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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0044-02
制药工程专业是以工程学、药学、化学及生物技术为基础学科的交叉性专业,郑州大学制药工程专业通过不断深入教学改革,提出并构建了“平台+模块+课程群”的课程体系。在实践模块中,生产实习是学科专业培养的重要环节,相关实践研究都指出:生产实习对巩固学生专业基础知识和实践技能、加深学科发展认识、提升专业学习兴趣、明确就业方向等一系列问题发挥着极其重要的作用。因此,本文根据郑州大学化工与能源学院的制药工程专业生产实习中的实践积累,结合制药工程专业学科建设,对新形势下的生产实习进行了一些思考和实践探索。
一、生产实习面临的主要问题
生产实习为制药工程专业学生提供了一次难得的工程实践机会,但能否达到实践教学效果和目标,仍面临着许多问题,这些问题分别来自于学校、企业以及社会。
1.校方的问题。学校面临的主要问题之一是经费问题。近年来,由于物价不断上涨,而学校的实习经费增加有限,这在一定程度上影响了实习企业的选择及实习质量。问题二是参与实习师生的问题。由于参与实习的指导教师大多仅有从学校到学校的经历,缺乏工程实践经验,因此一定程度上降低了实习指导工作的效果和质量。另外,部分学生对生产实习缺乏认识,积极性不高,进一步直接影响到实习效果。此外,生产实习人数较多,集中实习虽然便于管理,但也限制了学生的主动性,易造成学生被动实习的问题。
2.企业的问题。制药企业由于行业特点,在生产安全、技术保密、卫生要求和生产管理上都有极高的要求。一些企业因从安全生产和经济效益等方面考虑,不太欢迎学生进厂实习,这就给学校造成了联系实习困难的问题。此外,即使部分企业同意生产实习,但往往提出许多限制,也对实习过程造成了不同程度的影响,降低了整体实习效果。此外,很多企业对学生实习持保留态度,从领导到工人师傅都不积极主动配合,也影响了学生的实习热情,降低了对生产实习的积极性。
3.社会影响的问题。随着近年来大学生就业压力不断增大,以及就业取向的多元化,社会环境对大学生的影响不容忽视。一些学生缺乏专业认识,考虑到毕业后可能不从事所学专业的工作,因此不重视生产实习,敷衍了事。
综上,高校迫切需要全面创新和改革。我们通过不断总结,对我院制药工程专业生产实习进行了一些有益的实践探索,实践证明这些实践对提高生产实习效果和质量具有良好的促进作用。
二、校内建设实训平台
现代制药工业不仅具有自动化、连续化、集成化的特点,而且一些原料药的生产过程还具有易燃、危险性大的特点。因此,学生在企业生产实习时难以实际操作,这是长期困扰生产实习的老大难问题。为了解决这一问题,我院根据化工专业特点,建立以河南义马煤气化厂生产工艺为背景的校内实训平台,采用第三代仿真技术“半实物仿真工厂”建设,平台系统具有多专业共享、工厂情景化、操作实际化等特点,操作环境与实际生产的中控室相似;操作参数、故障设置、出现故障时参数的变化及处理方法均来源于工厂实际。该实训平台自2011年建设以来,每学期为包括制药工程专业在内的共计200多名化工与能源学院各专业学生开出开放性实验,受到学生的普遍好评。实训平台的建立和运行有效缓解了实习中难以动手操作的难题,改善了实习教学质量,提高了学生的实习效果,促进了学生的工程素养和综合能力的积累,也为真正走入企业的生产实习奠定了坚实的基础。
三、校外建设实习基地
生产实习不仅是大学生加深专业知识学习、理论联系实践的重要环节,也是大学生从校园走进实际工作岗位的过渡桥梁。建立稳定的校外生产实习基地,是整个生产实习环节的关键。郑州大学化工与能源学院先后与省内外几十家企业联合成立了“面向工程技术人才培养合作联盟”。实践证明,成立合作联盟对探索高校与企业合作新模式,提高高校工程人才质量和层次,为企业发展提供强大的人才和智力支持,都产生了重要作用。我们结合制药工程专业方向,与联盟中的制药企业进行对接,在培养企业人才、解决实际生产问题、扩大企业知名度等方面进行了广泛合作;企业在接纳学生实习上也主动配合,积极帮助和支持我系的实践教学,减免了实习经费。通过以合作联盟为平台的校企合作方式,很好地解决了联系实习企业困难的问题。同时,我们建立了多个校外实习基地,不仅扩大了实习的范围,也使实习具有更多的选择性和针对性。
四、改进优化实习模式
旧的生产实习往往会存在教学与实践脱节、实习过程形式化、实习效果不佳等现象。为了强化实践教学效果,提高实习质量,需要在实习的模式上不断改进创新,使生产实习真正达到预期的效果。我们根据制药工程专业学科培养目标,按照高素质创新型人才培养目标的要求,对本专业生产实习教学的模式不断改进创新,取得了较好的效果。主要的具体措施分述如下。
1.精心设计实习流程。在实习开始前,指导教师首先提前与企业沟通联系,了解掌握各车间生产品种及工艺路线,并与企业实习配备指导人员协商,对学生的实习路线、实习场地等进行安排。同时按照企业生产工作计划,及时调整设计实习内容。实习内容设计上,我们根据制药工艺特点,结合生产企业的实际情况,尽量设计学生熟悉从原料药到成品药的整个生产实习过程,使学生对制药过程有清晰完整的认识。
2.优化实习指导团队。在实习过程中,指导教师不仅要在日常生活中关心爱护学生,而且整个实习过程中,要在生产安全、实习纪律、现场指导及实习考核等方面尽心尽责。因此,指导教师要有扎实的专业知识和很强的责任心。我们通过总结实习经验,配备了四位老师组成的实习教师团队,实习教师必须为一线任课教师,同时要具有较强的实践能力和良好的职业道德。
