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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0044-02
制藥工程專業是以工程學、藥學、化學及生物技術為基礎學科的交叉性專業,鄭州大學制藥工程專業通過不斷深入教學改革,提出并構建了“平臺+模塊+課程群”的課程體系。在實踐模塊中,生產實習是學科專業培養的重要環節,相關實踐研究都指出:生產實習對鞏固學生專業基礎知識和實踐技能、加深學科發展認識、提升專業學習興趣、明確就業方向等一系列問題發揮著極其重要的作用。因此,本文根據鄭州大學化工與能源學院的制藥工程專業生產實習中的實踐積累,結合制藥工程專業學科建設,對新形勢下的生產實習進行了一些思考和實踐探索。
一、生產實習面臨的主要問題
生產實習為制藥工程專業學生提供了一次難得的工程實踐機會,但能否達到實踐教學效果和目標,仍面臨著許多問題,這些問題分別來自于學校、企業以及社會。
1.校方的問題。學校面臨的主要問題之一是經費問題。近年來,由于物價不斷上漲,而學校的實習經費增加有限,這在一定程度上影響了實習企業的選擇及實習質量。問題二是參與實習師生的問題。由于參與實習的指導教師大多僅有從學校到學校的經歷,缺乏工程實踐經驗,因此一定程度上降低了實習指導工作的效果和質量。另外,部分學生對生產實習缺乏認識,積極性不高,進一步直接影響到實習效果。此外,生產實習人數較多,集中實習雖然便于管理,但也限制了學生的主動性,易造成學生被動實習的問題。
2.企業的問題。制藥企業由于行業特點,在生產安全、技術保密、衛生要求和生產管理上都有極高的要求。一些企業因從安全生產和經濟效益等方面考慮,不太歡迎學生進廠實習,這就給學校造成了聯系實習困難的問題。此外,即使部分企業同意生產實習,但往往提出許多限制,也對實習過程造成了不同程度的影響,降低了整體實習效果。此外,很多企業對學生實習持保留態度,從領導到工人師傅都不積極主動配合,也影響了學生的實習熱情,降低了對生產實習的積極性。
3.社會影響的問題。隨著近年來大學生就業壓力不斷增大,以及就業取向的多元化,社會環境對大學生的影響不容忽視。一些學生缺乏專業認識,考慮到畢業后可能不從事所學專業的工作,因此不重視生產實習,敷衍了事。
綜上,高校迫切需要全面創新和改革。我們通過不斷總結,對我院制藥工程專業生產實習進行了一些有益的實踐探索,實踐證明這些實踐對提高生產實習效果和質量具有良好的促進作用。
二、校內建設實訓平臺
現代制藥工業不僅具有自動化、連續化、集成化的特點,而且一些原料藥的生產過程還具有易燃、危險性大的特點。因此,學生在企業生產實習時難以實際操作,這是長期困擾生產實習的老大難問題。為了解決這一問題,我院根據化工專業特點,建立以河南義馬煤氣化廠生產工藝為背景的校內實訓平臺,采用第三代仿真技術“半實物仿真工廠”建設,平臺系統具有多專業共享、工廠情景化、操作實際化等特點,操作環境與實際生產的中控室相似;操作參數、故障設置、出現故障時參數的變化及處理方法均來源于工廠實際。該實訓平臺自2011年建設以來,每學期為包括制藥工程專業在內的共計200多名化工與能源學院各專業學生開出開放性實驗,受到學生的普遍好評。實訓平臺的建立和運行有效緩解了實習中難以動手操作的難題,改善了實習教學質量,提高了學生的實習效果,促進了學生的工程素養和綜合能力的積累,也為真正走入企業的生產實習奠定了堅實的基礎。
三、校外建設實習基地
生產實習不僅是大學生加深專業知識學習、理論聯系實踐的重要環節,也是大學生從校園走進實際工作崗位的過渡橋梁。建立穩定的校外生產實習基地,是整個生產實習環節的關鍵。鄭州大學化工與能源學院先后與省內外幾十家企業聯合成立了“面向工程技術人才培養合作聯盟”。實踐證明,成立合作聯盟對探索高校與企業合作新模式,提高高校工程人才質量和層次,為企業發展提供強大的人才和智力支持,都產生了重要作用。我們結合制藥工程專業方向,與聯盟中的制藥企業進行對接,在培養企業人才、解決實際生產問題、擴大企業知名度等方面進行了廣泛合作;企業在接納學生實習上也主動配合,積極幫助和支持我系的實踐教學,減免了實習經費。通過以合作聯盟為平臺的校企合作方式,很好地解決了聯系實習企業困難的問題。同時,我們建立了多個校外實習基地,不僅擴大了實習的范圍,也使實習具有更多的選擇性和針對性。
