藥品生物技術專業(yè)群虛擬仿真實訓平臺的設計與探索

2019年1月，國務院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》（以下簡稱“職教20條”），強調要“堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，把職業(yè)教育擺在教育改革創(chuàng)新和經濟社會發(fā)展中更加突出的位置”，為新時代職業(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‘互聯(lián)網+職業(yè)教育’發(fā)展需求，運用現(xiàn)代信息技術改進教學方式方法，推進虛擬工廠等網絡學習空間建設和普遍應用”。以專業(yè)群建設為核心，以信息技術為支撐，更好地融入區(qū)域產業(yè)發(fā)展，促進產業(yè)升級，已成為新時代高職教育高質量發(fā)展，高職院校提質增效的共識。為持續(xù)推動面向區(qū)域經濟發(fā)展的職業(yè)教育改革，鄭州職業(yè)技術學院基于河南省高水平專業(yè)群建設規(guī)劃，通過協(xié)同虛擬仿真實訓平臺建設與專業(yè)群建設，構建了“一個目標，兩個轉變，三個模塊，四個層次，五個融合”多模塊、多層次銜接遞進的虛擬仿真實訓平臺，推動了理論教學、實訓教學與虛擬仿真教學一體化，探索了教學過程和考核模式的信息化建設，以期提升虛擬仿真平臺的功能性和教學的有效性，培養(yǎng)更加符合職業(yè)需求的藥品生物技術類高素質技術技能型人才。

一、藥品生物技術專業(yè)群實訓教學的現(xiàn)狀

（一）實訓內容與產業(yè)發(fā)展匹配度低

隨著新冠肺炎疫情的蔓延，全球對生物醫(yī)藥產業(yè)和服務的發(fā)展重視程度持續(xù)增強。生物醫(yī)藥產業(yè)每年都有新規(guī)范、新理論、新技術、新工藝、新設備和新材料進入生產一線，但專業(yè)群實訓教學內容滯后，缺乏完善的動態(tài)實踐教學體系，實訓內容與產業(yè)發(fā)展匹配度低。

（二）實訓場景（環(huán)境）與企業(yè)需求契合度低

高職院校教學實訓場景通常選用的是成熟的工藝和設備，受場地、運營和經費等因素的限制，尚不能滿足生物醫(yī)藥企業(yè)產品的無菌、無污染、質量管理體系完善的特殊實踐要求。生物醫(yī)藥企業(yè)生產周期長、操作復雜、干擾因素多，難以用“校企合作、工學結合”模式直接承擔學生核心職業(yè)技能崗位實訓教學任務。實訓場景與企業(yè)需求契合度低。

（三）實訓資源利用率較低

教師主導的“知識學習+實操訓練”理實一體化教學，實訓資源利用率較低，學生處于被動地位，學習興趣不濃厚。

二、藥品生物技術專業(yè)群虛擬仿真實訓平臺的設計與探索

（一）虛擬仿真實訓平臺的設計

藥品生物產業(yè)相關領域人才需求量最大的是生物制藥企業(yè)和藥學服務行業(yè)，對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、分析檢測技能和藥物調劑及用藥指導技能。針對高職學生理論功底不扎實、操作能力不強、創(chuàng)新能力有限等特點，按照“學生多操作、理實虛相結合、還原工作場景和控制成本”的建設思路，以高素質技術技能型人才培養(yǎng)為目標，由“教、學”為主轉變?yōu)椤敖?、學、做”一體化的教學過程，由“理、實”為主轉變?yōu)椤袄怼?、虛”融合的教學模式，構建了基礎課程的理論可視化與模擬、專業(yè)課程設計與仿真、優(yōu)勢產品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開發(fā)類項目3個模塊，實現(xiàn)職業(yè)素質基礎層、職業(yè)通用能力應用層、職業(yè)專業(yè)能力提高層、職業(yè)綜合能力創(chuàng)新層4個層次培養(yǎng)目標遞進式推進，堅持專業(yè)與產業(yè)、職業(yè)崗位融合，專業(yè)課程內容與職業(yè)標準融合，教學過程與生產過程融合，學歷證書與職業(yè)資格證書融合，職業(yè)教育與終身教育融合的5個融合育人模式。藥品生物技術專業(yè)群構建了“一個目標，兩個轉變，三個模塊，四個層次，五個融合”，以實驗理論為輔、生產實踐實訓為主的虛擬仿真實訓平臺。

