工程教育认证背景下制药工程专业工程设计能力培养体系的构建和探索

范於菟,罗华军,程 凡,刘祈星,陈永盛,王慧敏

(三峡大学 生物与制药学院,湖北 宜昌 443002)

工程教育认证是国际通行的工程教育保障制度，是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。2016年我国正式加入华盛顿协议，这对于全面提高我国的高等工程教育质量具有重要的战略意义[1]。制药工程专业是培养从事药品制造的高素质工程技术人才的工科专业，涉及化学、药学、工程学、生物学等多个学科。制药工程专业的培养目标中特别强调培养学生的工程设计能力以及解决复杂工程问题的能力，这也是工程教育认证通用标准的基本要求。工程类专业要与国际接轨，接受工程教育认证，这无疑使得工程教育面临新的挑战，学生的工程实践能力需要进一步提升。本文从教师队伍建设、课程体系建设、学科竞赛、实践教学等方面分析了存在的问题并提出了改进措施，探索制药工程专业工程设计能力培养体系的构建。

1 以提高工程教育教学质量为目标，完善教师队伍建设

在开办制药工程专业的院校中，除传统的工科背景较强的院校外，其余大多数院校都存在教师工程教育背景缺乏、工程能力弱的现象。因此，为确保学生的工程素质和工程教育质量，需建设结构合理的师资队伍。一方面，可充分利用现有的人才引用政策，大力引进高水平具有工程教育背景和企业实践经历的制药工程专门高级人才。另一方面，加强教师的工程实践培训，鼓励教师去企业挂职锻炼开展相关工程实践工作。对于青年教师，可考虑将企业工程实践挂职锻炼设置为职称晋升的必要条件。此外，还可与企业开展固定的合作，聘请企业专家、工程师和“双师型”教师给学生开展系列讲座、讲学。可采用专题式、案例式的教学方式，参与到相关课程的教学中，讲解企业遇到的实际工程问题及解决措施。

2 以培养学生工程能力为导向，建立“工程课程群”体系

《华盛顿协议》倡导以产出为导向(Outcome Based Education，OBE)的教育理念，OBE理念的要求最终落在解决复杂工程实际问题上[2]。因此，为贯彻工程教育认证的核心教育理念，构建符合工程教育认证标准的人才培养体系，需要对制药工程专业的课程体系进行改革。表1所列为三峡大学制药工程专业所开设的工程课程。在满足国标基础上，加重工程设计类课程所占比重。从化工原理课程设计到专业综合实训、药物制剂工程、制药设备及工程设计，再到最后的毕业设计作品的完成，让学生分阶段、逐渐深入的完成设计作品。通过这些工程课程的学习，完成对学生从最初工程意识的培养，到工程设计能力的提升，到最后全面、系统的掌握制药工程专业所需的工程素质。

表1 制药工程专业开设的工程设计类课程

表1(续)

3 以学科竞赛为抓手，提升学生工程设计能力

设计教育是高等工程教育的核心与精髓，是培养未来工程师思维和工作方式的重要载体。制药工程专业可参与的具有鲜明的工程实践特色的学科竞赛主要为，全国大学生制药工程设计竞赛和全国大学生化工设计竞赛。历届竞赛题目的设计任务书，均来自于制药、化工生产实际的工程项目，经过了技术支持方和制药、化工行业专家的审定，能较好的体现参赛队伍的工程设计水平[3]。高校学生参加各类设计类学科竞赛，有助于拓展知识面和综合能力。设计竞赛为参赛学生提供了一个实际的药品生产设计项目训练，可锻炼学生的实践能力、设计能力、学习能力和团队合作精神，有利于培养、筛选出具有较高工程实践潜能的学生。笔者所在学校的制药工程专业学生，在校期间一般会参加2～3次竞赛，经过多次参赛，强化工程设计能力，取得较好的成绩。学生参与度高，历年均获得国家级奖项2～3项。通过积极组织学生参加此类设计竞赛，使学生整体的工程设计水平得到一定的提升。在平时的工程设计类课程的教学中，也在积极探索“以赛促学、以赛促教”的教学改革模式，以期能将学科竞赛与工程设计类的课程较好的融合，达到提高人才培养质量的目标。

4 以实践教学为手段，提高学生解决实际复杂工程问题的能力

制药工程是实践性和应用性极强的工程类专业，因此在人才培养过程中，实践教学是极为重要的环节。实践环节包括实验、工程设计、实习、毕业设计(论文)、科技创新和社会实践等多种形式。首先，校内已建成的工程实训中心、湖北省现代中成药物制备工程技术研究中心、湖北省食品胶体工程技术研究中心等平台可满足基本的工程训练和工程意识的培养。其次，由于校内的实体平台的药物类型、制剂类型、工艺过程具有一定的局限性。因此，建立了虚拟仿真平台，充分发挥网络信息资源，引导学生在虚拟的实践平台中得到学习和锻炼，拓宽学生实践学习的机会和条件。此外，学校积极与人福医药、安琪酵母等多家知名企业达成长期合作协议，联合建成生产实习基地，并建有“三峡大学-安琪生物技术研究院”、“三峡大学-人福生物医药研究院”等共建研发平台。丰富学生的实习、实践机会。学院每年还会组织大三学生到中国药科大学GMP实训中心进行培训。通过校外这些实践和培训，学生可接触到较全面的各类机型的生产设备实物、生产线，以及公用工程设施，并能了解到“三废”处理及环保相关的要求。能够为学生提供真实的生产环境，能更好地理解生产中可能出现的问题及解决复杂工程问题的办法。通过上述实体实践平台、虚拟仿真平台、校外实训基地相结合的实践教学模式，可有效的提高学生对复杂工程问题的解决能力，可确保工程教育的质量和效果。

5 结语

制药工程专业是个实践性很强的工科专业，应注重培养学生的工程设计能力，使其能解决复杂工程问题。本文从教师队伍建设、课程体系建设以及学科竞赛、实践教学等方面，对本专业学生工程设计能力的培养进行了有益探索。