四、改進優化實習模式
舊的生產實習往往會存在教學與實踐脫節、實習過程形式化、實習效果不佳等現象。為了強化實踐教學效果,提高實習質量,需要在實習的模式上不斷改進創新,使生產實習真正達到預期的效果。我們根據制藥工程專業學科培養目標,按照高素質創新型人才培養目標的要求,對本專業生產實習教學的模式不斷改進創新,取得了較好的效果。主要的具體措施分述如下。
1.精心設計實習流程。在實習開始前,指導教師首先提前與企業溝通聯系,了解掌握各車間生產品種及工藝路線,并與企業實習配備指導人員協商,對學生的實習路線、實習場地等進行安排。同時按照企業生產工作計劃,及時調整設計實習內容。實習內容設計上,我們根據制藥工藝特點,結合生產企業的實際情況,盡量設計學生熟悉從原料藥到成品藥的整個生產實習過程,使學生對制藥過程有清晰完整的認識。
2.優化實習指導團隊。在實習過程中,指導教師不僅要在日常生活中關心愛護學生,而且整個實習過程中,要在生產安全、實習紀律、現場指導及實習考核等方面盡心盡責。因此,指導教師要有扎實的專業知識和很強的責任心。我們通過總結實習經驗,配備了四位老師組成的實習教師團隊,實習教師必須為一線任課教師,同時要具有較強的實踐能力和良好的職業道德。
3.加強職業觀培養。生產實習是大學四年期間大學生近距離接觸企業的最佳機會,因此將生產實習與職業觀培養相結合,不僅能提高學生對專業的理解,而且有助于學生建立良好的職業道德觀,從而對實習產生積極的影響。為此,我們在學生進入實習場地前,邀請企業領導、技術人員和企業內的青年大學生開展講座和交流,從生產管理、技術開發和工作體會現身說法,讓學生親身感受本專業的發展方向與未來擇業取向,使學生進一步意識到生產實習的重要性及其鍛煉價值。
4.小組生產實習。我們根據車間流程工段,通常將實習學生分為不同的小組,每組人數十到十五人左右,各小組分設定一位組長,主要負責日常的紀律考勤。然后各組再由一位實習專業老師和企業技術人員帶隊,深入到不同車間開展實習。實習過程中,各小組分別對每個工段進行實習操作,然后各小組進行不同車間的輪換,以保證每個學生能夠對每個工段進行深入實習。并且可以有更多的時間和空間與專業老師、技術人員和工人師傅進行近距離交流。
5.綜合實習考核。由于生產實習是一個綜合性的實踐環節,我們嘗試通過綜合評價體系對每個學生進行考核。生產實習考核的內容主要包括:日常表現及現場問答、生產實習報告、工藝流程圖設計和筆試問卷四部分。指導教師根據四方面的表現綜合打分,按照優秀、良好、中等、及格和不及格進行評定。通過采用綜合考核評價體系,可以使不同的學生在不同的環節中有所表現。此外,在書寫實習報告時,指導教師明確要求學生應結合實習過程,寫出實習感想。通過采用多樣的評價方式,可以有效提高學生的實習興趣,在多個方面得到一定的鍛煉,有利于增強學生實踐技能和工程專業知識。
6.實習與課程設計相結合。將生產實習與制藥工程工藝設計相結合,學生在完成生產實習工作總結后,會很快地進行制藥工程工藝的課程設計。課程設計作為一項重要教學實踐環節,其內容與生產實習有著緊密的聯系。通過課程設計可以培養學生綜合運用所學知識解決制藥工程車間設計實際問題的能力,使學生深刻領會潔凈廠房GMP車間設計;掌握制藥工藝流程設計、物料衡算、設備選型、車間工藝布置設計等的基本方法和步驟,從技術上的可行性與經濟上的合理性樹立正確的設計思想。
7.實習意見反饋。通過不斷優化實習模式,我院制藥工程專業的生產實習取得了較好的效果。學生普遍反映通過實習,提高了對制藥工程專業的認知,強化了專業知識同時也進一步了解了企業的需求,樹立了更加明確的就業觀。此外,指導教師對生產實習的過程進行總結,向學院提交生產實結報告。通過學生、學校和企業三方面意見對實習效果的反饋,有助于我們不斷改善優化生產實習模式,提高生產實習的效果。
五、結語
生產實習是制藥工程專業人才培養的重要實踐環節,改革原有舊實習模式的不足,實踐探索新形式下的生產實習模式具有重要的意義。我們通過對生產實習實踐經驗的不斷總結,通過建立校內實訓平臺,校外建立實習基地,并不斷優化實習模式,有效提高了制藥工程專業生產實習的效果和質量,增強了學生的工程實踐能力。同時,我們也應清晰地認識到,制藥工程專業的生產實習是個動態變化的過程,未來的發展中還可能會出現新的課題,這需要我們與時俱進,不斷優化教學與實踐模式,切實將制藥專業人才培養目標落到實處。
