依托重点实验室的制药工程专业实验设计*

薛艳红　涂志英（三峡大学　生物与制药学院，湖北　宜昌　443002）

依托重点实验室的制药工程专业实验设计*

薛艳红涂志英*
（三峡大学生物与制药学院，湖北宜昌443002）

摘要：依托天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）科研平台，优化实验项目，调整实验内容，进行开放性实验，改变实验考核评价体系。通过实验课程与科研项目的联合，让学生获得更多实践锻炼，目的是培养具有理论能力和实际应用能力的卓越制药工程师，可以解决药品生产中的关键问题。卓越制药工程师的实验教学改革以及人才培养模式的修订，在制药工程专业建设上具有重要指导意义。

关键词：省重点实验室；卓越制药工程师；实验教学；实验课程与科研项目的联合

前言

化学、药学（中药学）、生物学和工程学等学科，交叉组成的工科专业就是制药工程专业[1]，主要培养从事制药新工艺、新设备、新品种的开发、药品制造、工程放大和工程设计等方面的高级工程技术人才，解决药品生产过程中的工程技术问题，实施GMP管理；培养方案中含有药物分析、有机药物合成、天然药物化学、制药工艺学和工业药剂学等试验课程，这些课程有机地结合在一起，形成制药工程综合创新试验；制药工程专业密切相关的行业基础是传统的化学制药、中药制药和药物制剂，以及新兴事物生物制药。

2010年6月，教育部启动“卓越工程师教育培养计划”[1]，目的是促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量，为我国由工程教育大国迈向工程教育强国奠定坚实基础。卓越工程师计划特点如下：第一，加强培养学生的工程动手能力和创新思维能力；第二，相关企业积极参与人才培养过程；第三，制定学校培养工程人才的通用标准和行业标准。

制药工程专业采用卓越工程师人才培养模式，目前制药工程专业教学存在实践教学条件落后、与社会需求不符，社会需要具备创新能力和较强工程技术实践能力的高级工程技术人才之。要全面解决工程人才的工科特色不明显、实践能力缺乏、师资缺乏工程实践经验和学校培养与企业需求不等价等问题；需要培养应用型制药工程师，他们适应制药企业发展的需要，具有创新能力，并且能从事制药工程领域内的设计、制造、维护和运行管理等方面的工作。

天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）是依托三峡区域，特别是神农架林区丰富的植物和微生物资源优势、凝聚三峡大学生物学、化学、药学、医学、生物化工等多学科高级专门人才而组建的研究与技术开发平台。实验室下设天然产物化学、活性天然产物的结构改造与修饰、天然产物活性评价与利用、药物制剂工程与工艺等功能平台。具有天然产物活性先导化合物的发现、活性天然产物结构修饰和生物转化、天然产物的活性评价与开发利用、药物制剂等主要研究团队。主要开展天然抗肿瘤、抗炎、抗病毒等药物研究，调节免疫及代谢等功能食品的研究与开发。拥有核磁共振波谱仪、电喷雾四级杆质谱仪、液质联用仪、高效液相色谱仪、气质联用仪、红外、紫外等大型仪器设备。

制药工程专业设立在我校的生物与制药学院，依托天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）的优秀教师和实验室资源。2013年招生以来通过实践摸索和其他高校的调查研究，基本形成了以科研型实验室和科研课题为依托的实验教学培养模式。2014年，我校制药工程专业获得“制药卓越工程师教育培养计划”，为更好地培养高素质应用型专业人才提供有力保障。2015年，罗华军老师教研项目《面向产业转型升级浪潮的制药工程专业人才培养模式研究》获得三峡大学教学研究项目重点项目（J2015035）；邹坤教授《药物化学》获得校级精品视频公开课与精品资源共享课培育课程。

