“學科引領、科教融合、校企協同”制藥工程專業新工科“三環育人”模式探索與實踐

崔寶東，韓文勇，陳永正

（遵義醫科大學藥學院，貴州 遵義 563003）

在以西方國家制藥業加速回流為主要特征逆全球化趨勢加快發展的大背景下，以人工智能、大數據、物聯網等新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新一輪科技革命和產業變革加速演進，誰掌握了制造業核心技術誰將占據產業的制高點。在此背景下，我國順勢而為，適時發布了“中國制造2025”戰略，旨在把我國建設成為引領世界制造業發展的制造強國。

以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新經濟呼喚新工科建設，產業轉型升級和新舊動能轉換呼喚新工科建設。為滿足國家深入推進制造業結構調整和制造業創新能力提升對專業技術型人才的需求，教育部等部門出臺了推進新工科建設的重要舉措，推進實施“復旦共識”“天大行動”“北京指南”。因此，建立以人才培養為核心的新工科育人體系，培養能適應國家戰略和市場化需求、具有創新精神和工程實踐應用能力的新工科人才是未來高等學校工科專業建設的必然要求。

遵義醫科大學制藥工程專業基于學?！爸厝宋?、厚基礎、強實踐、高素質”的人才培養目標，聚焦創新型和實踐應用型復合型人才培養，以藥學“雙一流”學科建設為引領，圍繞綠色制藥領域的國家需求及生物催化和手性藥物合成的學科方向突破點，構建了“學科引領、科教融合、校企協同”的“三環育人”模式，該模式以人才培養為核心，以一流學科專業建設為總抓手，旨在促進科研平臺、教學平臺、制藥企業三方資源的整合，促進教學與科研、學校與制藥企業協同育人，實現共同發展。（1）構建“一流學科專業、重點實驗室、科研團隊、領軍人才”等多方聯動的學科引領育人模式；（2）形成集“課堂教學‘雙創’課題、畢業設計、研究生培養”為一體的多層次科教融合育人模式；（3）構建“‘雙師’授課、工程化設計、工程化實訓、企業實習、原地就業”整體銜接的校企協同育人模式。本專業“三環育人”模式的構建有力促進了教學科研資源的整合、專業課程知識間的交叉融合、校企協同育人的深度融合，為培養具有扎實的藥學和工程學理論基礎、較強實踐應用能力的綜合型人才及助推大健康醫藥產業發展提供了強有力的支撐?！叭h育人”模式實施路徑見圖1。

圖1 “三環育人”模式實施路徑Figure 1 Implementation path of the＂tricylic instruction approach＂model

1 制藥工程專業人才培養現狀

“中國制造2025”戰略中明確提出全面推行綠色制造。2022年工業和信息化部印發的《“十四五”醫藥工業發展規劃》中明確指出重點開發可實現更高效率、更優質量、綠色安全的原料藥創新工藝。而且隨著“雙碳”目標的提出，綠色化、智能化、可持續性逐漸成為未來醫藥工業發展的趨勢，這種發展趨勢勢必決定了制藥工程人才培養模式的深刻變革。

制藥工程是普通高等學校開設的一門本科專業，屬于化工與制藥類工科專業，涉及化學、藥學、工程學等學科，該專業要求學生不僅掌握化學、藥學、工程學等方面的基礎理論知識，還要掌握藥物合成、工藝優化和改進等方面的基本原理和實踐技能，以培養兼具藥物研發技術、藥品生產和管理規范知識，并且能服務經濟社會發展的工程應用型人才。然而，制藥產業的轉型升級和創新發展對制藥工程專業人才培養提出了更高的要求，培養“藥”“工”全精通的復合型人才是制藥工程專業新工科建設的必然趨勢。

