制药工业“互联网 智能化”形势下高校制药工程专业教学改革探索.pdf

基金项目：本文系2022年湖北省高等学校省级教学研究项目“新工科背景下地方院校制药工程专业人才培养模式探究”（课题编号：20200565）的研究成果；2021年湖北医药学院药护学院教研项目“地方高校湖北省 十四五 优势特色学科群建设的保障体系研究”（课题编号：YHJ2021008）的研究成果；2021年湖北医药学院教研项目“基于制药工业互联网+智能化形势下高校制药工程专业教学改革研究”（课题编号：2021045）的研究成果。摘要：新工科背景下，工科人才的培养以满足未来新兴产业和新经济发展为目标，制药工业互联网+智能化快速发展的形势下，制药工程专业人才的培养也要紧跟行业发展趋势，培养出满足现代制药工业要求的复合型人才。文章针对制药工程专业课程教学形式单一、实践环节薄弱以及学生兴趣度不高等缺点，开展了一系列教学方式和教学模式的改革探索实践。关键词：互联网+；制药工程；教学内容；教学改革作者简介：王天帅、张艳，湖北医药学院药学院讲师，研究方向为制药工程专业教学；孙敬龙，通讯作者，湖北医药学院药学院讲师，研究方向为高等学校教学改革和教学管理。（湖北 十堰 442000）中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671-0568（2023）24-0105-03制药工业“互联网+智能化”形势下高校制药工程专业教学改革探索 王天帅张艳孙敬龙制药工程专业以培养从事药品制造，新工艺、新设备、新品种的开发和设计人才为目标。虽然我国制药工程专业办学时间较短，但是制药工程专业发展较快。新工科提出后，全国各高校积极响应，不断探索制药工程专业新工科建设，各高校加强软硬件建设，重点针对工科专业的基础理论和实践体系建设，甚至形成了一系列较好的课程教学体系。但是完善的教学体系框架下，依然存在一些问题，如制药工程专业教学内容严重滞后于实际应用和发展趋势。制药工业智能化发展趋势下，如何在加强制药工程专业人才基础理论和实践能力培养的基础上，进行专业升级，引导学生接受更新、更前沿的科技方向的技术和内容是新形势下探索的新命题。本文以湖北医药学院（下文简称“我校”）“制药设备与车间设计”课程教学模式改革为例，探索制药工业“互联网+智能化”形势下制药工程专业教学模式改革和实践。一、我校制药工程专业教学改革实践和面临的问题新工科建设背景下，我校积极结合湖北医药学院医药专业特色优势，探索新型制药工程专业工科人才培养机制和教学体系，摸索出了一套适用于工科专业学生培养的新型一体化教学模式。考核评价和调研发现，新型教学模式能够使学生扎实地掌握基本理论知识和深入探讨分析工程问题，基本实践能力和创新能力得到提升。制药工程专业课程教材中的内容严重滞后于制药工业现实应用及发展形势，是导致学生不能适应现代制药工业发展的重要原因。随着制药工业的迅速发展，药物新品种、新工艺、新设备不断涌现，但是现有的教材和教学内容中鲜有介绍这些新设备、新技术、新方法和新设计思路的内容。只有在新型一体化教学模式基础上优化新课程研究观察思考2023.24-105新课程研究2023.24教学内容，积极探索适应现代“互联网+智能化”制药工业发展形势的新型教学模式，才能满足现代社会发展对制药工程专业人才的需要，培养出具有更强实践能力、创新能力、具备国际竞争力的高素质应用型制药工科人才。制药工程专业“制药设备与车间设计”课程的深化改革以我校制药工程专业现有条件和资源为基础，在新型一体化教学模式的基础上融入前沿智能技术理念，合理安排理论教学与实践教学，改善教与学的过程和方式，同时优化教学内容，为解决本课程教学过程中所存在的问题，提高课程教学质量和课程人才培养目标的达成提供了新思路。