一、优化实验教学内容，建立培养卓越制药工程师的实验平台

按照卓越制药工程师的培养要求，建立卓越制药工程师培养实验平台，实验平台包括五个实验实训区：1.基础实验实训区；2.中试实验实训区；3.综合实验实训区；4.创新与开发实验实训区；5.生产实习实训区。制药工程专业学生入学后，按培养要求分阶段依次进入，基础实验认识实习、专业实验实习实训、专业实训实习、工程技术实践、工程项目技术开发与设计。卓越制药工程师进行连续性和系统性的工程技术实践能力培养，大学毕业时，学生的工程项目开发能力、项目应用能力和项目设计能力可以作为毕业考核的依据，检验毕业生的实践应用能力是否达到制药工程师的考核标准[2]。

在基础实验实训区，优化实验教学内容。打破传统的基础实验课依靠理论课的教学体系，进行系统的、分层次的实验教学，建立独立的基础实验课程体系，实现多层次、一体化的教学模式。设计基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次的实验教学内容，实验课程内容设计得更加精炼、系统性强，并且能够提高学生的创新意识和综合能力[3]。开设《物理化学及实验》《化学原理及实验》《有机化学及实验》《现代分析技术》《电工电子学》《生物化学及实验》《药理学及实验》《化学与制药工程导论》《AutoCAD工程制图》《文献检索和科技写作》等。

在专业实验技术平台，丰富实验课程。专业实验技术课程是培养学生利用药学、化学和制药工艺学等多学科知识，综合解决实际问题的动手能力。目前存在中药制药、化学制药和生物制药三个制药方向，必须精心选择实验题目，多方向准备实验内容，才能培养学生具有中药制药、化学制药和生物制药的生产工艺创新能力。增加从科研项目设计的实验内容，添加代表学科前沿的试验方法，采用先进的实验教学方式，取消一些验证型实验，开拓专业实验教学与科研项目相结合的实验教学模式。开设《药物化学及实验》《天然药物化学及实验》《药剂学及实验》《制药反应工程》《制药分离工程》《制药工艺学》《药品食品GMP管理规范+GMP》《制药工程计算机模拟》《过程控制与自动化仪表》《药物合成反应》《药物分析》《药物光谱解析》《药物制剂工程》《药用高分子材料》《制药专业实验》《药事管理与法规》《医药企业管理与产品营销》《制药设备及工程设计》，专业见习，毕业实习，专业综合实训，毕业设计（论文）等专业教学与实训课程。

本科教学过程中的很多课程实验教学环节都在省重点实验室进行。这些实验教学满足了学生的好奇心，加深了学生对理论知识的理解，培养了学生操作大型设备的动手能力和实践能力，增强了他们进行科研的热情。毕业实习和科技创新活动的本科生已经拥有了一定的理论知识和实验技能，通过专门的培训，可以让学生自行操作设备。有利于培养学生的动手能力和科学创新能力。

二、省重点实验室开放实验，合作企业进行校企共建

天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）的开放实验，可以提高学生的实践动手能力和创新能力，并且培养学生的创新观念和意识，是三峡大学生物与制药学院制药工程专业培养卓越制药工程师的重要途径。

三峡大学大学生素质教育中心（校内实验实训中心）的开放实验[4]，是学校根据自身实际情况，让学生自己设计感兴趣的实验题目，在相应的专业教师指导下，设计实验内容和实验方案，促进学生的创新创造能力和实践动手能力。充分利用三峡大学大学生素质教育中心（校内实验实训中心）的资源，让学生自己通过自己感兴趣和自己设计的实践实验，来进一步丰富课堂教学内容和增加工科学生的实际动手能力。

结合天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）的科研项目，国家自然科学基金项目、省自然科学基金项目、校企联合产学研合作项目等，筛选优秀学生加入课题组，参加科学研究的全过程，提高学生的科研水平和实际动手操作能力。充分利用产学研合作企业的资源，如安琪酵母股份有限公司、人福医药集团股份有限公司、宜昌三峡制药有限公司，湖北民康制药有限公司，湖北恒安药业有限公司等，培养和提高学生的在生产实践中的操作能力，避免“高分低能”学生出现。不仅可以提高对专业知识的理解和感悟，并且可以加强对实验基本技能的掌握。通过各种实验设备的操作，经过实验方法的探索与修正，加强学生的实验操作动手能力，提高学生的独立思考和解决问题的能力[5]。

