药品生产技术专业数智化课程体系的构建

张雨佳，刘香，孙云雷，任玉杰

(浙江广厦建设职业技术大学，浙江 东阳 322100)

0 引言

2013年4月，“工业4.0”战略被正式提出，以自动化、智能化和数字化为特征的工业4.0时代掀起一股数智化转型热潮[1]。各类新型数字化、智能化信息技术的出现加速企业转型升级，物联网和智能制造逐渐成为工业制造的主流[2]。生产方式的变革将打破现有劳动力的供需平衡，相应的职业类别、工作内容和技能要求也将受到冲击。其中，药品生产技术专业方向的技术技能人才在推动制药产业创新，实现生产方式变革中发挥着至关重要的作用。因此，高职院校作为培养智能制药类技术技能人才主力军，如何合理构建药品生产技术专业的课程体系，体现出新型技术发展与学科之间的交叉融合，对培养符合工业4.0时代要求的智能制药类人才具有重要意义。

1 数智化时代对制药类人才的新要求

由于数字化、自动化与实时数据整合，医药行业将会出现全新的操作模式，相应地，制药类人才技能、素质和结构在数智化时代将面临升级优化。传统药品生产工艺对技术技能型制药人才的要求仅限于具备娴熟技艺以及能胜任药品生产一线工作，而数智化大发展时代着眼于医药产业的重大变革，致力于生产方式的创新，对制药类技术技能型人才的关键能力提出了更高要求[3]。在数智化时代的医药行业从业者除了需要具备传统的医药专业相关知识与技能外，还需要具备以下能力[4-5]：

(1)数智化信息技术应用能力。工业4.0环境的数智化特征是互联技术、人工智能技术以及机器人技术的集成。其中，人工智能技术涉及计算分析与数字化数据的集成，可以作出通常由人类作出的决策。在数智化时代背景下，制药类人才应牢牢掌握数智化相关的过程性和系统性知识，充分了解并熟练地将数智化信息技术应用于制药企业药品生产的各个环节。

(2)跨学科综合运用能力。工业4.0时代背景下的产业变革，正在打破各个传统行业间的界限，行业之间逐渐转向跨界融合，产业链将面临分工重组，而跨学科综合运用能力也将成为数智化时代的人才特征。

(3)创新创造能力。制药行业向工业4.0升级转型需要依托先进技术与创新创造能力，来应对多种自动化与大数据的风险和挑战。

2 药品生产技术专业课程体系建设现状

随着国家数智化战略推行，医药行业迎来了数字化、智能化迅速发展的时代，而医药产业转型升级所需的专科层次复合型技术技能类人才出现空档，高职院校传统的人才培养体系也远远不能满足[6]。目前中国大型医药企业的工人中，高级技工占比少于10%，且年龄偏大，技术退化，已经成为制约医药行业发展的瓶颈，反映出我国高职院校在医药领域的人才培养与产业需求间还存在一定程度上的偏差[7]。造成这种偏差的原因有许多，但其中最主要的问题还是专业课程体系设置不合理。受传统的人才培养模式限制，很多高职院校未能及时随医药产业的转型升级调整专业定位，导致制药类人才培养难以适应医药行业的转型需求，课程体系缺乏交叉性、创新性与综合性。突出表现在[8]：(1)课程内容落后，缺乏跨学科与交叉学科知识，尤其欠缺适应时代发展的新技术与创新思维；(2)专业课程设置相互独立，课程内容相互脱节，导致相关技能与理论知识之间无法进行有机融合，难以提高综合能力与创新能力；(3)教学模式更新缓慢，随着物联网以及数智化信息技术的普及，传统的教学模式已不再适应现今的教学需求；(4)传统的课程评价机制缺乏实用性与有效性，评价内容较为片面，评价方式比较单一。

3 药品生产技术专业数智化课程体系建构

3.1 依据行业发展更新数智化课程内容

课程内容需要紧跟医药行业的发展动态，及时淘汰已经落后、过时的内容，定期将医药行业最新的数字化、智能化前沿知识纳入课程内容，将课程内容进行整合与交叉融合，使学生的专业知识技能在转型升级后的制药企业有用武之地。以药品生产技术专业为例，可以把数智化时代技术知识作为课程中同种类型知识的前沿技术进行补充，加深对原有基础知识的理解，使学生更加全面地掌握专业核心知识。例如：在原有制药设备使用与维护课程的基础上融入智能感知元器件、医药生产实时在线控制系统等核心技术以及智能化、精细化、成套化的新型制药工艺设备相关内容，更新课程为智能制药设备使用与维护；在化工设备电气控制技术中融入数字化的新型PLC自动控制系统；在药品市场营销原有内容的基础上结合“互联网＋”“大数据”等前沿内容，推动医药冷链物流数字化升级。

3.2 构建数智化课程结构

课程结构设置不仅要考虑药品生产技术专业本身课程体系的科学性与递进关系，还要充分研究专业相关的大型企业岗位特点，对接制药产业与工业4.0时代数智化相关的新知识、新技术，分析就业岗位的核心职业能力，构建数智化专业课程结构[9]。药品生产技术专业课程结构按模块化形式可分为五大模块，分别为：通识模块、专业基础模块、专业素质模块、数智化拓展模块和项目实践模块。模块化课程建设体现了本专业的培养要求，通过学习不同专业方向的课程，能获得不同的职业能力，实现人才培养的复合化。