二、教学改革举措1.进阶式三课堂教学模式合理安排理论、实践，更新教学内容，实现教与学转变。“制药设备与车间设计”是制药工程专业的核心课程，该课程内容主要包括两部分，第一部分是设备篇，第二部分是设计篇。（1）第一部分设备篇。按照以下教学过程实施：以实践场所为第一教学课堂夯实基础，教材上设备部分内容属于典型设备，不能体现现代智能化设备的发展方向，但是注重对经典设备及设备原理介绍。该部分内容的学习采用新型理论实践一体化教学模式，跨越时间和空间的限制，将理论知识和实践进行融合，利用实验室里的实物仪器和设备作为教学用具，学生发现问题，教师用基本理论知识解释疑问，加深学生对抽象的原理类基本理论知识的感性认识。基础理论知识讲解后，学生亲自操作设备，与设备原理知识融会贯通，激发学生的兴趣和好奇心，实现基础理论知识贯穿实践教学的过程，让学生在实践的同时不知不觉地完成基础理论知识的学习，培养了学生动手能力和发现问题、解决问题的能力。教室教学作为第二课堂，多种线上线下教学手段结合，将原有理论教学内容进行升级，通过线上课程学习、虚拟仿真、企业工程师车间厂房远程直播等多种教学方法将学校、社会、企业有机连为一体，拓展现代智能化设备的内容，让学生认识更加开放、多元的前沿科技，引导性地给学生讲解对应章节内容的前沿科技信息和现有智能化设备以及其他领域智能设备的智能之处，鼓励学生思考对现有技术进行智能化改造升级，提高设备的智能化程度，探究智能化新技术和新系统，培养学生的创新性思维和对互联网+智能化时代的适应。课外团队设计作为第三课堂，安排课外设计环节，让学生发挥主观能动性，自己查找和学习相关的知识，根据自己掌握的理论基础和了解的先进技术，对落后设备进行研究改造，主动将多学科知识进行融合设计智能化设备，提交设计说明。这种先引导后学习的方法，改变原有的教师教、学生学的模式，提升学生对本专业前沿科技及现代制药工业设备发展趋势的重新认识，培养学生的创新性思维。（2）第二部分设计篇。首先在现代化虚拟仿真教室，将课本中的基本理论知识贯穿虚拟仿真训练过程作为第一课堂，完成理论和实践一体化教学，随后将理论课堂升级为现代智能化工厂和智能生产的科普，作为第二课堂。同时设置第三课堂，发挥学生的主观能动性，将基础知识和先进的智能化工程设计理念结合到一块进行现代化智能车间设计。第一课堂能够改变原来教授理论知识枯燥无味的教学状态，提高学生兴趣，轻松学习理论知识。第二课堂能够科普现代新技术、新方法、新工艺、新设备，拓宽学生对本专业的认识。第三课堂的实施能够让学生主动将“制药过程自动化”“化工原理”“化工机械基础”“GMP”“机械制图”等专业课程的知识充分融合，系统化巩固基础知识，并结合现代新技术发展动向，把握制药工业的发展趋势。由第一课堂到第三课堂不断进阶的教学模式，既能够夯实制药工程专业人才的基础理论和实践能力，又能拓宽学生对现代智能化制药工业中更新、更具前沿性科技知识的认识，为更好地适应制药工业 4.0的发展和培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才奠定基础。2.进阶式培训体系构建，需要具备扎实的理论基础和丰富实践经验的教师团队。无论是新型理实一体化的教学模式，还是进阶式的课堂教学方法，都离不开实践经验丰富的教师团队。在该进阶式课堂教学模式的第一课堂，教师首先需要将理论贯穿于实践，对学生提出的问题能够游刃有余地处理。第二课堂的教学方法要求教师具有丰富的行业经验和对专业前沿技术信息领域的广泛涉猎，对智能化设备、智能化工厂、智能-106化生产、智能化管理等先进理念有较深的见解。第三课堂要求教师团队要具备扎实的专业综合能力，系统的专业知识和丰富的实践经验。