3.加强职业观培养。生产实习是大学四年期间大学生近距离接触企业的最佳机会,因此将生产实习与职业观培养相结合,不仅能提高学生对专业的理解,而且有助于学生建立良好的职业道德观,从而对实习产生积极的影响。为此,我们在学生进入实习场地前,邀请企业领导、技术人员和企业内的青年大学生开展讲座和交流,从生产管理、技术开发和工作体会现身说法,让学生亲身感受本专业的发展方向与未来择业取向,使学生进一步意识到生产实习的重要性及其锻炼价值。
4.小组生产实习。我们根据车间流程工段,通常将实习学生分为不同的小组,每组人数十到十五人左右,各小组分设定一位组长,主要负责日常的纪律考勤。然后各组再由一位实习专业老师和企业技术人员带队,深入到不同车间开展实习。实习过程中,各小组分别对每个工段进行实习操作,然后各小组进行不同车间的轮换,以保证每个学生能够对每个工段进行深入实习。并且可以有更多的时间和空间与专业老师、技术人员和工人师傅进行近距离交流。
5.综合实习考核。由于生产实习是一个综合性的实践环节,我们尝试通过综合评价体系对每个学生进行考核。生产实习考核的内容主要包括:日常表现及现场问答、生产实习报告、工艺流程图设计和笔试问卷四部分。指导教师根据四方面的表现综合打分,按照优秀、良好、中等、及格和不及格进行评定。通过采用综合考核评价体系,可以使不同的学生在不同的环节中有所表现。此外,在书写实习报告时,指导教师明确要求学生应结合实习过程,写出实习感想。通过采用多样的评价方式,可以有效提高学生的实习兴趣,在多个方面得到一定的锻炼,有利于增强学生实践技能和工程专业知识。
6.实习与课程设计相结合。将生产实习与制药工程工艺设计相结合,学生在完成生产实习工作总结后,会很快地进行制药工程工艺的课程设计。课程设计作为一项重要教学实践环节,其内容与生产实习有着紧密的联系。通过课程设计可以培养学生综合运用所学知识解决制药工程车间设计实际问题的能力,使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计;掌握制药工艺流程设计、物料衡算、设备选型、车间工艺布置设计等的基本方法和步骤,从技术上的可行性与经济上的合理性树立正确的设计思想。
7.实习意见反馈。通过不断优化实习模式,我院制药工程专业的生产实习取得了较好的效果。学生普遍反映通过实习,提高了对制药工程专业的认知,强化了专业知识同时也进一步了解了企业的需求,树立了更加明确的就业观。此外,指导教师对生产实习的过程进行总结,向学院提交生产实结报告。通过学生、学校和企业三方面意见对实习效果的反馈,有助于我们不断改善优化生产实习模式,提高生产实习的效果。
五、结语
生产实习是制药工程专业人才培养的重要实践环节,改革原有旧实习模式的不足,实践探索新形式下的生产实习模式具有重要的意义。我们通过对生产实习实践经验的不断总结,通过建立校内实训平台,校外建立实习基地,并不断优化实习模式,有效提高了制药工程专业生产实习的效果和质量,增强了学生的工程实践能力。同时,我们也应清晰地认识到,制药工程专业的生产实习是个动态变化的过程,未来的发展中还可能会出现新的课题,这需要我们与时俱进,不断优化教学与实践模式,切实将制药专业人才培养目标落到实处。
参考文献:
关键词实训课程建设中医药院校制药工程专业
制药工程是一个化学、药学(中药学)和工程学交叉的工科类专业,以培养从事药品制造以及新工艺、新设备、新品种的开发和设计的人才为目的[1]。近年来,随着社会发展,人们对于健康的需求不断增加,推动了与中药相关的生产加工、中成药、中药制剂等产业的迅猛发展。社会对于具备中医药知识背景的制药生产高级工程技术人才的数量和质量需求不断提高。因此,中医药院校制药工程专业对学生的培养任务尤为重要,如何培养学生成为能够满足制药企业需要的高级工程技术人员,并使其在今后成长为能够带动行业发展的领军人物,需要高校教育工作者不断细化研究,对专业的培养工作、课程建设工作和具体教学模式做出改革[2]。
1中医药院校制药工程专业的特色与不足
从学科角度看,制药工程专业为工科专业,属化工与制药类,在符合国家大方向要求的基础上,全国各高校的制药工程专业对学生的培养目标和要求各具特色。中医药院的制药工程专业更加强调中医药特色,以我校为例,我校制药工程专业开设于1989年,为全国第一批开设制药工程专业的高校,初期定名为“中药制药”专业,后于1998年国家颁布本科新专业目录时改为“制药工程”专业。我校制药工程专业培养方案的课程设置中具有“制药工程”模块和“中药经典”模块,其中“制药工程”模块开设了“机械基础与工程制图”“制药设备与制药车间工艺设计”“化工原理”“化工仪表与自动化”“制药工艺学”课程,“中药经典”模块开设了“中药炮制学”“中药化学”“中药制剂分析”“中药药剂学”课程,要求学生能够系统掌握中医药学基本理论知识、中药提取分离、加工炮制和中成药生产的设备原理、生产工艺,具有开发中药新设备、新制剂、新工艺、新辅料的初步能力。在培养方案的设置上,虽然同时具备工程类和中药类的相关课程,但仍存在比较严重的问题。受师资和整体实验条件的限制,在课程知识的掌握方面,学生往往“药”有余而“工”不足,尤其是工科专业最重要的工程意识和动手实践能力的培养,此劣势相较于我国其他综合型或以工科专业为主的高校尤为明显。国外一些优秀高校的制药工程专业,在课程设置方面细化到制药过程中的每一个环节,工程类课程在所有课程中也占据很大比例[3]。工程实训课程在前置课程学习完毕的基础上对所学知识进行综合应用,是提高学生实践能力和工程意识的最有效手段。因此,如何整合和优化现有资源,通过工程实训课程建设的改革来提高制药工程专业学生的工程实践能力,是中医药院校教学改革研究的关键。
2工程课程实训建设
