馬小雙，常 征，高明菊，李付惠，黃再強

（文山學院 三七醫(yī)藥學院，云南 文山 663099）

近年來，隨著教育改革的持續(xù)推進，社會經濟的高速發(fā)展，應用型高校制藥工程專業(yè)的教學設計逐漸由傳統(tǒng)的“照本宣科”模式向基于OBE（outcomes-based education）理念的教學模式轉變。OBE教育理念強調以成果為導向，注重培養(yǎng)學生能力，并對學生學習效果進行評價[1]。制藥工程是化學、生物學、藥學和工程學等學科交叉滲透而形成的一門工科背景專業(yè)，是適應現代經濟和醫(yī)藥產業(yè)需求而產生的[2]。制藥工程專業(yè)設立的目標是培養(yǎng)適應我國醫(yī)藥產業(yè)建設和發(fā)展的藥學類人才，要求學生具備良好的專業(yè)知識、創(chuàng)新能力以及工程技術能力，并能在制藥類相關企事業(yè)單位從事藥物研發(fā)和教學實踐等方面的工作[3]。在接軌國際人才培養(yǎng)標準同時，如何更有效提升制藥工程專業(yè)畢業(yè)生未來能力，適應社會需求，成為應用型高校亟須解決的主要矛盾。在網絡技術、多媒體技術、數字仿真等科學技術的迅猛發(fā)展背景下，虛擬仿真技術在制藥工程教學中的運用無疑成為解決這一矛盾的有力抓手。文章結合本專業(yè)實際教學經驗通過查閱、參考相關文獻資料后，對基于OBE理念的制藥工程教育中虛擬仿真實驗室建設思考分析如下。

1 認識OBE理念及特點

1.1 OBE理念

OBE是成果導向教育英文縮寫，20世紀90年代在北美最早發(fā)展起來，并應用于工程教育領域，是一種以學生的學習成果為導向的教育理念。OBE理念要求從預期成果出發(fā)，反向推導各類專業(yè)課程為滿足目標達成而需要的知識、能力和素質要求，將課程的設置放在專業(yè)人才培養(yǎng)的預期成果導向之下[4]。

1.2 特點

在這一教學模式之下， 教師由傳統(tǒng)的知識講授者變成了教學的引導者，教師需要以學生為主體[5]。始終堅持學生的中心地位，學習成果的目標導向，教師作為學生學習過程的指導者和輔助者，著重對學生自主思考、自主鉆研、自主學習、自主解決問題能力的培養(yǎng)，確保學生在學習過程中對于實質技能和素養(yǎng)的掌握與提升，而不僅僅是在此過程中理論知識和內容的量化積累[6]。將理論知識靈活的應用于實踐，形成學生的自身技能，服務于行業(yè)、市場和社會需求，是這一模式下應用型高校的人才培養(yǎng)目標和方向。

2 虛擬仿真技術簡介

虛擬仿真（Virtual Reality）實際上是一種可創(chuàng)建和體驗虛擬世界（ Virtual World） 的計算機系統(tǒng)[7]。利用計算機系統(tǒng)生成的模擬環(huán)境再現現實世界，用戶通過與計算機的虛擬系統(tǒng)交流互動，形成類似真實的感受，計算機系統(tǒng)再根據用戶與虛擬環(huán)境交流所產生的各種反應形成相應數據反饋到用戶，從而形成較為逼真和及時的現實感受，產生類似現實實踐的身心體驗。

3 基于OBE理念的制藥工程虛擬仿真實驗室建設必要性

雖然每年國內高校有大量制藥工程專業(yè)畢業(yè)生，但仍無法滿足藥企的需求，究其原因是畢業(yè)生水平參差不齊，理論基礎薄弱，同時因缺乏工程實踐能力，沒有工程意識，面對實際問題，缺少切實可行的解決方法[8]?；贠BE理念的制藥工程專業(yè)教育的最終目標是根據制藥工程專業(yè)特點，在實現專業(yè)目標的過程中使畢業(yè)生具備為自身創(chuàng)造價值的能力，促進行業(yè)、企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和技術進步的能力，服務社會經濟發(fā)展的能力。針對制藥工程專業(yè)學生培養(yǎng)過程中存在的諸多問題，研究建立集實驗、實訓于一體的智能化虛擬仿真實驗室，對夯實學生理論及實踐技能基礎，提升基于OBE理念的制藥工程專業(yè)教學效果具有極大促進作用。

4 基于OBE理念的制藥工程虛擬仿真實驗室建設的意義

4.1 解決教師隊伍缺乏行業(yè)實踐經驗問題

制藥工程專業(yè)的專任教師大多由基礎理論型和學科型的教育轉型，普遍存在著重基礎理論研究，輕應用與實踐技能以及實踐能力較低的不足[9]。近年來，因地方高?？焖侔l(fā)展，急需壯大教師隊伍，大量“從校門到校門”高學歷青年教師被引進，這些教師雖然基礎知識、理論較強，但因自身社會、企業(yè)實踐等經驗欠缺，導致在教學中實現OBE教學理念困難。教師可以通過虛擬仿真實驗室先期開展各種實驗實踐研究，彌補自身社會、企業(yè)實踐等經驗欠缺的問題，以更好地指導學生完成學習及各種實訓。