通识模块主要包含思想政治系列课、体育、计算机应用基础等公共基础课，旨在为学生提供宽广的基础知识平台。专业基础模块主要包括药用基础化学、药用有机化学、生物化学、药物化学、仪器分析技术、药用微生物与免疫等专业基础课程。通识模块以及专业基础模块涵盖了学生对接岗位需求应具备的思维能力和专业基础知识，为后续专业核心课程的学习奠定基础。

专业素质模块是以药品生产技术专业培养定位和行业背景为依据，围绕相关的就业方向，灵活设置的专业课程模块，可以实现人才的特色化培养。专业素质模块以专业核心能力和专业拓展能力培养为主线，包括专业核心课和专业拓展课两个子模块。其中，专业核心课是对接岗位能力和职业标准的必修课程，专业拓展课是以就业为导向，以提高学生的专业综合素质为目标，设置符合行业特点的选修课程。学生需要在第二学年完成化学制药技术、生物制药技术、药物制剂技术、智能制药设备使用与维护、化工过程单元操作、化工设备电气控制技术、化工制图与CAD、药物分析技术、药事管理与法规、GMP实务等核心课程的学习。同时，学生需要根据化学制药以及生物制药方向、化工总控方向和药品质量控制与管理方向这三个方向选修拓展课程，拓宽核心专业课程的广度和深度。不论时代如何发展，安全与环保永远是第一位，特别是制药企业，安全与环保更是不容忽视，对接岗位需求，专业拓展课添加EHS管理基础、化工安全与环保等课程，提高学生在职业发展中的安全环保意识。

数智化拓展模块是为顺应医药行业数字化、智能化改革要求而设置的智能信息化课程模块，可以为学生提供获取交叉学科知识和掌握跨学科综合技能的机会，更好地培养学生智能信息化技术应用能力以及跨学科综合运用能力[10]。数智化拓展课包括了新时代环境下除药品生产技术专业外的相关岗位链的课程，例如：人工智能应用基础、工业物联网技术导论、医药智能制造和医药工业4.0。

人工智能应用基础课程属于计算机类通识课程，课程内容主要包括人工智能技术的基本概念、常见算法、研究领域及应用。通过本课程的学习可以扩大学生的知识面，培养学生交叉学科融合以及利用人工智能技术来解决领域问题的思维。近年来，人工智能技术高速发展，数字化进程加速，社会正在向数智化时代迈进。在数智化时代，各个学科与信息技术的结合越来越紧密，人工智能技术已经成为第四次科技革命和产业变革的核心技术[11]。在各个领域，特别是医药行业，社会对了解与掌握AI技术的跨学科复合型制药专业人才的需求空前迫切。因此，设置人工智能应用基础这门课程是很有必要的。

工业物联网技术导论面向初次接触工业物联网的学生，课程内容设计遵循学生的认知规律，系统介绍了工业物联网的来源与发展、工业物联网的概念和特征、工业物联网的结构和关键技术以及工业物联网在医药等行业的应用，由浅入深，从简单到复杂。通过本课程的学习可以使学生对工业物联网的基本概念、组成结构、相关技术以及应用现况等有基本认识，及时了解前沿的工业物联网技术发展现状，提高学生的自主学习能力与培养学生分析问题、跨学科综合应用能力。目前，物联网行业正处于快速发展阶段，其核心技术的应用日趋成熟，产业体系不断完善。在药品生产中，工业物联网是开发智能制药工厂的关键，被称为未来医药行业发展的重要基础设施[12]。因此，了解工业物联网的基本概念、关键技术以及在医药行业的应用已成为药品生产技术专业复合型技术技能人才跨学科的必备知识。

医药智能制造和医药工业4.0课程主要围绕医药领域智能制造以及工业4.0的研究与应用。该课程的形式主要为邀请高校科研机构以及医药行业龙头企业的专家做学术讲座，了解医药行业在工业4.0的前沿发展动态。在工业4.0时代，医药企业将利用新一代的信息技术开展药品生产全过程的精准管控，并依托智能工厂、数字化车间创建基础，纵深推进药品生产过程数智化，实现电子信息产业和医药产业融合发展。通过本课程的学习可以使学生获得药学、人工智能、大数据、智能制造等相关领域的专业知识与技能，提高学生的多学科交叉应用能力，为以后利用大数据网络平台打下坚实基础。项目实践模块分为综合实训与企业实践两个部分，其中综合实训部分包括智能制药生产综合实训、化工生产仿真实训以及药物质量检测综合实训。该模块的设置是促使学生将专业模块内的基础理论知识进行吸收理解后的综合应用，集专业基础实践、专业素质实践、跨学科拓展实践于一体，全面提升学生专业综合素质。

4 结语

当前我国职业教育正处于发展、转型的新时代，课程体系建构与改革需要以先进的理念为指导，与社会的发展相适应。而我国医药行业正处于面向数智化发展的攻坚期，大型医药企业强调全流程数字化管理以及大数据应用，鼓励智能人机交互等应用，深度推进药品生产过程与新一代数智化信息技术融合。通过对高职院校药品生产技术专业课程现状的研究，结合医药行业发展趋势，挖掘工业4.0背景下高职院校药品生产技术专业课程改革方向，从专业的角度一体化设计药品生产技术专业课程体系，为国内相关高职院校药品生产技术专业教学改革起到借鉴和参考作用。