基于地方资源优势制药工程学课程科、产、教融合的探索

张华林

(岭南师范学院化学化工学院，广东 湛江 524048)

0 引言

岭南师范学院2004年以二级学院化学化工学院为主要的师资力量和办学条件，经教育部批准成立了制药工程(化工)本科专业，培养从事药品、保健食品、化妆品等健康产品的生产、分析与检验、管理、应用研究与开发等方面工作的应用型制药技术人才。制药工程学是核心专业课程，课程内容包括制药工程设计概述、厂址选择和总平面设计、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、制药反应设备、制药专用设备、车间布置设计、制药工业与环境保护、防火防爆与安全卫生等章节[1]。本文结合目前我校化工制药专业培养过程中存在的新情况、地方资源优势，重点讨论地方院校制药工程学课程科、产、教融合的探索与实践。

1 改革背景

在将近二十年的发展中，岭南师范学院化学化工学院为北部湾地区培养了大量制药人才，取得了一定的办学成果，但逐渐出现新的问题制约了化工制药专业的发展。

1.1 人才培养与就业需求脱钩

基于岭南文化对中医药认可度高，中草药药、食两用在两广地区蔚然成风，广东省政府审时度势于2007年就已经提出了建设“中医药强省”的宏伟蓝图，打造了“广药集团”为代表的中药制药龙头企业。化学是基础学科，也是中药制药专业的重要知识结构组成，而且化工制药与中药制药的制剂生产过程是相同的，区别在于原料药的生产。因此，本校化工制药专业65%以上毕业生进入广州白云山中一药业有限公司、广州王老吉药业股份有限公司、广州采芝林药业有限公司、广州白云山潘高寿药业股份有限公司、广州白云山何济公制药有限公司、国药集团德众(佛山)药业有限公司、国药集团冯了性(佛山)药业有限公司、广东一方制药有限公司等制药企业从事与中药生产相关的工作。然而，化工制药的课程设置、授课内容等偏重基础化学，中药制药的内容极为欠缺，严重限制了本专业毕业生的岗位选择。随着国家高等教育事业的蓬勃发展，仅广东省就有华南理工大学、南方医科大学、广东工业大学、广州中医药大学、华南农业大学、广东药学院、广东海洋大学、肇庆学院等多所高校开设了制药工程专业，扩大了该专业的影响力，必然也面临着毕业生就业竞争压力增大的问题。作为以本地生源为主的地方院校，毕业生多数选择留在本地、本省工作，就业压力比其他院校更为明显。以就业需求为导向，适当调整人才培养计划，优化授课内容，为社会培养需要的人才，是目前亟需解决的问题。

1.2 实践能力不足

由于药品生产洁净车间的生产环境必须严格按照GMP实施管理，限制了化工制药专业学生到生产一线学习的机会。教学重心依然是专业理论知识教学及实验教学为主，生产实践参与较少，致使学生的分析、解决具体制药生产问题的能力不足。想方设法加大工科学生动手实操能力以及创新思维能力的培养，实现与生产岗位需求无缝对接，是值得深思的第二个问题。

1.3 线上教学模式缺乏

互联网、信息化、大数据时代，依靠纸质版教材的传统线下教学模式存在教学内容更新慢、信息量不够等缺点，随着2019年新冠疫情的爆发，更是暴露了理论及实践教学环节线上教育资源、手段不足的短板问题。结合线上、线下教学自身的特点和优势，建设良好的线上的教学模式使之能够与线下教学匹配，根据需要实现快速切换，探索“线上+线下”混合教学模式，是需要解决的第三个问题。

2 具备的资源优势

2.1 校外资源

以湛江为中心的粤西地区，气候、土壤、水文等条件十分适合种植中药材，具有丰富的南药资源，历来是传统南药的重要生产基地，素有“南药之乡”美誉。本地生产的桉叶油、高良姜、穿心莲、广金钱草、檀香、白豆蔻等，是很多传统中成药的重要原料，例如桉叶油是当地制药企业生产的麝香追风膏的成分之一。湛江早于1968年成立了南药试验场，拥有药用植物种质资源500多种；湛江、茂名等地建设了广东双林生物制药有限公司、广东一禾药业有限公司、广东恒诚制药股份有限公司、广东五洲药业有限公司、湛江一洲国药科技有限公司、广东湛江吉民药业股份有限公司、广东南国药业有限公司、湛江寸草制药有限公司、广东化州中药厂制药有限公司、化州市南国橘红制药有限公司等一大批历史悠久的大中型制药企业。已经建立的校企合作方面的资源：和湛江南药试验场、恒诚制药、五洲药业等十多家本地企事业单位设立了产学研、见习、实习基地，并积极开展科研项目合作；聘请了一批校外制药行业专家为兼职教师，开展指导学生毕业设计、讲授药物生产质量管理课程等教学活动。