參考文獻:
關鍵詞實訓課程建設中醫藥院校制藥工程專業
制藥工程是一個化學、藥學(中藥學)和工程學交叉的工科類專業,以培養從事藥品制造以及新工藝、新設備、新品種的開發和設計的人才為目的[1]。近年來,隨著社會發展,人們對于健康的需求不斷增加,推動了與中藥相關的生產加工、中成藥、中藥制劑等產業的迅猛發展。社會對于具備中醫藥知識背景的制藥生產高級工程技術人才的數量和質量需求不斷提高。因此,中醫藥院校制藥工程專業對學生的培養任務尤為重要,如何培養學生成為能夠滿足制藥企業需要的高級工程技術人員,并使其在今后成長為能夠帶動行業發展的領軍人物,需要高校教育工作者不斷細化研究,對專業的培養工作、課程建設工作和具體教學模式做出改革[2]。
1中醫藥院校制藥工程專業的特色與不足
從學科角度看,制藥工程專業為工科專業,屬化工與制藥類,在符合國家大方向要求的基礎上,全國各高校的制藥工程專業對學生的培養目標和要求各具特色。中醫藥院的制藥工程專業更加強調中醫藥特色,以我校為例,我校制藥工程專業開設于1989年,為全國第一批開設制藥工程專業的高校,初期定名為“中藥制藥”專業,后于1998年國家頒布本科新專業目錄時改為“制藥工程”專業。我校制藥工程專業培養方案的課程設置中具有“制藥工程”模塊和“中藥經典”模塊,其中“制藥工程”模塊開設了“機械基礎與工程制圖”“制藥設備與制藥車間工藝設計”“化工原理”“化工儀表與自動化”“制藥工藝學”課程,“中藥經典”模塊開設了“中藥炮制學”“中藥化學”“中藥制劑分析”“中藥藥劑學”課程,要求學生能夠系統掌握中醫藥學基本理論知識、中藥提取分離、加工炮制和中成藥生產的設備原理、生產工藝,具有開發中藥新設備、新制劑、新工藝、新輔料的初步能力。在培養方案的設置上,雖然同時具備工程類和中藥類的相關課程,但仍存在比較嚴重的問題。受師資和整體實驗條件的限制,在課程知識的掌握方面,學生往往“藥”有余而“工”不足,尤其是工科專業最重要的工程意識和動手實踐能力的培養,此劣勢相較于我國其他綜合型或以工科專業為主的高校尤為明顯。國外一些優秀高校的制藥工程專業,在課程設置方面細化到制藥過程中的每一個環節,工程類課程在所有課程中也占據很大比例[3]。工程實訓課程在前置課程學習完畢的基礎上對所學知識進行綜合應用,是提高學生實踐能力和工程意識的最有效手段。因此,如何整合和優化現有資源,通過工程實訓課程建設的改革來提高制藥工程專業學生的工程實踐能力,是中醫藥院校教學改革研究的關鍵。
2工程課程實訓建設
2.1課程建設的目標與原則
課程建設需要遵循一定的目標和原則[4]。中醫藥院校制藥工程專業實訓課程的目標是:既突出“中醫藥”特色,又保證學生具備較好的工程實踐能力,能夠運用所學知識解決工程實際問題。工程實訓課程的建設必須遵循以下兩點原則:一是重視基礎知識學習。實訓課程的開展依賴于前期理論課程和實驗課程,學生對于知識的獲得必須循序漸進、不斷積累,要求學生按照培養大綱和具體的課程要求完成理論和實驗部分的知識學習。二是強調學習的系統性,將不同課程知識融合,構建完整的知識體系。中醫藥院校想要突出“中醫藥”特色,就必須能夠熟練地將中醫藥方面的知識和工程知識相結合,構建完整的專業知識體系,從不同角度增強對行業的認識和了解,最終運用綜合技能解決實際問題。
2.2教學環節的具體實施
我校工程實訓以“制藥設備與制藥車間工藝設計”課程為例開展,課程開設于第六學期,課程設計要求完成工程基本知識學習,實訓部分分為學習階段、設計階段、答辯階段三個環節。
工程基本知識學習為先修課程知識的學習,包括“機械基礎與工程制圖(理論+實驗)”“化工原理”“化工儀表與自動化”“制藥工藝學”。先修課程的開設安排在實訓課程之前各學期,課程按照各自課程大綱要求對學生進行考核。通過先修課程的學習,學生熟練掌握了繪圖技能以及制藥各劑型工藝流程、單元操作、制藥設備、儀表方面的內容,為后續實訓課程的開展奠定了扎實的知識基礎。