（二）虛擬仿真實訓平臺教學資源模塊的建設探索

旨在服務河南省，特別是鄭州市生物醫(yī)藥產業(yè)中的體外診斷試劑、生物制劑、康復器械、衛(wèi)生材料、藥學服務、第三方檢測、中藥現(xiàn)代化等行業(yè)優(yōu)勢領域，借助對優(yōu)勢企業(yè)的調研，聚焦于核心、關鍵崗位嵌套的綜合能力，按照實訓內容教學目標，藥品生物技術專業(yè)群虛擬仿真教學資源模塊對技能重構，搭建了基礎課程的理論可視化與模擬模塊、專業(yè)課程設計與仿真模塊和優(yōu)勢產品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開發(fā)模塊3大模塊。

基礎課程的理論可視化與模擬模塊，整合傳統(tǒng)實訓任務，基于問題，從現(xiàn)象入手，構建新的虛擬仿真實訓項目或任務，創(chuàng)設教學情境，讓學生觀察理論得出過程；專業(yè)課程設計與仿真模塊，針對典型生產過程、生產設備中的具體應用問題，輔助設計、分析驗證，建立對接最新行業(yè)標準、職業(yè)技能、崗位規(guī)范的虛擬仿真實訓項目考核標準，培養(yǎng)學生主動實踐的興趣，提高應用能力；優(yōu)勢產品與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開發(fā)模塊，基于區(qū)域前沿產業(yè)化進程，鼓勵學生綜合訓練、創(chuàng)新設計，促進學生個性化發(fā)展，養(yǎng)成學生的自主實踐能力和創(chuàng)新意識。

（三）虛擬仿真實訓教學的實踐探索

以藥品生物技術專業(yè)群專業(yè)的核心課之一——《藥品生產質量管理規(guī)范》（Good Manufacture Practice of Medical Products，簡稱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、知識點模塊、場景和工藝、仿真設備模塊、人機交互、考核評價。師生均可利用分配賬號登錄，實現(xiàn)課程預約、上機預約、在線問題查詢和考試等功能。

以“阿司匹林片劑”虛擬仿真生產線為例，學生課前通過使用網絡、移動資源平臺和虛擬仿真軟件“線上先學”，教師和學生虛擬仿真實訓室“后教而互動”。借助視、聽、觸等多種感知，學生在虛擬仿真工廠中進行相應操作、驗證和運行，掌握《藥品生產質量管理規(guī)范》藥廠場景、設備、人員和工藝，特別是虛擬的壓片機、制粒機、三維運動混合機、鋁塑包裝機、裝箱機、碼垛機等主要設備的零部件均可拖拽拆分，通過場景和工藝體驗三維動態(tài)全景漫游與交互，可實現(xiàn)不限時空的反復練習?？己宿D變?yōu)橄迺r操作、闖關得分、雙人對抗、小組PK等多種形式，后臺可自動記錄學生學習時長、教師可按操作步驟及操作質量等進行綜合評價。虛擬仿真教學使學生獲得了高度參與感、沉浸感，有效激發(fā)學生的學習興趣和提升學習效果。

三、藥品生物技術專業(yè)群虛擬仿真實訓平臺教學的運行評價

（一）系統(tǒng)運行信息統(tǒng)計

2018年秋季學期，專業(yè)群第一批虛擬仿真實訓教學資源藥房管理、《藥品經營管理規(guī)范》（GSP）、《藥品生產質量管理規(guī)范》、工業(yè)級發(fā)酵工廠4個資源上線。該系統(tǒng)自動生成學情分析報告，數據顯示瀏覽人數近1萬人次，完成實驗人數4 218次，共計287人次登錄系統(tǒng)學習，總計學習時長80 655分鐘，人均學習時長為281.02分鐘。對測試后臺自動生成成績進行分析，測試平均分為93.8分，其中95分以上人數占76.7%（220/287），學習效果良好。

（二）問卷調查結果及反饋

針對藥品生物技術專業(yè)群2016級、2017級、2018級3個年級開展虛擬仿真教學過程。對學生進行抽卷調查，根據學生反饋結果顯示，學生的興趣度由原來的29.5%提高到了87.2%，教學效果良好。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)生理論基礎扎實，熟悉現(xiàn)場工藝，動手能力較強。目前，企業(yè)對鄭州職業(yè)技術學院畢業(yè)生的需求量持續(xù)增加。

四、結語

虛擬仿真實訓平臺建設是一個充實改進、滾動建設、不斷迭代、不斷完善的動態(tài)過程。在今后的虛擬仿真實驗教學探索中，考慮綜合應用VR/AR及裸眼3D技術、3D打印設備、微書、微課等各種信息化教學技術，豐富設備庫和單元操作庫內容，并持續(xù)建設與更新，確保虛擬仿真實訓平臺運行的規(guī)范化和標準化，以便搭建“學分銀行”平臺，暢通人才成長渠道。將虛擬仿真實訓項目與多終端定制App或微信小程序等結合，提供遠程登錄和個性化服務，實現(xiàn)立體化技能訓練，探索職業(yè)教育與終生教育的融合路徑。

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