2.2 校内资源

化工制药专业属于岭南师范学院硕士专业学位培养点、校级重点专业，同时也是化学化工学院核心专业。教学方面的资源包括：化学化工学院拥有化工制药的师资力量，也有一批具备广州中医药大学、云南植物研究所、北京中医药大学、湖南中医药大学等中药学教育背景的中青年教师，可以适当开展中药制药的相关教学内容；参照制药厂GMP标准，建设了一个面积约为200 m2、配备大型生产设备的固体制剂实训车间；初步形成了以超星教学平台、腾讯会议、腾讯课堂为主的线上教学平台；最新的《制药工程专业人才培养方案》中增设了中药制药工艺学实验、中药方剂学、中药药理学等与中药制药相关课程；教学团队获得教学成果奖5项，教研项目15项，指导大学生创新创业项目、“挑战杯”“国药工程杯”等竞赛30项，近三年指导学生毕业设计250人次。科研方面的资源包括：岭南师范学院整合各个院系的科研力量，设有湛江特色南药种源创新利用与数字化种植创新团队、粤西特有生物医药开发利用创新团队——“粤西特色南药穿心莲高值化综合利用”、粤西特色生物医药工程技术研究中心、广东省辣木资源开发与利用工程技术研究中心等南药研究相关的省级科研团队及平台；积累了国家自然科学基金、广东省自然科学基金等南药研究的科研项目12项，发表SCI等学术论文80多篇。

2.3 国家政策导向

从党中央到地方政府越来越重视中医药的发展。2016年12月25日颁布的《中华人民共和国中医药法》是继《中华人民共和国药品管理法》之后的第二部药学法律；2017年党的十九大明确“坚持中西医并重，传承发展中医药事业”；2019年5月25日，第72届世界卫生大会审议通过了《国际疾病分类第11次修订本》，首次纳入中医药章节，标志着中医药历史性地进入国际主流医学体系；2019年10月中共中央总书记、国家主席习近平同志作出了“传承精华，守正创新，加快推进中医药现代化、产业化”的重要指示，出台了《中共中央、国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》，召开了新中国成立以来第一次以国务院名义召集的全国中医药大会；2022年10月党的二十大再次强调“促进中医药传承创新发展”；国务院出台《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》《“十四五”中医药发展规划》(2022年)；广东、黑龙江、河南、山东、贵州、四川、河北、吉林、山西、江西、甘肃、湖北等省先后都提出了建设“中医药强省”的目标和方案。上述举措表明了国家西医/化学药、中医/中药兼容发展的政策导向。根据国家药品监督管理局发布《药品监督管理统计年度报告(2021年)》的统计表明，全国生产化学药企业3 727家、中药(中成药及中药饮片)企业4 318家。中国丰富的药用动、植物资源是化工制药的重要原料，而借鉴化工制药先进的制药技术极大提高了中药制药的现代化水平，中药制药与化工制药逐渐形成合作共赢的关系，中药制药行业的发展壮大也将会为化工制药的毕业生提供更多的就业岗位。

3 基于地方资源优势科、产、教融合的意义

基于上述新的国家政策、就业市场需求等大环境的影响，依托现有的师资力量、科研、教学基地等办学资源，坚持岭南师范学院建设特色鲜明的高水平师范大学的办学目标，提出在专业核心课程制药工程学理论及实践教学中促进科、产、教深度融合，凝练课程特色，期望以此为突破口，以点带面，带动其他专业课程改革，最终打造专业特色，推动专业、学科的发展。