課程實訓的三個環節中,學習階段為實訓內容具體知識的學習,該環節學習的內容更加具體化、更加貼近工程實際,包括制藥車間的平面設計、質量衡算、能量衡算、工藝流程圖的繪制、防火防爆、環境保護等方面的內容。設計階段是實訓課程的最主要環節,該環節的教學采用項目驅動式教學,學生在完成第二階段課程設計的基礎知識后,根據教師布置的項目完成設計。項目的具體內容由教師設置,選題以制藥車間設計、設備選型布置、工藝設計和優化為主。學生確定項目后進行分組,不同小組采用不同項目,每個小組內部則采用同一項目,但小組每個成員的參數要求存在差異,這既能促使學生在完成過程中的討論和合作,又因為每個成員參數不同而保證所有學生必須獨立完成項目,避免相互抄襲,保證了所有學生對實訓過程有較高的參與度。最后的答辯階段是對學生實訓過程的評價,該階段采用單獨答辯形式,由教師和學生一對一完成,在固定時間內由學生介紹課程實訓的完成情況,并回答教師提出的相應問題,教師根據學生實訓結果(設計說明)和回答問題情況給予評價。
2.3教學反饋
(1)教學反饋出的優點。學生對于實訓課程建設的教學過程認同度較高,認為通過實訓課程能更深層次地理解理論知識,最重要的是真正將理論知識進行了應用,增強了實踐能力。整個實訓過程中,學生能夠對之前所學的工程和藥學知識技能進行組合應用,擺脫了對知識點的單調記憶,能夠構建出完整的專業知識體系,在項目中碰到具體問題時,能夠通過資料的收集整理、合作討論等方式自主解決。實訓課程的順利完成伴隨著較大的成就感,學生對未來由學生角色向制藥工程技術人員角色轉變充滿信心。
(2)教學反饋出的不足。實訓課程的建設仍然存在一些問題。首先是教師對學生應用不同課程知識綜合解決問題的能力不太滿意,認為學生碰到項目中的問題時不能迅速作出應對。其次,課程設計的項目不夠豐富,雖然項目圍繞中醫藥相關內容展開,能夠突出中醫藥的特色,但在選題的深度、廣度和設計要求方面仍有待進一步提高。最后,在教材方面,實訓課程沒有適合的、能夠突出中醫藥特色的、實訓手冊類型的教材,學生可能在完成實訓項目的過程中花費過多時間收集整理資料。
3改進措施
3.1加強課程知識點串聯
制藥工程專業要求學生不僅要掌握藥學相關的知識,還要具備足夠的工程相關知識,但最重要的是將藥學和工程學知識進行串聯,通過知識的“一體化”來解決實際問題。“一體化”的過程不能依賴于最后的實訓課程,應該在前置課程中就有目的地對不同課程知識進行串聯,教師應根據中醫藥院校的特點,突出中醫藥特色,對教學和實驗內容進行調整。
3.2豐富項目渠道,加強教材建設
教材建設是實訓課程建設的重要環節[5]。實訓課程項目應該符合實際的工程情況,項目來源可以是教師自身的科研課題,也可是學校實習基地藥廠的實際問題。經過初步選擇后,教師需對項目內容和要求進行合理的設計和調整,以滿足學生對于所學知識的檢驗和應用需求。教師還應對課程所選項目進行系統化整理,按照課程要求設計條目,最終形成實訓設計手冊作為實訓課程教材,保證學生對于實訓課程系統的學習和完成。
3.3加強教師隊伍建設
教師是學生知識的主要來源,是整個實訓課程的建設者和教學環節的設計者,高水平的教師隊伍是學生掌握知識、串聯知識的前提,因此師資隊伍的建設是保證實訓課程建設不斷完善和提高的必要條件。制藥工程專業的教師隊伍由工程類課程教師和藥學類課程教師組成,教師應該定期開展集體備課,有主題、有目的地學習先進的教學理念,交流關于課程建設的想法,討論教學環節中的問題,對各自負責課程的知識點進行整理和串聯,幫助學生搭建具有中醫藥特色的專業知識體系框架。
3.4積極參加學科競賽,促進實訓課程建設
應多參與學科競賽,形成保障機制,以達到“以賽促學、以賽促教、以賽促改”的目的,全面提升學生的專業素養和綜合能力[6]。應鼓勵學生多參與競賽,教師在課堂環節和實訓項目選擇方面可借鑒“國藥工程杯”競賽項目和各高校往屆的優秀作品。競賽中提出的新工藝和設計的新設備,在課堂教學中完全可以作為課本知識的拓展,也能夠保證實訓手冊內容的不斷更新。
參考文獻
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[3]李霞,許明麗,趙廣榮,等.國內外制藥工程本科教育課程建設的比較[J].藥學教育,2003,19(3):7-9.
[4]朱五福,徐珊,王平,等.地方性師范院校制藥工程專業課程體系建設與實踐[J].化工高等教育,2016,33(3):40-43.
[5]張宇燕.中醫藥院校《制藥工程》教材淺析與選用[J].亞太教育,2015(35):72.
