趙立斐,于東曉
(黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院,黑龍江 157041)
2019年 4月,教育部、財(cái)政部正式發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計(jì)劃的意見》(簡稱 “雙高計(jì)劃”),“雙高”建設(shè)要求高職院校創(chuàng)新和升級(jí),對(duì)高職教育內(nèi)涵發(fā)展提出了主攻方向和重要目標(biāo)[1]。2019年《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》提出:“適應(yīng)‘互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育’發(fā)展需求,運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法”。隨著信息化技術(shù)不斷應(yīng)用于教學(xué),給教學(xué)方式帶來了翻天覆地的變化,極大地提高了學(xué)生的積極性和參與性。目前,虛擬仿真教學(xué)廣泛應(yīng)用于畜牧獸醫(yī)、機(jī)電一體化、農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品藥品加工檢測(cè)及計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)等的教學(xué)過程,本文以制藥類專業(yè)為例,論述了基于虛擬仿真技術(shù)的制藥類課程體系的建設(shè)與實(shí)踐[2]。
黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院制藥專業(yè)是全國同類院校開辦較早的制藥類專業(yè),2019年被教育部、財(cái)政部列入第三類高水平專業(yè)群建設(shè)單位(A檔)院校,引領(lǐng)了黑龍江省制藥類專業(yè)的發(fā)展,在全國具有一定的影響力,但隨著時(shí)代的發(fā)展和國家對(duì)人才培養(yǎng)提出新的要求,學(xué)校制藥類專業(yè)課程體系越來越不適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的要求??偨Y(jié)起來存在以下問題:
制藥類專業(yè)有中藥制藥技術(shù)、生物制藥技術(shù)、藥品生產(chǎn)技術(shù)、藥品經(jīng)營與管理和健康管理專業(yè),特別是前四個(gè)專業(yè)在專業(yè)平臺(tái)課、專業(yè)核心課和專業(yè)拓展課存在專業(yè)課重復(fù)開設(shè),缺少體現(xiàn)專業(yè)特色的核心課程,比如生物制藥和藥物制劑專業(yè)核心課里同時(shí)有藥物制劑技術(shù)、藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)、GMP應(yīng)用技術(shù)和制藥過程設(shè)備課程,專業(yè)特色核心課生物制藥專業(yè)只有生化分離技術(shù)和生物制品生產(chǎn)技術(shù)課程,藥物制劑專業(yè)有天然藥物提取與分離。
受制于實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)條件,無論是校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地還是校外實(shí)訓(xùn)基地不能很好支撐專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量要求,學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新創(chuàng)造潛力不能得到較好地培養(yǎng)。如生物制藥專業(yè)核心課生化分離技術(shù)課程里的錯(cuò)流過濾、組織搗碎、超臨界流體萃取、高效液相色譜技術(shù)、電泳分離、反滲透技術(shù)和超高速離心分離等沒有開設(shè);生物制品生產(chǎn)技術(shù)是一門應(yīng)用型很強(qiáng)的課程,幾乎沒有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以及生物制品企業(yè)可供頂崗實(shí)習(xí)。
課程考核主要以過程考核和期中期末考試為主,考核的隨意性大,專業(yè)技能考核設(shè)置少,考核的結(jié)果不可靠不全面。中藥制藥專業(yè)核心課程藥用植物學(xué)技能考核采用藥用植物識(shí)別,由于藥物品種的限制和考核方案的設(shè)計(jì)不合理,只考察了學(xué)生常見藥用植物的識(shí)別,沒有體現(xiàn)出學(xué)生全面的系統(tǒng)的藥物識(shí)別技能,也不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生的真實(shí)技能水平。
虛擬仿真技術(shù)是模擬真實(shí)的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境,讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程,隨著國家對(duì)虛擬仿真用于教學(xué)的重視,虛擬仿真越來越多地應(yīng)用于教學(xué)中。制藥類專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新能力,但是在傳統(tǒng)授課過程中普遍存在實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)條件的限制、知識(shí)點(diǎn)的抽象、工藝流程脫節(jié)、考核方法不科學(xué)等情況,導(dǎo)致授課質(zhì)量不高,難以適應(yīng)新的教學(xué)發(fā)展要求。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于制藥類專業(yè)有重要的意義:通過虛擬仿真模擬學(xué)習(xí)環(huán)境,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)條件和內(nèi)容,豐富了教學(xué)資源,彌補(bǔ)了學(xué)習(xí)資源短缺的短板;使多學(xué)科融合,知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通,增強(qiáng)學(xué)生的技能應(yīng)用水平;鞏固和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果,增強(qiáng)記憶,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率;使呆板的工藝流程動(dòng)起來,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)了求知欲望和創(chuàng)造性;與傳統(tǒng)教學(xué)相配合,構(gòu)建立體教學(xué)架構(gòu),全方位培養(yǎng)學(xué)生技能,科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生技能素質(zhì)[3]。
