趙立斐,于東曉
(黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟職業(yè)學院,黑龍江 157041)
2019年 4月,教育部、財政部正式發(fā)布了《關(guān)于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》(簡稱 “雙高計劃”),“雙高”建設(shè)要求高職院校創(chuàng)新和升級,對高職教育內(nèi)涵發(fā)展提出了主攻方向和重要目標[1]。2019年《國家職業(yè)教育改革實施方案》提出:“適應‘互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育’發(fā)展需求,運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進教學方式方法”。隨著信息化技術(shù)不斷應用于教學,給教學方式帶來了翻天覆地的變化,極大地提高了學生的積極性和參與性。目前,虛擬仿真教學廣泛應用于畜牧獸醫(yī)、機電一體化、農(nóng)業(yè)機械、食品藥品加工檢測及計算機相關(guān)專業(yè)等的教學過程,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)與實踐[2]。
黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟職業(yè)學院制藥專業(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,但隨著時代的發(fā)展和國家對人才培養(yǎng)提出新的要求,學校制藥類專業(yè)課程體系越來越不適應培養(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),特別是前四個專業(yè)在專業(yè)平臺課、專業(yè)核心課和專業(yè)拓展課存在專業(yè)課重復開設(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)核心課里同時有藥物制劑技術(shù)、藥品質(zhì)量檢測技術(shù)、GMP應用技術(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。
受制于實訓實習條件,無論是校內(nèi)實訓基地還是校外實訓基地不能很好支撐專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量要求,學生的專業(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)是一門應用型很強的課程,幾乎沒有實訓項目以及生物制品企業(yè)可供頂崗實習。
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技能考核采用藥用植物識別,由于藥物品種的限制和考核方案的設(shè)計不合理,只考察了學生常見藥用植物的識別,沒有體現(xiàn)出學生全面的系統(tǒng)的藥物識別技能,也不能很好地評價學生的真實技能水平。
虛擬仿真技術(shù)是模擬真實的生產(chǎn)實訓環(huán)境,讓學生身臨其境地體驗學習過程,隨著國家對虛擬仿真用于教學的重視,虛擬仿真越來越多地應用于教學中。制藥類專業(yè)著重培養(yǎng)學生的實踐能力、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訓實習條件的限制、知識點的抽象、工藝流程脫節(jié)、考核方法不科學等情況,導致授課質(zhì)量不高,難以適應新的教學發(fā)展要求。虛擬仿真技術(shù)的應用對于制藥類專業(yè)有重要的意義:通過虛擬仿真模擬學習環(huán)境,拓展了學生的學習條件和內(nèi)容,豐富了教學資源,彌補了學習資源短缺的短板;使多學科融合,知識點融會貫通,增強學生的技能應用水平;鞏固和檢驗學生學習成果,增強記憶,提高學生的學習效率;使呆板的工藝流程動起來,增加學生學習興趣和學習主動性,培養(yǎng)了求知欲望和創(chuàng)造性;與傳統(tǒng)教學相配合,構(gòu)建立體教學架構(gòu),全方位培養(yǎng)學生技能,科學地評價學生技能素質(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)不能隨時接受學生頂崗實習及實習輪崗,而且實習企業(yè)不能涵蓋所有劑型的生產(chǎn),這給學生頂崗實習基地的建設(shè)帶來新的困難。為了解決上述問題,2018年學校與某智能科技有限公司合作,引入藥物制劑 GMP虛擬實訓仿真平臺,學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,該平臺同時具備理論學習、操作練習、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?!稍镎稀鷫浩隆b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,以虛實并舉,互為補充為原則,繼續(xù)搭建虛擬仿真應用場景,重構(gòu)教學和實踐體系,使虛擬仿真做到教學過程的全覆蓋。以藥物制劑技術(shù)專業(yè)為例,通過整合教學內(nèi)容和資源,確定教學項目: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)備管理等項目,由某智能科技有限公司開發(fā),設(shè)計了藥物制劑 GMP虛擬實訓仿真平臺。另一方面,要積極與制藥企業(yè)進行深度合作,改造虛擬仿真平臺,充分了解企業(yè)的需求,明確人才培養(yǎng)的目標和質(zhì)量要求,不斷改進和完善平臺的先進性和實用性,也要與軟件開發(fā)公司合作,探索雙向參與、優(yōu)勢互補的信息化教學新模式。
教育的目是激勵、喚醒、鼓勵學生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力。在虛擬仿真技術(shù)應用于教學采用“任務驅(qū)動”“項目建設(shè)”等形式,以實踐項目為載體,真實模擬生產(chǎn)實踐活動,將知識點融會貫通于操作過程,如包括知識要點學習和練習、項目分解和互動訓練、崗位要求和職責、實踐技能拓展、創(chuàng)新能力開發(fā)和實踐考核要求等。這樣學生的學習目的明確、思路清晰、參與積極性高,隨時查擺自己的不足,反復練習,積極思考,創(chuàng)造力和創(chuàng)新力得到加強。
依據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學大綱的要求,結(jié)合課程特點、知識點性質(zhì)、和技能培養(yǎng)需要將課程知識點模塊化,進而按照專業(yè)學習需要形成模塊化組,關(guān)聯(lián)多門課程,訓練學生綜合運用所學知識的能力,模塊化為虛擬仿真軟件設(shè)計提供依據(jù)。為了避免資源的浪費,也可以在已有的虛擬仿真資源的基礎(chǔ)上,將課程內(nèi)容進行整合,突出虛擬仿真資源的利用效率,比如,學校較早購進青霉素發(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,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)酵知識點,以一個微生物發(fā)酵工程項目融入青霉素發(fā)酵虛擬仿真教學里,學生學習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點融合貫通。
虛擬仿真技術(shù)作為有效的教學手段,能很好地考查學生知識點的學習和應用能力,配合科學的詳細的賦分系統(tǒng),可作為評價學生學習成果的指標,在軟件的設(shè)計上可以加入一些主觀賦分項目,如學習表現(xiàn)、創(chuàng)新思維、解決問題的能力及浮動項,進一步增加虛擬仿真在學生評價中的比例。
虛擬仿真技術(shù)用于課程教學是大勢所趨,是現(xiàn)代教學信息化發(fā)展的必然趨勢,課程體系的改革要適應現(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),是學校制藥類專業(yè)課程發(fā)展的方向,學校近期申請建立藥品生產(chǎn)虛擬仿真實訓中心,擬建有模擬仿真實訓室、模擬大藥房、制藥技術(shù)實訓基地等,滿足10余門專業(yè)課程的教學要求,隨著仿真中心的建立,課程體系不斷完善,必將更好地服務于制藥類專業(yè)的發(fā)展。