强化非技术性能力培养的项目式教学改革与实践.pdf
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1、为强化学生非技术性能力培养,文章以制药工程专业开设的集中实践类必修课制药工艺研发课程设计为例,介绍了项目式教学的设计、实施及其效果,提出构建实施知识、素质、能力相结合的教学评价体系,以期培养制药及相关工程领域的卓越科技人才和满足国家经济发展需要的高素质创新人才。【关键词项目式教学;工程教育;制药工艺;课程设计;课程思政;教学评价Reform and Practice of Project-based Teaching to StrengthenNon-technical Skills TrainingLu Jiafei,Zhao Guangrong,Song Hao,Li Yanni,Jian
2、g Jianlan,Feng Jia,Zhu Hongji(School of Chemical Enginering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300350,China)Abstract:Taking the course of Research and Design of Pharmaceutical Processes as an example,thispaper introduces the design,conduction and outcome of project-based teaching activities w
3、hich pay moreattention to developing students non-technical skills.A teaching evaluation system involving knowledge,quality and capability has been established and implemented as an exploration for the cultivation ofexcellent technological talents in pharmaceutical and related engineering fields and
4、 high-quality innovativetalents needed by national economic development.Key words:Project-based teaching;Engineering education;Pharmaceutical technology;Curriculumdesign;Curriculum for ideological and political education;Teaching evaluation在新工科建设背景下,工程科技人才的核心特征是能够解决“跨界”的复杂工程问题1-2 。为了培养这类人才,高校应以学生为中心
5、,以项目的形式组织教学,要求学生根据项目主题和具体的实施框架,以团队为单位完成工艺工程设计等项目实施流程。这样可以使学生置身于解决工程实作者简介朱宏吉(19 6 8-),女,副教授,博士。通信作者朱宏吉,E-mail:z h j t j u.e d u.c n。*基金项目:天津大学教育教学改革项目“基于OBE理念的多元化课程教学评价方法改革与实践”(C202109);天津大学制药工程国家级一流本科专业建设项目。95吕佳,等.强化非技术性能力培养的项目式教学改革与实践际问题的情境中,充分调动他们的主动性,培养他们的创造性思维,提高其自我学习能力、专业技能、表达与沟通能力、文献检索能力及团队协作能
6、力等,从而满足国际工程教育认证提出的学生非技术性能力培养的要求3-4 1。基于项目的教学符合天津大学“家国情怀,国际视野,创新精神,实践能力”的人才培养定位,既有利于培养科研与工程设计能力兼备的卓越工程科技人才,又有利于培养具备沟通能力、自我完善能力和终身学习能力,能适应制药及其他工程领域人才需求和国家经济发展需要的高素质创新人才。制药工艺研发课程设计是制药工程专业的一门集中实践类必修课程,也是体现工程特点的一门主干课程。本文以该课程为例,介绍项目式教学的实施过程,以及知识、素质与能力考核相结合的教学评价体系的建设,探讨如何培养学生的非技术性能力。一、课程教学目标我们以制药工程专业教学质量国家
