尹德明 單玉鑫

1.梧州學(xué)院化學(xué)工程與資源再利用學(xué)院，廣西梧州 543002；2.梧州學(xué)院教師教育學(xué)院，廣西梧州 543002

梧州學(xué)院制藥工程專業(yè)是以中藥制藥特色應(yīng)用 型專業(yè)，以學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)的教育理念，培養(yǎng)具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識強、擁有新工科工程師核心素養(yǎng)和創(chuàng)新價值觀的高素質(zhì)技術(shù)型人才[1]。目前，中國已進(jìn)入工業(yè)4.0 時代，制藥市場面臨新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，梧州創(chuàng)新性提出全面對接粵港澳大灣區(qū)和東融珠三角戰(zhàn)略要求。因此，制藥工程專業(yè)發(fā)展要從地方社會、經(jīng)濟和資源因素出發(fā)[2-3]，既與區(qū)域特色制藥產(chǎn)業(yè)需求深度融合，積極面對新工科粵港澳大灣區(qū)信息化、自動化、智能化制藥產(chǎn)業(yè)升級需求，實施產(chǎn)學(xué)研賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一體化和信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合[4-5]。專業(yè)人才培養(yǎng)是通過學(xué)習(xí)一系列理論課程和實驗實踐課程完成的所完成的，課程是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要載體，課程建設(shè)是推動專業(yè)教學(xué)改革的核心，直接關(guān)系著教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。在高等教育普及化，課程總時數(shù)和理論教學(xué)課時數(shù)減少及實驗實踐教學(xué)課時數(shù)增加的背景下，采用案例式教學(xué)進(jìn)行課程教學(xué)改革[6]，通過典型案例分析，將中藥制藥原理、方法、技術(shù)融于案例教學(xué)中，并將優(yōu)秀中醫(yī)藥在重難疑驗癥中的防治作用和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育素質(zhì)教育融入案例教學(xué)環(huán)節(jié)[7]，推動人才培養(yǎng)模式實現(xiàn)從就業(yè)教育到創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育的轉(zhuǎn)變，值得進(jìn)一步深入研究。

1 中藥制藥工藝課程案例教學(xué)的研究

1.1 教學(xué)設(shè)計理念

1.1.1 教材選用和學(xué)情分析

中藥制藥工藝是制藥工程專業(yè)第5 學(xué)期開設(shè)的專業(yè)主干課程，教材選用的是科學(xué)出版社出版的狄留慶、李小芳教授主編《中藥提取工藝學(xué)》[8]。大學(xué)三年級學(xué)生已習(xí)慣在多媒體教室、智慧教室環(huán)境熟練運用電腦、手機等信息化工具進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.1.2 課程設(shè)計原則

以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)，結(jié)合天然產(chǎn)物化學(xué)、現(xiàn)代化學(xué)工程學(xué)和粉體工程學(xué)的知識、技術(shù)和設(shè)備，通過典型案例分析，將原理、方法、技術(shù)技能融于案例分析中，注重理論與實踐相結(jié)合、工藝學(xué)與工程學(xué)相結(jié)合。挖掘中醫(yī)藥文化思想政治資源，融入教學(xué)之中。

1.2 課程教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生理解中藥質(zhì)量源于設(shè)計原理和評價，掌握依照中藥性質(zhì)、劑型決定中藥制藥工藝路線，掌握中藥制藥工藝的工藝路線、工藝步驟、工藝條件3 個層次內(nèi)容，培養(yǎng)根據(jù)工藝路線分析和確定工藝步驟和工藝條件的邏輯思維能力。教學(xué)重點和難點是工藝流程路線的構(gòu)建、工藝可操作性和工藝參數(shù)優(yōu)化。教學(xué)過程中，增強學(xué)生安全、環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生及經(jīng)濟意識，加強合作意識和能力，提升中藥制藥工藝的綜合素質(zhì)和工程能力。

1.3 課程案例式教學(xué)的構(gòu)建和實踐

1.3.1 構(gòu)建信息化和數(shù)字化技術(shù)支撐的案例工藝教學(xué)體系

按照制藥工程地方特色應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求內(nèi)容，重新設(shè)計和改革案例式課程教學(xué)內(nèi)容和方法，按照費曼建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法，以框架形式對工藝流程、單元操作技術(shù)和參數(shù)的內(nèi)容進(jìn)行知識體系構(gòu)建，重視案例工藝選擇、工藝分析、技術(shù)操作和工程思維的由易到難、由簡單到綜合層層遞進(jìn)過程，從理論層面和實操層面培養(yǎng)學(xué)生知識形成性評價過程，保證課程教學(xué)質(zhì)量。