天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）根据承担的国家级、省部级以及产学研合作横向课题等各级各类课题拟定开放实验题目，学生根据自己的特点和兴趣选择题目，项目负责教师发布课题任务书，学生通过查阅文献、请教师兄师姐，跟项目组其他老师同学沟通等，整理出课题实施方案，在项目负责老师的指导下加入科研项目实验，从事科学研究实验。需要及时整理实验数据，定期总结实验结果、实验结束以后可以发表论文或申请专利等。因而可以通过查阅文献资料增加学生的专业知识的深度和广度，提高学生的创新意识；通自己整理课题实施方案和加入科研项目进行科学研究实践操作，加强实验操作动手能力，培养学生的发现问题、思考问题和解决问题的综合能力；通过整理实验数据，总结项目成果、发表论文或申请专利等锻炼总结分析能力[6]。

产学研合作企业的资源，如安琪酵母股份有限公司、人福医药集团股份有限公司、宜昌三峡制药有限公司，湖北民康制药有限公司，湖北恒安药业有限公司等企业实践基地建立和开放，学生加入企业实践生产一线，能够建立创新人才茁壮成长的校企合作人才培养模式，利用企业的资源和力量培养更加优秀的卓越制药工程师。这种校企一体化实训基地，具有自身优势，可以让高校与相关的政府部门、企业有机结合以及对接产业。依靠真实的生产项目，在企业中完成相应的教学任务，集教学、生产、科研、实训于一体，从而优化校企资源共享平台，引进企业人才进行跟生产实际相结合的先进实践教学方法，开展学校教师、企业高管、企业技术骨干与高校学生的一体化教学模式。学生在企业生产过程的实践教学，锻炼学生的实际动手能力，使学生明确自己的发展方向，为学生以后的就业和创业奠定基础。

三、建设专业实验教学师资，改革实验教学考核办法

（一）建设专业实验教学师资队伍，深化改革建设具有双师型能力的实验教学团队

提高实验教学教师的制药工程实践能力和设计创造能力，是培养卓越制药工程师的关键。专业实验教师中的高级实验师，应具有以下条件：掌握高等教育教学的基本规律，有高尚的道德情操，有严谨的治学风范，并且具有健全的人格魅力，同时具有科学研究能力和较强的实践动手能力。专业实验教师中的青年教师培养，应采用传、帮、带的方式，必须先在实验室锻炼一年，熟悉实验课的准备、实验仪器的使用和维修、参与指导学生实验以及参与实验中心的全面管理，同时需要到企业进行实践锻炼，要真正熟悉制药企业的生产流程，具有与企业人员进行有效沟通和现场指导能力，在日常的教育教学环节培养具备卓越制药工程师能力的学生。

（二）改革实验教学考核办法，重视实验动手能力考核

专业实验课成绩及综合评分，由实验方案预习、实验操作过程、实验报告内容和期末实验理论笔试四部分组成，实验方案预习占10%，实验操作过程占40%，实验报告内容占10%，期末实验理论笔试占40%的比例进行综合评价。规范考核的科学性、全面型和合理性，综合对课程体系、实验内容以及教学手段的考核，减少老师评分的主观差异，客观真实地反映学生水平，展示是否掌握实验技能，增加学生的创新能力和动手能力。

（三）省重点实验室的研究人员为本科生的培养发挥了重要作用

重点实验室全部研究人员都承担着生物与制药学院制药工程专业的本科教学任务。通过从事科学研究、承担课题，不仅可以丰富自己的专业知识，而且可以把研究成果注入教学中，从而提高教学水平。省重点实验室研究人员在指导大学生毕业实习中，能够保证学生一人一题、有经费、有目的地开展毕业论文工作，保证了毕业论文的质量。同时为自己的科研课题招收高素质、高水平的研究生做下铺垫，为科研课题的更好完成打下基础。

