新工科背景下地方院校制药工程特色专业建设路径的实践研究

摘  要：在新工科建设背景下，文章对地方院校制药工程应用型特色专业一体化建设进行研究。以实际案例项目任务为导向，建构框架式知识体系，开展数字赋能场景化应用“厂中有校”教学，加强教学质量过程控制，线上线下混合式教学提高教学效率和教学质量。加快教师转型发展，优化“双师型”师资队伍结构，强化创新创业实践教育，构建多元化的实验实训教学体系，学生就业率一直保持在90%以上。制药工程特色专业一体化建设旨在培养具有适应能力强、创新创业能力强、具备未来工程师核心素养和价值观的应用型人才。

关键词：新工科;地方院校;制药工程;特色专业;建设路径

中图分类号：G640       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）30-0036-06

Abstract： Under the background of new engineering construction， in this paper， the local characteristics of pharmaceutical engineering of applied professional integration are studied. Guided by the actual case project task， construct a framework knowledge system， carry out the "school in the factory" teaching of digital enabling scene application， strengthen the process control of teaching quality， and improve the teaching efficiency and quality of online and offline hybrid teaching. We have accelerated the transformation and development of teachers， optimized the structure of double-qualified teachers， strengthened practical education in innovation and entrepreneurship， and established a diversified experimental and practical teaching system. The employment rate of students has remained above 90%. The integration construction of pharmaceutical engineering specialty aims to cultivate applied talents with strong adaptability， innovation and entrepreneurship ability and core quality and values of future engineers.

Keywords： new engineering education; local university; pharmaceutical engineering; characteristic specialty; construction path

梧州位于广西东大门，根据广西“14+10”千亿元产业发展，梧州学院将制药工程专业定位为应用型，立足梧州支柱产业——医药制造工业、生物医药产业发展，服务粤桂合作特别试验区和珠江-西江经济带（“一区一带”），积极对接并东融粤港澳大湾区医药产业快速发展机遇，辐射两广大循环经济格局[1]。积极响应国家对东盟、“一带一路”国家对外合作开放，加强我国中医药教育文化传播合作交流，全面推进“三全育人”“五育并举”。制药工程专业经过多年的建设与发展，先后入选广西区级转型发展试点专业、广西本科高校特色专业及实验实训教学基地（中心）建设项目、广西一流本科专业建设点。

制药产业是一个技术密集、人才密集、资本密集的朝阳产业，随着人们对健康养生愈加重视和医药产业结构的不断优化升级，医药产业呈现出融合电子、计算机、自动化等多学科交叉渗透、综合发展的趋势。从地方社会、经济和资源因素出发，实施校企合作、产教融合，产学研创新创业一体化以及信息技术与教育教学深度融合的特色专业人才培养途径。在制定人才培养方案时，结合新工科内涵、制药工程专业本科教学质量国家标准和工程教育认证毕业要求，以中药制药特色为主线，以学生为中心，以成果为导向，持续改进教育理念，在人才培养方案修订、课程建设、教师队伍建设、信息化教学建设、实验实训教学基地（中心）建设和对外开放合作等全方面进行一体化建设[2-3]。既要與地方特色医药产业需求深度融合，也要树立新工科跨学科融合理念，积极面对粤港澳大湾区自动化、智能化医药产业转型升级需求，探索一条保持地方、应用、融合、创新的特色建设途径[4-5]。

梧州学院制药工程特色专业围绕紧密支撑区域制药产业经济发展人才需求，从校企合作，产教融合以及创新创业教育相结合的育人角度出发，培养具有适应能力强、创新创业能力强、具备未来工程师核心素养和价值观的应用技术型人才，取得了较好的建设成果。

一、新工科背景下特色专业建设路径的实践

（一）适应新工科建设要求，凝练专业特色转型发展

制药工程作为区级首批转型发展试点专业、特色专业和一流专业建设点，在制定人才培养方案时，根据自身办学实际，在设置人才培养目标、培养规格、毕业要求时既考虑地方医药经济凝练专业特色和优势，也要考虑新工科背景下转型跨界融合粤港澳大湾区智能制药产业[6]。