1.3.1.1 課程案例工藝框架式知識體系的建構(gòu) 目前，互聯(lián)網(wǎng)和信息化的普及發(fā)展致使碎片化信息的爆炸式增加，應(yīng)用型特色專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求總理論課時數(shù)減少，實踐課時數(shù)增加，這些都要求對教育教學(xué)進(jìn)行改革。將某一實際中藥制藥工藝案例拆解為案例背景、案例問題、案例分析3 個部分，重點是對案例工藝分析進(jìn)行分析，分別從工藝流程、流程組成及各流程連接關(guān)系進(jìn)行分析，并對流程組成的各單元操作進(jìn)行工程分析。采用費曼建構(gòu)主義教學(xué)方法，將案例工藝?yán)碚撝R按單元操作進(jìn)行抽提重點和難點，將重點和難點內(nèi)容整理到方框里，找出尋關(guān)鍵難點，對各方框圖按工藝流程和邏輯關(guān)系街接、連接起來進(jìn)行工藝設(shè)計，并將設(shè)計工藝與其他生產(chǎn)中工藝進(jìn)行假設(shè)分析比較、評價和總結(jié)。這樣，就把中藥制藥工藝抽象性理論知識以方框圖形式重新建構(gòu)可操作性知識，形成框架式案例式工藝知識案例工藝框架式知識體系重點知識和難點知識分解層次分明，簡潔直觀，以簡馭繁，可操作性較強。在整個課程教學(xué)中，案例工藝的舉例選擇則是由易到難、由簡單到綜合的循序漸進(jìn)教學(xué)[9]，教材中附有基于二維碼的富媒體知識拓展，每章布置復(fù)習(xí)思考題，達(dá)到中藥制藥案例工藝知識必需、實用和夠用的目標(biāo)。

1.3.1.2 互聯(lián)網(wǎng)、信息化和大數(shù)據(jù)技術(shù)提高案例工藝教學(xué)效率和質(zhì)量 通過大學(xué)慕課、學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的制藥工藝學(xué)課程和釘釘、騰訊會議平臺自錄視頻網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，利用互聯(lián)網(wǎng)的高效性和學(xué)習(xí)的便捷性，增強學(xué)生獨立學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)師生互動交流，在線教學(xué)的教、學(xué)、測、評、管等環(huán)節(jié)及時了解和反饋學(xué)習(xí)效果，全面客觀分析評價，反復(fù)迭代優(yōu)化，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度[10]，保證教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展[11-12]。尤其是新型冠狀病毒性肺炎疫情期間，通過釘釘、學(xué)習(xí)通等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺和中國大學(xué)慕課教學(xué)資源使教學(xué)計劃得到順利進(jìn)行[13]，制藥工程專業(yè)現(xiàn)建設(shè)1 間智慧教室用于一流課程教學(xué)。

1.3.2 “廠中有?！卑咐に囍悄芑瘓鼍敖虒W(xué)加深認(rèn)知和理解

基于5G 網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新資源要素對制藥生產(chǎn)升級產(chǎn)生深刻影響，校內(nèi)課堂學(xué)習(xí)后，進(jìn)而到廣西梧州制藥（集團(tuán)）股份有限公司開展3～6 個學(xué)時血栓通粉針制劑生產(chǎn)“廠中有?！卑咐に囍悄芑瘧?yīng)用學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加深對真實案例工藝的認(rèn)知和理解。

廣西梧州制藥（集團(tuán)）股份有限公司建設(shè)有血栓通粉針劑（凍干）數(shù)字化車間，建設(shè)血栓通粉針劑（凍干）智能生產(chǎn)線2 條，整個生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)在線采集、運輸和存儲分析，實時監(jiān)控各工序生產(chǎn)動態(tài)、藥品質(zhì)量狀況和設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)可視化預(yù)警、信息化互聯(lián)互通，確保質(zhì)量檢測精準(zhǔn)控制和數(shù)據(jù)的完整性、可靠性以及可追溯性，保障批次間藥品質(zhì)量的穩(wěn)定和均一，形成一個集信息化系統(tǒng)集成、智能化設(shè)備管控一體化、多源數(shù)據(jù)數(shù)字化表征的現(xiàn)代化中藥制劑生產(chǎn)車間。智能化生產(chǎn)車間日生產(chǎn)注射用血栓通（凍干）達(dá)30 萬支，顯著提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和成品收率。課后進(jìn)行探究式和合作式學(xué)習(xí)總結(jié)和教學(xué)反思。新工科背景下“廠中有?！眻鼍盎鎸嵔虒W(xué)進(jìn)一步鞏固和加深制藥工藝案例的認(rèn)知和理解，提升教學(xué)質(zhì)量，具有一定專業(yè)特色優(yōu)勢。

1.3.3 設(shè)置從驗證性工藝實驗到綜合性工藝實驗實訓(xùn)操作教學(xué)