專業建設初期,我們一直思考農業院校生物工程應辦出怎樣的特色?我們認為只有因地制宜,利用現有的學科優勢,根據全省的實際需求,才能有效地確定專業特點。我校是農業部與地方共建的農業院校,有傳統的優勢學科,例如,作物學、植物學是湖南省重點建設學科。生物學基礎強,是生物學博士點一級學科。但工科基礎弱,貯備的工科背景老師少,如何體現農業院校的生物工程特色,確實需要動腦筋,利用已有資源學科優勢,豐滿教師的工科知識,并結合湖南農業經濟特點才能辦出農業生物工程專業特色,辦好生物工程專業。首先,根據湖南經濟發展特點分析,湖南是農業大省,正在向新型產業轉變,要發展成農業強省;其次,湖南農產品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產量居全國前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農副產品和廢棄物很多沒得到增值利用,或直接排到環境或直接燃燒,嚴重影響了生態環境,農民增產不增收。如果利用生物技術加工、改造農副產品,不但增加農副產品的附加值,節能環保,還能促進新型產業的快速發展,加速農業大省農業強省的跨越。農業生物工程培養的人才應該既掌握生物技術又具有良好的工程技能,有能力將生物技術的成果轉變為生產力。那么,落實到我校生物工程人才掌握的知識點上,我們確定以發酵工程和天然功能產物提取和制藥應用為核心的知識群為抓手,建設我校生物工程專業特色。
2課程設置與課程建設要體現培養目標
生物工程課程設置分為公共必修課,專業基礎課,專業主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數學等外。生物工程專業基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業主干課程群包括發酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾。“生物化學、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經費資助,多媒體制作獲得“優秀獎”。
“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業主干課程設置我們體現兩個模塊:以發酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業重點建設內容,也是最能體現專業特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業特色明顯。為加強專業特點,專業發揮教師學術特長,根據發酵工程技術和天然產物開發與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業發酵工程與生物制藥工程兩個專業方向的課程體系,進行專業實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發酵工程為核心的課程群包括發酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發酵等;以天然產物開發與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學。現在發酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業學科專業拓展知識面,培養學生的創新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業的選修課。如食品科學院開設的食品營養學、農產品加工與貯藏;資源與環境學院開設的環境工程等課程都添置在生物工程專業選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業或學業定位,可以有多門課程選擇。
3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設
我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環節,按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規范學生的操作技能培養模式,對學生實踐能力和創新能力的培養,取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據學科的內在聯系,將專業主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環節組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發酵工程環節學生自己利用菌種優化條件生產酶制劑,在酶工程環節利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環節通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環節利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發現問題和思考解決問題。
2010年,我校生物工程專業得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據發酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業建立了穩定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業實習是學生專業實踐的重要環節,根據學生考研要求和就業去向,分別進行畢業論文和畢業設計。專業充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業試驗站、湖南省農業生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業畢業實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業學生的畢業實習。
4積極推進“產學研”聯合開發,大力提升生物工程本科教學創新平臺,促進教學質量的提高
本專業在本校建立了與企業合作的產學研型“湖南農業生物工程研究所”,還與科研單位合作聯合培養研究生,這些措施為培養學生專業能力、提高實踐水平、優化人才培養環境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業建設還通過湖南農業大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業學生廣泛進行創新項目研究;從2006級以來,每年立項6~10項創新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據學生在科研活動中的表現,從根據創新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。