2.1课程建设的目标与原则
课程建设需要遵循一定的目标和原则[4]。中医药院校制药工程专业实训课程的目标是:既突出“中医药”特色,又保证学生具备较好的工程实践能力,能够运用所学知识解决工程实际问题。工程实训课程的建设必须遵循以下两点原则:一是重视基础知识学习。实训课程的开展依赖于前期理论课程和实验课程,学生对于知识的获得必须循序渐进、不断积累,要求学生按照培养大纲和具体的课程要求完成理论和实验部分的知识学习。二是强调学习的系统性,将不同课程知识融合,构建完整的知识体系。中医药院校想要突出“中医药”特色,就必须能够熟练地将中医药方面的知识和工程知识相结合,构建完整的专业知识体系,从不同角度增强对行业的认识和了解,最终运用综合技能解决实际问题。
2.2教学环节的具体实施
我校工程实训以“制药设备与制药车间工艺设计”课程为例开展,课程开设于第六学期,课程设计要求完成工程基本知识学习,实训部分分为学习阶段、设计阶段、答辩阶段三个环节。
工程基本知识学习为先修课程知识的学习,包括“机械基础与工程制图(理论+实验)”“化工原理”“化工仪表与自动化”“制药工艺学”。先修课程的开设安排在实训课程之前各学期,课程按照各自课程大纲要求对学生进行考核。通过先修课程的学习,学生熟练掌握了绘图技能以及制药各剂型工艺流程、单元操作、制药设备、仪表方面的内容,为后续实训课程的开展奠定了扎实的知识基础。
课程实训的三个环节中,学习阶段为实训内容具体知识的学习,该环节学习的内容更加具体化、更加贴近工程实际,包括制药车间的平面设计、质量衡算、能量衡算、工艺流程图的绘制、防火防爆、环境保护等方面的内容。设计阶段是实训课程的最主要环节,该环节的教学采用项目驱动式教学,学生在完成第二阶段课程设计的基础知识后,根据教师布置的项目完成设计。项目的具体内容由教师设置,选题以制药车间设计、设备选型布置、工艺设计和优化为主。学生确定项目后进行分组,不同小组采用不同项目,每个小组内部则采用同一项目,但小组每个成员的参数要求存在差异,这既能促使学生在完成过程中的讨论和合作,又因为每个成员参数不同而保证所有学生必须独立完成项目,避免相互抄袭,保证了所有学生对实训过程有较高的参与度。最后的答辩阶段是对学生实训过程的评价,该阶段采用单独答辩形式,由教师和学生一对一完成,在固定时间内由学生介绍课程实训的完成情况,并回答教师提出的相应问题,教师根据学生实训结果(设计说明)和回答问题情况给予评价。
2.3教学反馈
(1)教学反馈出的优点。学生对于实训课程建设的教学过程认同度较高,认为通过实训课程能更深层次地理解理论知识,最重要的是真正将理论知识进行了应用,增强了实践能力。整个实训过程中,学生能够对之前所学的工程和药学知识技能进行组合应用,摆脱了对知识点的单调记忆,能够构建出完整的专业知识体系,在项目中碰到具体问题时,能够通过资料的收集整理、合作讨论等方式自主解决。实训课程的顺利完成伴随着较大的成就感,学生对未来由学生角色向制药工程技术人员角色转变充满信心。
(2)教学反馈出的不足。实训课程的建设仍然存在一些问题。首先是教师对学生应用不同课程知识综合解决问题的能力不太满意,认为学生碰到项目中的问题时不能迅速作出应对。其次,课程设计的项目不够丰富,虽然项目围绕中医药相关内容展开,能够突出中医药的特色,但在选题的深度、广度和设计要求方面仍有待进一步提高。最后,在教材方面,实训课程没有适合的、能够突出中医药特色的、实训手册类型的教材,学生可能在完成实训项目的过程中花费过多时间收集整理资料。
3改进措施
3.1加强课程知识点串联
制药工程专业要求学生不仅要掌握药学相关的知识,还要具备足够的工程相关知识,但最重要的是将药学和工程学知识进行串联,通过知识的“一体化”来解决实际问题。“一体化”的过程不能依赖于最后的实训课程,应该在前置课程中就有目的地对不同课程知识进行串联,教师应根据中医药院校的特点,突出中医药特色,对教学和实验内容进行调整。
3.2丰富项目渠道,加强教材建设
教材建设是实训课程建设的重要环节[5]。实训课程项目应该符合实际的工程情况,项目来源可以是教师自身的科研课题,也可是学校实习基地药厂的实际问题。经过初步选择后,教师需对项目内容和要求进行合理的设计和调整,以满足学生对于所学知识的检验和应用需求。教师还应对课程所选项目进行系统化整理,按照课程要求设计条目,最终形成实训设计手册作为实训课程教材,保证学生对于实训课程系统的学习和完成。
3.3加强教师队伍建设
教师是学生知识的主要来源,是整个实训课程的建设者和教学环节的设计者,高水平的教师队伍是学生掌握知识、串联知识的前提,因此师资队伍的建设是保证实训课程建设不断完善和提高的必要条件。制药工程专业的教师队伍由工程类课程教师和药学类课程教师组成,教师应该定期开展集体备课,有主题、有目的地学习先进的教学理念,交流关于课程建设的想法,讨论教学环节中的问题,对各自负责课程的知识点进行整理和串联,帮助学生搭建具有中医药特色的专业知识体系框架。
3.4积极参加学科竞赛,促进实训课程建设
应多参与学科竞赛,形成保障机制,以达到“以赛促学、以赛促教、以赛促改”的目的,全面提升学生的专业素养和综合能力[6]。应鼓励学生多参与竞赛,教师在课堂环节和实训项目选择方面可借鉴“国药工程杯”竞赛项目和各高校往届的优秀作品。竞赛中提出的新工艺和设计的新设备,在课堂教学中完全可以作为课本知识的拓展,也能够保证实训手册内容的不断更新。
参考文献
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[2]张振凌,韩燕.中药制药工程专业的专业课程设置与建设的研究[J].中医药管理杂志,2011(8):744-745.