根據(jù)2021 年制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)修訂方案和教學(xué)大綱，設(shè)置獨立中藥制藥工藝實驗1 學(xué)分，增加制藥綜合設(shè)計實驗7 學(xué)分，構(gòu)建由淺入深、由易到難、由簡單到綜合的中藥制藥工藝實驗實訓(xùn)課程教學(xué)體系[14-15]。

1.3.3.1 實驗內(nèi)容 開展中藥制藥驗證性實驗4 個，主要考察中藥提取、分離純化過程中，料液比、溫度、時間、粒徑單一因素對中藥質(zhì)量的影響，培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗操作能力。

1.3.3.2 實訓(xùn)課程 開設(shè)中藥提取工藝綜合實驗實訓(xùn)課程，培養(yǎng)學(xué)生工藝參數(shù)優(yōu)化和質(zhì)量控制實踐操作能力。采取項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動形式，對某一給定中藥自行設(shè)計提取工藝步驟、工藝條件，并對工藝條件篩選和參數(shù)優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生制藥工藝綜合實驗?zāi)芰ΑＭ瑫r，建立從中藥預(yù)處理、浸提、分離精制、制劑成型的2 條中藥口服液、顆粒劑生產(chǎn)線實訓(xùn)操作，培養(yǎng)學(xué)生中藥制藥生產(chǎn)、質(zhì)量檢測和控制的實踐操作能力[16]。

1.3.4 集中實踐教學(xué)自行設(shè)計制藥車間工藝

①制藥工程工藝設(shè)計是制藥工程專業(yè)綜合性強、實踐性強的集中教學(xué)環(huán)節(jié)，每5 個人一組，設(shè)隊長1 名，按照技術(shù)上的可行性、經(jīng)濟上的合理性及GMP 合規(guī)性，從制藥工藝流程設(shè)計、物料和能量衡算、設(shè)備的選型及其設(shè)計計算、車間工藝布置設(shè)計等的方面，從實踐上自行設(shè)計制藥車間工藝，綜合提升學(xué)生工程素質(zhì)和工藝放大的專業(yè)能力。

②虛擬仿真教學(xué)輔助案例工藝復(fù)雜工程知識的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。對于實際生產(chǎn)工藝中有易燃、易爆、有毒、有害危險性操作和復(fù)雜工程化操作原理，藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理工程、化學(xué)制藥工藝等仿真軟件直觀、形象地學(xué)習(xí)，同時，采用Aspen plus 軟件對復(fù)雜工程進(jìn)行建模和工藝流程模擬、優(yōu)化[17]。

1.3.5 “賽學(xué)創(chuàng)”“產(chǎn)學(xué)研”多維度資源提高案例教學(xué)的“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”

利用政府、學(xué)校和企業(yè)“賽學(xué)創(chuàng)”“產(chǎn)學(xué)研”合作共贏模式[18-19]，把梧州制藥資源與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)元素有機融合[20]，與廣西梧州制藥（集團(tuán)）股份有限公司共同攻關(guān)廣西區(qū)科技廳關(guān)于中藥渣多級資源化利用中藥材種植項目，協(xié)同攻關(guān)解決中藥渣發(fā)酵種植基質(zhì)的質(zhì)量控制、中藥渣制造活性炭、木質(zhì)素等工藝技術(shù)問題。從二年級開始學(xué)生在老師指導(dǎo)下申報國家級、區(qū)級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目和校級開放實驗室項目，用實驗研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合訓(xùn)練學(xué)生接受問題挑戰(zhàn)和深度思考，提高制藥工藝案例教學(xué)“兩性一度”[21-22]和學(xué)生在省級期刊發(fā)表論文的能力。并將“產(chǎn)學(xué)研”成果推動向教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化[23-24]，寫進(jìn)《中藥提取工藝學(xué)》《制藥分離工程》教材（案例版）[25]中，發(fā)表學(xué)術(shù)論文2 篇，申報發(fā)明專利3 項，獲得第五屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽廣西選拔賽銀獎、銅獎各1 次。獲得2020 年全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計作品交流會優(yōu)秀交流作品和入圍交流作品各1 次。研究結(jié)果分別應(yīng)用于申報2021 年廣西高等教育區(qū)級教學(xué)成果二等獎和2019 年梧州學(xué)院教學(xué)成果獎特等獎材料中。

學(xué)生在參加“賽學(xué)創(chuàng)”“產(chǎn)學(xué)研”過程中運用知識能力、實踐操作能力及解決實際工程問題能力得到明顯提高[26-27]，部分學(xué)生被廣東一力集團(tuán)制藥股份有限公司、廣西梧州制藥（集團(tuán)）股份有限公司等單位提前簽訂協(xié)議，得到各用人單位的肯定和稱贊。近年來專業(yè)就業(yè)率平均保持在90%以上。