对制药工程应用型特色专业人才培养方案进一步细化修订，按照普通高等学校本科专业类教学质量国家标准、工程教育专业认证和新工科建设要求，构建面向产业需求的“校企合作、产教融合”“3+1”人才创新培养模式，构建“培养目标-毕业要求-课程体系”等层次递进、相互支撑的人才培养体系，即人才培养目标、毕业要求和企业需求相一致。培养目标的达成以毕业要求评价指标点为基础，毕业要求的达成需要课程体系的有效支撑，课程计划与知识、能力和素质要求形成对应矩阵。以培养学生能力和成果为导向，以项目任务为载体，企业深度参与人才培养全过程，培养未来具备能胜任新工科背景挑战下的工程伦理、责任、价值与法治关键核心素养和价值观，培养紧贴业界需求的应用技术型人才。同时，把优秀中医药文化贯穿于教育教学全过程，实施思想政治教育，树立我国中医药造福全人类的观念。

重构和优化课程体系，构建“基础课程+专业基础课程+专业课程+独立实验课程+集中实践课程模块”不同教学模块化课程体系，专业主干课程如中药制药工艺、天然药物化学和制药工程设计运用制药企业实际工艺规程和生产案例达到100%。集中实践教学学时占总学时的30%以上。一是实验教学单独考核，学分达到41学分，注重实验过程技术操作和质量考核。二是继续保持制药工程设计和化工原理课程设计，集中实践16学分。另外，在第7个学期设置制药综合设计实验119学时，7学分，探索推进课程实验教学、课程毕业论文（设计）竞赛，大创项目和毕业论文、设计集中教学实践一体化教学改革。

（二）转变课程教学理念，重构和改革课程内容、方式

转变课程教学理念和方式，加强线上线下混合式教学，重新设计课程教学内容和方法，重视知识形成性过程评价，重视技术操作、工程思维和价值观塑造的递进过程，充分利用信息化和智能化技术，加强在线课程建设，改革线上线下混合式教学方法。推行基于项目、案例的教学方法，按照费曼建构主义学习方法，以框架形式对知识体系进行重建。积极推行课程过程指导与过程考核，提高课程考核质量。

1. 以实际案例项目任务为导向，建构框架式知识体系

互联网和信息化的快速发展以及碎片化知识爆炸式增长，这对教育教学产生了巨大影响，推行以制药实际项目任务案例为导向的应用型课程教学改革[7]，按照费曼建构主义学习方法，对实际生产工艺案例知识解构和重构，将工艺流程路线的单元操作重要知识点进行框架化，按衔接、连接、联系有序路径将框架化知识按工艺流程路线建构工艺知识，以框架化思维和框架化知识形式对工艺知识体系进行构建。以中药制药工艺课程为例，将某一中药制药实际应用工艺案例分别从案例背景、案例问题、案例分析讨论、找寻关键点、工艺设计、假设、分析、评价和小结等步骤进行教学设计，以简驭繁，简洁直观，容易抓住重点知识，分解难点知识，内有富媒体二维码知识拓展，每章有思考题，达到学习中药制药工艺知识实用、必需和够用的目标。现已参编案例版《制药分离工程》和《中药提取工艺学》两本案例版教材。

