孟 燕,胡俊杰,王 琪
(湖北中医药大学 药学院,湖北 武汉 430065)
中医药作为中国独特的卫生资源,与人民生命健康、幸福生活密切相关。现代健康观念和医学模式的转变以及国家中医药政策的推进,使得制药产业和大健康产业高速发展。制药工程专业是顺应国家战略和医药制造工业、生物医药产业及生命健康产业发展需求,符合制药高等教育发展规律,应当与地方特色医药产业需求深度融合,突出专业优势。
国内中医药本科院校的制药工程专业,主要培养具备医药制药工程学科基本理论、基础知识和实践技能以及与其相关的药学、化学、工程学等方面的知识能力,具备良好的创新意识、创业精神和职业道德,具备分析、解决复杂工程问题的能力以及创新创业能力,能在制药、化工、生物化工、食品等行业从事科学研究、技术开发、工艺与工程设计、生产组织、管理与服务等工作的制药工程技术人才。“制药工程设计”是制药工程专业的核心课程,旨在通过药学、中药学理论和工程设计的综合教学,培养学生动手操作的能力、分析解决问题的能力及工程创新素质,实现药品规模生产、质量监控的理论实际相结合,培养适应中医药新经济、新产业需求的新工科人才[1]。
“制药工程设计”是制药工程专业的核心课程。将一种新药转化为可供临床应用的药物,并进行工业化规模生产,即完成由实验室产品向工业化产品的转化,需要运用制药工程设计的理论,才能将实验室的药物生产工艺逐级地由中试放大到规模化大生产。“制药工程设计”的全过程指的是设计出最合理、最经济的生产流程,根据产品的档次,筛选出合适的装备,设计出各级各类的参数,同时选择厂址,建造厂房,布置车间,配备各级各类的生产设备与设施,质量监控设备,检验、化验设备,自动化仪表控制设备及其他公用工程设备,最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产[2]。这门课程对制药工程相关专业的学生至关重要。然而,目前国内中医药院校在“制药工程设计”课程的建设过程中,仍有许多需要改进的空间。
一是中医药特色不明显。作为地方院校的制药工程专业,应当顺应国家中医药发展战略需求和地方医药制造产业及大健康产业经济发展需求相匹配,进行特色应用型专业建设和人才培养模式的构建。目前,国内中医药院校现有的制药工程专业大多是以化学制药为基础建立起来的,课程设置多侧重化学化工课程和药学类课程。在“制药工程设计”的教学过程中,主要以化学制剂,如固体制剂和液体制剂等为主,中药相关的生产工程设计很少涉及,中药相关的特色不太明显。而中医药特色恰恰是本门课程的特色之处,也是“制药工程设计”能够与国内兄弟院校制药工程专业相比较的主要创新点之一,是中医药院校建设应该着重突出的重点。
二是学生掌握的工程设计能力不能满足现代制药工业的发展需求。这是目前国内中医药院校制药工程专业相关课程普遍存在的问题。目前专业相关课程的设置中,涉及的知识仍停留于一些传统的设计理念和工艺,而这些理念和工艺早已经被当前社会生产所淘汰,这对于学生的培养是致命的。此外,课程设计环节,没有及时顺应时代发展,对制药工程新工艺、新技术、新设备、生产过程大规模管理和现代化控制过程的教学与培养相对薄弱,难以适应现代医药工业企业的发展需求。这可能会导致学生在就业后发现所学知识与社会实际生产脱节,影响了中医药院校学生的毕业就业前景[3]。
三是对学生工程设计的能力培养缺乏“工程”属性。目前,国内中医药院校制药工程专业的就业前景相对优于中药学等理科学科,这得益于制药工程专业的“工程”属性。然而,与全国其他兄弟院校相比,还有明显差距。这可能与目前国内中医药院校制药工程相关课程受中医学、中药学等相关专业“龙头学科”的影响有关,多采用传统的教学模式,偏重理论教学,一定程度上又忽视了“工程”属性的培养。学校对于工厂生产运行、厂房设计、设备设计及选型等仍以理论教学为主,相关具体的实验、实践教学较为匮乏。学生的工程实践能力有待提升,工科的培养特点无法突出。因此,学生在就业的时候,很多制药工程相关的岗位无法胜任,学生在选择岗位的时候也偏向药学、制剂等方向[4]。
总之,目前国内中医药院校“制药工程设计”课程大多面临缺乏中医中药特色、工科属性不明显以及教学内容没有与时俱进等问题。“制药工程设计”作为一门工科课程,不仅需加强该课程的新工科建设和改革,同时也要改革教学模式,顺应新时代,追赶新潮流,并且也要凸显中医药特色。
实践是工程的灵魂,也是新工科人才培养的重要保障[5]。因此,在完成基础理论学习及药厂生产实习后,开始进入综合设计环节是十分必要的。在国内中医药院校工程背景不强的环境下,更加需要从各个方面突出“制药工程设计”的实践环节,需要学生在实现理论框架的建构、基本概念清晰掌握,以及基本理论知识先行引领的前提下,逐步开展专业的实践环节。具体有以下几点建议。