1.3.6 化工與制藥類會議培訓(xùn)和同行交流提高課程案例教學(xué)能力

主動參加全國制藥工程與化學(xué)工程教學(xué)培訓(xùn)會議，以及一流本科專業(yè)以及應(yīng)用型課程會議專題培訓(xùn)，到廣西中醫(yī)藥大學(xué)、吉林醫(yī)藥學(xué)院和沈陽藥科大學(xué)等高校交流學(xué)習(xí)特色應(yīng)用型專業(yè)、制藥工藝課程、工程認(rèn)證和新工科建設(shè)經(jīng)驗、教學(xué)理念和教學(xué)方法經(jīng)驗。聘請校外教授專家到校進(jìn)行專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)交流指導(dǎo)和學(xué)術(shù)講座，提高教師教學(xué)和科研能力，增強專業(yè)建設(shè)水平，培養(yǎng)符合新工科要求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

2 討論

2.1 地方院校應(yīng)用型特色專業(yè)案例式課程教學(xué)的探索和實踐

在工業(yè)4.0 技術(shù)革命和制藥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及高等教育進(jìn)入新工科背景下，制藥工程特色應(yīng)用型專業(yè)改革以適應(yīng)地方醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)需求及粵港澳大灣區(qū)信息化、自動化、智能化醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求。課程建設(shè)是推動專業(yè)教學(xué)改革的核心，選擇案例式課程教學(xué)是適應(yīng)區(qū)域地方經(jīng)濟升級需求，新工科建設(shè)和實踐教學(xué)課時增加等情況下的教學(xué)改革探索和實踐，通過構(gòu)建“課堂案例教學(xué)-廠中有校場景應(yīng)用教學(xué)—驗證性實驗案例教學(xué)—綜合性實驗實訓(xùn)操作教學(xué)—集中實踐教學(xué)自行設(shè)計制藥工藝-多維度資源提高案例教學(xué)兩性一度”的教學(xué)模式，學(xué)生專業(yè)知識夠用基礎(chǔ)扎實，實踐操作能力強，保證教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到地方制藥產(chǎn)業(yè)人才需求和達(dá)到課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)要求。

2.2 信息化和數(shù)字化技術(shù)輔助提高制藥工藝案例教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量

按照費曼建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法，以框架形式對案例式制藥工藝知識體系構(gòu)建，利用互聯(lián)網(wǎng)、信息化和大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助案例工藝教學(xué)，設(shè)置由淺入深、由易到難、由簡單到綜合的不同層次教學(xué)案例工藝和實驗實訓(xùn)操作，體現(xiàn)出案例工藝、技術(shù)操作和工程思維的層層遞進(jìn)過程，重視知識形成性過程評價，保證教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

2.3 “產(chǎn)學(xué)研”“賽學(xué)創(chuàng)”多維度資源融合，提高課程案例教學(xué)“兩性一度”

利用與廣西梧州制藥（集團(tuán)）股份有限公司共同攻關(guān)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的中藥渣堆放難題，學(xué)生申報國家級、區(qū)級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目和學(xué)校開放實驗室項目，將梧州制藥資源與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)元素有機融合，體現(xiàn)教學(xué)的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度?！爱a(chǎn)學(xué)研”成果獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽廣西選拔賽銀獎、銅獎各1 次。編入案例版教材《制藥分離工程》《中藥提取工藝學(xué)》中，研究結(jié)果分別應(yīng)用于申報2021 年廣西高等教育自治區(qū)級教學(xué)成果二等獎和2019 年梧州學(xué)院教學(xué)成果特等獎材料中。近年來專業(yè)就業(yè)率平均保持在90%以上。

在工業(yè)4.0 時代和新工科教育背景下，對地方性大學(xué)制藥工程特色應(yīng)用型專業(yè)中藥制藥工藝課程為例進(jìn)行案例式課程教學(xué)，采用費曼學(xué)習(xí)法框架式建構(gòu)專業(yè)知識，建立互聯(lián)網(wǎng)、信息化和數(shù)字化技術(shù)支撐的中藥制藥工藝案例教學(xué)體系，構(gòu)建“課堂案例教學(xué)-廠中有校場景應(yīng)用教學(xué)-驗證性實驗工藝教學(xué)-綜合性工藝實驗實訓(xùn)操作教學(xué)-集中實踐教學(xué)自行設(shè)計制藥車間工藝-多維度資源提高案例教學(xué)兩性一度”的教學(xué)模式，從理論層面和實操層面培養(yǎng)學(xué)生知識形成性評價過程，提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有“適應(yīng)能力強、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識強、擁有新工科工程師核心素養(yǎng)和創(chuàng)新價值觀”的高素質(zhì)人才。