5以學科建設帶動專業建設
我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據國內外該學科現狀和發展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業的經驗以及生物工程技術領域相關產業發展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養、酶與發酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向。科學研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業建設。專業建設水平提高,學生質量優秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。
6師資隊伍的建設
摘要:為了符合創新型社會發展和國際工程認證要求,本文在制藥工程專業的天然藥物化學課程改革中提出了基于自主、合作、探索型設計模式的天然藥物化學教學實踐方案,并將方案實施過程的體會進行闡述,得出結論,該方案對提高學生創新能力,自主學習能力以及團隊協作能力的培養有促進作用。
關鍵詞:制藥工程;天然藥物;探索實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)52-0135-02
黨的十報告將“創新”提高到國家發展戰略的高度,并指出“創新”是社會生產力和綜合國力的戰略支撐[1]。中國工程教育專業認證協會《工程教育認證標準(2015版)》指出[2],工程專業制訂的畢業要求應完全覆蓋規定的12點內容,其中“個人與團隊”中要求,學生能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊以及負責人的角色;“終身學習”中也明確指出,學生要“具有自主學習和終身學習的意識,有不斷學習和適應發展的能力”。在這樣的背景下,以教師為主導,以教材為中心,沿用刻板、“灌輸式”的傳統教學方式,遠遠不能適應學生“創新”能力培養的社會大環境的需求[3],也無法達成工程專業學生的畢業要求。
天然藥物化學是以有機化學、藥用植物學、分析化學等為基礎,與藥理學、工業藥劑學、藥物化學、制藥分離工程等課程緊密聯系[4],是制藥工程專業的一門重要的基礎課。該課程運用現代科學理論與技術研究天然藥物中的生物活性物質。學生通過課程的學習,掌握天然產物中具有生物活性物質的化學結構、理化性質、提取分離、結構鑒定等知識,熟悉天然藥物開發方面的基本原理和實驗技能。本校制藥工程專業的培養計劃中,天然藥物化學的理論教學安排學時較少,沒有開設實驗課程,實踐能力的鍛煉通過天然藥物化學的實訓課程來完成。在這樣的情況下,要保證天然藥物化學的教學質量,為學生后續的專業知識學習打下良好基礎,適應新形式社會需求以及工程專業學生畢業要求的達成,對于課程教師來說無疑是一個巨大的挑戰。
在這樣的形勢下,我們提出了“基于自主、合作、探索型實驗設計模式的天然藥物化學教學實踐方案”(見圖1)。即充分發揮學生的主觀能動性,安排課程實驗研究內容供學生進行實驗方案的設計和實踐。學生在老師的引導下,通過查找資料、閱讀文獻以及小組討論等方式設計出合理的、可行的實驗方案,并對方案實踐并分享實驗過程。學生通過課程改革后,理論學習的積極性、參與實踐活動的熱情顯著增強,并能較好發揮團隊作用,開展“科研”工作。我們在教學實踐過程中有許多體會,在此進行了總結和探討。
一、精制分組,分工明確,避免以“逸”代“勞”
基于自主、合作、探索型設計模式的天然藥物化學教學實踐方案在實施過程中的學生分組是非常重要的。學生對課程認識度以及感興趣的程度有較大的差異,這對實施方案的成效影響很大。課程教師需要通過講授課程中學生的課堂表現,問答互動,作業質量,課程測試等環節,觀察學生對課程反應。在方案實施分組的過程中,老師應將對課程有濃厚興趣,組織能力和溝通能力的較強的學生分派在各小組中充當骨干力量,帶動成績較差、興趣不大的學生的積極性,方案在實施過程中還應注意學生的分工。一般來說,小組以4―5人為宜。教師在方案實施過程中充當“導演”角色,需要告知小組組長,活動實施過程當中應有明確的分工,如必須確定文獻資料的整理,PPT的制作和匯報,實驗方案討論的記錄等工作的完成人,避免有的學生以“逸”代“勞”,保證每個學生都能積極參與到活動中來。
二、精心選題
天然藥物化學章節很多,化學成分類型多樣,老師要精選出每個章節中具有代表性化合物的提取、分離、純化和結構鑒定進行命題。糖苷類化合物中可以選擇如“天麻中天麻苷的提取、分離、純化和結構鑒定”,“紅景天中紅景天苷的提取、分離、純化和結構鑒定”等;苯丙素類成分可以選擇如“當歸中阿魏酸的提取、分離、純化和結構鑒定”,“金銀花中綠原酸的提取、分離、純化和結構鑒定”等;木脂素類化合物可以選擇“五味子中五味子甲素的提取、分離、純化和結構鑒定”,“厚樸中厚樸酚的提取、分離、純化和結構鑒定”;黃酮類成分可以選擇“葛根中葛根素的提取、分離、純化和結構鑒定”,“陳皮中橙皮苷的提取、分離、純化和結構鑒定”,“黃芩中黃芩苷的提取、分離、純化和結構鑒定”,等等。每個章節精選出1―2個項目供學生進行實驗方案的設計。通過實踐后通過PPT匯報分享,選題的全面性可以使學生對天然藥物化學中各論章節都能有所收獲,學生能更為全面地掌握天然藥物化學的相關知識。
三、建立合理評價方式
合理評價制度是課程教學實踐的關鍵環節。課程成績是學生參與活動積極性的主要推動力,也是學生自我評價的重要參數,成績評價制度的公平性至關重要。在基于自主、合作、探索型實驗設計模式的天然藥物化學教學實踐中,我們對學生的個人實驗設計環節,方案實施過程,實踐小結等三個重要環節都有明確的評分標準,如實驗設計環節中,設計報告的標準格式,參考文獻數量及格式,方案合理性,可行性分析等都有明確分值,學生可對照這些標準設計出較為規范、可行性較強的科研實驗設計方案。學生完成自己的實踐項目之后,任課老師和助教進行打分。與此同時,學生組長也對組員的表現進行評分,綜合以上的分數作為學生的最終成績。學生在活動后的感言中寫道,“我們成績的點滴匯聚,讓我明白了科研需要積累,每個環節都至關重要。”因此,合理的評價制度能夠讓學生積極參與到活動的各個環節中去。
總之,在創新型社會與工程教育認證的新形勢下,制藥工程專業的天然藥物化學在課程教學過程中要更加注重學生的“個人與團隊”,“自主學習”意識的形成,“創新”能力的培養。因此,我們更需要在傳統的教學模式基礎上,結合新的教學活動,加強學生能力的培養。經實踐證明,基于自主、合作、探索型設計模式的天然藥物化學教學實踐對學生創新能力,自主學習能力以及團隊協作能力的培養有促進作用,值得推廣和應用。
參考文獻:
[1]葛建平.協同創新:創新創業教育的“動力引擎”[J].教育與職業,2016,(11):5-6.
[2]顧曉薇,王青,邱景平,等.工程教育認證“畢業要求”達成度的認識與思考[J].教育教學論壇,2016,4(14):24-26.