[3]李霞,许明丽,赵广荣,等.国内外制药工程本科教育课程建设的比较[J].药学教育,2003,19(3):7-9.
[4]朱五福,徐珊,王平,等.地方性师范院校制药工程专业课程体系建设与实践[J].化工高等教育,2016,33(3):40-43.
[5]张宇燕.中医药院校《制药工程》教材浅析与选用[J].亚太教育,2015(35):72.
专业建设初期,我们一直思考农业院校生物工程应办出怎样的特色?我们认为只有因地制宜,利用现有的学科优势,根据全省的实际需求,才能有效地确定专业特点。我校是农业部与地方共建的农业院校,有传统的优势学科,例如,作物学、植物学是湖南省重点建设学科。生物学基础强,是生物学博士点一级学科。但工科基础弱,贮备的工科背景老师少,如何体现农业院校的生物工程特色,确实需要动脑筋,利用已有资源学科优势,丰满教师的工科知识,并结合湖南农业经济特点才能办出农业生物工程专业特色,办好生物工程专业。首先,根据湖南经济发展特点分析,湖南是农业大省,正在向新型产业转变,要发展成农业强省;其次,湖南农产品如水稻、茶叶、柑桔、苎麻等产量居全国前列;植物资源丰富,特别是药用植物资源在湘西、湘南地带分布广泛;农副产品和废弃物很多没得到增值利用,或直接排到环境或直接燃烧,严重影响了生态环境,农民增产不增收。如果利用生物技术加工、改造农副产品,不但增加农副产品的附加值,节能环保,还能促进新型产业的快速发展,加速农业大省农业强省的跨越。农业生物工程培养的人才应该既掌握生物技术又具有良好的工程技能,有能力将生物技术的成果转变为生产力。那么,落实到我校生物工程人才掌握的知识点上,我们确定以发酵工程和天然功能产物提取和制药应用为核心的知识群为抓手,建设我校生物工程专业特色。
2课程设置与课程建设要体现培养目标
生物工程课程设置分为公共必修课,专业基础课,专业主干课,选修课(必选课和自修课)。公共课程英语、体育、计算机、数学等外。生物工程专业基础课程群包括生物化学、分子生物学、生化与分子生物学实验技术、微生物学、化工原理、机械制图、基因工程等专业基础课。生物学师资力量雄厚,依托生物化学与分子生物学学位点进行课程建设。生物工程专业主干课程群包括发酵工程、酶工程、生物制药工程、生物分离工程和相应的实践教学等课程。依托生物工程与技术硕士学位点进行课程建设。生物工程专业基础课有深厚的生物学学科作为建设后盾。“生物化学、分子生物学”已建成湖南省精品课程,“细胞工程”以及“基因工程”已建设成校级精品课程;“微生物学”得到学校教学改革课题和多媒体制作经费资助,多媒体制作获得“优秀奖”。
“分子生物学概论”和“生物化学与分子生物学实验技术”已分别成为全校本科生和硕士研究生的热门公选课。生物工程专业主干课程设置我们体现两个模块:以发酵工程为技术核心课程模块和以生物制药为核心的课程模块,以两个模块方向的理论知识要求和技能实践要求制定其他课程,并依托学科建设课程。该课程群是生物工程专业重点建设内容,也是最能体现专业特色的课程群。虽然师资年青,但力量较强、思维活跃,充满创造力,教师大多来自外校,学缘丰富。课程建设卓有成效,专业特色明显。为加强专业特点,专业发挥教师学术特长,根据发酵工程技术和天然产物开发与综合利用两个科学研究分向,建设了专业发酵工程与生物制药工程两个专业方向的课程体系,进行专业实验内容和生产实践内容的建设,将两个方向的理论课程进行整理和更新。以发酵工程为核心的课程群包括发酵工程、酶工程、微生物育种与变异、氨基酸发酵等;以天然产物开发与利用的课程群包括生物工程制药实验技术、药理学、药物分析和天然产物化学。现在发酵工程、酶工程、生物制药工程、微生物实验技术已建成校极精品课程,生物分离工程、药理学同样得到院级的课题资助。围绕发酵工程和生物制药的课程群体系的相应建立,其目的是扩展学生的在微生物应用和药学方面基本知识和技能,扩大其就业范围。延伸功能已扩展到研究生与自考生的教学和实践活动。在选修课的设定中,结合农业学科专业拓展知识面,培养学生的创新能力,主动适应人才市场的需要,鼓励学生选修其他相关专业的选修课。如食品科学院开设的食品营养学、农产品加工与贮藏;资源与环境学院开设的环境工程等课程都添置在生物工程专业选修课内;为了适应部分学生考研要求,我们也将遗传学、细胞生物学、免疫学等设置在选修课内。学生通过自己就业或学业定位,可以有多门课程选择。
3重视实践教学,并围绕两模块课程群实践课程体系建设
我们采用理论教学实习教学生物工程设计教学“三段式”教学模式组织实施实践教学。在此模式中,特别注重后两个环节,按小试验大试验生产实习工程设计教学的循序渐进的办法培养学生的实践能力。小试验设计针对性强,每个试验都有考核技能的重点,旨在规范学生的操作技能培养模式,对学生实践能力和创新能力的培养,取得了实效。通过理论——实践——理论——实践的反复学习过程,可使学生理论掌握扎实,实验操作规范,分析问题和解决问题能力增强。对于综合大实验,根据学科的内在联系,将专业主干课程综合大实验重新组合,将原来零散实践环节组合成相对独立于理论教学体系又与之相衔接的实践教学体系。例如,我们把原来的发酵工程、酶工程、生物制药工程和分离工程四门课程的综合技术课合并在一门生物工程实践课中,集中在4周进行实践训练,例如,发酵工程环节学生自己利用菌种优化条件生产酶制剂,在酶工程环节利用酶制剂催化反应,并同时研究酶的催化特性。分离工程环节通过提取植物功能产物,在生物制药工程环节利用包埋技术等制成药胶囊并研究药理作用。这样,使同学们对实践工艺有直观的感受,同时也综合运用了理论知识。对于一些重要的选修课,适当设计10个小时左右的实验课,例如,把药理学、药物分析实验纳入在生物制药实验中开设。生产实习教学中,以熟悉大规模生产流程和设备为主,将理论与生产实际结合,在实际生产中发现问题和思考解决问题。