四、展望

实验教学改革对制药工程的专业建设具有重要意义，制药工程专业起步比较晚，在确定专业方向、培养专业人才等方面有很多不足，采用卓越制药工程师人才培养模式，进行实验教学实践性改革，对制药工程专业发展和提高人才培养能力的提高有积极作用。结合制药工程相关企业的特点，采用省重点实验室开放实验，合作企业进行校企共建实验平台建设，建设专业实验教学师资，改革实验教学考核办法。优化实验内容，调整实验课程项目，设计开发相关的科研课题实验，改变实验教学考核评价方法，能够全面反映学生的知识水平和实验操作动手能力。通过结合天然产物研究与利用湖北省重点实验室（三峡大学）相关的科研项目，三峡大学大学生素质教育中心（校内实验实训中心）的实际操作，学生可以全面学习并掌握制药领域相关技术，如中药提取工艺、药物合成制备工艺、分离纯化等技术，培养出既具有用理论知识，又可以解决药品生产中的工程技术问题的高级卓越制药工程师。

省重点实验室是地方高校聚集人才、彰显办学实力的重要平台，充分利用平台资源，可以提高学生的实践能力和创新能力，在培养创新人才培养中发挥显著的作用，从而全面提升本科教学质量，给学生提供更多的实验时间和空间，支撑创新型、综合性、高素质人才的各方面培养。

现在的教育培养模式，专业的实验、实践教材建设步伐比较滞后。现有的教材，受传统的本科教材影响较大，不能及时反映新知识、新技术、新工艺，明显滞后于生产建设，适用于企业实习教学的教材还很少。充分利用省重点实验室的科研平台，认真探索卓越班教育与普通班教育形式上的差别，编写一系列实习实践类教材[5]，拓展制药卓越工程师计划培养模式。为培养大批适应社会经济发展需要，具备创新能力的高品质制药工程技术人才做出贡献。

参考文献

[1]陶阿丽，刘金旗，张国升，等.“卓越制药工程师”培养模式下的实验教学改革初探[J].赤峰学院学报（自然科学版），2013（11）：76-77.

[2]陈明杰，危凤.制药工程专业实验室的建设与教学实践[J].广州化工，2013（7）：281-283.

[3]许海棠，韦贻春，申利群.地方高校制药工程专业实验的教学改革思路[J].广州化工，2013（15）：200-201.

[4]张秀兰，杨艺虹，张珩，等.制药工程专业实验三维课程体系的构建与实践[J].中国科教创新导刊，2013（17）：167-168.

[5]付兴建，刘小河，陈雯柏.卓越工程师培养模式下实习教材建设探讨[J].大学教育，2015（8）：7-8.

[6]赵志平，聂鑫，谢万如，等.省属高校科研型制药工程本科专业人才培养机制探索[J].教育教学论坛，2014（3）：88-89.

Abstract:Relying on the research platform of Hubei Key Lab Nat Prod Res & Dev (China Three Gorges University), the study optimizes experiment project, adjusts the experiment content, does the open experiment, and changes the experimental evaluation system. Through the joint of experimental courses and research projects, the students get more practical exercise and the purpose of the study is to cultivate pharmaceutical engineers with theory ability and actual ability to solve the main problem in the production of medicines. The training mode of excellent pharmaceutical engineers and the reform of experiment teaching has important guiding significance for the construction of the pharmaceutical engineering.

Keywords:Provincial key laboratory; pharmaceutical engineer; experiment teaching; the combination of experimental curriculum and scientific research project

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）05-0004-03

*基金项目:2015年，三峡大学国家自然科学基金应急管理项目:疏花水柏枝内生真菌RX01调控细胞热激蛋白介导的抗氧化胁迫能力研究(编号:31540065）；2012年，三峡大学国家自然科学基金面上项目:三峡河岸带植物疏花水柏枝内生菌介导的酚酸类物质变化及抗涝害胁迫机理研究(编号:31270389）。

作者简介：薛艳红（1977，11-），女，汉族，山东省聊城市人，硕士，三峡大学实验师，研究方向：药理学以及植物与微生物的互作的研究。

*通讯作者：涂志英（1973，11-），女，汉族，湖北省宜昌市人，博士，三峡大学副教授，研究方向：环境科学研究。