基于制药工程竞赛的卓越人才培养模式探究*

刘立新，赵 稷，张羽男，郭英雪，刘盈利

(佳木斯大学药学院，黑龙江 佳木斯 154007)

当前，在面对世界“新科技革命”和“新工业革命”竞争态势的时代背景下，党和国家为顺应时代要求做出了开展“卓越工程师教育培养计划”的重大举措。“卓越工程师教育培养计划”旨在将高校工程类专业的学生培养成为具有创新能力和实际工程实践能力、符合企业实际需求、适应经济社会发展需要的高素质工程技术人才[1]。

制药工程专业属于化工制药类工科专业，是一个综合性、创新性和实践性很强的学科，其目标是培养“精制药、通工程、善管理”的复合型工程技术专业人才[2]，因此在对学生教学、指导的过程中要积极引导学生把所学的知识融会贯通到工程设计实践活动中，注重学生创新能力、实践能力、解决问题能力和团队协作能力等综合能力的培养。全国大学生制药工程设计竞赛是由教育部高等学校药学类专业教学指导委员会主办，各高校联合企业承办的一项制药工程专业类层次最高、规模最大、影响最广的年度赛事[3]。该竞赛主要立足于制药工程实践，选题内容涉及广泛，不仅包括制药工艺设计、设备选型、车间布局，更涵盖厂房的选址、建设、厂区布置、公用工程设计等内容，整个竞赛参与下来，学生掌握了一个完整的制药厂设计的各个环节。由此可以看出，“全国大学生制药工程设计竞赛”有着常规教学难以企及的特殊教育功能，对培养学生的工程概念、创新能力和实现卓越工程师的培养要求，优化制药工程专门人才培养过程具有独特的和不可替代的作用。

1 我院学生参加全国制药工程设计竞赛现状

我院制药工程专业是国家级特色专业，以培养从事药品研发制造，新工艺、新设备、新品种的开发、放大和设计人才为目标。其主要的专业课程有：《药物合成反应》、《制药设备与车间设计》、《制药工艺学》、《药物合成路线设计》、《制药分离技术》、《化工原理》、《药品生产质量管理工程》、《化工设备机械基础》和《化工制图与 AUTOCAD》等。

自2014年以来，本教师团队连续七年指导制药工程专业本科学生参加“全国大学生制药工程设计竞赛”，参赛学生人数共计近百人，主要以大二和大三的学生为主体。竞赛要求参赛团队根据《设计任务书》自行设计并制作一个具有特定工程背景的项目，例如，口服固体制剂的车间设计。报名过程采取自愿报名的方式，然后以上一年度的竞赛题目为学习任务，经过1～2个月时间的学习后对报名学生进行考核筛选，每年组队1～2个队，每队5～6人、设队长1人。截至目前，我院参赛学生取得成绩如下：2014年入围全国总决赛并获全国二等奖1项；2015年入围全国总决赛并获全国二等奖1项，获全国三等奖1项；2016年获全国三等奖1项；2017年获全国二等奖1项；2018年获全国三等奖2项；2019年获全国三等奖2项；2020年获“全国大学生制药工程设计作品交流会”提名优秀作品和入围作品各1项。

2 学生参赛过程中工程设计能力的培养

传统的教育理念是重理论轻实践，学生经常是学完了理论知识不知道能干些什么或怎样应用到实践，这样很难达到应用型人才的培养要求。全国大学生制药工程设计竞赛立足于制药工程实践，主要考验学生把所学专业知识综合应用到工程设计实践中的能力。竞赛选题每年都会有变化，有原料药的生产车间设计、口服固体制剂车间设计、中药提取车间生产设计等等，内容包括工艺流程设计、生产制度、物料衡算、工艺设备选型、厂区及车间布置、公用工程耗量、洁净区划分及人流物流走向、工艺管道及仪表流程图、车间主管平面布置图、防爆防火分区示意图、3D漫游展示和环境评估等。