4 科、产、教融合式教学机制的建立

4.1 理论课程联合实际并适当增加本地南药生产案例

厂址选择和总平面设计、车间布置设计、管道设计、防火防爆与安全卫生、环境保护等章节，选择当地制药企业尤其是已经组织学生参观过的实地、实物为案例进行讲解；工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、制药设备等章节，增加南药原料及制剂生产的案例，例如桉叶油、高良姜油的提取，辣木提取物制备、吉民药业麝香追风膏的生产制备等；制药工程设计概述、成本计算等内容，邀请校外制药工程师开展课堂讲座。

4.2 实验课程与药品生产对接并补充南药生产实验

根据实训车间场地、制药设备等实验资源，筛选制备工艺简单成熟、原料便宜易得、环境污染小、安全性高的实验内容开展与药品生产相关的实验课程。例如解热镇痛药对乙酰氨基酚片剂的原料药物对乙酰氨基酚的制备。实验一为苯酚亚硝基化法制备对氨基苯酚：以苯酚、亚硝酸钠、硫化钠、硫酸、氢氧化钠、盐酸等为原料，经过亚硝化、还原、酸析等工艺步骤获得对氨基苯酚粗品，经过活性炭、重亚硝酸钠精制，得到对氨基苯酚。实验二为对氨基苯酚酰化制备对乙酰氨基酚：氨基酚+水+醋酐→反应30 min→放冷→析晶→过滤→洗涤→抽干→干燥→粗品→水溶→活性炭，煮沸→亚硫酸氢钠→趁热过滤→析晶→过滤→亚硫酸氢钠溶液分2次洗涤→抽干→干燥→纯品。

充分利用当地南药药材原料资源，设计南药提取工艺、制剂工艺等与制药生产相关的实验课程，例如以湛江地区生产的辣木、地胆草、高良姜为原料，开展辣木片剂、地胆草胶囊剂、高良姜健康食品的生产制备实验等，具体的案例如图1所示。

图1 辣木片剂生产实验流程图

4.3 完善教学团队，丰富教学手段及考核方式

(1)打造科、产、教多元化的教学团队[2-4]。教学团队作为教学活动的组织者和执行者，是课程改革的重要因素，也是科、产、教融合过程中的关键人物，因此打造与之匹配的教学团队至关重要。除了以本专业具有化工制药教育背景的老师作为主要的授课教师外，还可以充分利用学校教师资源，邀请具有南药科研背景的教师，以讲座或报告的形式实施南药研究专题教学；邀请校企合作制药企业生产、研发高级工程师做兼职教师，根据不同的研究背景进行实例教学，将企业生产第一线的成果、技能等带到课堂，提高教学内容的知识性和实践性，激发学生的专业兴趣。

(2)“课前—课中—课后”为主线[5-6]的线上+线下混合教学模式建设。互联网信息技术具有自由性、传递性、交换性、实时性、共享性、开放性等特点，已经广泛应用到社会的方方面面，为人们的学习和生活提供各种各样的便利：互联网能够为教学提供更新、更全的学习资源；互联网技术能够实现对学生学习过程的全方位管理；互联网技术能够让教学活动不受时间和空间的限制[7]。通过对授课模式、平台选择、互动方式、考核方法等进行了探索和调整，依托腾讯会议、学习通、微信群等线上教育资源，以“课前—课中—课后”为主线，构建线上+线下混合教学模式：课前“六个维度”[5]的学情调查，将学生的需求与课程教学重点、难点相结合，调整教学的方式以及教学重心；课中采取讲授法、案例教学法、讨论教学法以及翻转教学[8]。同时合理利用线上教学平台的功能，发布相关课堂小组学习讨论任务和教学资源，合理规划课堂时间，有效提升学生参与感，使教师从主导者变成引导者，将课堂还给学生；课后通过线上教学平台发布当堂授课内容的课后习题，学生线上做题，由平台在线批改并显示学生测试的情况，将学生的课堂知识掌握程度和学习效果及时反馈给教师，教师则有针对性地调整、制定线上线下教学计划。此外，大力引入化学原料药、化学药制剂、中药制剂等药品生产GMP虚拟仿真实训教学系统等虚拟仿真三维软件，建设线上实验课程[9]。

(3)全方位的综合考核评价模式：构建过程评价+终结性评价、线上评价+线下评价、知识评价+能力评价、内容评价+素质评价等多重评价体系[8]综合评价学生对相关知识点的掌握以及解决制药工程实践问题的能力。

