新工科背景下制药工程专业转型发展的探索与实践

王雪琴，崔柳青，张慧茹，李瑞芳

（河南工业大学生物工程学院 河南 郑州 450001）

制药工程专业是在药学、化学、生物学及工程学等学科基础上发展起来的一门工科类综合应用型学科，对实践性有着较强的要求。2017 年教育部新工科建设的提出，对制药工程专业人才培养模式和培养质量提出了新的要求，不但要求学生掌握牢固的专业理论基础，而且要求学生具有解决药学领域相关实际问题的能力。然而，当前高校，尤其是部分地方高校的制药工程专业在办学定位、办学思路上与国家和地方社会经济发展的需求相脱离，人才培养模式与产业发展的实际明显脱节。此外，现有的人才培养模式还存在实训环节较弱、不接地气的问题，导致学生缺乏解决实际问题的能力，继而引发学生就业难的问题。作为地方高校的制药工程专业，由于重要的“地域属性”，其基于新工科背景下的人才培养模式改革必须结合地方经济发展的需求开展深入研究、探讨和实践。因此，深入研究制药工程专业转型发展的新策略及人才培养的新模式具有非常重要的现实意义。本文结合河南工业大学制药工程专业实际深入探索了其转型发展的新路径并重构了人才培养的新模式，为加快制药工程专业的转型发展提供了新策略。

1 构建“3+1”教学和实训模式

长期以来，制药专业的课程内容与产业生产实践严重脱节，学生眼高手低、动手能力较差，这成为制约制药专业学生就业的瓶颈。“3+1”教学和实训模式，即制药工程专业学生前三年在学校进行理论知识学习，最后一年实行分流培养对学生进行专业实训。分流培养采取进入专业导师实验室从事创新性科学研究或进入制药企业进行实际训练的形式。学校强化实践教学，确保实训实习课时占专业教学总课时的30%以上，建立实训实习质量保障机制。该模式的优势：学生将基本理论知识同实地实习所学到的生产实践技能相结合，夯实成为技术应用型人才的基础，为零距离就业做好准备。

1.1 教学是全面提高制药工程专业人才培养质量的有力保障

教学质量能够反映出一所高等院校的综合实力，基于全面提高教学质量的办学目标，根据制药工程专业人才培养的特色需求，建立以学生为主体、教师引领、学校加强监督管理的教学质量保障和评价体系，督促教师采取有力措施提升自身的教学水平，最终能够通过优质教学推动制药工程专业高素质人才培养，实现人才培养规格与制药行业的职业要求对接、人才培养质量与工程教育专业认证标准对接。

积极有效地改进课堂教学工作，不仅需要重视学生的基础理论知识学习，也要注重其思维和创新能力的培养，促使其将所学知识加以应用。对学习和应用能力的培养是提高制药工程专业人才培养质量的重要环节。药学专业涉及医学、理学及工学等多个学科，其基础课程普遍存在着教学内容多、课程学时有限的现象，大量知识的学习需要依赖学生的自学能力。因此，教师要结合各门课程的特点，不断激发学生的求知欲望，培养学生的主观学习能力，并引导学生采取正确、高效的学习方法，这是教学工作的一个重要方面；为学生提供充分表达和探究的机会，提高学生学习的主观能动性，使其从被动学习转变为主动学习，这是提高学生学习能力不可或缺的重要条件。

