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新工科背景下地方应用型高校制药工程专业实践教学研究

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  • 更新时间2020-11-12
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摘要:“新工科”建设是目前高等教育发展的方向。地方应用型高校制药工程专业也要不断完善人才培养体系,努力适应新形势。实践教学是提升学生操作能力、培养学生创新思维的重要教学手段,实践教学改革目的是不断适应社会发展,提升高校办学水平、培养高素质人才。实践教学改革要遵循循序渐进、与时俱进、因地制宜等原则。改革的措施包括完善培养方案、改进实践教学模式、开拓新实践教学途径等内容。

 

  关键词:“新工科”;工程教育;实践教学

 

  “新工科”是指为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,2017年以来,国家积极推进的新型工科建设。目前工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑,其影响之一就是要求工程教育类专业培养的大学生具有更高水平的创新能力、实践操作能力,因此各高校工程教育类专业都面临新形势、新挑战、新机遇。[1]

 

  制药工程专业是以培养从事药品制造的高素质工程技术人才为目标的工科专业,是工程教育类专业的重要组成部分。由于近几年制药工业发展迅猛,制药工程专业逐渐成为高校中的热门专业,各高校也都非常重视该专业的发展。结合新工科建设的大环境,制药工程专业的培养方案和课程体系都需要不断修订,修订中要不断突出创新能力、实践能力的培养。[2]

 

  1地方应用型高校制药工程专业实践教学改革的目的和原则

 

  1.1改革的目的

 

  从地方高校发展和学科专业建设的角度来看,“新工科”是目前高校办学的发展方向和趋势,地方应用型高校要想抓住机遇,乘势而为,就要跟上时代步伐,只有这样才能站稳脚跟,脱颖而出。否则一些地方应用型高校就会逐渐落伍,甚至被淘汰。地方应用型高校对制药工程专业实践教学进行综合改革,可以不断提升学科专业建设水平,进而提炼学校办学特色,最终提高学校办学水平,拓展学校的生存空间。

 

  从高校教师和学生自身发展角度来看,高校教师是学校的教学主体,他们需要不断了解掌握学科最新研究成果,开拓自身研究领域,掌握前沿学科理论,否则高校教师就不能满足教学需求,最终局限于自身有限的学识,做一个教书匠,而不能做学生的领路人。学生是学习过程的主体,学生要通过不断学习来充实自己,不断接触新思想、新概念,不断培养自己的创新意识和动手能力,才能更好地服务社会,否则高校培养出的学生就不能适应社会发展,不能为社会发展作出自己的贡献。进行相关的实践教学改革不仅可以改善教师的知识结构,还可以锻炼学生的思维能力,提升学生的操作能力,最终实现毕业生能够掌握新知识,胜任自己工作。

 

  1.2改革的原则

 

  (1)循序渐进原则。地方应用型高校对制药工程专业实践教学模式的改革不是对原来实践教学模式的全盘否定,而是不断地完善。“新工科”建设没有现成的经验,是一个新事物,实践教学关系到广大学生的切身利益,关系到学校的发展,关系到社会的进步。对制药工程专业的实践教学改革不能出现重大失误,因此要做到稳中求进,遵循学科发展规律,坚持循序渐进的原则。

 

  (2)与时俱进原则。“新工科”是一个不断发展的概念,随着社会的发展,以后还会不断出现新的事物,新的思维,新的概念。对制药工程专业实践教学模式的探讨过程中不能因循守旧,要具有开放性思维,不断接受新事物、新思想,紧跟时代步伐,完善学科体系建设,建设全方位的实践教学体系,满足社会发展、产业革命的需求。

 

  (3)因地制宜原则。各地方高校都有自己的办学特色,对制药工程专业实践教学的改革不能做到“千校一面”“千篇一律”。具体工作中要坚持因地制宜的原则,各高校在实践教学改革的过程中要看清自身优势,认识自身缺陷,真正做到扬长避短。进行实践教学改革的目的就是各高校要根据自身情况,满足高校学生多方面需求,建立多层次、交叉立体式实践教学模式。

 

  2地方应用型高校制药工程专业实践教学改革的措施

 

  2.1完善制药工程培养方案

 

  培养方案是一个专业发展的指南针,是行动纲领。培养方案具有指导性,根据社会的变革,培养方案每年都需要修订。地方高校要主动对接新一轮科技革命与产业变革,积极参与“新工科建设活动”,结合工程教育专业认证,引进国外先进教学观念,进一步明确学科发展方向,坚持走地方性、应用型、国际化的发展方向。[3]要实现这一目标,就要体现在专业的培养方案上,具体落实在课程体系的比例分配和结构调整上,最后实现优化课程内容,提升学生操作能力。目前的制药工程专业的课程体系由“四大化学”、化工CAD制图、化工原理、药物分析、药理学、药物合成反应、工业药剂学、医学数理统计方法、制药分离工程、制药工艺学、药物化学、天然药物化学、制药设备与车间设计等课程组成。今后的发展方向是工科类课程和交叉学科类课程比例上升,药学类课程的比例下降。学生既学习了药学专业和工科专业的课程,又学习了制药工程专业的课程。在教学中要注意药学工程和化学工程类课程的衔接,结合生产实践进行相关知识的讲解。例如,针对抗高血压药尼群地的制备,要开展包括合成途径、药物纯度的控制以及分离和纯化,性质鉴定等环节的实习实训。把药学知识融合在化工原理的课程设计中,突出制药工程的特点,并能让学生熟悉制药工程领域的新设备和新技术。

