宋利星 汪忠華 吳晶晶 吳范宏

上海應用技術大學化學與環(huán)境工程學院 上海 201418

《華盛頓協(xié)議》是現(xiàn)今國際上權威性和影響力最大的工程教育本科學位互認協(xié)議[1],2016年,中國加入并成為其中的正式會員。工程教育專業(yè)認證是對教育質量的合理性評價,是可國際通行的工程教育保證,因此,開展工程教育專業(yè)認證會促進我國工程教育的質量和學位的國際互認,提升我國工程類學生的國際競爭力。工程教育專業(yè)認證的三個基本理念是以學生為中心,以產(chǎn)出為導向,堅持持續(xù)改進。要求高校教師堅持以學生能取得的學習成果為導向進行教學設計與教學實施,圍繞培養(yǎng)學生工程知識、分析和解決問題的能力、職業(yè)素養(yǎng)及終身學習能力等畢業(yè)要求進行教育資源的配置和教學安排。

2017年,我國教育部提出“新工科”的概念[2],對工程教育提供了新要求,概念指出要以立德樹人為引領,以應對變化、塑造未來為建設理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。新工科是我國工程教育為了服務國家戰(zhàn)略發(fā)展、提升國際競爭新優(yōu)勢以及落實立德樹人新要求而提出的新思維、新方式。新工科對學生在專業(yè)知識與技術、學術、社會活動及個人效能等綜合核心能力提出了新的要求,也對高等教育提出了更高的教學要求。在持續(xù)進行工程認證與改進、新工科建設的雙重背景和契機下,想要提升我國工程類高等教育人才培養(yǎng)的質量,就必須從課程教學模式、課堂教學實施等方面的改革入手。

制藥工藝學作為制藥工程本科專業(yè)培養(yǎng)中的核心課程[3],是在四大基礎化學、化工原理、藥物化學等專業(yè)課程的基礎上,充分考慮藥物的特殊性,針對藥品生產(chǎn)條件、工藝環(huán)境等的具體要求,從而研究藥物制造原理、工藝流程、生產(chǎn)技術和質量控制的綜合性課程。制藥工藝學的主要教學目標是使學生掌握藥物制造流程的基本理論和專業(yè)知識及技能,并能夠運用所學知識解決藥物制造中復雜的工程問題、產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝創(chuàng)新等[4-5]。為達到以上的教學目標和畢業(yè)要求,筆者們根據(jù)工程認證要求、結合新工科建設理念對制藥工藝學的教學進行了一系列的改革研究和教學實踐。

一、校企合作教學團隊建設

培養(yǎng)實用型技術人才是制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)的理念和目的,企業(yè)專家可以結合自己豐富的企業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗給予學生不同的專業(yè)知識及經(jīng)驗[6]。筆者所在的教學團隊探討并實踐了“校企合作”理實一體化教學模式。從2017年起,對教學團隊開展了針對性調整,集合在制藥領域有豐富從業(yè)經(jīng)驗的資深專家,形成校企合作的教學團隊。選取代表性章節(jié),比如中試放大研究和典型制藥工藝,邀請企業(yè)專家同堂授課,通過企業(yè)實際生產(chǎn)案例的講解,學生可以更加深刻地理解理論知識并提高解決實際工藝問題的能力。

同時,邀請企業(yè)講師參與課程教學大綱的制定,從企業(yè)實際崗位對知識和技能等方面的要求為出發(fā)點對課程的教學效果進行評價,以此為依據(jù)不斷改進理實一體化教學。另外,本團隊結合應用型本科制藥工程專業(yè)特點,與企業(yè)專家聯(lián)合出版了新型數(shù)字化教材[7]。教材引入了大量制藥企業(yè)的實際工藝案例,比如抗菌藥環(huán)丙沙星、解熱鎮(zhèn)痛藥布洛芬等藥物在連續(xù)流反應器中的全合成工藝,制藥廠的實際“三廢”處理項目等。教材中各章節(jié)均附有二維碼,掃描后可觀看PPT教案,后期教學團隊可以豐富數(shù)字資源,包含教學視頻等。這本教材更大程度地引入制藥企業(yè)實際案例,符合應用型人才的培養(yǎng)理念。

