藥品生物技術(shù)專業(yè)群虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與探索

2019年1月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱“職教20條”），強(qiáng)調(diào)要“堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，把職業(yè)教育擺在教育改革創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中更加突出的位置”，為新時(shí)代職業(yè)教育改革發(fā)展制定了總體方略?！奥毥?0條”第一次提出要“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，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用”。以專業(yè)群建設(shè)為核心，以信息技術(shù)為支撐，更好地融入?yún)^(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，已成為新時(shí)代高職教育高質(zhì)量發(fā)展，高職院校提質(zhì)增效的共識(shí)。為持續(xù)推動(dòng)面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的職業(yè)教育改革，鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院基于河南省高水平專業(yè)群建設(shè)規(guī)劃，通過(guò)協(xié)同虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)與專業(yè)群建設(shè)，構(gòu)建了“一個(gè)目標(biāo)，兩個(gè)轉(zhuǎn)變，三個(gè)模塊，四個(gè)層次，五個(gè)融合”多模塊、多層次銜接遞進(jìn)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，推動(dòng)了理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)與虛擬仿真教學(xué)一體化，探索了教學(xué)過(guò)程和考核模式的信息化建設(shè)，以期提升虛擬仿真平臺(tái)的功能性和教學(xué)的有效性，培養(yǎng)更加符合職業(yè)需求的藥品生物技術(shù)類高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

一、藥品生物技術(shù)專業(yè)群實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)發(fā)展匹配度低

隨著新冠肺炎疫情的蔓延，全球?qū)ι镝t(yī)藥產(chǎn)業(yè)和服務(wù)的發(fā)展重視程度持續(xù)增強(qiáng)。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)每年都有新規(guī)范、新理論、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料進(jìn)入生產(chǎn)一線，但專業(yè)群實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容滯后，缺乏完善的動(dòng)態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)發(fā)展匹配度低。

（二）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景（環(huán)境）與企業(yè)需求契合度低

高職院校教學(xué)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景通常選用的是成熟的工藝和設(shè)備，受場(chǎng)地、運(yùn)營(yíng)和經(jīng)費(fèi)等因素的限制，尚不能滿足生物醫(yī)藥企業(yè)產(chǎn)品的無(wú)菌、無(wú)污染、質(zhì)量管理體系完善的特殊實(shí)踐要求。生物醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜、干擾因素多，難以用“校企合作、工學(xué)結(jié)合”模式直接承擔(dān)學(xué)生核心職業(yè)技能崗位實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景與企業(yè)需求契合度低。

（三）實(shí)訓(xùn)資源利用率較低

教師主導(dǎo)的“知識(shí)學(xué)習(xí)+實(shí)操訓(xùn)練”理實(shí)一體化教學(xué)，實(shí)訓(xùn)資源利用率較低，學(xué)生處于被動(dòng)地位，學(xué)習(xí)興趣不濃厚。

二、藥品生物技術(shù)專業(yè)群虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與探索

（一）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

藥品生物產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域人才需求量最大的是生物制藥企業(yè)和藥學(xué)服務(wù)行業(yè)，對(duì)高職人才所需主要核心技能為發(fā)酵制藥技能、藥物分離技能、分析檢測(cè)技能和藥物調(diào)劑及用藥指導(dǎo)技能。針對(duì)高職學(xué)生理論功底不扎實(shí)、操作能力不強(qiáng)、創(chuàng)新能力有限等特點(diǎn)，按照“學(xué)生多操作、理實(shí)虛相結(jié)合、還原工作場(chǎng)景和控制成本”的建設(shè)思路，以高素質(zhì)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，由“教、學(xué)”為主轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖?、學(xué)、做”一體化的教學(xué)過(guò)程，由“理、實(shí)”為主轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄?、?shí)、虛”融合的教學(xué)模式，構(gòu)建了基礎(chǔ)課程的理論可視化與模擬、專業(yè)課程設(shè)計(jì)與仿真、優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開(kāi)發(fā)類項(xiàng)目3個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)職業(yè)素質(zhì)基礎(chǔ)層、職業(yè)通用能力應(yīng)用層、職業(yè)專業(yè)能力提高層、職業(yè)綜合能力創(chuàng)新層4個(gè)層次培養(yǎng)目標(biāo)遞進(jìn)式推進(jìn)，堅(jiān)持專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、職業(yè)崗位融合，專業(yè)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融合，教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程融合，學(xué)歷證書(shū)與職業(yè)資格證書(shū)融合，職業(yè)教育與終身教育融合的5個(gè)融合育人模式。藥品生物技術(shù)專業(yè)群構(gòu)建了“一個(gè)目標(biāo)，兩個(gè)轉(zhuǎn)變，三個(gè)模塊，四個(gè)層次，五個(gè)融合”，以實(shí)驗(yàn)理論為輔、生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)為主的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

（二）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)資源模塊的建設(shè)探索

旨在服務(wù)河南省，特別是鄭州市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中的體外診斷試劑、生物制劑、康復(fù)器械、衛(wèi)生材料、藥學(xué)服務(wù)、第三方檢測(cè)、中藥現(xiàn)代化等行業(yè)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，借助對(duì)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的調(diào)研，聚焦于核心、關(guān)鍵崗位嵌套的綜合能力，按照實(shí)訓(xùn)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)，藥品生物技術(shù)專業(yè)群虛擬仿真教學(xué)資源模塊對(duì)技能重構(gòu)，搭建了基礎(chǔ)課程的理論可視化與模擬模塊、專業(yè)課程設(shè)計(jì)與仿真模塊和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開(kāi)發(fā)模塊3大模塊。