1.2 根据不同课程特点采用多样化的教学方式

教师应针对制药工程专业不同课程的特点，采用多样化的教学方式。如该专业的“生物化学”“药物化学”等基础课程，理论性较强、知识点繁多，教师可以通过制作三维动画形式的课件，使理论教学更加直观、形象和生动，以加深学生对基本知识点的理解和掌握。教师还可以通过引导学生进行课堂讨论，并让学生分组做专题报告的方式促进教学。对于一些难以理解的知识点，如“生物化学”中的折叠、肽平面结构、“药物化学”中的巴比妥类药物分子结构等，可以引导学生自制小模型，以调动学生的学习积极性，同时检查学生对理论知识的掌握程度。对于“药效学”“药物分析”等与日常生活联系较紧密的专业课程，可以联系实际做案例式教学，如重金属中毒后可以喝牛奶进行缓解，可以将教材中枯燥的理论以生动具体的案例讲述出来，从而极大地调动学生的求知欲和积极性，同时充分发挥学生的潜力，以提高其分析和解决实际问题的能力。对于“制药工程设备”“生药学”等理论与实际应用联系较紧密的专业课程，采用理论和实际相结合的教学方法，运用实际问题导向教学，引导学生学以致用。同时，教师应结合学科发展的前沿知识，开展学科进展报告进课堂活动，充分激发学生的创新思维。

此外，随着现代信息化水平的快速发展，教师应积极推进信息技术与药学各门课程教学的深度融合，根据每门课程的特点，探索线上线下相结合的教学模式，并将课程资源上传至网络教学平台（如超星网络教学平台、雨课堂教学平台等），使学生能够通过线上教学资源随时在线自主学习，以节省课堂教学时间。这些网络资源可以重复播放，便于学生课后复习并加深其对知识点的掌握，更重要的是便于学生充分利用这些资源去主动构建知识体系，从而获得更多课堂讲授以外的知识。此外，教师还可以为学生提供教学中的关键词和主题词，协助学生充分运用网络查阅相关研究前沿文献，了解学科发展前沿，以进一步提升学生的自主学习能力。

1.3 实验教学是完成基本训练和培养实践能力的重要途径

实验教学具有创新性、探索性及实践性，是制药工程专业一个非常重要的教学环节，也是培养具有开拓精神和创造能力的高素质制药工程人才的重要途径。教师通过实验教学可以培养学生理论联系实际能力、观察能力、思维能力、动手操作能力、发现问题及解决问题的能力。基于此，我校建立了先进的制药工程专业实验室，实验室仪器齐全，充分保证了学生实践教学环节的正常进行，为学生创新能力培养提供了强有力的保障。根据制药工程专业的培养目标及学科特点，我校精心设置了药理学、毒理学、药物分析及综合性大实验等实验课程，对授课内容、授课时间也进行了全面优化。同时，学校还建有开放性综合实验平台，并设立学生自主探索性课题，学生可以通过本科生导师制联系自己感兴趣的老师，提早进入实验室进行科研训练，并大力鼓励学生参加校内外学术交流活动。此外，教师增加了设计性实验的比重，设计性实验能够让学生在理解有关理论的前提下，按照实验目的自主设计实验程序，从而探索出不同的实验结果，并从中发现、总结规律。这对学生创新意识和创新能力的培养及动手能力的提高具有举足轻重的作用。

在实验教学过程中，我校制药工程专业组建了一支素质好、水平高的实验指导教师队伍，非常注重培养学生的创新性思维能力及实际动手能力，让学生真正学到了知识又提高了能力。教师采取案例教学和启发式教学，鼓励学生多动手实践，从实践到理论，既顺应事物的发展规律，又能引导学生在实验过程中发现问题、展开问题、解决问题，改变了传统“照本宣科”的知识灌输型教学模式。近年来，不断有新的年轻教师参与到制药工程专业实验教学中，指导学生进行专业实验，进而将最新的科研方法及研究成果带入实验教学，促进教学内容的更新与现代化。

2 深化实训环节，增强学生的创新实践能力

2.1 鼓励学生参加多种形式的实训

教师鼓励学生参加基于科研创新实践能力培养的比赛，如“大学生互联网+创新创业比赛”“大学生科技创新创业训练计划”“全国大学生生命科学竞赛”“全国大学生挑战杯”“全国大学生制药工程设计大赛”“药学专业知识和实验技能大赛”等，同时将这些项目与课程设计及毕业设计（论文）等培养环节相结合，引导学生将所学的药学专业知识应用到生产实际中并最终服务于社会，让他们认识到学习的目的在于应用。对表现优秀的学生应给予一定的科研奖励，以进一步提高学生参与科研实践的积极性。同时，鼓励专业教师积极参与指导大学生科研创新实践能力培养的比赛项目，使学生有更多的机会和更好的条件接受锻炼，使他们的创新实践能力得以充分提高。