我國高等學校制藥工程專業總體辦學時間短、規模小、發展水平不高。目前全國開設制藥工程專業的兩百多所高校主要為理工類、醫藥類、農林類等院校，制藥工程專業大多是在理工科專業、藥學專業或生物學專業的基礎上發展而來，辦學層次存在較大差異。在傳統制藥工程專業建設過程中，理工科院校往往側重工科屬性的一面，藥學屬性較弱，醫藥、農林類院校通常側重醫藥和生物的一面，工科屬性較弱，從而導致高校制藥工程專業人才培養不能很好地滿足制藥行業對“藥”“工”全精通復合型人才的需求，其主要原因歸納為以下3 方面：（1）支撐高校制藥工程專業人才培養的學科平臺分散，教學科研資源缺乏；（2）支撐高校制藥工程專業人才培養的課程體系間缺乏交叉融合，專業理論課程與工程實踐應用課程間交互性和一體性不足；（3）支撐高校制藥工程專業人才培養的知識理論與制藥產業發展脫節，學校和制藥企業在協同育人方面缺乏交流協作。以上問題嚴重制約了創新型、實踐應用型及復合型人才的培養。

2 “學科引領、科教融合、校企協同”的“三環育人”模式的構建與實踐

2.1 構建學科引領、教學科研資源融合的人才培養體系

自2012 年制藥工程專業創建以來，始終堅持以“藥學”國內一流學科建設為引領，以貴州省生物催化與手性藥物合成重點實驗室、貴州省仿制藥工程研究中心、貴州省綠色制藥工程研究中心等科研平臺為載體，依托國家一流本科專業和貴州省一流本科專業（制藥工程）建設點、國家級藥學實驗教學示范中心、貴州省本科人才基地等教學改革項目，圍繞培養具有藥物研發和藥物生產設計能力的高素質人才的目標，堅持以學生為中心的教育理念，不斷優化化學、藥學、工程學和醫學等相關課程體系，著力于構建“理論課堂、科研訓練、工程實踐、校企聯培、價值素養”5 個層面的教學體系及以“寬基礎、重實踐、強能力、顯特色”為特點的制藥工程人才培養體系，以系統推進人才培養模式創新。多載體協同參與的制藥工程專業發展路徑見圖2。

（1）注重學科專業平臺軟硬件資源的共建共享與整合。圍繞制藥工程專業建設，加強專業培養方案的設計，進一步明確專業人才培養目標，重點聚焦生物催化與手性藥物合成領域復合型人才培養，學院整合了省級重點實驗室、工程研究中心、大學生創新創業訓練中心、工程實訓中心等教學科研平臺資源，并融合省級教學團隊、省級科研團隊、國家級人才計劃入選者等人才資源，打通教學與科研資源的融通渠道，在支部黨建、專業建設、學科建設層面實現了教學平臺與科研平臺建設并重，“思政育人、科研育人、工程育人”并舉，構建了通識課程、專業基礎課程、專業課程、實習實踐課程等教學資源共享、教師團隊共建、教學問題共商的協同教學機制。

（2）注重學科專業“雙帶頭人”培養[1-2]。在專業建設過程中，遴選了教學水平高、科研素養好、綜合業務能力強的國家萬人計劃青年拔尖人才擔任專業帶頭人和學科帶頭人，逐步形成了以省部級科技創新人才和省級教學名師為主的教學團隊。團隊負責人根據專業建設實際整合教學與科研資源，根據團隊成員業務能力和特長，在專業和學科內部逐步開展“雙帶頭人”培育，培養了一批思想素質、科研能力和教學水平較高的教學科研骨干，為專業高素質人才培養提供了強有力的人才支撐。

2.2 基于科教協同與課程一體化模式，構建深度融合的課程育人體系

制藥工程專業課程體系涉及化學、藥學、工程學等學科，專業課程種類繁多。學生不僅要掌握藥物合成方面的基礎理論與技術方法、藥物的體內作用原理與機制，還要具備藥物生產方面的理論知識和實踐能力。因此，以培養學生崗位勝任力為目標，要求學生在學習專業基礎知識的同時，具有一定的綜合實踐應用能力，同時具備專業技術領域所需的工程素養、科研素養、科學精神、綠色安全理念及職業道德。專業培養目標的達成迫切需要設置綜合集成性課程，基于此，我們創新性設計了理論教學與綜合性實驗教學內容，開設了制藥工程綜合性實驗、制藥工程課程設計、制藥工程工程實訓3 門綜合集成性課程，形成了“畢業設計+畢業論文”的“雙標”模式。在具體實施過程中，以“藥物合成典型案例”為紐帶，以“課堂理論教學、科學驗證實驗、制藥綜合性實驗、畢業論文設計、工程實踐實訓”等為載體，構建集“專業基礎課程、專業課程、專業實驗課程、實習實踐課程”等一體化的課程體系，著力培養學生發散思維及知識遷移應用能力，提高了不同專業教師間的協作能力及理論與實踐授課能力，解決了教師單純理論知識傳授、各課程知識體系互不銜接的問題。