2010年,我校生物工程专业得到国家支持,建设生物工程实训基地,基地建设的的模拟生产线仍然根据发酵工程和天然产物提取和药物制造两条工艺路线设计。这样,从课程群到实验基本培顺再到生产实习都可归纳在这两条主线上。专业建立了稳定的校内外实习基地,湖南红鹰翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技术有限公司、株洲千金制药有限公司等为校外教学实习提供了良好的条件。毕业实习是学生专业实践的重要环节,根据学生考研要求和就业去向,分别进行毕业论文和毕业设计。专业充分利用校内外良好的科研平台提供毕业生实习机会。除开一些生物技术公司外,湖南作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地、作物生理与分子生物学省部共建教育部重点实验室、食品科学与生物工程重点实验室、烟草工程技术实验室、国家柑橘改良中心长沙分中心、中国烟草中南农业试验站、湖南省农业生物工程研究所、湖南省棉花科学研究所、湖南省畜牧研究所等研究机构每年提供生物工程专业毕业实习岗位。北京大学生命科学院、华南农业大学生命科学学院、中国科学院亚热带农业研究所、国家杂交水稻工程中心都接纳过我专业学生的毕业实习。
4积极推进“产学研”联合开发,大力提升生物工程本科教学创新平台,促进教学质量的提高
本专业在本校建立了与企业合作的产学研型“湖南农业生物工程研究所”,还与科研单位合作联合培养研究生,这些措施为培养学生专业能力、提高实践水平、优化人才培养环境提供了良好的条件。通过“产学研”合作,有大批的企业横向课题与生物工程本科教学直接相连,在专业教师指导下,在大三学生中成立了“酶制剂研究小组、抗生素研究小组、天然产物研究小组、酿酒小组”等课外兴趣小组。另外,专业建设还通过湖南农业大学校级平台、以及生物科学技术学院院级平台资助生物工程专业学生广泛进行创新项目研究;从2006级以来,每年立项6~10项创新项目。学生都有机会参加工程实践训练和工程项目课题研究,提高了实践教学水平和科研能力,根据学生在科研活动中的表现,从根据创新能力、实验技术、书写研究报告或情况,给与学生以学选修课学分。
5以学科建设带动专业建设
我校生物工程所依托的学科为生物学一级学科博士点下自主设置的生物技术与工程博士点和硕士点。根据国内外该学科现状和发展趋势,结合我校多年来建设生物技术、生物工程专业的经验以及生物工程技术领域相关产业发展对人才的需求,我校生物技术与工程博士点设置三个研究方向:(1)转基因与生物反应器工程方向;(2)细胞培养、酶与发酵工程方向;(3)生物转化与生物分离工程方向。科学研究从师资队伍、教材建设、教学模式、教学内容改革和教学实践等多层面带动了专业建设。专业建设水平提高,学生质量优秀,也促进了学科研究的进步和教师从事科学研究的积极性。
6师资队伍的建设
摘要:为了符合创新型社会发展和国际工程认证要求,本文在制药工程专业的天然药物化学课程改革中提出了基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案,并将方案实施过程的体会进行阐述,得出结论,该方案对提高学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用。
关键词:制药工程;天然药物;探索实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0135-02
党的十报告将“创新”提高到国家发展战略的高度,并指出“创新”是社会生产力和综合国力的战略支撑[1]。中国工程教育专业认证协会《工程教育认证标准(2015版)》指出[2],工程专业制订的毕业要求应完全覆盖规定的12点内容,其中“个人与团队”中要求,学生能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队以及负责人的角色;“终身学习”中也明确指出,学生要“具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力”。在这样的背景下,以教师为主导,以教材为中心,沿用刻板、“灌输式”的传统教学方式,远远不能适应学生“创新”能力培养的社会大环境的需求[3],也无法达成工程专业学生的毕业要求。
天然药物化学是以有机化学、药用植物学、分析化学等为基础,与药理学、工业药剂学、药物化学、制药分离工程等课程紧密联系[4],是制药工程专业的一门重要的基础课。该课程运用现代科学理论与技术研究天然药物中的生物活性物质。学生通过课程的学习,掌握天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定等知识,熟悉天然药物开发方面的基本原理和实验技能。本校制药工程专业的培养计划中,天然药物化学的理论教学安排学时较少,没有开设实验课程,实践能力的锻炼通过天然药物化学的实训课程来完成。在这样的情况下,要保证天然药物化学的教学质量,为学生后续的专业知识学习打下良好基础,适应新形式社会需求以及工程专业学生毕业要求的达成,对于课程教师来说无疑是一个巨大的挑战。