7、标准5 工程教育专业认证标准中的12 条毕业要求和天津大学的办学定位为依据,制定制药工艺研发课程设计的教学目标,充分体现对学生家国情怀和创新实践能力的培养,从注重传授知识转变为注重培养能力,为面向能力培养的课程评价体系设计提供依据。制药工艺研发课程设计的教学目标如下:1.使学生能够应用原料药、制剂生产工艺工程的基本设计方法和技术对全生产工艺流程进行设计,能够设计制药生产工艺复杂工程问题的解决方案,在设计中体现创新意识,培养勇于创新、精益求精的工匠精神;2.使学生能够基于专业背景知识进行分析,学会评价制药领域复杂工程问题解决方案对安全、健康及社会的影响,强化工程伦理教育,激发学生科技报国的家国情
8、怀和使命担当;3.使学生能够从绿色安全性的角度思考并分析工艺对环境保护和社会可持续发展的影响,了解药品生产与使用环节对环境和社会经济可持续发展的影响,在解决方案的设计和实施过程中能正确处理药品生产、使用与环境保护及可持续发展的关系,引导学生始终把人民群众的生命安全和身体健康放在首位,注重培养学生保护环境的责任感;4.使学生在制药工艺工程设计中能够综合运用药品生产质量管理规范(GMP)、“质量源于设计”(QbD)等指导原则、规范和标准,强化药品质量意识、技术法规意识和工程师职业伦理责任意识,在工程设计实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;5.使学生具备沟通交流能力和组织管理能力,能够与他
9、人合作并协商解决专业问题,培养学生的职业素养;6.使学生能够将制药工程设计结果以报告、图纸、说明书等形式呈现给业界同行及社会公众,并进行有效的沟通和交流,培养学生科学思辩和有效沟通的能力;7.使学生能够将工程管理学原理应用于制药工程实践,对制药工艺及设备等进行经济分析和决策,培养学生勇于追求真理的精神和进行组织管理的能力。二、项目式教学设计在传统的课程设计中,通常是教师给学生下达任务书,在任务书中明确规定某药物生产的方法、工艺参数和工艺路线,要求学生按给定条件完成工艺计算和图纸绘制。这样的教学方式限制了学生创造性的发挥。为此,我们根据项目驱动式教学的原理,针对制药工艺研发的特点进行了教学改革。
10、指导教师不再下发任务书,而是针对制药工程领域的科学与技术问题,结合生产、科研或其他实际任务,优先选取既能满足教学要求、又能联系生产和科研实际的开放性问题,确定项目主题和实施框架,让学生自主完成从选题、组队、项目规划到工艺工程设计的完整训练过程。在教学过程中,我们鼓励学生采用新工艺、先进设备及控制方案,勇于创新。项目式教学能够有效发挥课程设计在培养学生创新实践能力方面的作用,实现教研相长、学以致用。(一)项目主题的设置我们立足市场需求,结合近五年国内外(中国、美国、欧盟等)首批上市新药的筛选设计,设置课程设计项目主题,也支持教师认定的学生自拟题目。项目选题方向及内容如表1所示。96吕佳,等.强化
11、非技术性能力培养的项目式教学改革与实践表1课程设计项目选题方向及内容选题方向内容某发酵原料药研发及生产工艺设计生物制药某生物制品研发及生产工艺设计化学制药某化药原料药研发及生产工艺设计中药制药某中药生产研发及生产工艺设计药物分离药物分离工艺及装置设计药物制剂某药物制剂生产工艺及车间设计(二)学生选题及设计内容学生以小组为单位完成选题。由于近五年国内外首批上市的典型药物没有完整、成熟的生产工艺可查阅、借鉴,因此学生需要树立面向市场需求进行技术创新的理念,遵循新药开发全周期流程和GMP,按照QbD原则和工作流程,运用所学的化学、生物学、药学基础理论知识进行药物研发工艺设计,锻炼理论知识运用能力。在
12、此基础上,学生还需要结合工程基础知识和制药专业核心课程知识,进行工艺放大,完成药物的生产工艺设计,并绘制工艺物料流程图(PFD)、工艺管道及仪表流程图(PID),以及药厂洁净车间设备平立面布置等,在完成知识运用的基础上提高工程能力。三、项目式教学的实施过程我们在项目式教学中,将技术研发与工程设计各环节相结合,采取面向市场实际需求、考虑经济回报的设计开发模式。在项目实施前期,我们按照项目选题方向设置若干个主题,给出相关主题的部分背景知识,让学生报名并自主组建项目团队;同时鼓励学生与学生、学生与指导教师进行讨论,引导学生积极主动地获取知识。项目团队成员根据自已的知识背景和兴趣收集相关资料,在分析和
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