（1）基于專業課程種類多的特點對專業課程進行模塊化分類?；凇八幬锏暮铣稍砼c技術、藥物的藥效作用原理與機制、藥物的生產理論與實踐”等藥物研發與生產核心環節，根據每門課程的功能進行模塊化分類，構建化學課程（包含四大化學專業基礎課程：無機化學、分析化學、有機化學、物理化學；核心專業課程：藥物合成反應、制藥工藝學），藥學課程（包含四大藥學核心專業課程：藥理學、藥物化學、藥物分析、藥物制劑等），工學課程（包含數理課程：高等數學、物理學和電工學；核心專業基礎課程：化工原理、制藥工程學、工程制圖、藥物分離工程等）三大類課程體系。課程育人體系構建思路見圖3。

圖3 課程育人體系構建思路Figure 3 Construction ideas for the course-education system

（2）創新性開設強能力、顯特色的制藥工程綜合性實驗、制藥工程課程設計、制藥工程工程實訓課程，立足培養學生的綜合實踐應用能力。傳統的制藥工程專業課程體系中，各課程相互獨立，理論知識與實踐操作脫節，學生難以將所學知識融會貫通。針對這些問題，我們開設了以提升學生藥學綜合實踐應用能力為導向、藥學基礎理論知識為基礎、實踐訓練為重點的綜合性實驗實踐課程[3]。重點圍繞中藥民族藥提取分離、化學原料藥合成、原料藥生產中試放大、原料藥質量控制、原料藥制劑制備等環節，整合了天然藥物化學、藥物合成反應、波譜解析、制藥工藝學、藥物制劑、藥物分析、化工原理、制藥工程學等課程知識點，構建形成了制藥工程綜合性實驗、制藥工程課程設計、制藥工程工程實訓3 門綜合集成性課程，并在教學過程中，科研成果反哺課程教學，將最新的藥物合成理論創新成果引入課堂理論教學，將發展較為成熟的藥物制備技術與工藝應用于實驗教學，通過線上教學資源拓展、開放性實驗、驗證性實驗不斷完善現有課堂教學體系。

（3）基于課程知識的交叉性和延展性特點，設計制藥工程綜合一體化教學案例。課程一體化又叫課程整合，是為了整合相關聯課程間的知識點和教學資源而組織教學的一種形式，強調教學內容和資源的關聯性、統一性和銜接性，注重培養學生理論聯系實際的能力及綜合應用能力[4-7]。構建綜合一體化教學案例是開展一體化教學的具體體現，根據案例研究對象整合與重構相關課程教學資源，有利于統籌制訂理論和實踐教學計劃、大綱，使得教學內容前后銜接、循序漸進、層次分明，以達成各課程教學目標。

如奧美拉唑藥物的綜合一體化教學案例（見圖4），以“奧美拉唑的分子合成原理、奧美拉唑的藥效作用機制、奧美拉唑原料藥小試合成、奧美拉唑原料藥合成中試放大、奧美拉唑制劑制備、奧美拉唑藥物質量控制、奧美拉唑藥物生產車間設計”等為知識點紐帶，基于其邏輯關聯性和上下游鏈條關系，統籌規劃課程教學內容，制定教學大綱，形成了兩套基于“有機化學—藥物合成反應—藥物化學—工業藥劑學—制藥工藝學—制藥工程學綜合性實驗”和“高等數學—工程制圖—化工原理—制藥工程學—工程設計—工程實訓”的一體化課程教學體系。