4.2 解決校內實訓不夠，理論與實踐結合不好，影響學習效果問題

制藥工程專業(yè)包含化學、生物學、藥學和工程學等多學科知識，很多理論知識需要通過實驗實踐方式來理解和加深印象，但因一些實驗實踐風險大、消耗多、花費高及部分教師本身尚無法有效完成，導致學生知識點掌握不夠全面和過硬，難以滿足社會行業(yè)需求。通過虛擬仿真實驗室，可以降低學生實驗、實訓風險，降低實驗藥品、器械損耗，可以節(jié)約實驗、實訓成本，同時讓學生通過模擬實踐更直觀地理解和掌握課本上枯燥的理論知識，同時激發(fā)學生學習熱情，提高學習效果，完成教學目標。

4.3 解決校外實習實訓落實不夠問題

制藥生產涉及的化學物質和原料存在較大的安全隱患，如易燃、易爆、有毒等，且一些藥物的生產條件非?？量?，直接進行生產的危險性大，一旦運行出現問題，后果不堪設想[10]。教學的成本以及因培訓不到位而造成車間污染的可能性增高，實習單位沒有能力也沒有意愿接納人數眾多的在校學生進入車間進行實際的動手操作，多數情況下，學生只能在走廊上參觀見習，聽講解、提問題，實習的效果很難得到保證，完全無法充分體現實習環(huán)節(jié)的教學目標[11]。通過虛擬仿真實驗室的建立，可以完成學生進入企業(yè)前的實訓培訓，使學生提前了解生產設備結構、性能，熟悉操作流程，熟悉制備流程等，增強安全生產意識，避免因受制于制藥企業(yè)GMP（good manufacturing practice）管理要求，無法進入潔凈、安全要求高的生產區(qū)域進行實訓實習的尷尬。

4.4 通過虛擬仿真實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新改進能力

虛擬仿真操作過程，除了可以完成既定的操作外，也可以讓學生根據自己對知識的理解和掌握程度，修改設備參數和實驗藥品等完成按照個人想法的一系列操作，或者是教師根據一些生產過程中出現的問題，啟發(fā)學生完成一系列針對性問題解決方案嘗試。因為是虛擬仿真操作，學生不必擔心因實驗失敗或數據不合理等造成真實的實驗藥品消耗、設備損壞、危險性等一系列問題，既降低了實驗成本，確保了實驗安全，更主要的是通過反復實驗驗證，深化了學生對工藝流程、設備運行、流程選擇、參數優(yōu)化、風險控制等深層次知識的理解，提升了學生在制藥工程行業(yè)中的創(chuàng)新改進能力和解決復雜工程問題的能力。

5 基于OBE理念的制藥工程虛擬仿真實驗室建設的措施與應用

在設計前責成軟件公司的開發(fā)團隊必須充分調研了解企業(yè)和實驗室使用對象（教師與學生）需求，設計團隊、使用對象、企業(yè)之間要建立及時有效的溝通互動平臺，共同制定指導思想和應用內容，要能充分體現專業(yè)特點和行業(yè)技術工藝，從而使軟件既滿足基于OBE理念的制藥工程教學普遍要求，又滿足使用者的針對性需求。

實驗室建成投入應用后，除常規(guī)運轉維護外，開發(fā)團隊還要引導使用者形成正確的實驗室使用觀念與使用流程，避免因“游戲化”等錯誤觀念及使用流程認識偏差、不足等影響應用積極性。同時還要不斷收集使用者的各種反饋信息，了解行業(yè)發(fā)展需求，及時對系統(tǒng)進行升級改造，不斷提升實驗室在制藥工程教學中的作用。

6 結語

制藥工程對從業(yè)人員的知識、技能以及設備、生產環(huán)境有著極高要求。同時因為其特殊性，該行業(yè)的發(fā)展壯大對地方乃至整個社會的發(fā)展具有強大的促進作用，因此，基于OBE理念的制藥工程專業(yè)教育教學意義深遠。通過以學生實驗、實訓能力提升、創(chuàng)造思維培養(yǎng)等方向建立虛擬仿真實驗室，可以增強教師教學趣味性，學生學習主動性，極大地解決制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的諸多問題，從而實現基于OBE理念的制藥工程教育教學目標，培養(yǎng)出具備為自身創(chuàng)造價值能力，具備促進行業(yè)、企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和技術進步能力，能夠服務社會經濟發(fā)展的制藥工程人才。當然，我們在使用實踐中也要注意其存在的不足，限于目前技術水平，模擬系統(tǒng)不能完全取代教師教學及所有實際操作和實習實訓，必須有機結合；同時還要避免使用過程中部分教師學生對系統(tǒng)的認識偏差，形成模擬操作的“游戲化”印象，造成實驗、生產實際操作過程中不夠嚴肅、認真的態(tài)度。只有揚長避短，真正發(fā)揮好其輔助作用，才能有效提升教學質量。