首先,丰富工程课程授课方式,带领学生走向社会,走入企业,扩大与制药企业的联系与合作。企业是制药产品生产和销售的一线,对制药产品的生产、市场需求等更加了解,通过企业途径直接获得制药工程设计相关课题的方式是最理想的。让学生深入了解企业的工艺生产环节、生产设备以及平面布局的设计。学院和企业共同制订制药工程专业在企业实践教学的规范化管理流程,建立合理化、标准化的评价指标体系,对学生实习做出客观公正的评价[6]。
其次,建议校内建立工程实训中心等相关平台,满足学生基本的工程训练和工程意识的培养。实践教学资源与新时代制药工程专业学生实践教学发展改革相适应,才能够满足学校本专业学生实践教学需要。目前,国内大多数制药工程类院校已经建立了制药工程训练中心,充分发挥其教学示范与实习基地作用,使制药工程专业学生在学习药品生产管理、制药工程学、制药设备与工程设计等课程的实践教学中,模拟GMP的生产实践,熟悉药物制剂生产的环节和规范要求,掌握药品生产的基本技能,提高人才培养质量。
目前制药企业,尤其是GMP车间的特殊性,难以确保学生能够亲身经历制药企业的生产实训。部分高校的实体平台由于资源有限,在药物类型、制剂类型、工艺过程等各方面建设过程中具有一定的局限性。针对学生缺乏动手实践机会的问题,虚拟仿真技术应运而生。这项技术为实践教学提供了很多便利。因此,建议中医院校应当充分利用虚拟仿真平台开展互动式教学探索。
建议国内中医药院校购买、安装实训仿真系统,并结合高校特色,将网络虚拟教学和药厂实习实训有机结合起来,做出有特色的虚拟仿真平台。例如,可在“制药工程设计”中引入中药粉碎工艺、中药配方颗粒工艺等一系列实验教学,让学生通过网上操作,完成进入洁净区、制药单元操作、制药用水系统、药品质量检验等相关操作,结合理论课程(如制药工程学、制药设备与车间工艺设计等)的教学,弥补传统课堂教学带来的不足之处,线上线下积极互动,提高学生的学习兴趣,培养学生自主学习的能力。
培养学生的工程设计能力,除了加强开展专业的实践环节,还需要理论结合实际。需要采用多种环节、多种方式来全面促进学生学习的主动性和积极性,才能有实质性的提升。中医院校应当针对实践实训的相关需求,对教学方式进行改革。
目前,慕课、微课、翻转课堂已被大家所广泛熟悉。教师可以充分利用这些线上资源,调动学生学习的积极性,同时在课堂教学过程当中也可以利用媒体资源,让学生从“被动学习”转为“主动学习”。例如,教师可以通过线上平台,上传课程相关的媒体资源(如影片、评述等)以及课件、课堂练习、参考资料等,激发学生的兴趣,让学生能随时随地进行“制药工程设计”的学习。通过线下讲解,实现线上线下双向互动,充分利用网络调动学生的自主学习性。
自2011年以来,由教育部高等学校药学类专业教学指导委员会主办每年一届的“国药工程—东富龙杯”全国大学生制药工程设计竞赛已进行了十届,参与高校百余所,这也是目前国内制药工程专业参与高校最广、最具有影响力的专业赛事[7]。通过赛前教师培训、赛中作品点评及赛后作品总结,将先进的工程设计理念、新的设备与技术以及竞赛作品中的创新点,全面地展示给师生,不仅对课本知识进行了有效补充,更开阔了视野,加深了师生对现代化制药企业的认识。通过组织学生参加此类全国性的工程设计竞赛,不仅提高了学生的工程实践能力、创新意识和团队合作精神,而且也是对目前国内中医药院校制药工程专业教学水平的一次综合检验,对开展新工科建设起到了促进作用[8]。
中医药作为民族文化的瑰宝,很多地方已步入中医药产业高质量发展新阶段。发展中医药事业,需要产、学、教、研等多方面的有机结合。其中,科研素养是未来学生的必备素养,科研素养可以帮助培养领导力,在工作中有很大价值;科研素养还可以激发创造力,帮助学生在未来大脑健康,在工作中更有想法、更有竞争力。目前,国内中医药院校大多是教学科研并重型高校,高校教师具有横向、纵向多种科研课题。高校可以增加教师自身科研课题及与企业合作科研项目相关题目数量的比重,这是由于教师科研项目往往比较前沿,学生可在课程设计同时了解制药的前沿方向[9]。例如,高校教师可以带领学生进入学校的科研工作平台中,培养其科研思维和科研素养,将中医药科学研究与教学内容融合,不仅可以激发学生学习课程的兴趣,还可以培养学生的科研素养,做到科研反哺教学。这样不仅可以创造性地突出中医药院校的特色优势,还可以促进中医药人才的发展,并向社会面输送专业型人才。
综上所述,目前国内大多数中医药院校设置的“制药工程设计”课程,存在着缺乏中医中药特色、工科属性不明显以及教学内容没有与时俱进等诸多问题。通过本文的分析与讨论,建议各地类似高校进一步丰富教学资源,完善教学模式,探索教学方式和技巧,培养学生主动学习的兴趣和热爱学习的动力。此外,建议中医药院校进一步增加在校内实训实践平台和虚拟仿真平台建设上的投入,改进教学手段,理论结合实际,利用实验实训平台培养学生的动手能力和解决问题的能力。此外,作为中医药特色的院校,“制药工程设计”课程更应该凸显中医药特色,不仅可以另辟蹊径大放光彩,还能够把学校的其他类似课程乃至专业建设得更好,为中医药事业的发展壮大奠定坚实的基础。