基礎(chǔ)課程的理論可視化與模擬模塊，整合傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，基于問(wèn)題，從現(xiàn)象入手，構(gòu)建新的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目或任務(wù)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生觀察理論得出過(guò)程；專業(yè)課程設(shè)計(jì)與仿真模塊，針對(duì)典型生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)設(shè)備中的具體應(yīng)用問(wèn)題，輔助設(shè)計(jì)、分析驗(yàn)證，建立對(duì)接最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)技能、崗位規(guī)范的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的興趣，提高應(yīng)用能力；優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開(kāi)發(fā)模塊，基于區(qū)域前沿產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，鼓勵(lì)學(xué)生綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，養(yǎng)成學(xué)生的自主實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（三）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)踐探索

以藥品生物技術(shù)專業(yè)群專業(yè)的核心課之一——《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（Good Manufacture Practice of Medical Products，簡(jiǎn)稱GMP）的虛擬仿真資源為例。該課程包括6大系統(tǒng)模塊：3D慕課模塊、知識(shí)點(diǎn)模塊、場(chǎng)景和工藝、仿真設(shè)備模塊、人機(jī)交互、考核評(píng)價(jià)。師生均可利用分配賬號(hào)登錄，實(shí)現(xiàn)課程預(yù)約、上機(jī)預(yù)約、在線問(wèn)題查詢和考試等功能。

以“阿司匹林片劑”虛擬仿真生產(chǎn)線為例，學(xué)生課前通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)資源平臺(tái)和虛擬仿真軟件“線上先學(xué)”，教師和學(xué)生虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室“后教而互動(dòng)”。借助視、聽(tīng)、觸等多種感知，學(xué)生在虛擬仿真工廠中進(jìn)行相應(yīng)操作、驗(yàn)證和運(yùn)行，掌握《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》藥廠場(chǎng)景、設(shè)備、人員和工藝，特別是虛擬的壓片機(jī)、制粒機(jī)、三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)、鋁塑包裝機(jī)、裝箱機(jī)、碼垛機(jī)等主要設(shè)備的零部件均可拖拽拆分，通過(guò)場(chǎng)景和工藝體驗(yàn)三維動(dòng)態(tài)全景漫游與交互，可實(shí)現(xiàn)不限時(shí)空的反復(fù)練習(xí)?？己宿D(zhuǎn)變?yōu)橄迺r(shí)操作、闖關(guān)得分、雙人對(duì)抗、小組PK等多種形式，后臺(tái)可自動(dòng)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、教師可按操作步驟及操作質(zhì)量等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。虛擬仿真教學(xué)使學(xué)生獲得了高度參與感、沉浸感，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)習(xí)效果。

三、藥品生物技術(shù)專業(yè)群虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)的運(yùn)行評(píng)價(jià)

（一）系統(tǒng)運(yùn)行信息統(tǒng)計(jì)

2018年秋季學(xué)期，專業(yè)群第一批虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源藥房管理、《藥品經(jīng)營(yíng)管理規(guī)范》（GSP）、《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》、工業(yè)級(jí)發(fā)酵工廠4個(gè)資源上線。該系統(tǒng)自動(dòng)生成學(xué)情分析報(bào)告，數(shù)據(jù)顯示瀏覽人數(shù)近1萬(wàn)人次，完成實(shí)驗(yàn)人數(shù)4 218次，共計(jì)287人次登錄系統(tǒng)學(xué)習(xí)，總計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)80 655分鐘，人均學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)為281.02分鐘。對(duì)測(cè)試后臺(tái)自動(dòng)生成成績(jī)進(jìn)行分析，測(cè)試平均分為93.8分，其中95分以上人數(shù)占76.7%（220/287），學(xué)習(xí)效果良好。

（二）問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果及反饋

針對(duì)藥品生物技術(shù)專業(yè)群2016級(jí)、2017級(jí)、2018級(jí)3個(gè)年級(jí)開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)過(guò)程。對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽卷調(diào)查，根據(jù)學(xué)生反饋結(jié)果顯示，學(xué)生的興趣度由原來(lái)的29.5%提高到了87.2%，教學(xué)效果良好。特別是就業(yè)于區(qū)域龍頭生物醫(yī)藥企業(yè)的畢業(yè)生離職率在8.5%以下，遠(yuǎn)低于其他高校。企業(yè)普遍反映本專業(yè)的畢業(yè)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)工藝，動(dòng)手能力較強(qiáng)。目前，企業(yè)對(duì)鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生的需求量持續(xù)增加。

四、結(jié)語(yǔ)

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)充實(shí)改進(jìn)、滾動(dòng)建設(shè)、不斷迭代、不斷完善的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在今后的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索中，考慮綜合應(yīng)用VR/AR及裸眼3D技術(shù)、3D打印設(shè)備、微書(shū)、微課等各種信息化教學(xué)技術(shù)，豐富設(shè)備庫(kù)和單元操作庫(kù)內(nèi)容，并持續(xù)建設(shè)與更新，確保虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)運(yùn)行的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，以便搭建“學(xué)分銀行”平臺(tái)，暢通人才成長(zhǎng)渠道。將虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與多終端定制App或微信小程序等結(jié)合，提供遠(yuǎn)程登錄和個(gè)性化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)立體化技能訓(xùn)練，探索職業(yè)教育與終生教育的融合路徑。

本文來(lái)源：《黃河.黃土.黃種人》：http://12-baidu.cn/w/xf/26540.html