關鍵詞:制藥工程;應用型人才;培養模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)20-0208-02
醫藥產業是一項高新技術密集的朝陽產業,它的發展將帶來極為巨大的經濟效益。隨著全世界的經濟發展和社會進步,人類對醫療、保健的要求越來越高,醫藥產業將會有更大的發展前景。可以預見,我國現代醫藥產業在整個國民經濟中所占的比重將會越來越高,現代醫藥產業將成為我國21世紀的支柱產業和新的經濟增長點之一[1]。
21世紀以來,全國高等藥學教育的發展進入“快車道”,近年統計數字表明,全國設置有制藥工程類的本科院校從1999年84所增至目前的近300所。但是,數量的增加并不意味著質量的提高和對需求的滿足。隨著醫藥產業國際化步伐的不斷加快,只懂得藥物生產工藝知識的藥學類人才已不能適應現代醫藥生產企業發展的要求,醫藥事業迫切需要既懂得藥物合成、生產工藝、質量控制知識,又要懂得機械設備原理,化工原理、車間技術改造等工程技術知識的應用型人才。在此背景下,不斷探討新的教學方法和教學理念,對原有的課程體系進行改革和創新,即是大勢所趨,也是勢在必行[2,3]。筆者從我國藥學教育的現狀分析出發,就制藥工程專業應用型人才培養模式人才培養體系、改革思路、具體措施、組織管理等方面介紹了沈陽藥科大學在充分發揮制藥工程專業人才培養的特點,依托制藥工程國家特色專業建設點,結合藥物化學省級重點學科與優質教學資源的優勢,積極推進制藥工程人才培養模式改革和工程類課程教學改革,加快制藥精英人才的培育方面的改革與實踐。
一、制藥工程專業應用型人才培養模式改革的必要性
當前,化學藥品仍是我國乃至全世界藥品的主體,占藥品生產和消費的50%以上,化學藥品的創新性研究和新產品開發,一直是藥物研究領域的重大課題,化學藥品研究的創新研究,需要大量制藥工程專業應用型人才,而這樣的人才是在長期的創新思維培養、專業訓練和生產實踐中培養出來的[4]。
我們只有及時調整現行的課程體系和教學計劃,更加注重知識、能力、素質綜合協調發展,才能更好地實施人才培養各項措施,建立充分體現現代化教育觀念的教學體系,才能使得我們的人才培養目標定位科學、準確,措施得力有效,才能主動適應區域經濟發展和社會需求的制藥工程專業應用型人才培養目標定位。
二、改革的總體思路與主要內容
以培養“面向基層、基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高、具有創新精神的制藥工程專業應用型人才”為改革目標,堅持“知識傳授、能力培養、素質提高與人格塑造有機結合”的改革思路,實施理論教學、實踐教學、科學研究合而為一、三元并重的教學模式,以綜合能力培養為主線,重點做好基礎知識傳授和學習應用能力訓練,著力培養學生的工程觀念和實踐創新能力。形成以課程改革為龍頭,實踐教學基地建設為重點,師資隊伍建設為載體,教學條件改善為根本,科學管理為保障的工作格局,著力培養學生的應用能力、實踐能力、創新精神;抓住素質教育這個核心,促進學生知識、能力、素質協調發展和綜合提高;構建適應應用型人才培養新的人才培養體系,培養具有較強應用能力的創新性、高素質的制藥工程專業應用型人才。改革過程中努力解決如下關鍵問題。
1.教育理念的秉承與更新。必須重新樹立“以人文本,以學生為主體,以教師為主導、以就業為導向、以能力培養為主線,以素質教育為根本”的教育理念。
2.培養模式的創新性與可行性。實施過程中必須堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高的原則;理論和實際相結合的原則;課內教學與課外指導相結合的原則;統一性與多樣性有機結合的原則;因材施教,促進學生個性發展的原則。
3.學生成績、能力的評價體系的建立。以培養學生綜合素質為指導思想,實施“全面考核”,全面科學地評價學生的學習成績、綜合素質,引導學生全面發展。
4.教師參與度與改革積極性的調動。學校相關教學管理部門應積極制定相應政策,調動廣大任課教師參與改革的積極性,特別是引導教師積極開展創新性、應用性教學改革,同時充分發揮學生的學習積極性,使學生的個性能得到充分發展。
三、改革的具體實施計劃與方案
項目實施以制藥工程專業的學生為對象,在其完素質教育課程、專業基礎課程學習,具有一定的專業知識、能力、素質的基礎上,根據學生的學習情況和興趣愛好、發展潛力等遴選一批政治思想好、業務基礎實、有強烈求知欲望和創新思維的學生,組建“實驗班”,每5~7名學生配備一名導師,專門制定個別學習計劃,指導(或允許他們)自主選課、自主聽課、自主進入實驗室,從三年級第二學期開始進入到各位導師的專業實驗室,自由選題開展科研工作。在四年級時,進行二次分流,根據學生的專業知識、專業技能,進行研究生推薦,符合要求者進入碩士階段以產學研為主進入校外實踐基地進行應用型、開發型課題的研究,不符合要求者授予本科學位。項目實施取得一定經驗和達到預期效果后,逐步向其他專業推廣。具體實施計劃如下。
1.重新設置科學合理的課程體系。在課程設置上打破原有的分段式教學模式,實現課程計劃內在的融通及立體化教學;增加交叉融合課程學時比例,體現醫、藥、理、工、文、管等多學科交叉滲透,實現知識的整合。