 

  2.2完善原有的实践教学模式,开拓新的实践教学途径

 

  制药工程专业是一门实践性较强的学科,实践教学质量的优劣直接关系到培养目标的实现。实践教学主要分为课程实践教学、实训实践教学和综合创新实践教学等环节。

 

  2.2.1课程实践教学

 

  课程实践教学主要包括基础实验、开放性实验和仿真实验三大部分。课程实践教学目的是让学生掌握基本实验技能和方法,融会贯通各学科化学知识,提高学生的实验动手能力。基础实验包括四大基础化学,主要是验证性实验和综合性实验,加深学生对基础理论知识的理解,掌握实验技能和处理实验数据的能力,能够熟练运用各种制图软件,如Excel、Origin、3D max、Auto CAD等。另外还要训练学生掌握检测手段和现代的分析方法,如高效液相色谱、紫外、荧光、红外、核磁共振氢谱、质谱等,以提高理论联系实际的能力和学生的综合素质。[4]

 

  开放性实验是指设计性的实验,由教师指定选题,要求学生查阅相关文献资料,自主设计合理的实验方案,选择实验药品和仪器,配制试剂,再进行实验操作,观察实验现象并记录实验数据,最后撰写实验报告。开放性实验主要包括诸如物理实验化学中的液体燃烧焓的测定、表面活性剂对蔗糖二级反应速率的影响等都非常经典的设计性实验等等。这些操作可以提高学生分析问题和解决问题的能力,最终提升学生的科学研究的能力。

 

  仿真实验是伴随计算机的发展而逐步形成的一类实验研究的新技术。仿真技术已经逐渐进入教学和科研领域,它是人类认识自然界规律的新方法。教育部鼓励构建高难度仿真的实验对象和虚拟实验环境,实现真实实验难以完成或根本不具备的实验功能。仿真实验可以克服制药工程实训教学中的不足,可以突破高温高压等实验条件的制约来开展实验教学。这些实验能让学生了解机械设备的构造、反应装置的原理,并能让学生加强对专业知识的理解和药学设计的整体认识。

 

  具体来说,制药工程仿真实验包括:药厂厂区展示、生产线展示、制药设备仿真,以及生产线虚拟实训:虚拟展示生物药、中药及制剂生产线等生产工序的动态过程。[5]

 

  2.2.2实训实践教学

 

  (1)师资培训层面。为了保证教学质量,要多引进具有工程教育背景的高学历高职称教师,对于新引进的专业教师,可以开展岗位培训,以提高其教学水平,激发教学潜能。还可以推行“导师制”教学模式,让具有丰富经验的老教师,将成熟系统的教学方法和理念,传授给青年教师,以此提高和强化新教师的专业技能。针对青年教师可以经常举办“青年教师教学基本功竞赛”和“教学优秀奖评比”活动,这些都是教师相互观摩和交流的良好契机,类似的活动不仅为教师提供了展示个人的平台,而且能有效促进教学改革与探索。[6]

 

  对于教师成长来说,产、学、研相结合是应用型人才培养的重要途径。目前,很多地方高校很多专业教师缺乏工程教育背景,很难满足培养新工科背景下应用型人才的要求。学校可以组织教师到省内外相关企业交流,鼓励教师带队去企业进行生产实习,开展教研和产学研对接活动,不断扩大教师研究范围和领域。这些活动一方面对于推动企业和高校的合作可以起到积极的促进作用;另一方面可以推动广大教师到相关企事业单位进行锻炼,教师在企事业单位学习以及产学研活动可以不断提高实践能力。

 

  质量工程建设是新工科背景下深化教学改革,提高高等教育质量的重大举措。特别是团队项目,对提升教师教学水平,加强师资队伍建设,提升实践教学效果,推进实践教学改革具有不可替代的作用。建立一支高素质高质量的师资队伍是全面提升实践教学水平的关键,也是培养高素质应用型人才的有力支撑。

 