2. 数字赋能，开展新工科背景下“厂中有校”场景化应用教学

基于互联网、大数据、人工智能、云计算等新生产要素对制药产业产生深刻变革，课堂教学后，进一步到广西梧州制药集团股份有限公司、瑞福祥药业（广西）有限公司等开展3-6学时新工科“厂中有校”场景化现场教学，加深学生对案例教学工艺知识的了解。其中广西梧州制药（集团）股份有限公司是广西智能工厂示范企业，血栓通粉针剂智能生产车间配备高度自动化制剂设备和自动控制系统，由智能生产数据控制中心、智能加工生产线、智能监控和分析中心四大部分组成。生产过程在线传感数据采集，实时监控各工序生产动态、质量情况和设备状态，使制药可视化预警、精准控制以及信息化互联互通管理和生产，确保质量控制环节检测数据的完整性、可靠性以及可追溯性，人员减少150多人，年产注射用血栓通（冻干）1.5亿瓶，既减少了人为干预，又保证了产品质量稳定均一，提高了产品的整体质量，形成一套完备的现代化（冻干）制剂设备自动化、管理一体化、服务快捷化的全场景应用解决方案。课后进行探究式与合作式的教学讨论总结和反思。“厂中有校”场景化应用教学进一步巩固加深新工科背景下制药工艺案例知识的学习，提高教学质量，具有一定特色和优势[8]。

3. 线上线下混合式教学相结合，提高教学效率和教学质量

互联网技术、信息化技术、大数据技术和人工智能的迅速发展对教育教学有着巨大影响，线上线下混合式教学方式拓宽了教学资源的时间和空间。通过大学慕课、学习通、钉钉、腾讯会议等在线网络教学平台，互联网技术和信息化手段提高课堂教学效率和课程学习的便捷性，有利于学生的个性化自主学习以及相互合作学习，激发学生的学习兴趣和积极性，增加师生互动交流，及时了解学习效果、随时反馈调节（及时反馈），实现教学内容和教学过程的最优化，对学习效果给予更为客观和全面的综合评价，使课程教学的教、学、测、评、管等环节得到有效实施，从而用于专业培养目标达成度的诊断，提高学生学习效率和教学质量，实现更高目标的教育培养和产出，对培养终身学习的习惯和能力有重要意义。尤其是新冠肺炎疫情期间，互联网教学平台和大学慕课教学资源使疫情期间教学计划得到顺利开展，同时促进互联网、大数据、人工智能和教育教学深度融合产生“互联网+”教育教学新形态的形成，推动教学高质量发展[9-10]。

（三）加快教师转型发展，优化“双师型”师资队伍结构

成立“双师型”应用型高層次人才教学团队，教学团队拥有专业教师13人，兼职教师9人，其中教授4人，含二级教授1人，具有博士学位教师4人，专任教师高级职称比例达76.92%以上，“双师型”教师占专业教师总数的30%以上。现形成一支以高级职称教师带头、中青年骨干教师为主体的教学科研队伍，具备较强的教学与实践指导能力。

1. 加快教师转型发展，适应应用型特色专业建设

制药工程专业作为新设置专业，专业老师在专业上要加强化工与制药类以及中药制药类应用型知识和技术。作为地方院校老师，也要努力攻克地方制药产业及大健康产业科技难题。在教学上，通过集体备课、相互听课、教学观摩、评课和教学竞赛等活动，营造重视教学、热爱教学、研究教学改革的良好氛围，快速推进教学内容、教学方法和教学手段的改革。聘请企业兼职教师开展专业知识讲座、实践教学等活动，进行不定期的交流，取长补短，提高业务水平。

2. 加强教学研究，加快专业转型发展和特色专业建设

團队具备较强的教学与实践指导能力。主持厅级以上科技项目5项，主持和参加厅级教改项目6项，主持校级精品课程1项。主编《药剂学》《药理学实验》应用型教材2部，参编科学出版社组织的案例版教材应用型《中药提取工艺》《制药分离工程》2部，提高了教材的数字化水平。建立两条中药口服液和片剂生产工艺实训生产线，增强制药类专业学生的实验实训操作能力。积极参加国药杯制药工程设计竞赛，国家和区级化学化工设计、实验技能竞赛，以及“互联网+”创新创业类学生竞赛等活动，以赛促教、以赛促学提高教学水平和质量，近5年来，共获得区级三等奖以上奖项30项。