2.強化實踐教學,搭建創新能力培養平臺,主要內容包括以下幾方面。①開展研究式教學培養學生專業興趣。充分利用學科內的教育部重點實驗室和創新團隊等學術資源,引導學生參與指導教師的科學研究項目或自主選題開展探索性的研究工作等,與研究生一起進行科研工作,參加課題組的學術研討會,培養學生獨立工作能力和初步科研素質。通過研究式教學培養學生的專業興趣和動手能力,逐步提高學生的科學素養。②以綜合性、設計性實驗培養學生的創新意識和創新能力。在專業基礎和專業核心課程中,不斷優化實驗教學內容,及時將教師的科研成果引入教學,開發、增設綜合性、設計性實驗,在實驗過程中,鼓勵學生充分發揮想象力和創造力;鼓勵獨創性實驗,支持以問題為中心的團隊探究性實驗。提供部分實驗內容,允許學生在老師指導下,獨立查閱文獻,提出實驗方案,然后獨立完成實驗。通過開設綜合性、設計性實驗使學生對開展科學研究的全過程有了理性認識和理解,從中培養和鍛煉了學生的創新意識和創新能力。③強化實習基地教學,培養學生的實際應用能力。利用現有的生產實習基地的實踐教學資源,學校和企業分別指派具有豐富經驗的教師和高級工程師作為科研導師,共同制定教學、科研和生產學習計劃,安排有經驗的工程技術人員為學生講解GMP、企業研發重點、QA與QC和產品生產流程等,學生通過切身體驗,深入學習化學制藥企業的藥品生產過程、生產工藝、生產設備、生產管理和環境保護措施等方面的知識,提高學生實際解決問題的能力。④開設假期短期培訓班拓展學生的學習空間為了使學生有更多的時間與空間自主學習,拓寬知識面,培養學生的創新能力,適度在假期增設短期培訓班,利用4~5周時間,開設形式多樣、內容豐富、具有創新色彩的新課、講座、實驗、科學研究、工程實訓和實踐活動。學生根據自己的愛好、特長,集中時間選修自己感興趣的活動,促進學生的個性發展和創新能力的提高,并給予足夠的學分。
3.開展以學生為主體的教育教學改革與創新,改革的側重點包括以下幾方面。①積極探索新的教學模式。努力改變“以系統知識傳授為核心”的傳統教學模式和“填鴨式”的教學方法,大力提倡和推廣“參與式”、“啟發式”、“討論式”等教學模式;鼓勵案例教學法、實地考察法以及實施雙語教學等,研究基于應用的教學和以探索為本的學習,使學生變被動學習為主動學習。②突出以學生為主體的個性化教學,推行以全面選課制為核心的學分制。在專業方向確定、課程層次選擇、學習進度掌握等方面,突出以學生為主體的個性化教學,給學生學習提供更多的選擇余地,指導(或允許學生)自我設計專業方向和跨專業、跨院系選課,促進學生知識結構的文理滲透、理工結合、多學科交叉復合。③建構第二課堂與第一課堂有機結合的教育教學模式。將第二課堂納入學分制管理,以第二課堂激發學生學習積極性,以第二課堂的實踐性、創新性教育強化第一課堂教學內容。如學生創新實習基地,以實踐設計項目吸引學生,培養學生,促進學生學好基礎理論課。④探索考試改革,建立更加合理的學生綜合素質的評價體系。改變過去一卷定終身的傳統考試模式,實行筆試與口試相結合、閉卷與開卷相結合及期末考試與平時測評相結合等多種考核方式,并合理利用小論文、分組討論、課題設計、項目教學、小組作業、辯論等多種考試形式,逐步建立一套科學、合理、客觀的學生綜合素質的評價體系。⑤以強化雙語示范課程建設為著力點,培養學生外交流能力。在藥物化學國家級雙語示范課程基礎上,鼓勵多門課程采用雙語教學,加大力度進行教師外語水平的培訓,并通過派出國外進修、出國訪問學者等方式,促進教師外語水平的提高。引進國外原版教材教學,提高學生專業英語水平,為對外交流奠定基礎。
4.打造精英師資,培育優秀教學團隊。高素質人才培養離不開優秀教學團隊,采取引進、聘請、培養等多種措施打造高水平教師隊伍,注重教師國際交流的背景和研究能力,充分發揮教師教學改革和學術研究的熱情,不斷提高教學效果。同時,聘請行業內優秀企業家、科研工作者、杰出校友做兼職導師,為高素質制藥人才的培養奠定了扎實的基礎。
四、結語
制藥工程專業應用型人才培養模式的改革將為培養符合經濟、社會發展需要的應用型、創新型藥學人才,培養具有優秀的思想品德、良好的心理素質,掌握藥物化學、藥物合成和制藥工程等學科的基本理論、基本知識和基本技能,能夠在藥物研究與開發單位、化學制藥企業、醫藥院校、醫藥流通和藥政管理等部門從事化學藥物的尋找、研制、開發、生產、工藝改進、藥物設計和質量控制的制藥工程專業應用型人才探索出一條切實可行的教育模式與培養體系。所形成的研究成果將在一定程度上對我國高等藥學教育的教育理念和培養模式的改革起到促進和輻射作用。
這一改革措施經過近3年的實施,其成果在沈陽藥科大學已經初見成效,約有40~50名制藥工程專業的學生將從中受益,經驗推廣后將會有更多的制藥工程專業的學生以及藥學其他專業的學生受益。成果具體體現在:國家英語四級通過率、計算機二級通過率、考研錄取率等各項指標均名列前茅,畢業生平均就業率均在97%以上。學生能力與素質受到用人單位普遍好評,認為學生素質優秀,所學的知識與實際結合緊密,創新性較強,有想法,有主見,能對本部門的業務發展提出有效的意見。制藥工程專業的學生參加2013年全國制藥工程設計競賽全國總決賽,獲得制藥工程設計三等獎和最佳壁報獎。2013年ISPE(國際制藥工程協會)學生學術壁報全球總決賽于11月5日在美國華盛頓萬豪酒店隆重舉行,作為中國區選送的唯一學生代表,我校制藥工程學院學生黎秋媛參加了決賽,其作品Study on the optimize of the Jet Milling Micronization Technique in Pharmaceutical Industry獲得評委好評。
參考文獻:
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