因此，项目的顺利实施需要课程教学团队既具备深厚的理论知识和丰富的实践经验，也要了解制药工业发展的前沿信息。可通过以下进阶式培训，构建教师团队：对制药工程专业任课教师进行基本业务培训，学习新的教学方法，锻炼教师基本功；进行专业实践培训，定期组织教师深入智能化标杆企业学习先进理念，积累生产实践经验；加强对新型教学模式中新内容和课程思政的挖掘，通过集体备课、听评课等多种手段促进教师团队将新型一体化教学模式、新颖内容、课程思政、创新创业等进行多元融合，提高三阶式课堂的实施效果。教师通过培训学习，不断更新教学内容，兼具扎实理论基础和丰富实践经验，才能较好完成制药工程的教学任务。扎实的理论基础是高水平教师队伍建设的基础，丰富的实践经验能够提高教学质量，对培养学生实际操作能力、实践应用能力和创新能力具有重要意义。3.多元化考核评价体系，注重学生综合能力的培养。传统的课程考核评价方式以理论考试和平时成绩为主，形式落后、评价主体单一、评价内容不全面，存在一定的主观性和随意性，无法调动学生的积极性和主动性。在“制药设备与车间设计”课程改革过程中，教师通过丰富评价方式、优化考核评价内容、增加考核评价主体等措施推动该课程考核评价改革。教师、企业导师、学生群体共同参与学习成效评价，多层次评价学习成果；理论考试以与生产实际相关的综合应用和分析题为主，降低理论考试在总成绩中的比重，增加课外设计汇报和展示环节成绩比重，提高平时成绩比重；结合线上线下资源丰富平时成绩评价指标，以课前线上视频学习、教学 PPT学习、课程小结测试，课中课堂提问、讨论、问卷、案例分析、分组任务、随堂练习，课后章节测验、知识总结思维导图等多指标构成平时成绩。新的考核评价体系更加突出以学生为中心，注重学生综合能力的全面培养，能够充分调动学生的积极性和自主性，激发学习兴趣。新型一体化教学模式在“制药设备与车间设计”课程实施中取得了很多有益成果，教学模式的改变提升了学生对课程的兴趣。但是，从学生培养的目标来看，并不能很好培养出适应现代社会发展的应用型制药工科人才，究其原因是制药工业智能化的快速发展导致制药行业尤其是制药设备、制药新技术和制药车间设计新理念更新速度快，但是教材内容严重滞后。针对这一问题，笔者在原有的新型一体化教学模式基础上，通过对教学内容进行优化更新，对教学模式进行调整，深化制药工程专业课程教学模式在理论和实践方面教学模式、教学方法、课程思政、创新创业等多方面的融合，最终探索出进阶式三课堂教学模式。该教学模式的实施，提升了学生对课程学习的兴趣，增强了学生对专业的认同感，拓宽了学生在专业领域和前沿技术上的视野，夯实了学生对专业知识的理解、掌握和应用。面对制药工业互联网+智能化快速发展的形势及我国科技水平日新月异的发展，制药工程专业教学改革要紧跟时代步伐，不断更新教学内容，丰富教学方法，探索教学新模式，才能培养出具有更强实践能力、创新能力、具备国际竞争力的符合现代制药工业发展趋势的高素质应用型制药人才。参考文献：1 颜雪明，吴生焘，伍智林，等.地方高校制药工程专业课程体系的构建J.药学教育，2022，（3）.2 李家俊.以新工科教育引领高等教育“质量革命”J.高等工程教育研究，2020，（2）.3 吴岩.勇立潮头，赋能未来以新工科建设领跑高等教育变革J.高等工程教育研究，2020，（2）.4 王天帅，张莉莉，张艳，等.新工科背景下医学类院校制药工程专业现状及改革措施J.教育现代化，2019，（67）.5 韩永萍，刘红梅，李可意，等.制药设备与车间设计课程教学改革与探索J.中国现代教育装备，2019，（11）.6 王天帅，张莉莉，张艳，等.新工科背景下制药工程专业实践教学体系建设与探索J.教育现代化，2019，（12）.责任编辑郝婵责任校对雷濛观察思考-107