在这样的形势下,我们提出了“基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践方案”(见图1)。即充分发挥学生的主观能动性,安排课程实验研究内容供学生进行实验方案的设计和实践。学生在老师的引导下,通过查找资料、阅读文献以及小组讨论等方式设计出合理的、可行的实验方案,并对方案实践并分享实验过程。学生通过课程改革后,理论学习的积极性、参与实践活动的热情显著增强,并能较好发挥团队作用,开展“科研”工作。我们在教学实践过程中有许多体会,在此进行了总结和探讨。
一、精制分组,分工明确,避免以“逸”代“劳”
基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案在实施过程中的学生分组是非常重要的。学生对课程认识度以及感兴趣的程度有较大的差异,这对实施方案的成效影响很大。课程教师需要通过讲授课程中学生的课堂表现,问答互动,作业质量,课程测试等环节,观察学生对课程反应。在方案实施分组的过程中,老师应将对课程有浓厚兴趣,组织能力和沟通能力的较强的学生分派在各小组中充当骨干力量,带动成绩较差、兴趣不大的学生的积极性,方案在实施过程中还应注意学生的分工。一般来说,小组以4―5人为宜。教师在方案实施过程中充当“导演”角色,需要告知小组组长,活动实施过程当中应有明确的分工,如必须确定文献资料的整理,PPT的制作和汇报,实验方案讨论的记录等工作的完成人,避免有的学生以“逸”代“劳”,保证每个学生都能积极参与到活动中来。
二、精心选题
天然药物化学章节很多,化学成分类型多样,老师要精选出每个章节中具有代表性化合物的提取、分离、纯化和结构鉴定进行命题。糖苷类化合物中可以选择如“天麻中天麻苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“红景天中红景天苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;苯丙素类成分可以选择如“当归中阿魏酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“金银花中绿原酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;木脂素类化合物可以选择“五味子中五味子甲素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“厚朴中厚朴酚的提取、分离、纯化和结构鉴定”;黄酮类成分可以选择“葛根中葛根素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“陈皮中橙皮苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“黄芩中黄芩苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,等等。每个章节精选出1―2个项目供学生进行实验方案的设计。通过实践后通过PPT汇报分享,选题的全面性可以使学生对天然药物化学中各论章节都能有所收获,学生能更为全面地掌握天然药物化学的相关知识。
三、建立合理评价方式
合理评价制度是课程教学实践的关键环节。课程成绩是学生参与活动积极性的主要推动力,也是学生自我评价的重要参数,成绩评价制度的公平性至关重要。在基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践中,我们对学生的个人实验设计环节,方案实施过程,实践小结等三个重要环节都有明确的评分标准,如实验设计环节中,设计报告的标准格式,参考文献数量及格式,方案合理性,可行性分析等都有明确分值,学生可对照这些标准设计出较为规范、可行性较强的科研实验设计方案。学生完成自己的实践项目之后,任课老师和助教进行打分。与此同时,学生组长也对组员的表现进行评分,综合以上的分数作为学生的最终成绩。学生在活动后的感言中写道,“我们成绩的点滴汇聚,让我明白了科研需要积累,每个环节都至关重要。”因此,合理的评价制度能够让学生积极参与到活动的各个环节中去。
总之,在创新型社会与工程教育认证的新形势下,制药工程专业的天然药物化学在课程教学过程中要更加注重学生的“个人与团队”,“自主学习”意识的形成,“创新”能力的培养。因此,我们更需要在传统的教学模式基础上,结合新的教学活动,加强学生能力的培养。经实践证明,基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践对学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用,值得推广和应用。
参考文献:
[1]葛建平.协同创新:创新创业教育的“动力引擎”[J].教育与职业,2016,(11):5-6.
[2]顾晓薇,王青,邱景平,等.工程教育认证“毕业要求”达成度的认识与思考[J].教育教学论坛,2016,4(14):24-26.