此外，我院在师资力量逐渐完善的情况下，积极引导制药工程专业学生参与教师的科研项目，设置具有多样性的科研课题，如有纳米药物制备及应用、微生物制药、植物源性药物（如槲皮素、姜黄素）的提取及纯化、新型药物分子的设计合成及应用等，能够供不同基础和兴趣的学生自由选择。课题来源有教师已有的科研课题，也有学生的自由选题及衍生课题，如在“抗肿瘤药物联合纳米酶靶向治疗肿瘤”的课题研究过程中，部分学生根据实验结果分析及文献查阅，衍生了一个新课题“纳米酶结合多糖靶向治疗肿瘤”。在项目实施的过程中，学生的团队合作精神和管理能力得到提高，他们轮流利用课余休息时间到实验室进行科学实验，展开了一场场科研工作中的接力赛。学生通过参与这些项目激发了学习的主观能动性，提升了创新创业能力。

2.2 深化校企合作，强化学生的创新应用能力

校企合作一直以来都是我校制药工程专业非常重视的合作模式，该模式充分利用社会企业资源，通过共建校外大学生实践创新基地进行专业实践教学，有效提升学生的创新能力及知识应用能力，为社会培养应用型人才。在现有合作基础上，学校和企业进一步深化科研、人才培养及人才引荐等方面的合作，积极探索产学研相结合的人才培养策略。目前，我校已与河南辅仁药业集团有限公司、郑州永和制药有限公司、郑州羚锐制药股份有限公司、河南普新生物工程有限公司等10 余家企业建立了紧密的校企合作关系，建设了开放的校外实训基地。有效的校企合作，不仅大大提高了教师的科研水平及创新能力，而且给学生提供了更多参与科研训练的机会，使学生的创造性思维能力在参与中得以提高。同时，学生在企业的创新创业实践显著提升了他们的创新实践能力。

但目前一些企业在实习基地建设方面积极性不高，针对此问题，我们采取了广泛联系、深入宣传的措施，努力实现学校、企业和学生的三赢。学校派专业人员深入校外实习基地，大力宣传学校的学科优势，展示学校的科研成果和高新技术，提出共建资源、信息共享的“互利双赢”策略，努力争取实习基地单位领导对基地建设的重视。同时，我们充分利用学校的科研和资源优势，与企业合作攻克科研难题，如开展槲皮素、姜黄素等植物源性新制剂的提取工艺研究等，为企业提供技术服务。同时，我们通过问卷调研、实地征求意见等形式，收集实习基地企业及基地指导教师对学校实践教学的评价及建议，并以此为依据对后续的实践教学进行改进。此外，实习基地企业将学生实习及带队教师教学过程中存在的“短板”问题反馈给学校，进一步增强实践教学改革和人才培养的实用性和时效性。学校还可以与实习基地企业签订就业协议，为企业招纳高质量毕业生提供优先条件，使基地企业能够以比较低的成本招收高素质人才，使学校毕业生的就业率及就业质量得以有效提高，真正实现学校、企业、学生之间的互利三赢。

2.3 建设校内实训室和生产实训基地，为创新型人才培养提供基本保障

资源因素限制是传统的校企合作模式面临的较为突出的问题，资源的短缺难以使学生的实训实习需求得到满足，因此学校应充分利用自身的优势，建立制药工程专业的校内实训室及生产实训基地，应社会所需、与市场接轨，并引入企业的相关资源和管理方式，为学生营造一个真实的且能够与将来实际工作贴近的实习环境。同时，学校与企业统筹协调并制订适合学生的实训计划，聘请企业的技术人员进入实训室及实训基地进行指导，规范实训学生的管理及实训效果的考核评估，从而有效解决学生进入企业实训较难的问题。学生在实训中得到专业技术人员的指导，接受一线企业的管理，以此来初步具备顶岗生产的能力，以尽快适应从学校进入社会的角色转变，满足生物制药企业的生产实际与人才培养的需求，使毕业与就业接轨，这是实现双“对接”高素质人才培养标准的一项有力措施。

