的路径转变［J］.湖南科技学院学报，2018，39（9）：119121.

基金项目：安徽省高等学校省级质量工程项目（No.2021zygzts066；2020kfkc565）；高等学校省级质量工程项目（No.2021sx177）

作者简介：黄慧丹（1989— ），女，汉族，安徽安庆人，博士，讲师，研究方向：小分子药物的设计与合成。

*通讯作者：刘晓平（1968— ），男，汉族，安徽安庆人，博士，教授，研究方向：分子药理学。