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        制藥工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)踐平臺的建設(shè)模式初探

        2019-10-08 04:29:04曹君劉敏鄭輝
        課程教育研究 2019年30期
        關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué)

        曹君 劉敏 鄭輝

        【摘要】制藥工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練對于學(xué)生培養(yǎng)具有重要意義。本文提出了“虛實(shí)結(jié)合-隨即應(yīng)答”的建設(shè)模式,可有效提升制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)復(fù)合型人才。

        【關(guān)鍵詞】制藥工程 ?實(shí)踐教學(xué) ?虛擬仿真

        【基金項目】浙江省高等教育教學(xué)改革項目和材化學(xué)院中青年項目。

        【中圖分類號】G642 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)30-0038-02

        《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》明確提出要“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化,破解制約我國教育發(fā)展的難題,促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革”。教育部高教司隨即發(fā)文從國家政策上開始對虛擬仿真技術(shù)發(fā)展在實(shí)踐教學(xué)方面提供支持。[1]制藥工業(yè)作為各種高新技術(shù)集聚的領(lǐng)域。不同程度地存在工程技術(shù)人才缺乏的問題。探索一種適應(yīng)現(xiàn)有制藥工程專業(yè)特點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)踐模式,用于專業(yè)人才的培養(yǎng),也成了必然。

        一、探索虛擬仿真教學(xué)模式的必要性

        我國大部分高校制藥工程專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)是通過校內(nèi)與校外企業(yè)共建實(shí)踐教學(xué)基地的模式來培養(yǎng)人才的。該實(shí)踐教學(xué)模式具有一定的局限性,主要是因?yàn)楝F(xiàn)代制藥工程技術(shù)發(fā)展很快,已建成的實(shí)訓(xùn)中心軟硬件更新速度跟不上。從而導(dǎo)致學(xué)生對于制藥工業(yè)各核心單元操作和設(shè)備的理解與掌握出現(xiàn)偏差。此外,現(xiàn)代制藥裝備日益復(fù)雜,自動化、集成化程度越來越高,校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備很難跟上時代的發(fā)展。

        藥物阿司匹林作為該行業(yè)經(jīng)典藥物之一,其生產(chǎn)過程涉及到的諸多單元反應(yīng)和單元操作具有較強(qiáng)的代表性和典型性。因此,以阿司匹林藥物的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)作為制藥工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)平臺,可系統(tǒng)的訓(xùn)練制藥工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì),提升制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)水平。為此,我校添置了一套阿司匹林生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺,用于制藥工程專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)。在實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)部分高溫高壓實(shí)訓(xùn)工段時間長、費(fèi)用高、風(fēng)險大等問題。而且GMP對制劑車間空氣潔凈度也有嚴(yán)格要求,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)硬件顯然無法滿足。針對目前制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的這些問題,虛擬仿真可較好地解決。上述耗時長、費(fèi)用高、風(fēng)險大、潔凈度高的工段,可在虛擬仿真平臺上完成。因此,對制藥工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)而言,建設(shè)一套虛擬仿真實(shí)踐平臺,探索其運(yùn)行模式是非常必要的。

        二、虛擬仿真實(shí)踐平臺的建設(shè)模式初探

        結(jié)合我校的實(shí)際教學(xué)運(yùn)行情況,在建設(shè)過程中,初步探索采用“虛實(shí)結(jié)合-隨即應(yīng)答”的模式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果明顯。

        1.虛實(shí)結(jié)合:現(xiàn)有的阿司匹林生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)平臺實(shí)已經(jīng)運(yùn)行了多年,積累了較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合已有的“實(shí)體”如反應(yīng)釜、管道、熱電偶等進(jìn)行半實(shí)物改造,加裝各種傳感器,使之在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中做到“虛實(shí)結(jié)合”,把實(shí)體實(shí)踐中耗時、高溫、有潛在風(fēng)險的工段進(jìn)行改進(jìn),使學(xué)生在安全的虛擬環(huán)境中完成實(shí)踐訓(xùn)練。較大程度地提高了實(shí)踐學(xué)習(xí)效率,減少了相應(yīng)的潛在風(fēng)險。對學(xué)生的安全也有了更好的保證。

        2.隨即應(yīng)答:該設(shè)計體現(xiàn)以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。學(xué)生是教學(xué)過程中的教學(xué)認(rèn)知主體,所有教學(xué)活動形式都應(yīng)當(dāng)是為學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)的。我們建設(shè)的制藥工程專業(yè)虛擬仿真生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)平臺不是通常的展示平臺,是建設(shè)成隨即應(yīng)答的虛擬仿真系統(tǒng),即對學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行立即糾正反饋,這種隨即應(yīng)答并不是教師在后臺等待學(xué)生提出問題,而是通過合理設(shè)計的自動應(yīng)答反饋系統(tǒng)。教學(xué)過程中,允許學(xué)生“試錯”,進(jìn)而得到隨即應(yīng)答獲得正確的知識,這種“試錯教育”是虛擬仿真系統(tǒng)獨(dú)有的特色。通過設(shè)計這種一系列隨機(jī)應(yīng)答體系,可保證學(xué)生在學(xué)習(xí)中的各種問題能被立即解決,從而達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

        基于上述思路建設(shè)的制藥工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)模式,在運(yùn)行中,使制藥工程專業(yè)學(xué)生必須完成的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),尤其是真實(shí)條件不具備的工段(如GMP車間),得到有效實(shí)施,使實(shí)踐教學(xué)效果得到較大提升,較大程度地提升制藥工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和綜合能力。

        三、結(jié)語

        制藥工程作為傳統(tǒng)的行業(yè),其自身在現(xiàn)有新技術(shù)迅速發(fā)展的前提下,發(fā)生著日新月異的變化,其人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高是決定該行業(yè)能否適應(yīng)將來社會發(fā)展的基礎(chǔ)。虛擬仿真作為現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物之一,有著傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)無法具有的優(yōu)勢。針對制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題,結(jié)合現(xiàn)有實(shí)體實(shí)踐平臺的實(shí)際情況,提出了“虛實(shí)結(jié)合-隨即應(yīng)答”的建設(shè)模式。該模式可較好地促進(jìn)制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革,提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題以及工程應(yīng)用實(shí)踐能力,使之適應(yīng)現(xiàn)代制藥行業(yè)對人才的需求。

        參考文獻(xiàn):

        [1]黃宇琪,陳章寶,胡昌華. 虛實(shí)結(jié)合促進(jìn)制藥工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革[J].藥學(xué)教育,2017,33(4),59-62.

        作者簡介:

        鄭輝,副教授,博士,主要從事制藥工程專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)和教改工作。

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