“虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人模式探索与实践

摘  要：在新工科和“双一流”建设的契机下，围绕“培养具有历史使命感和社会责任心，富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型优秀人才”的目标，根据工程教育认证要求，结合湘潭大学制药工程专业的实际情况，构建“虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人平台。以人才培养为核心，优化实践教学培养体系，建设高水平的教师队伍，加强虚实结合平台建设，注重产教融合，培养具有解决复杂工程问题的制药技术人才。

关键词：制药工程;实践教学;虚拟仿真;GMP实训;产教融合;创新育人;教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）27-0033-04

Abstract： Taking the constructionof New Engineering and "Double First-Class" as an opportunity， focusing on the goal of "cultivating the innovative， applied and complex talents with a sense of historical mission and social responsibility"， and rich in innovative spirit and practical ability"， and in accordance with the requirements of the Engineering EducationAccreditation， and combining with the actual situation of Xiangtan University's Pharmaceutical Engineering program， we have constructed a three-in-one synergistic innovation and practical training platform of "virtual simulationexperiment -GMP practical training-industry & teaching integration". Taking talent cultivation as the core， this studyoptimizes the practical teaching training system， builds high-level faculty， strengthens the construction of virtual simulation experiment platform， focuses on industry & teaching integration， and cultivates pharmaceutical technology talents with the ability to solve complex engineering problems in the field of pharmaceutical engineering.

Keywords： Pharmaceutical Engineering; practical teaching; virtual simulation experiment; GMP practical training; industry & teaching integration; innovative education; teaching reform

随着“工业4.0”“先进制造业国家战略”“中国制造2025”等产业和科技发展战略的出台，世界科技和产业深刻变革的趋势使我国高等工程教育面临巨大挑战。为培养高层次人才，教育部于2019年制定并开始实施“基础学科拔尖学生培养计划”（以下简称“拔尖计划”）和系列“卓越计划”，不断推进人才培养体制机制创新，全面推进新工科、新医科、新农科、新文科建设。党的二十大报告指出“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”。提出“办人民满意的教育”，这给社会、行业、企业和高校指出了创新育人的方向。为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》，实现我国从工程教育大国向工程教育强国的转变，全国高等院校针对工程专业人才培养模式进行了积极探索和改革[1-2]。

国际工程教育认证是保证工程专业教育质量的重要手段，对于培养学生具有解决复杂工程问题的能力起着至关重要的作用。我国于2016年6月成为国际工程教育认证体系《华盛顿协议》正式会员，该协议的核心理念是培养学生具有解决复杂工程问题的能力。制药工程专业是一个多学科交叉的工科专业，集药学、化学、生物技术、工程学和相关管理法规为一体，具有较强的实践性，其中工程应用能力的培养是制药工程专业教学的重要内容。湘潭大学制药工程专业成立至今已有20多年历史，是建立在化学工程与技术、化学、药学和生物学等学科基础上的多学科交叉专业，主要是以湖南省重点学科、湖南省“十二五”优势特色重点学科、化学工程与技术学科为依托而建立，具有良好的工程背景。目前已逐步成为我国和湖南省制药领域的重要科学研究和人才培养基地。

湖南省是医药大省，以九芝堂、千金药业、湖南科伦制药、紫光古汉、汉森制药、尔康制药和三诺生物等上市企业为代表的一批重点制药企业在国内外享有盛誉。为提升医药产业创新能力，根据《国务院办公厅关于促进医药产业健康发展的指导意见》，湖南省进一步优化产业组织和空间布局，改善市场环境，壮大产业规模，不断提高全省医药产业创新能力和核心竞争力。加快生物药物、高端化学药、中药现代化等领域的快速发展，需要建立一支高素质的专业人才队伍作为保障。因此，在社会经济发展、区域制药行业发展的要求下，培养具有解决复杂问题能力和思维的创新型、应用型、复合型优秀制药人才是新时期高等院校的首要任务。

一  制药人才教育教学背景与现状

近年来，国内高校聚焦学生工程实践和创新能力培养模式探索了制药工程专业实践教学体系[3-6]。2020年疫情开始，广东工业大学等国内很多高校开始探索提高实践教学效果和实现实践教学渠道多元化，将虚拟仿真纳入实践教学体系，取得了一定的进展[7]。北京化工大学等校探索了新工科背景下校企合作、产教融合人才培养模式，提出了实践+理论课程群实践教学模式，以期培养出社会认可度高、就业竞争力强、实践能力突出的制药工程专业人才[1]。

我国高校在制药工程专业人才培养方面取得了长足进步，但仍然存在一些问题[8-11]。如尚未建立能培养解决复杂工程问题的实践教学体系，实践教学内容不能完全满足企业的需求，在培养具有到制药企业解决复杂工程问题的专业技术人才方面内力不足;囿于制药行业特殊性，部分实习流于形式，大多为参观式、体验式学习;原有人才培养模式培养的学生工程实践能力和创新能力不足，与企业需求差距较大;现有师资主要来自于研究型高校培养出来的硕士、博士，大多缺乏企业相关实践经验，并且从事的科研方向与企业的实际需求仍有较大差距，科研成果的转化能力仍较弱，不能满足培养高素质应用型人才的需求。