（四）强化创新创业实践教育，构建多元化的实验实训教学体系

1. 增加实验设备、建立实训工艺，继续完善实验实训室建设

（1）在已有的制药工程实验室建设基础上，近年来，广西区特色专业和一流本科专业建设先后投资1000万元用于实验室设备的完善，现已建成制药工程实验室、药学实验室、中药鉴定实验实训室、中药提取实验实训室、中药药效分析实验室和中药过程与质量控制实验室建设等。购买高效液相色谱仪、高速冷冻离心机、傅里叶光谱仪以及凝胶成像系统等仪器520台（套），实验室建筑面积达965m2。建立两条中药口服液和固体制剂生产工艺实训生产线，使学生熟悉中药原料药制药和固体制剂加工工艺规程、工艺流程和主要设备，掌握主要设备操作技术和质量检测控制，提高解决制药过程技术和管理问题的能力，通过建设以中药现代化为特色的实习实训体系，为培养高素质应用型的制药工程专业人才奠定坚实基础[11]。

（2）实行实验教学操作的独立考核，增加实践教学的教学比重

一是独立设置基础性实验、综合性实验、创新研究型教学实验，实验实践教学课时数增加，由浅入深、由易到难、由简单到综合的不同层次系统实验教学体系。二是采取项目导向、任务驱动，按照中药制药工艺流程，建立从中药炮制、提取、分离、干燥和成型，以及质量检测实训一体化的中药原料药提取和颗粒剂、片剂加工的实训工艺，同时开设制药工程课程设计。以培养学生的“知识认知、专业能力、工程素养”为原则，逐步培养学生掌握良好、规范的制药工程实验技术技能操作、工程实践以及创新创造能力。从案例式教学，“厂中有校”场景化教学以及实验操作、实训工艺、制药工程课程设计实践教学一体化建设中，全面提高教学质量[12-13]。

2. 加强虚拟仿真实验教学，培养解决复杂工程问题的能力

制药企业关注具有较强动手操作能力和工程素质的学生，通过虚拟仿真软件模拟易燃易爆、有毒有害危险性生产操作和复杂工程化生产工艺，以及Aspen plus 软件模拟工程计算和工艺流程教学，有助于学生对制药生产管理、工程计算、工艺流程和设备运行原理的学习，提高学生运用虚拟仿真软件解决复杂工程计算、工艺流程计算模拟和设备设计的能力，将课堂教学与虚拟仿真实验相结合，着力提高学生的工程素质和创新能力。现已购买制药工程GMP、药物化学工艺等仿真软件40多万元。

3. 加强“校企合作，工学结合，产教融合”实践教学，资源优势互补、共建共享互赢

重点建设广西梧州制药（集团）股份有限公司、梧州食品重点药品检验所、瑞福祥（广西）药业有限公司等5个实习实训基地，按照教学计划和课程教学大纲的要求，根据企业生产管理制度，企业老师主要由高级工程师、副主任药师等担任实习实训教师，每个导师带2-4个学生，校内教师由专业老师担任，使学生获得制药生产、药物质量检测分析和控制、销售经营岗位的岗位技术技能训练和毕业实习实践锻炼。依托校企合作基地开展工程训练教学和科研实践活动，为大学生创新创业教育和应用型人才的培养创造条件，提高实践教学效果[14-15]。

4. 校企协同创新创业教育，深受企事业单位的欢迎

利用政校企“产学研”“赛学创”合作模式，将梧州及周边地区生物医药和医药制造资源与创新创业教育教学深度融合，学生从大学二年级在专业老师指导下开始申报国家级、区级创新创业计划项目和校级开放实验室项目，用项目和任务培养学生的高阶性、创新性和挑战度，培养学生运用综合知识和创新技术进行制药科学研究、解决实际问题以及在省级刊物上发表文章的能力[16-17]。