关键词:制药工程;应用型人才;培养模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0208-02
医药产业是一项高新技术密集的朝阳产业,它的发展将带来极为巨大的经济效益。随着全世界的经济发展和社会进步,人类对医疗、保健的要求越来越高,医药产业将会有更大的发展前景。可以预见,我国现代医药产业在整个国民经济中所占的比重将会越来越高,现代医药产业将成为我国21世纪的支柱产业和新的经济增长点之一[1]。
21世纪以来,全国高等药学教育的发展进入“快车道”,近年统计数字表明,全国设置有制药工程类的本科院校从1999年84所增至目前的近300所。但是,数量的增加并不意味着质量的提高和对需求的满足。随着医药产业国际化步伐的不断加快,只懂得药物生产工艺知识的药学类人才已不能适应现代医药生产企业发展的要求,医药事业迫切需要既懂得药物合成、生产工艺、质量控制知识,又要懂得机械设备原理,化工原理、车间技术改造等工程技术知识的应用型人才。在此背景下,不断探讨新的教学方法和教学理念,对原有的课程体系进行改革和创新,即是大势所趋,也是势在必行[2,3]。笔者从我国药学教育的现状分析出发,就制药工程专业应用型人才培养模式人才培养体系、改革思路、具体措施、组织管理等方面介绍了沈阳药科大学在充分发挥制药工程专业人才培养的特点,依托制药工程国家特色专业建设点,结合药物化学省级重点学科与优质教学资源的优势,积极推进制药工程人才培养模式改革和工程类课程教学改革,加快制药精英人才的培育方面的改革与实践。
一、制药工程专业应用型人才培养模式改革的必要性
当前,化学药品仍是我国乃至全世界药品的主体,占药品生产和消费的50%以上,化学药品的创新性研究和新产品开发,一直是药物研究领域的重大课题,化学药品研究的创新研究,需要大量制药工程专业应用型人才,而这样的人才是在长期的创新思维培养、专业训练和生产实践中培养出来的[4]。
我们只有及时调整现行的课程体系和教学计划,更加注重知识、能力、素质综合协调发展,才能更好地实施人才培养各项措施,建立充分体现现代化教育观念的教学体系,才能使得我们的人才培养目标定位科学、准确,措施得力有效,才能主动适应区域经济发展和社会需求的制药工程专业应用型人才培养目标定位。
二、改革的总体思路与主要内容
以培养“面向基层、基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新精神的制药工程专业应用型人才”为改革目标,坚持“知识传授、能力培养、素质提高与人格塑造有机结合”的改革思路,实施理论教学、实践教学、科学研究合而为一、三元并重的教学模式,以综合能力培养为主线,重点做好基础知识传授和学习应用能力训练,着力培养学生的工程观念和实践创新能力。形成以课程改革为龙头,实践教学基地建设为重点,师资队伍建设为载体,教学条件改善为根本,科学管理为保障的工作格局,着力培养学生的应用能力、实践能力、创新精神;抓住素质教育这个核心,促进学生知识、能力、素质协调发展和综合提高;构建适应应用型人才培养新的人才培养体系,培养具有较强应用能力的创新性、高素质的制药工程专业应用型人才。改革过程中努力解决如下关键问题。
1.教育理念的秉承与更新。必须重新树立“以人文本,以学生为主体,以教师为主导、以就业为导向、以能力培养为主线,以素质教育为根本”的教育理念。
2.培养模式的创新性与可行性。实施过程中必须坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则;理论和实际相结合的原则;课内教学与课外指导相结合的原则;统一性与多样性有机结合的原则;因材施教,促进学生个性发展的原则。
3.学生成绩、能力的评价体系的建立。以培养学生综合素质为指导思想,实施“全面考核”,全面科学地评价学生的学习成绩、综合素质,引导学生全面发展。
4.教师参与度与改革积极性的调动。学校相关教学管理部门应积极制定相应政策,调动广大任课教师参与改革的积极性,特别是引导教师积极开展创新性、应用性教学改革,同时充分发挥学生的学习积极性,使学生的个性能得到充分发展。
三、改革的具体实施计划与方案
项目实施以制药工程专业的学生为对象,在其完素质教育课程、专业基础课程学习,具有一定的专业知识、能力、素质的基础上,根据学生的学习情况和兴趣爱好、发展潜力等遴选一批政治思想好、业务基础实、有强烈求知欲望和创新思维的学生,组建“实验班”,每5~7名学生配备一名导师,专门制定个别学习计划,指导(或允许他们)自主选课、自主听课、自主进入实验室,从三年级第二学期开始进入到各位导师的专业实验室,自由选题开展科研工作。在四年级时,进行二次分流,根据学生的专业知识、专业技能,进行研究生推荐,符合要求者进入硕士阶段以产学研为主进入校外实践基地进行应用型、开发型课题的研究,不符合要求者授予本科学位。项目实施取得一定经验和达到预期效果后,逐步向其他专业推广。具体实施计划如下。
1.重新设置科学合理的课程体系。在课程设置上打破原有的分段式教学模式,实现课程计划内在的融通及立体化教学;增加交叉融合课程学时比例,体现医、药、理、工、文、管等多学科交叉渗透,实现知识的整合。