实践教学是培养一流工程人才的重要环节。工程能力的培养是一个系统的工程，穿插在教学过程的各个环节。在新形势下，对专业实践教学模式进行系统设计与整体研究，将创新力教学、实践性教学、开放式教学和探究式教学综合运用到实践教学过程中，是高校教师面临的崭新课题。

因此，基于产教协同发展、校企共同育人的协同创新育人模式的探索与实践具有重要意义。湘潭大学化工学院制药工程专业设立于2001年，是1998年教育部本科专业目录调整后国内较早设立制药工程本科专业的高校之一。湘潭大学制药工程专业于2018年11月通过中国工程教育专业认证，是湖南省首批通过工程教育专业认证的制药工程专业，于2020年获批国家级一流本科建设专业。近年来，制药工程专业高度重视积极探索实践教学改革，促进产教融合、校企合作协同育人[12-14]。目前，湘潭大学制药工程专业已逐步成为我国和湖南省制药领域的重要科学研究和人才培养基地。

二  “虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人模式探索与实践

（一）  结合专业特色，构建三位一体协同创新育人平台

当今，人才培养更加注重适应经济社会发展需要、满足行业企业用人需求，强调学生的工程实践能力和创新能力培养。高校是创新人才的培养基地，是国家创新体系的重要主体，教育创新将直接影响国家的创新力。同时，校企融合育人不仅是培养学生实际应用能力、强化工程实践的重要环节，也是构建满足行业需求和社会发展需要的人才培养新模式的重要环节。因此，在新工科背景下的人才培养过程，基于多种方式、两两融合或三者融合协同创新育人平台的探索与实践，将为制药工程人才的培养开辟新思路、新途径[15-17]。

围绕“培养具有历史使命感和社会责任心，富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型优秀人才”的目标，在新工科和双一流建设的契机下，借鉴国内外知名大学制药工程专业的经验，结合湘潭大学制药工程专业的实际情况，构建“虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人平台。根据工程教育认证要求，以人才培养为核心，优化实践教学培养体系，建设高水平的教师队伍。加强虚实结合平台建设，鼓励学生开展创新实践研究，注重校企产教融合，培养具有解决复杂工程问题的制药技术人才。

（二）  根据工程教育认证要求，优化实践教学培养体系

实践教学是培养一流制药工程人才的重要环节，现有的实践教学内容单一，难以满足制药行业对工程技术复合型、创新性人才的需求。因此，需要学科优化并创新实践教学内容，突出本专业特色，增加设计性的综合性大实验，从工程知识、问题分析、设计/开发解决方案和研究四个层面培养符合工程认证要求的制药工程专业技术人才。在参照教育部发布的《关于加强和规范普通本科高校实习管理工作的意见》《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》《高等学校课程思政建设指导纲要》等纲领性文件的基础上，以OBE（Outcome Based Education）理念为指南，以学生为中心，围绕国家发展战略、地方经济发展、地方产业结构对学校人才培养提出的新要求，将课程思政理念贯穿整个培养环节，并在人才培养体系方面不断优化。我校制药工程专业聘请企业专家、化工与制药领域资深专家教授、毕业学生和在校学生，对制药工程专业培养方案进行了修订。根据工程教育认证要求，确定了培养任务，明确了毕业要求。进一步在融合理论课程与实践课程，专业主干课程与选修课程，虚拟仿真与实训实习和课程设计与校外药企生产实习的基础上，提高学生对制药工艺流程、关键设备的认知和操作能力，深入培养学生的创新能力和解决制药环节中涉及到复杂工程问题的能力。融合药品质量管理工程、工业药剂学、制药工艺学和制药设备车间设计等工程应用性强的课程，优化实践教学内容，突出本专业特色，增加设计性的综合性大实验。最终形成了2021版《制药工程专业本科人才培养方案》。

（三）  建设高水平的教师队伍

学校积极推进建设一支结构合理、相对稳定、专业素质较高、团结奋进的教师队伍，专职教师中具有博士学位的教师17人，约40%的教师有出国留学、访学进修经历，并有定期教学研讨与交流活动的常态化机制。一方面，自主培养、提升教师的实践教学育人能力。安排教师每年前往其他院校、企业交流学习，定期组织教师参加专业教育、工程教育培训。鼓励教师结合自身优势积极开展校企合作，共同解决行业内的关键技术问题，将解决实际问题的实践经验引入课堂及创新创业项目指导中。另一方面，加强校际、校内、校企合作组建教师指导团队，聘请知名校友、行业专家等优秀人才为兼职教师。邀请兼职企业导师到学校进行讲座或授课，将工程实践经验引入高校课堂，通过企业合作培养专业人才，传授行业知识，帮助学生及时了解掌握行业动向，培养学生的创新意识和实践能力;企业人员指导毕业论文常态化，帮助学生更好地了解制药企业的行业需求，利于大学生创新创业能力的培养。