摘 要:青霉素生產仿真:能彌補制藥設備不夠,實驗實訓場地有限的局勢;能很好地幫助對青霉素發(fā)酵理論學識的理解和消化;有助于合理地安排教學內容,循序層次性傳授青霉素生產方法原理與模擬操作技巧,充分調動學生學習知識的積極性和主動性,從而取得良好的教學效果。
關鍵詞:青霉素生產 仿真 模擬操作 效果
中圖分類號:G252.7-4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(a)-0151-02
制藥企業(yè)在生物制藥方面發(fā)展迅速,且在應用領域擴大,制藥發(fā)酵要有先進的制造技術與一大批掌握先進制造技術的人才作為支撐。我校生物制藥技術專業(yè)要適應市場需求,培養(yǎng)操作型人才,以滿足制藥企業(yè)發(fā)展對人才的需求。
我校力求培養(yǎng)學生的職業(yè)操作技能,盡力縮短學生和職業(yè)崗位之間的距離,生物制藥技術課程是培養(yǎng)職業(yè)技能的一個重點,本課程有實踐性強和知識抽象的特點,如何運用現代化教學手段、夯實教學內容、改變教學方法,是開設仿真類課程所能承擔的重要任務。
我?,F有制藥實訓基地制藥發(fā)酵設備有限,加上參加實訓的學生數量逐年增加,GMP制藥企業(yè)無法滿足學生的實習,為了提高實驗、實訓、實習質量,使學生能更好的學練結合,我校在2012年購進了青霉素生產仿真系統,構建了青霉素生產仿真實驗室,用于學生制藥企業(yè)發(fā)酵仿真模擬操作。青霉素生產仿真是一門建立在儀器分析、計算機基礎、微生物技術、發(fā)酵工藝技術、制藥設備等多學科的綜合性課程,是一種模擬操作實踐的學習;依托學校先進的教學軟件、硬件配置,將青霉素生產仿真進行有機的結合,并在課程實訓教學活動中進行了產品生產實踐,取得了顯著的效果。
1 仿真可以彌補制藥設備不足,實訓場地有限;模擬互動擴展到其他專業(yè),提高制藥操作能力
制藥發(fā)酵設備貴,體積較大,按照學校目前制藥系和生物制藥專業(yè)每級約10個班(每班50人計),進行176課時的制藥實習,10個班級人均只有8學時的崗位群的操作實習,目前學校制藥設備有14個崗位群,7~8人均一個崗位群。為保證人人動手能力,按2人8學時一個崗位計算,約需25臺設備每個崗位,按約10萬/每臺,僅僅制藥設備的資金就需上千萬,這是一般的職業(yè)學校難以承受的。
我校是以藥學類的專業(yè)為主,制藥實訓基地目前只能滿足制藥系的一些專業(yè),學校的藥劑、中藥類、藥檢類的專業(yè)都無法訓練制藥過程教學。若每周安排4課時青霉素生產仿真的上機操作,由于在計算機上是三維動態(tài)仿真,操作方法及參數設置、使用同真實設備基本一致,并能進行模擬手動練習,最后進行產品質量的評價,學生同樣有任務完成的興奮感,并且每個同學的產品質量都不相同,也有同學之間的差異感。所以建立一個滿足同時100人的青霉素生產仿真實驗室,每臺電腦按4000元計算,則只要40萬,且達到一機一人的目標,即使失誤操作也不會損壞制藥設備、危及人員安全,仿真同樣起到真實的教學效果。這樣不僅可以減少制藥系每個班上制藥實訓基地的實習時間,還能讓藥劑系等其他系的學生模擬操作制藥生產,且減少制藥設備的數量與制藥設備占用的場所,不僅使全校每個學生都增加了制藥實訓的機會和課時,而且教師可以對不同層次的學生進行巡回指導與訓練,教學效果明顯提高。
2 仿真系統能有效地結合理論的學習,幫助加深對理論基礎知識的理解
通過第一方面學習青霉素生產工藝過程,知道通過11步完成產品的生產,每點擊一個色彩明亮的畫面可以進入工藝操作的要點和設置參數,感覺讓你玩游戲一樣總想過關,看看自己最后設計的參數生產出的產品是個什么樣的產品,是不是達到了預想的要求和結果。
通過第二方面學習發(fā)酵液的預處理和過濾,觀察生產青霉素發(fā)酵5大參數和工藝設置條件,學會參數的編制和要求,閥門的開啟和控制流量等問題都是生產過程中的控制點。
第三方面的學習青霉素精制,認知設備的名稱如:過濾器、真空干燥機、發(fā)酵罐等設備,會看懂產品生產過程的流向。
3 合理地安排教學內容,逐漸掌握理論知識與操作技巧
在沒有仿真教學時,青霉素生產認識是很模糊的,上課的內容是懂非懂,學生的上課積極性很差,上課睡覺一大片,教學效果很差。
通過本仿真訓練,學生能看懂青霉素生產工藝流程圖,考試時能繪制青霉素生產工藝流程圖或箭頭圖,還能操作生產過程的質量標準和在線質量控制點,并能通過三次反復仿真訓練基本能模擬生產出合格的青霉素產品。
仿真訓練中感覺認識設備形態(tài)、設備的大小及設備參數;知道青霉素生產的主要設備名稱。課后訓練模擬采購青霉素生產設備,滿足GMP要求,使學生基本能拿下青霉素生產流水線的設備。
本課程可以完成部分基礎化學技術、微生物技術、生物化學、儀器分析、生物藥物生產的理論和實驗實訓教學,掌握青霉素發(fā)酵工藝和設備、發(fā)酵的基本原理、發(fā)酵的方法、發(fā)酵過程中的控制、發(fā)酵儀表的使用和維護的技巧,為以后自主解決青霉素發(fā)酵工藝過程的監(jiān)控和參數的調節(jié)、分析參數、調控參數打下堅實的基礎。
本仿真教學以學生動手能力為主,以生產產品為最終目的,學生學習為中心,教師只是導演和輔導員,大大提高了學生學習的主動性、自主性、創(chuàng)造性、完成產品的成就感。顯然,青霉素仿真軟件在教學中發(fā)揮了極其重要的作用,因此我們要不斷完善并充分利用這一有效資源,讓它大大提高教學效果,盡量滿足零距離上崗的期望。
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