4.4 科研上聚焦当地南药资源，促进教学

应该立足地方资源优势，精心筛选合适的南药开展化学成分、结构特征、药理药效、作用机制、构效关系、相关健康产品(食品、保健食品、化妆品、医疗器械、药品等)开发等研究。在课堂及课外两个领域实现科研与教学活动的有机融合，培养学生独立的思考与探索能力，引导和启发学生的科研精神和创新意识[10]。课堂上，教师以自身的科研经历为案例，介绍发现、解决科学问题的过程，展示相关的科研成果，既可以帮助学生深入理解相关的授课内容，也可以激发学生的科研兴趣，为日后投身科研事业播下种子。课后，根据本校的科研力量、实验场所与设备等资源，积极带领学生，让其参与到指导老师国家自然科学基金、广东省自然科学基金、湛江市科研基金等各类科研项目中，负责其中一部分内容的实施，深化其理论知识和拓宽知识面。此外，还可以鼓励学生选择感兴趣的科研课题，自主组队开展科研活动，包括前期的资料收集、选题、论证、申报、课题实施、课题结题等都由学生负责，指导老师在过程中提供必要的技术指导。引导学生积极申报、参与各类学生竞赛项目以及毕业设计等活动，在实践中进一步提升工科学生的创新思维能力。

4.5 加强校企合作、协调育人

包括药品、保健食品等健康产业是湛江的重要支柱产业，《湛江市制造业高质量发展“十四五”规划(2021—2025)》明确提出生物医药行业在2025 年实现100亿元产值的宏远目标。作为地方高校，必须主动走出去，通过成果展示、学术研讨会、交流会、建立实习基地、校企共建实验科研平台、科研人员下基层等多种途径，加强校企合作，促进科研成果的孵化和转化，实现科研成果到制药厂生产和市场应用的最后一公里。值得注意的是，应该根据自身科研优势，积极寻找与当地企业的合作项目，甚至根据需求，主动调整科研方向，为企业解决技术难题，做到根植产业、服务产业、引领产业。并与企业开展产学合作育人，推进课堂、实验实训场所、企业环境相结合，打造多主体协同育人的长效机制，从而构建产教融合、校企合作的良好生态。

4.6 融合式教学机制的构建

融合式教学机制[11-12]是指综合利用科、产、教资源，使得课程的理论知识与实验、实践、讲座和学生课外竞赛等互相结合的教学机制，旨在培养专业知识过硬和具有创新能力的学生。可以通过邀请校外制药专家线上、线下讲座讲解课程的理论知识，包括药品生产原理、所用辅料、制剂设备及制剂技术等，帮助学生熟悉药品生产的一般流程；实验课程使用双层玻璃反应釜、三维混合机、多冲旋转压片机、半自动胶囊填充机等大生产级别的仪器、设备开展药品生产实验，让学生提前熟悉大型生产设备的结构、元件、关键工作原理、使用操作、注意事项、保养维修等内容，实现与大生产无缝对接；强化毕业实习管理，让学生投身到制药生产车间，学习车间每个岗位的工作内容和职责、每台设备的工作原理及标准操作规程、生产前的准备、生产时的操作及注意事项和结束工作后的清场，把理论知识运用到实践中，加强学生对理论知识的理解，提高实践操作能力；引导学生参与到老师的科研项目，并且以老师的科研项目为依托，积极申报、参与“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、国家级与省级大学生创新创业训练计划项目、“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛等学生竞赛项目，以赛促学、以赛促教[10]。

5 结语

基于地方资源优势化工制药专业科、产、教深度融合路径的探索与实践，体现了两方面的特色：一是因时制宜。大数据时代，信息量庞大，为传统线下教学模式带来授课内容、方式、方法的革新，而疫情管控更是推动线上+线下的混合教学模式的融合创新。技术的进步，使得化工制药与中药制药互相促进，两者之间的交集越来越多，因此作为化工制药专业的学生适当补充中药制药知识是时代的需求。二是因地制宜。广东是中药生产大省，粤西地区更是南药的重要生产基地，以南药为主题，整合化学院、食品学院、生科院、地理学院等本校以及湛江南药试验场、恒诚制药等本地企业科、产、教资源，在制药工程学理论、实践教学环节中强化南药生产内容，满足毕业生就业市场的需求，符合学校“地方性、应用型”的地方高校办学定位。