藥品必須按照《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)組織生產(chǎn),GMP應(yīng)用技術(shù)是制藥類專業(yè)的必修課,由于制藥企業(yè)不能隨時(shí)接受學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)及實(shí)習(xí)輪崗,而且實(shí)習(xí)企業(yè)不能涵蓋所有劑型的生產(chǎn),這給學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)基地的建設(shè)帶來新的困難。為了解決上述問題,2018年學(xué)校與某智能科技有限公司合作,引入藥物制劑 GMP虛擬實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái),學(xué)生通過仿真軟件在線模擬口服固體制劑生產(chǎn)、中藥提取生產(chǎn)、濃縮丸生產(chǎn)、小容量注射劑生產(chǎn)、軟膠囊生產(chǎn)等 12個(gè)劑型的生產(chǎn)工藝流程、相關(guān)設(shè)備的使用及質(zhì)量控制,該平臺(tái)同時(shí)具備理論學(xué)習(xí)、操作練習(xí)、模擬生產(chǎn)、科研創(chuàng)新和技能考核等功能。如口服固體制劑生產(chǎn)的稱量→粉碎過篩→制軟材→制顆粒→干燥整料→壓片→包衣→包裝過程,小容量注射劑生產(chǎn)稱量→洗瓶干燥→配液→灌封→滅菌→燈檢→包裝過程等。
一方面,在現(xiàn)有的軟硬件條件下,以虛實(shí)并舉,互為補(bǔ)充為原則,繼續(xù)搭建虛擬仿真應(yīng)用場(chǎng)景,重構(gòu)教學(xué)和實(shí)踐體系,使虛擬仿真做到教學(xué)過程的全覆蓋。以藥物制劑技術(shù)專業(yè)為例,通過整合教學(xué)內(nèi)容和資源,確定教學(xué)項(xiàng)目:散劑的生產(chǎn)、顆粒劑的生產(chǎn)、膠囊劑的生產(chǎn)、片劑的生產(chǎn)、丸劑的生產(chǎn)、滴丸劑的生產(chǎn)、栓劑的生產(chǎn)、膏劑的生產(chǎn)、浸出制劑的生產(chǎn)、液體制劑的生產(chǎn)、小容量注射劑的生產(chǎn)、物料管理、設(shè)備管理等項(xiàng)目,由某智能科技有限公司開發(fā),設(shè)計(jì)了藥物制劑 GMP虛擬實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái)。另一方面,要積極與制藥企業(yè)進(jìn)行深度合作,改造虛擬仿真平臺(tái),充分了解企業(yè)的需求,明確人才培養(yǎng)的目標(biāo)和質(zhì)量要求,不斷改進(jìn)和完善平臺(tái)的先進(jìn)性和實(shí)用性,也要與軟件開發(fā)公司合作,探索雙向參與、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的信息化教學(xué)新模式。
教育的目是激勵(lì)、喚醒、鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力。在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”“項(xiàng)目建設(shè)”等形式,以實(shí)踐項(xiàng)目為載體,真實(shí)模擬生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),將知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通于操作過程,如包括知識(shí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)和練習(xí)、項(xiàng)目分解和互動(dòng)訓(xùn)練、崗位要求和職責(zé)、實(shí)踐技能拓展、創(chuàng)新能力開發(fā)和實(shí)踐考核要求等。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)目的明確、思路清晰、參與積極性高,隨時(shí)查擺自己的不足,反復(fù)練習(xí),積極思考,創(chuàng)造力和創(chuàng)新力得到加強(qiáng)。
依據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的要求,結(jié)合課程特點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)性質(zhì)、和技能培養(yǎng)需要將課程知識(shí)點(diǎn)模塊化,進(jìn)而按照專業(yè)學(xué)習(xí)需要形成模塊化組,關(guān)聯(lián)多門課程,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,模塊化為虛擬仿真軟件設(shè)計(jì)提供依據(jù)。為了避免資源的浪費(fèi),也可以在已有的虛擬仿真資源的基礎(chǔ)上,將課程內(nèi)容進(jìn)行整合,突出虛擬仿真資源的利用效率,比如,學(xué)校較早購進(jìn)青霉素發(fā)酵虛擬仿真軟件,模擬青霉素發(fā)酵工藝及參數(shù)控制,完成菌種→孢子制備→種子制備→培養(yǎng)基配制→滅菌→發(fā)酵過程;通過仿真軟件在線模擬青霉素提取工藝及參數(shù)控制完成發(fā)酵液預(yù)處理→提取→精制→成品鑒定→成品分裝過程,開始只用于生化分離技術(shù)課程教學(xué),通過分析整合,將微生物基礎(chǔ)、微生物發(fā)酵、生化分離技術(shù)和生物制品生產(chǎn)技術(shù)課程里的發(fā)酵知識(shí)點(diǎn),以一個(gè)微生物發(fā)酵工程項(xiàng)目融入青霉素發(fā)酵虛擬仿真教學(xué)里,學(xué)生學(xué)習(xí)后就能掌握微生物的分離、培養(yǎng)和鑒別,菌種培養(yǎng)、保藏和活化,培養(yǎng)基的制備,發(fā)酵過程參數(shù)的選取,生化物質(zhì)的提取和分離等基本課程的知識(shí)點(diǎn)融合貫通。
虛擬仿真技術(shù)作為有效的教學(xué)手段,能很好地考查學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力,配合科學(xué)的詳細(xì)的賦分系統(tǒng),可作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的指標(biāo),在軟件的設(shè)計(jì)上可以加入一些主觀賦分項(xiàng)目,如學(xué)習(xí)表現(xiàn)、創(chuàng)新思維、解決問題的能力及浮動(dòng)項(xiàng),進(jìn)一步增加虛擬仿真在學(xué)生評(píng)價(jià)中的比例。
虛擬仿真技術(shù)用于課程教學(xué)是大勢(shì)所趨,是現(xiàn)代教學(xué)信息化發(fā)展的必然趨勢(shì),課程體系的改革要適應(yīng)現(xiàn)代信息化發(fā)展的需要,依托虛擬仿真技術(shù),加快課程體系的改革和建設(shè),是學(xué)校制藥類專業(yè)課程發(fā)展的方向,學(xué)校近期申請(qǐng)建立藥品生產(chǎn)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心,擬建有模擬仿真實(shí)訓(xùn)室、模擬大藥房、制藥技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地等,滿足10余門專業(yè)課程的教學(xué)要求,隨著仿真中心的建立,課程體系不斷完善,必將更好地服務(wù)于制藥類專業(yè)的發(fā)展。