淺析新時代下虛擬實踐的制藥安全教學

花爾并

(天津科技大學生物工程學院，天津 300457)

為了減少新冠病毒引起的肺炎對正常教學的沖擊，根據教育部關于在疫情防控期間要求各高校應充分利用在線課程教學資源，依托各級各類在線課程平臺、校內網絡學習空間等，保證疫情防控期間教學進度和教學質量[1]，以及教育部開展的國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作，深化信息技術與教育教學深度融合的指導方針[2]。我們對制藥工程專業的《制藥過程安全與環保》課程提出相應的教學改進和擴充[3]，除了充分利用線上教學資源“雨課堂”開展線上理論教學外[4]，對制藥生產企業進行生產安全的實地實習觀摩教學內容，采取了安全實例虛擬仿真模式的教學思路，利用虛擬仿真的生產安全環境[5]，提供逼真的安全操作步驟和生產安全環境，使學生熟悉安全操作和流程以及生產環境，彌補在疫情期間不能到實地進行生產安全操作的教學內容，并在一定程度上可以有效地避免傳統實地實習的安全隱患，提供并適應疫情期間的安全生產的教學發展的需要。

1 本課程教學中存在的問題

1.1 思政教育明顯不足

習近平主席在全國教育大會上指出“培養什么人，是教育的首要問題。我國是中國共產黨領導的社會主義國家，這就決定了我們的教育必須把培養社會主義建設者和接班人作為根本任務，培養一代又一代擁護中國共產黨領導和我國社會主義制度、立志為中國特色社會主義奮斗終身的有用人才”[6]。在以往的授課中，教師只注重專業知識的傳播，忽略或者輕視課堂上學生思想工作的教育。

1.2 教學內容單調，實踐環節缺乏

制藥工程是工科院校制藥專業本科生的一門重要的課程，通過掌握藥品生產工藝的開發，設計和質量管理等方面的專業知識，并利用藥品生產質量管理規范解決藥品生產過程中的生產工程技術問題，實現藥品規模化生產和過程管理。培養學生的生產安全和規范意識是《制藥過程安全與環保》課程的重點和關鍵。由于該課程教學內容繁雜，課時有限，概念抽象難懂，是一門制藥本科專業較新設立的課程，很多院校以講解基礎理論知識為主線，而對該課程實踐教學環節的重要性認識不夠，許多教師也只能重點放在了理論教學，尤其是在疫情期間由于課外實踐場所的限制，導致輕視或者忽略實踐教學對學生安全技能培養的教學環節。

2 教學方式改進

2.1 增加課堂思政教育

在《制藥過程安全與環保》課程授課中開展思政教育，使學生在學習制藥安全與環保的專業知識的同時接受正確的社會主義核心價值觀的思想教育，幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，增強學生的憲法法治與職業道德意識，培養學生愛國情懷和奉獻精神具有社會主義新時代教學育人要求的重要性和必要性。

2.2 增加虛擬實踐環節

為了彌補《制藥過程安全與環保》課程中實踐環節的缺乏，我們利用仿真技術模擬制藥企業典型的生產設備如高壓氫化釜，常減壓蒸餾裝置等可能發生著火，爆炸泄露等生產事故場景以及典型的制藥生產突發事件的應急處理的仿真實例，為學生在線提供校內實訓及企業實習所不易進行的事例和應急訓練，培養學生對危險事故的事先判斷能力及分析應變能力。這種虛擬仿真實例教學避免了重理論，輕實踐的短板，而且高度貼近現代制藥企業的運行情況，真正達到了將工廠搬到課堂的教學效果，使學生真正達到應用掌握而非僅停留在片面的認知狀態上。

通過真實事故模擬場景演練，使學生主要掌握制藥生產中氫化，氧化，鹵化生產過程事故的預測，預防和緊急處理預案，培養生產突發事件應急處理能力，以及了解制藥生產過程中的廢水，廢氣，廢渣的綜合處理，培養學生的安全環保意識，熟悉制藥法律，法規及標準規范。通過整合動畫視頻，圖文等多種教學資源，始終突出以安全問題為導向，通過線上模擬仿真實例，進行事故場景式的體驗，提出相關生產故障危險及應急預案。以虛擬現實的形式逼真再現生產事故情景，讓學生通過扮演生產車間的組長，操作工等角色在事故場景中進行應急事故訓練。

2.3 典型案例教學

通過選擇具有實踐性的真實的案例，利用仿真模擬使學生有身臨其境的感覺，能夠使學生更準確地分析生產風險產生的直接原因和間接原因，并推斷采取什么有效措施能夠預防和避免生產風險的發生。兩個學時的課堂為一個單元組織教學，第一個學時講授思政教育和安全生產理論課，第二個學時利用模擬演示相應的生產安全實例，并將學生分成三個小組的進行課堂討論，第一組要求找出帶來安全風險的直接原因和間接原因，第二組提出采取什么風險防范措施可以避免或者減少安全風險。第三組對如何全面有效防治安全風險進行歸納總結，教師最后再進行分析講解和原因措施的判斷。例如，加氫反應中由于高溫，氫氣泄漏，高溫高壓設備缺陷帶來的爆炸事故頻頻發生。在課堂教學中選用某企業催化加氫反應的氫化釜發生爆炸為實例演示。三組學生觀看案例后，每組分別開展各自的安全風險分析和防范措施工作，課堂上學生對尋找和解決問題的表現出非常濃厚的興趣，提出各式各樣的直接和間接原因和相應的解決方案。課堂氣氛異常活躍，最后，教師根據學生們提出的問題和放案進行逐一分析判斷講解，篩選出直接原因是設備的缺陷，氫氣泄露、房頂封閉，缺乏可燃氣體濃度檢測報警裝置；而間接因素是由于操作人員安全意識淡薄、操作程序不明確，工人誤操作。課堂上學生深刻認識到由于這些失誤甚至是小的失誤就會直接導致的不可挽回的經濟損失和人員傷亡的沉痛教訓。課堂模擬演示教學形象生動，學生們在感官視覺感受下，心靈也受到震撼，教學效果非常理想。與傳統的授課比較，這種模擬實例教學能引導學生參與到課堂案例的分析和討論中，極大地活躍課堂氣氛，提高了學生課堂參與度和學習熱情，能夠使學生對課堂所學理論知識進一步加深理解和應用，極大地改善教學效果，明顯地提高了教學質量[7]，并培養了學生們的團隊協作精神。

3 結 語

針對《制藥過程安全與環保》課程教學中存在的問題，通過課堂上增添的思政教育，培養學生的社會主義的愛國情懷和職業道德；通過增加虛擬實踐環節的教學方式以及改進課堂教學中安全生產中的角色扮演和對事故的發現和妥善處理，較大程度激發學生的學習興趣，調動學生的學習主動性，增強事故危機意識和果斷應急處理實際問題能力，以及團隊的協作精神，最大程度地保證疫情期間的安全生產教育的教學發展的需要。只有通過不斷的課堂教學改革和發展，才能滿足社會主義新時代對教學育人的要求，培養具有社會主義核心價值觀的高素質的技術人才，讓生產安全和環境保護的警鐘長鳴。