圖4 奧美拉唑藥物教學案例設計思路Figure 4 Design ideas for teaching cases of Omeprazole drugs

（4）圍繞立德樹人根本任務和學生科研思維培養，創新性開展項目式教學。項目式教學是一種以問題為導向的教學組織方式，強調教師在知識傳授過程中提升學生發現和解決問題的能力，注重培養學生的科研素養和創新思維，體現授課內容的內在邏輯性、科學性及全面性[8-10]。堅持以“藥”為中心，基于藥物設計原理、藥物分子合成、制藥工藝革新、藥品生產放大等基礎知識，開展以“提出問題—知識點講解—解決問題—前沿拓展”為授課思路的項目式教學。教師圍繞藥物合成理論創新、綠色工藝改進、安全生產規范等知識在教學過程中融入工程素養、科研素養、科學家精神等思政元素，因地制宜培養學生科研思維及探究式學習能力，達成集知識傳授、能力培養、價值塑造為一體的課程育人目標。

（5）構建多環節、全鏈條式的科教融合、協同育人體系；基于專業特點，構建小精尖、特色化的育人模式。鼓勵和支持學生早進實驗室、早接觸科研課題、早進行科研實踐訓練，利用“導師制”人才培養模式及第二課堂教學體系，建立“課堂教學—科研課題—論文設計—研究生培養”多環節、鏈條式、一體化科研育人體系。

2.3 以市場需求為導向，深化校企協同育人模式改革

在傳統制藥工程專業校企合作模式中，學校注重專業建設，制藥企業注重學生實習實訓，合作雙方實際投入的教育資源有限，且業務交叉融合不足，導致實踐育人效果不理想。針對上述問題，在專業建設過程中，重點圍繞“藥物研發、藥物合成工藝、藥物生產”等環節，基于專業建設實際，遴選了中科院上海藥物研究所、中科院藥物創新研究所中山研究院、中科院上海藥物研究所蘇州藥物創新研究院、手性藥物國家工程研究中心、浙江康恩貝生物制藥有限公司、貴州新天藥業股份有限公司、貴州聯盛藥業有限公司等省內外大型實習實踐基地，探索構建了校企共同參與專業建設的協同育人模式，旨在培養“進得去、留得住、能發展”的工程實踐應用型專業人才（見圖5）。

圖5 基于實踐應用能力培養的校企協同育人模式Figure 5 Education model of collaboration between colleges and enterprises based on practical application ability cultivation

（1）成立由制藥企業/工程中心參與的專業建設委員會。按照制藥工程專業新工科建設要求，聘任企業工程師擔任專業建設委員會委員參與專業培養方案修訂、課堂授課、課程體系建設、“雙師型”教師培訓等。在教學過程中，通過“雙師”授課，不斷將實踐基地的新技術、新設備、新經驗、新案例引入課堂教學，并根據制藥企業和市場主體對制藥工程專業人才的需求，不斷更新教學理念。如手性藥物國家工程研究中心、中科院上海藥物研究所及其下屬研究院、貴陽新天藥業股份有限公司不僅是本專業的專業建設委員會成員單位，而且是本專業學生實踐基地和研究生聯合培養基地，可以為學生提供就業需求反饋，暢通學生實習就業和深造提升通道。

（2）實行“雙導師”制，不斷完善實習實訓環節及內容。在傳統實習帶教中，因學校教師不熟悉實踐基地實習內容、企業導師不了解學校畢業論文（設計）要求，以至于學生畢業論文（設計）完成質量不高?；诖?，針對學生畢業論文（設計）要求，我們創新性構建了學校導師、企業導師“雙導師”制，整個實習過程由“雙導師”共同協商、督促完成。其中，企業導師主要負責前期學生實習課題的擬定和具體實習內容，學校導師主要負責與企業導師溝通，指導學生完成畢業論文（設計）的撰寫、修訂及答辯。這種“雙導師”制一方面可確保學生實習效率和質量，為學生構建“原地實習、原地就業”的鏈條式體系提供了有益探索；另一方面也為“雙師型”教師的培養提供了途徑。