通过制药工程设计竞赛，学生在方案设计、工程制图、计算机软件应用、逻辑思维能力等方面得到飞跃的提升。竞赛项目设计过程中不但要求参赛学生掌握《化工原理》、《制药工程制图与CAD》、《制药工艺学》、《制药设备与仪表》和《制药设备与车间工艺设计》等基础课程，还要能熟练应用Auto CAD、Aspen Plus、SketchUp和3Dmax等软件进行制图和建模。参赛的学生主要是大二和大三的学生，这时段有些专业课还没有开设，在参赛作品设计的过程中学生们积极通过教材、网上查阅文献、视频资料或请教老师自主学习所需知识，极大地锻炼了学生的自主学习能力。全国制药工程设计竞赛为制药工程专业学生的职业发展奠定了良好的基础，学生们通过竞赛的锻炼，再加上必要的行业实践经验积累后，可以成为符合经济发展和时代需要的制药工程人才。

3 学生参赛过程中创新能力的培养

在“大众创业、万众创新”的时代背景下，高校对大学生创新能力培养的普及化程度不仅反映出高校对科技创新能力培养和创新教育认识的层次，也影响着未来社会的创新水平，创新型高素质人才的培养是高等学校的核心任务之一[4]。全国制药工程设计竞赛在项目的设计过程中给参赛学生足够的自主创作空间，可以充分发挥学生的主观能动性和想象力，培养的创新思维，提高学生的创新能力。

我院学生在竞赛作品中提出的一些新颖的设计理念和技术得到了专家评委的认可，并取得了好的成绩。例如，2014年的“随变”设计理念：产品随着市场变、工艺随着产品变、布局随着工艺变、排班随着布局变，打破原有的固化设计思想；2015年“模块化生产、自动化控制、无人值守、智能工厂”的设计理念：以模块化设计为基础、可以通过对设备进行智能化和自动化的改造，实现了无人值守车间的设想，进而最终实现药物无菌生产的终极目标。此外，在车间布局中，学生们设计的“品”字型布局，即可实现操作单元模块化，又能使操作工序按需组合，满足生产品种可随时更换的需要，从而可实现柔性生产。每一次竞赛作品从设计理念的确定到具体设计方案的完成，每一步的设想和实施都是创新思维的碰撞，都体现了对学生创造、创新能力的锻炼和培养。

4 学生参赛过程中团队协作能力的培养

所谓团队协作能力，是建立在团队的基础之上，成员之间相互信任发挥团队精神、互补互助以达到团队最大工作效率的能力[5]。对于团队的每个成员来说，不仅要具有个人能力，更要具有在不同的位置上各尽所能、与其他成员协同合作的能力。卓越人才的培养，不仅要求学生具备扎实的专业知识和解决实际工程问题的能力，同时还要具备团队协作能力和个人沟通能力。

通过参加竞赛可以激发学生的团队合作意识，增强学生的凝聚力，锻炼学生的个人沟通能力。我院报名参加全国大学生制药工程设计竞赛的学生，需要在指导教师的要求下，按照学生特长、性格特点以及男女生比例进行组队，每队由学生推选一名有责任心、协调能力强的学生担任队长，主要负责组织和协调团队内成员的工作。在团队内分工明确，每个成员既要充分发挥个人特长，又要懂得相互配合、协同工作，队员之间要不断交流、磨合，增强团队协作意识。在竞赛作品设计过程中，如果遇到问题或由队长组织大家共同商讨解决方案，或成员之间相互交流沟通，其个人团队合作意识得到培养，充分理解了个人价值和团队价值的关系，对于将来走向工作岗位具有极其重要的作用。

5 结 语

全国大学生制药工程设计竞赛是理论与实践相结合的平台，给学生提供了一次发挥自己特长、挖掘自己潜能、提高自我综合素质的机会，整个竞赛参与下来，学生的各方面能力都得到了极大的提高。我院立足制药工程设计竞赛，对学生在专业知识运用能力、自学拓展能力、工程设计能力、自主创新能力和团队协作能力等方面进行培养，充分体现了制药工程专业卓越人才的培养目标，为社会培养更多的新时代制药工程优秀人才。