与广西梧州制药（集团）股份有限公司科研合作中药渣在中药材种植过程中的多级资源化利用与示范研究，“校企合作，产教融合”合作攻关解决中药渣种植基质质量标准的制定和广西道地药材苦玄参种植技术的操作规程。建立中药渣基质种植苦玄参示范基地100亩，推广种植面积815亩。同时共同指导学生参加区级“互联网+”创新创业大赛，使学生在知识、能力、价值观都得到全方位锻炼，在科学实验和创新创业中不断挑战自我并进行深度思考，拓展制药工程专业知识和能力的深度与广度，参与制定企业生产标准、专业的写作，发表相关的论文，输出自己系统的知识和能力体系[18]。同时将科研合作成果及时转化为教学内容，写进《制药分离工程》《中药提取工艺学》中，发表论文2篇，申请发明专利3项，获得广西区级“互联网+”大学生创新创业银奖1次和校级“互联网+”大学生创新创业金奖、银奖、铜奖各1次。成果分别应用于获得2019年和2021年梧州学院教学成果特等奖的支撑材料之中。

近年来，通过产教融合、研教一体创新创业实践培养的优秀学生，实践动手能力和解决工程问题的能力大大提高，仅2020年，学生获得全国制药工程设计交流作品会议中优秀交流作品和入围交流作品各1次。很多学生在参与产学研项目合作过程中已被广东一力集团有限公司、广西梧州制药（集团）股份有限公司、广西神冠控股（集团）有限公司和梧州食品药品检验所等企事业单位提前预聘，深受企事业单位的欢迎和喜爱。近年来专业平均就业率一直保持在90%以上。

5. 加强过程质量控制，保证教学质量和专业水平

（1）加强“过程+结果”相结合考核方法，达到人才培养目标和毕业要求

加强课程教学过程考核和实验操作考核，加大平时过程考核方式和分数比重，改革设计类课程考查方法，实验课程单独操作考核，重视知识、技术操作和思维的形成过程，形成“过程+结果”多种形式考查考试评价，以目标达成度为导向的人才培养质量评价，评价包括考核情况分析、课程教学反思和建议或意见，既考虑学生的实际学习和操作情况，又客观且科学地评价学生学习和培养质量，以期达到人才培养目标和毕业要求[19]。

（2）双导师制毕业论文，紧贴医药产业发展需求

毕业生论文选题90%来自企业生产实际技术题目，在企业实习同学的毕业论文全部实行校内教师+企业导师双导师指导，使专业人才培养紧贴医药产业发展需求。目前共有40多人受到了双导师制指导。

（3）以评促建、以评促改，特色专业建设得到快速发展

专业于2019年经过本科教学工作审核评估，按照本科教学工作合格评估标准，对专业自评、师资力量、实验室建设、教学资料等本科教育质量数据一一对标对表自查剖析，找准薄弱环节，提出整改方案和措施，规范教学条件，不断完善教学质量保障体系，为凝练办学特色和提高质量提供有效支撑。本科教学工作审核评估既是对应用型特色专业建设进行一次全面、系统、深刻地剖析，更是对专业进一步深化转型发展和加快一体化建设进程的掌握。

6. 探索适合国内外合作交流的办学，提高办学能力

（1）利用广西丰富的中药资源特色优势，落实广西“三大定位”新使命和国家发展战略，积极传播优秀中医药文化，注重国际对外合作交流，推进面向“一带一路”国家生物医药发展需求制药工程本科专业教育，探索适合的教育合作方式和教学方法。现招收“一带一路”国家留学生6名。同时，选送优秀本科生到国内高水平大学、科研院所、企业学习和实践锻炼，为学生扩大视野创造有利条件。

（2）积极参加制药与化工类教学会议，一流本科专业和课程、应用型专业培训学习，主动到沈阳药科大学、吉林医药学院和广西中医药大学等区内外高校和科研机构现场学习与交流应用型特色专业建设经验，以及制药工程专业办学国家标准、工程认证和新工科建设，学校选派1名博士教师到985大学进修培训、考察学习，借鉴其他高校先进的制药教育理念、课程设置、教学内容和教学方法，培养适应新工科要求的高素质人才。邀请区内外专家学者到我校进行专业建设经验交流，学术讲座和人才培养指导，加强专业办学水平和提高教师教学与科研能力。