（3）搭建制藥企業參與的專業綜合性競賽平臺。制藥工程專業綜合性競賽是體現學生理論學習能力向工程實踐應用能力轉變提升的重要途徑，同時也是檢驗學生綜合能力的試金石，參與和開展“以賽促學、以賽促練、以賽促用”的綜合性競賽已成為教師和學生共同成長的關鍵路徑。近年來，我們建立了包括“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、“國藥工程杯”綜合性設計競賽、全國大學生化工設計競賽等以賽育人的教育教學體系[11]。在參賽過程中，制藥企業可以為參賽團隊提供選題思路、建議及GMP（生產質量管理規范）生產設備、車間實物參觀的機會，還能為設計圖紙提供必要的技術和參數指導，從而使競賽更加貼近實際應用。

3 “三環育人”模式的成效與影響

通過探索和構建“學科引領、科教融合、校企協同”的“三環育人”模式，專業團隊扎根遵義紅色沃土，堅持“紅色育人、以文化人”，走出了一條制藥工程人才培養的新路徑?！叭h育人”模式是醫藥類院校開展制藥工程專業人才培養模式改革的探索和實踐成果，在一定程度上改變了傳統醫藥類院校制藥工程專業“工學味”不足的現狀，為其他同類高校制藥工程專業建設提供了參考，為今后進一步整合學校優勢資源、開展“醫工融合”工作積累了經驗。專業建設10 年來，主要取得了以下方面的育人成果：（1）以學科建設為引領，建成了國家級藥學實驗教學示范中心、貴州省大學生創新創業訓練中心、貴州省生物催化與手性藥物合成重點實驗室及組建了貴州省生物催化與手性藥物合成科技創新人才團隊，通過資源整合，支撐了新時代制藥工程人才的培養。（2）建設了一支以國家級、省部級人才和教學名師為核心，綜合能力強、勇于創新的教師隊伍。（3）構建了多學科交叉融合，化學課程、藥學課程、工學課程等理論與實踐為一體的課程體系，形成了“思政育人、科研育人、工程育人”交相呼應的課程育人思路。（4）基于制藥工程專業新工科建設，不斷深化教育教學改革，涌現了一批省部級以上的標志性教改項目。（5）與中科院上海藥物研究所、手性藥物國家工程研究中心、浙江康恩貝生物制藥有限公司等協同建成了“藥物研發、工藝孵化、放大生產”等多環節、多元化的實踐基地。（6）構建了“以賽促學、以賽促用、以賽育人”的常態化教學體系，學生綜合實踐應用能力、創新能力不斷提升，先后獲得國家級專業競賽獎項30 余項，主持國家級創新創業訓練項目30 余項，發表高質量研究論文80 余篇。（7）學科專業協同共建，相互支撐效應顯著。學校制藥工程專業入選國家級一流本科專業，在軟科中國大學專業排名中評級為B+，在全國開設制藥工程專業的高校中排名進入前20%；專業團隊獲省級及以上教學和科研成果獎項20 余項。（8）社會影響力與輻射效益顯著，專業育人模式先后在重慶大學、浙江科技學院、濟寧醫學院、齊齊哈爾醫學院、貴州民族大學和銅仁學院等高校中推廣應用，專業畢業生用人單位滿意度超95%。

4 結語

遵義醫科大學制藥工程專業立足于新工科實踐應用型和創新型人才培養目標，通過“學科引領”有效整合教學科研資源，依托“項目研究、課程建設、知識延伸”構建了多環節、多層次的科教融合、協同育人體系，深化了校企合作。這種“三環育人”模式的構建有效解決了高校制藥工程專業人才培養資源分散，課程體系繁雜、缺乏交叉融合及專業知識理論與制藥產業發展脫節的問題，促進了學科專業協同發展，產生了積極的示范輻射效應，符合“知識足、能力強、素質高”制藥工程專業新工科人才培養要求?；诂F有模式，未來制藥工程專業將探索嘗試構建“校際合作、校研合作、校企合作、跨專業合作”模式，注重以崗位勝任力為導向的國際化、市場化專業人才培養。