2.强化实践教学,搭建创新能力培养平台,主要内容包括以下几方面。①开展研究式教学培养学生专业兴趣。充分利用学科内的教育部重点实验室和创新团队等学术资源,引导学生参与指导教师的科学研究项目或自主选题开展探索性的研究工作等,与研究生一起进行科研工作,参加课题组的学术研讨会,培养学生独立工作能力和初步科研素质。通过研究式教学培养学生的专业兴趣和动手能力,逐步提高学生的科学素养。②以综合性、设计性实验培养学生的创新意识和创新能力。在专业基础和专业核心课程中,不断优化实验教学内容,及时将教师的科研成果引入教学,开发、增设综合性、设计性实验,在实验过程中,鼓励学生充分发挥想象力和创造力;鼓励独创性实验,支持以问题为中心的团队探究性实验。提供部分实验内容,允许学生在老师指导下,独立查阅文献,提出实验方案,然后独立完成实验。通过开设综合性、设计性实验使学生对开展科学研究的全过程有了理性认识和理解,从中培养和锻炼了学生的创新意识和创新能力。③强化实习基地教学,培养学生的实际应用能力。利用现有的生产实习基地的实践教学资源,学校和企业分别指派具有丰富经验的教师和高级工程师作为科研导师,共同制定教学、科研和生产学习计划,安排有经验的工程技术人员为学生讲解GMP、企业研发重点、QA与QC和产品生产流程等,学生通过切身体验,深入学习化学制药企业的药品生产过程、生产工艺、生产设备、生产管理和环境保护措施等方面的知识,提高学生实际解决问题的能力。④开设假期短期培训班拓展学生的学习空间为了使学生有更多的时间与空间自主学习,拓宽知识面,培养学生的创新能力,适度在假期增设短期培训班,利用4~5周时间,开设形式多样、内容丰富、具有创新色彩的新课、讲座、实验、科学研究、工程实训和实践活动。学生根据自己的爱好、特长,集中时间选修自己感兴趣的活动,促进学生的个性发展和创新能力的提高,并给予足够的学分。
3.开展以学生为主体的教育教学改革与创新,改革的侧重点包括以下几方面。①积极探索新的教学模式。努力改变“以系统知识传授为核心”的传统教学模式和“填鸭式”的教学方法,大力提倡和推广“参与式”、“启发式”、“讨论式”等教学模式;鼓励案例教学法、实地考察法以及实施双语教学等,研究基于应用的教学和以探索为本的学习,使学生变被动学习为主动学习。②突出以学生为主体的个性化教学,推行以全面选课制为核心的学分制。在专业方向确定、课程层次选择、学习进度掌握等方面,突出以学生为主体的个性化教学,给学生学习提供更多的选择余地,指导(或允许学生)自我设计专业方向和跨专业、跨院系选课,促进学生知识结构的文理渗透、理工结合、多学科交叉复合。③建构第二课堂与第一课堂有机结合的教育教学模式。将第二课堂纳入学分制管理,以第二课堂激发学生学习积极性,以第二课堂的实践性、创新性教育强化第一课堂教学内容。如学生创新实习基地,以实践设计项目吸引学生,培养学生,促进学生学好基础理论课。④探索考试改革,建立更加合理的学生综合素质的评价体系。改变过去一卷定终身的传统考试模式,实行笔试与口试相结合、闭卷与开卷相结合及期末考试与平时测评相结合等多种考核方式,并合理利用小论文、分组讨论、课题设计、项目教学、小组作业、辩论等多种考试形式,逐步建立一套科学、合理、客观的学生综合素质的评价体系。⑤以强化双语示范课程建设为着力点,培养学生外交流能力。在药物化学国家级双语示范课程基础上,鼓励多门课程采用双语教学,加大力度进行教师外语水平的培训,并通过派出国外进修、出国访问学者等方式,促进教师外语水平的提高。引进国外原版教材教学,提高学生专业英语水平,为对外交流奠定基础。
4.打造精英师资,培育优秀教学团队。高素质人才培养离不开优秀教学团队,采取引进、聘请、培养等多种措施打造高水平教师队伍,注重教师国际交流的背景和研究能力,充分发挥教师教学改革和学术研究的热情,不断提高教学效果。同时,聘请行业内优秀企业家、科研工作者、杰出校友做兼职导师,为高素质制药人才的培养奠定了扎实的基础。
四、结语
制药工程专业应用型人才培养模式的改革将为培养符合经济、社会发展需要的应用型、创新型药学人才,培养具有优秀的思想品德、良好的心理素质,掌握药物化学、药物合成和制药工程等学科的基本理论、基本知识和基本技能,能够在药物研究与开发单位、化学制药企业、医药院校、医药流通和药政管理等部门从事化学药物的寻找、研制、开发、生产、工艺改进、药物设计和质量控制的制药工程专业应用型人才探索出一条切实可行的教育模式与培养体系。所形成的研究成果将在一定程度上对我国高等药学教育的教育理念和培养模式的改革起到促进和辐射作用。
这一改革措施经过近3年的实施,其成果在沈阳药科大学已经初见成效,约有40~50名制药工程专业的学生将从中受益,经验推广后将会有更多的制药工程专业的学生以及药学其他专业的学生受益。成果具体体现在:国家英语四级通过率、计算机二级通过率、考研录取率等各项指标均名列前茅,毕业生平均就业率均在97%以上。学生能力与素质受到用人单位普遍好评,认为学生素质优秀,所学的知识与实际结合紧密,创新性较强,有想法,有主见,能对本部门的业务发展提出有效的意见。制药工程专业的学生参加2013年全国制药工程设计竞赛全国总决赛,获得制药工程设计三等奖和最佳壁报奖。2013年ISPE(国际制药工程协会)学生学术壁报全球总决赛于11月5日在美国华盛顿万豪酒店隆重举行,作为中国区选送的唯一学生代表,我校制药工程学院学生黎秋媛参加了决赛,其作品Study on the optimize of the Jet Milling Micronization Technique in Pharmaceutical Industry获得评委好评。
参考文献:
[1]姜大鹏,顾新.我国战略性新兴产业的现状分析[J].科技进步与对策,2010,27(17):65-70.
[2]徐晓媛,吴晓明.中国高等药学教育模式的改革与展望[J].中国大学教学,2008,(1):24-26.
[3]李学明,王永禄.徐元龙等以培养卓越工程师为目标构建应用型药学本科人才培养体系[J].药学教育,2010,26(5):11-14.
[4]元英进,尤启冬,于奕峰,等.制药工程本科专业建设研究[J].药学教育,2006,22(1):15-16.