  (2)校外实习基地建设。实习基地的建设是开展实践教学的关键。地方高校要充分发挥地域优势,广泛开展校地合作、校企合作,建设校外实践基地,要广泛开展与食品药品管理机构、相关制药企业、相关单位的合作交流,充分利用社会资源,在学生参观实习以及生产实习过程中,邀请相关专家进行讲解,加深学生对各个环节的理解。在实习实训期间,可以采取轮岗的模式,使学生充分了解药物生产的各个工艺过程,并在生产实习的过程中,与企业的一线工作人员一同工作,并进行有效交流和沟通,使学生深入了解制药工程专业的发展现状和趋势,提高学生解决问题的能力。另外还可以依托制药等相关企事业单位,通过教师应用能力发展工作站等形式不断深化实践教学改革。教师应用能力发展工作站要不断适应地方应用型高水平大学建设需要,进一步加强校地、校企合作,完善应用型教师实践培养体系而创建的工作平台。它的功能包括两个方面的内容,一是校地、校企合作,培养教师的应用实践能力;二是依托工作站这个平台,利用工作站的优势资源,在教师的指导下培养学生的实践能力、创新能力。[7]

 

  (3)国际化办学层面。开展多元合作培养。针对全球工业信息化、经济全球化和竞争国际化的趋势,地方高校制药工程专业要具有国际视野。结合制药工程专业的实际情况,可以聘请国外专家或者具有国外留学经验的专家和教授为学生授课,引进优质的实践教学资源。还可以走国际化办学道路,与国外大学建立合作关系,积极组织学生出国实践,通过与国外高校开展学生短期培训,学分互认,合作办学,带薪实习等多种形式开拓大学生海外学习实践经历。

 

  在新工科的背景下,地方应用型高校的学科发展也需要具有国际化思维,要引进国外先进的教学理念,加快教育国际化、教学现代化的步伐。要明确大学生海外实习实践可以开阔视野,获得更多的专业知识和经验,全方位提高实践操作能力,实现教育教学与国际接轨。

 

  2.2.3综合创新实践教学

 

  综合创新实践模块可以培养学生的创新思维、科研能力、应变力、领导力、自我管理能力和工程思维能力,它主要包括科研训练、学科竞赛和毕业论文(设计)等环节。

 

  在学生掌握一定的专业基础知识和实验技能后,可以组成研究团体,根据自己的兴趣和特长,通过“双向”选择的机制确定导师。以导师的研究方向为基础,制定具体的技术路线和研究方案。通过这种方式,既可以保证教师科研的顺利开展,也可以提高学生的动手能力和创新意识。[8]

 

  学科竞赛是指通过教师指导学生参加的教育部、教育厅、协会、学校等部门主办的学科竞赛,如全国大学生制药工程设计、教育厅主办的大学生化学竞赛和大学生数学竞赛以及学校举办的大学生创新创业大赛等。

 

  这些活动的开展具有以下意义:提高学生的创新能力和动手能力;提升学生的自学能力;培养大学生竞争意识和团队合作精神;磨练学生的意志品质和心理素质,锻炼大学生的毅力和耐力等等。

 

  毕业设计(论文)是高校非常重要的实践教学环节,是培养和提高学生的科研能力、动手能力、综合实践能力以及强化社会责任意识不可或缺的环节。在实践教学改革的过程中要树立一个新概念,即毕业设计(论文)不限于大学最后一个学年来操作,毕业设计(论文)要从高校学生一入学就要进行准备,就要有选题、有方向,当然在日后学习过程中可以适当调整。另外,毕业设计(论文)的形式可以多样化,在“新工科”背景下,在“创新”成为全民共识的趋势下,学生的毕业设计(论文)不能再仅仅局限于学术论文的形式,可以大力拓展产品设计、产品调查、市场分析等形式的毕业设计。另外也可以鼓励学生积极开展相关实验实践操作,撰写并公开发表自己的学术论文,这些内容都可以成为毕业设计(论文)的重要形式。

 

  参考文献:

 

  [1]唐川,等.工程教育认证下制药工程实践教学改革与探索[J].广州化工,2017(12):163-164.

 

  [2]方瑜,等.“新工科”背景下地方应用型高校物流工程专业人才培养的探索与实践[J].教育现代化,2018(8):27-28.

 

  [3]马德运,覃亮.构建应用型人才培养教学体系探讨[J].教育教学论坛,2018(7):211-212.

 

  [4]姚向阳,周开胜.基于转型背景下的地方本科高校制药工程专业实践教学体系建设[J].山东农业工程学院学报,2018(8):191-192.

 

  [5]张丽丽.中医药院校制药工程专业实践教学模式的构建[J].药学教育,2017(2):73-75.

 

  [6]张宏哲,徐建平,陶玉贵.谈应用型本科院校师资队伍的建设:以安徽工程大学生物与化学工程学院为例[J].药学教育,成功(教育),2013(8):3-4.

 

  [7]熊平.新工科建设背景下对制药工程专业设计实践教学的思考[J].药学教育,2018(4):61-65.

 

  [8]姜洪丽,董建.新工科背景下制药工程专业人才培养模式的改革与实践[J].中国现代教育装备,2018(9):78-80.