二、讨论和结论

（一）讨论

1. 新工科背景下一体化建设制药工程特色专业

医药产业呈现出融合电子、计算机、自动化等多学科交叉渗透、综合发展的趋势，应在人才培养方案修订、课程建设、教师队伍建设、信息化教学建设、实验实训教学基地（中心）建设和对外开放合作等方面进行一体化建设。培养具有“适应能力强、创新创业能力强、具备未来工程师核心素养和价值观”的应用技术型人才。

2. 以实际案例为导向的应用型课程教学改革，建构框架式知识体系

转变课程教学理念，重构和改革课程内容和方式，实行以制药实际项目任务案例为导向的应用型课程教学改革，对实际生产工艺案例知识解构和重构，将工艺流程路线的单元操作重要知识点进行框架化，按衔接、连接、联系有序路径将框架化知识按工艺流程路线建构工艺知识，以框架化思维和框架化知识形式对工艺知识体系进行构建。以简驭繁，简洁直观，容易抓住重点知识，分解难点知识，达到学习中药制药工艺知识实用、必需和够用的目标。现已参编《制药分离工程》和《中药提取工艺学》两本案例版教材。 深入了解企业一线调研岗位设置，知识特征、能力要求以及人才培养规格需求，先后2次进行修订人才培养方案。立项广西区和学校高等教育教学改革工程7项，与企业共同探索“中药制药工艺学”“中药鉴定学”等“厂中有校”课程实践教学。

3. 校企协同创新创业教育，用项目和任务培养学生两性一度

利用政校企“产学研”“赛学创”合作模式，共同指导学生参加区级“互联网+”创新创业大赛，用项目和任务培养学生的高阶性、创新性和挑战度，拓展学生专业知识和能力的深度和广度，培养学生运用综合知识和创新技术进行制药科学研究、解决实际问题和在省级刊物上发表文章的能力。获得广西区级“互联网+”大学生创新创业银奖1次和校级“互联网+”大学生創新创业金奖、银奖和铜奖各1次。成果分别应用于2019年和2021年梧州学院教学成果奖特等奖各1次。

通过产教融合、研教一体创新创业实践培养的学生，实践动手能力和解决工程问题能力大大提高，深受企事业单位的欢迎和喜爱[20]。

4. 加强过程质量控制，达到人才培养目标和毕业要求

加强课程教学过程考核和实验操作考核，加大平时过程考核方式和分数比，形成“过程+结果”多种形式考查考试评价。双导师制指导毕业论文，论文题目来自医药产业发展需求。以评促建、以评促改，以目标达成度为导向的人才培养质量评价，从而达到特色专业人才培养目标和毕业要求。

5. 探索适合国外合作交流办学方式，提高办学影响力

积极落实广西“三大定位”新使命和国家发展战略，积极传播优秀中医药文化，推进面向“一带一路”国家生物医药发展需求制药工程本科专业教育，为“一带一路”国家生物医药制造产业提供人才支撑。现招收“一带一路”国家留学生6名。

（二）结论

在新工科建设背景下，制药工程应用型特色专业面向区域制药产业发展需求进行一体化建设。以实际案例项目任务为导向，建构框架式知识体系，开展“厂中有校”数字赋能场景化应用教学，线上线下混合式教学。构建多元化的实验实训教学体系，强化创新创业实践教育，深受用人单位的欢迎。加强过程质量控制，教师转型发展加快优化“双师型”师资队伍结构，提高教学质量和专业水平，深入国际化合作交流办学，提高办学能力。培养具有“适应能力强、创新创业能力强、具备未来工程师核心素养和价值观”的应用技术型人才。

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