圖1 教學團隊出版的數(shù)字化教材封面

二、專業(yè)課程思政建設

課程思政的內涵是將思政教育引領與專業(yè)知識的講授密切結合,在專業(yè)教育中充分發(fā)揮思政教育的育人作用,落實“立德樹人”的根本任務。筆者們分析制藥工藝學的教學大綱,依據(jù)制藥工程專業(yè)課程思政教學指南,結合課程的知識傳授和能力培養(yǎng),挖掘出國家意識、工匠精神、社會責任等三大方面的思政體系,實現(xiàn)社會主義核心價值觀與課程隱性育人元素的有效滲透融通(圖2)。教學團隊分別從制藥強國戰(zhàn)略、中國藥品研發(fā)與生產(chǎn)的發(fā)展史、藥品安全和綠色生產(chǎn)、科學家科技創(chuàng)新的先進事跡等幾個方面深入發(fā)掘專業(yè)課程思政素材。在不改變課程自身知識圖譜和邏輯體系的基礎上,找準思政內容和專業(yè)知識的契合點,將“課程思政”化整為零,分散推進。

圖3 線上線下結合的教學模式流程圖

圖4 “原料藥結晶工藝的優(yōu)化與放大”章節(jié)教學活動的設計思路

三、線上線下混合式教學

傳統(tǒng)的線下教學模式中,教師和學生可以進行面對面的交流,教師實時監(jiān)督學生的學習狀態(tài)。但線下教學受課時的限制,學生參與課堂的需求往往無法得到充分滿足。在信息化背景下,豐富的網(wǎng)絡資源和信息化技術可以為教學設計和教學實施增輝加彩。開展線上課程最主要的優(yōu)勢是可以充分高效利用信息技術,提高學生的自主學習意識和能力[8]。筆者結合教學目標及對學生的學情分析,設計了針對應用型制藥工程本科的線上線下混合式教學模式,更有效地提高教學效果。

本課程依托超星學習通平臺,教師在課前上傳充分的預習材料和知識點講解視頻等方便學生課前預習。學生通過自主探究學習理解知識點,也可以在線提出疑問、討論交流,教師根據(jù)學生的討論等反饋結果,及時調整線下的教學方案與方法,對知識點進行重點講解。在課后利用在線測驗了解學生的知識掌握水平。整個模式可以讓學生在教學中成為主體,同時教師可以及時了解每一名學生的學習進度與掌握程度,從而針對性地改進教學方案。

四、科教融合,科研反哺教學

注重科教融合,在教學內容上融入教學團隊的科研成果。本校獲批“上海綠色氟代制藥工程技術研究中心”,教學團隊作為工程中心的核心成員,完成了很多含氟新藥的開發(fā)、仿制藥合成工藝優(yōu)化項目。這些科研成果進課堂,可以讓學生通過身邊的案例正確認識制藥工程專業(yè),提升學生分析、解決復雜問題的能力,實現(xiàn)價值引導、職業(yè)素養(yǎng)、科技創(chuàng)新等方面的無痕化教育。

在新出版的教材中,增加含氟藥物等特色章節(jié),重點講解含氟新藥的研發(fā)、含氟仿制藥工藝優(yōu)化及綠色氟代制藥技術的應用等,令學生了解前沿的氟代合成方法、含氟藥物的工藝優(yōu)化,結合研發(fā)實例,激發(fā)學生的科學探索精神,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

五、教學設計案例

以“原料藥結晶工藝的優(yōu)化與放大”章節(jié)為例,教師提前在超星學習通平臺發(fā)布“利托那韋藥物晶型開發(fā)事件”案例資料,通過案例引入的方式激發(fā)學生的學習和討論熱情。同時發(fā)布主題討論活動,引導學生去查閱資料,找尋藥物晶型對藥物理化性質影響的實際案例。案例的引入增加了學生在課堂中的參與度和主動思考與學習的積極性,實現(xiàn)了以學生為中心、以學生為主導的教學活動,讓學生在討論中學習了藥物晶型研究和控制的重要性。同時這些實際案例的發(fā)生能夠激發(fā)學生學習專業(yè)知識的熱情,牢牢掌握藥物多晶型的概念、類型及研究方法以及結晶工藝優(yōu)化的參數(shù)及控制。最后講解我國及歐美國家對藥品注冊與申報中多晶型問題的法規(guī)要求,令學生了解行業(yè)前沿法規(guī)要求,培養(yǎng)學生的國際視野及科學探究精神。在教學實施中無形地向學生灌輸了規(guī)則意識、科技創(chuàng)新精神、精益求精的工作態(tài)度及國際視野,做到了思政素質培養(yǎng)與專業(yè)教學的有機結合。

結語

工程教育專業(yè)認證和新工科的建設均要求高等工程教育要從新理念、新形態(tài)、新體系等層面來進行教學設計和改革。本文從教學團隊建設、教學設計、教學資源、課程思政等方面對制藥工藝學進行了一系列的教學改革,提升了學生的知識技能和綜合競爭力。