经多方努力，目前我们建设了生物制药、纳米药物、药物分离纯化及生物药物检测等实训室，虽然这些实训室的建设时间不长，但由于学校、学院支持力度大，在短时间内按照制药专业人才培养方案的要求，都已建设到位并投入使用。实训室仪器设备配备齐全，有摇床、冰箱、超净工作台、培养箱、高压蒸汽灭菌器、高速离心机、液氮罐、组织捣碎机、真空干燥箱、紫外可见分光光度计、电子分析天平、旋转蒸发仪、高效液相色谱仪、质谱仪、激光粒度扫描仪、透射电子显微镜、透射电子显微镜等。满足了学生对生物原料药生产、制剂生产及生物药物检测等的实训需要，在提高学生的实践动手能力、规范实践操作技能及培养职业素养方面起到了重要的推进作用。

3 深入探索制药工程专业课程设计的新方法

课程设计是我校制药工程专业非常重要的实践教学课程之一，是联系理论与实践、基础知识与专业知识的一条桥梁。作为新工科建设背景下重要的实践课程体系，课程设计是培养制药工程专业学生工程设计能力的重要措施，也是检测学生对专业知识理解与掌握的重要手段。在课程教学的具体实施过程中，教师要求学生针对某一具体的药物，能够利用所学专业知识，根据技术先进、安全可靠、经济可行等设计原则进行生产工艺设计、生产制度制订、物料衡算、能量衡算、设备选型、生产车间布局设计、相关图纸绘制及设计说明书撰写等。

课程设计题目来源形式较多，存在题目较陈旧、形式杂乱、与实际生产脱节等问题。为此，我们主要采取以下措施进行改进：①重视产学研结合，强化与制药企业的合作。企业作为制药产品生产和销售的一线，他们更加了解产品的生产和市场的需求，通过企业途径获取相关课程设计题目是更新和拓延课程设计题目的一个较为理想的方式。②适当增加教师科研课题及与企业合作科研项目的题目比例。教师的科研项目一般比较贴近当前研究前沿，能够让学生在课程设计的同时了解制药产业的前沿研究方向。③参考制药工程专业大赛的相关题目。大赛题目是经过制药领域专家筛选的有代表性的题目，也是课程设计题目的重要来源之一。

课程设计主要采取学生分散自主的方式进行授课，由于学生之间自觉性及自我控制能力有差别，故增强过程管理能够非常有效地保证教学效果。教师在课程设计实施过程中应采取一对一指导及答疑措施，并定期检查学生的设计完成情况。以往的课程设计成绩评价体系由平时成绩、设计说明书和设计图纸组成，由于在指导老师评阅过程中很难做到逐项检查学生的说明书和图纸，因此有时学生抄袭或借鉴的情况可能不会被及时发现。为此，教师应进一步改进和完善课程设计成绩评价方式，采取加强过程考核、增加平时成绩比重等策略，综合权重后评定学生最终的课程成绩，还应根据实际情况不断改进设计的方案，最终使课程设计达到课程目标的要求。

4 结语

本文紧密围绕新工科背景下制药工程专业人才培养模式及转型发展的新策略展开探索，是针对制药工程专业人才培养过程中存在的问题而进行的一种对策性研究。重构制药工程专业“3+1”的教学和实训模式，强化实践教学，这不仅有助于提高制药工程专业人才培养质量，而且从根本上解决了学生眼高手低、就业困难的问题。本文还提出了双“对接”的模式，即人才培养的规格与制药行业的职业要求对接、人才培养质量与工程教育专业认证标准对接。