淺析新時代下虛擬實踐的制藥安全教學(xué)

花爾并

(天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院，天津 300457)

為了減少新冠病毒引起的肺炎對正常教學(xué)的沖擊，根據(jù)教育部關(guān)于在疫情防控期間要求各高校應(yīng)充分利用在線課程教學(xué)資源，依托各級各類在線課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，保證疫情防控期間教學(xué)進度和教學(xué)質(zhì)量[1]，以及教育部開展的國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)工作，深化信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的指導(dǎo)方針[2]。我們對制藥工程專業(yè)的《制藥過程安全與環(huán)?！氛n程提出相應(yīng)的教學(xué)改進和擴充[3]，除了充分利用線上教學(xué)資源“雨課堂”開展線上理論教學(xué)外[4]，對制藥生產(chǎn)企業(yè)進行生產(chǎn)安全的實地實習(xí)觀摩教學(xué)內(nèi)容，采取了安全實例虛擬仿真模式的教學(xué)思路，利用虛擬仿真的生產(chǎn)安全環(huán)境[5]，提供逼真的安全操作步驟和生產(chǎn)安全環(huán)境，使學(xué)生熟悉安全操作和流程以及生產(chǎn)環(huán)境，彌補在疫情期間不能到實地進行生產(chǎn)安全操作的教學(xué)內(nèi)容，并在一定程度上可以有效地避免傳統(tǒng)實地實習(xí)的安全隱患，提供并適應(yīng)疫情期間的安全生產(chǎn)的教學(xué)發(fā)展的需要。

1 本課程教學(xué)中存在的問題

1.1 思政教育明顯不足

習(xí)近平主席在全國教育大會上指出“培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題。我國是中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的社會主義國家，這就決定了我們的教育必須把培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人作為根本任務(wù)，培養(yǎng)一代又一代擁護中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)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(yè)知識的傳播，忽略或者輕視課堂上學(xué)生思想工作的教育。

1.2 教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，實踐環(huán)節(jié)缺乏

制藥工程是工科院校制藥專業(yè)本科生的一門重要的課程，通過掌握藥品生產(chǎn)工藝的開發(fā)，設(shè)計和質(zhì)量管理等方面的專業(yè)知識，并利用藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范解決藥品生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)工程技術(shù)問題，實現(xiàn)藥品規(guī)?；a(chǎn)和過程管理。培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)安全和規(guī)范意識是《制藥過程安全與環(huán)保》課程的重點和關(guān)鍵。由于該課程教學(xué)內(nèi)容繁雜，課時有限，概念抽象難懂，是一門制藥本科專業(yè)較新設(shè)立的課程，很多院校以講解基礎(chǔ)理論知識為主線，而對該課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性認識不夠，許多教師也只能重點放在了理論教學(xué)，尤其是在疫情期間由于課外實踐場所的限制，導(dǎo)致輕視或者忽略實踐教學(xué)對學(xué)生安全技能培養(yǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)。

2 教學(xué)方式改進

2.1 增加課堂思政教育

在《制藥過程安全與環(huán)?！氛n程授課中開展思政教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)制藥安全與環(huán)保的專業(yè)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(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，增強學(xué)生的憲法法治與職業(yè)道德意識，培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷和奉獻精神具有社會主義新時代教學(xué)育人要求的重要性和必要性。

2.2 增加虛擬實踐環(huán)節(jié)

為了彌補《制藥過程安全與環(huán)?！氛n程中實踐環(huán)節(jié)的缺乏，我們利用仿真技術(shù)模擬制藥企業(yè)典型的生產(chǎn)設(shè)備如高壓氫化釜，常減壓蒸餾裝置等可能發(fā)生著火，爆炸泄露等生產(chǎn)事故場景以及典型的制藥生產(chǎn)突發(fā)事件的應(yīng)急處理的仿真實例，為學(xué)生在線提供校內(nèi)實訓(xùn)及企業(yè)實習(xí)所不易進行的事例和應(yīng)急訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生對危險事故的事先判斷能力及分析應(yīng)變能力。這種虛擬仿真實例教學(xué)避免了重理論，輕實踐的短板，而且高度貼近現(xiàn)代制藥企業(yè)的運行情況，真正達到了將工廠搬到課堂的教學(xué)效果，使學(xué)生真正達到應(yīng)用掌握而非僅停留在片面的認知狀態(tài)上。

通過真實事故模擬場景演練，使學(xué)生主要掌握制藥生產(chǎn)中氫化，氧化，鹵化生產(chǎn)過程事故的預(yù)測，預(yù)防和緊急處理預(yù)案，培養(yǎng)生產(chǎn)突發(fā)事件應(yīng)急處理能力，以及了解制藥生產(chǎn)過程中的廢水，廢氣，廢渣的綜合處理，培養(yǎng)學(xué)生的安全環(huán)保意識，熟悉制藥法律，法規(guī)及標準規(guī)范。通過整合動畫視頻，圖文等多種教學(xué)資源，始終突出以安全問題為導(dǎo)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(guān)生產(chǎn)故障危險及應(yīng)急預(yù)案。以虛擬現(xiàn)實的形式逼真再現(xiàn)生產(chǎn)事故情景，讓學(xué)生通過扮演生產(chǎn)車間的組長，操作工等角色在事故場景中進行應(yīng)急事故訓(xùn)練。

2.3 典型案例教學(xué)

通過選擇具有實踐性的真實的案例，利用仿真模擬使學(xué)生有身臨其境的感覺，能夠使學(xué)生更準確地分析生產(chǎn)風(fēng)險產(chǎn)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(yù)防和避免生產(chǎn)風(fēng)險的發(fā)生。兩個學(xué)時的課堂為一個單元組織教學(xué)，第一個學(xué)時講授思政教育和安全生產(chǎn)理論課，第二個學(xué)時利用模擬演示相應(yīng)的生產(chǎn)安全實例，并將學(xué)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(fēng)險的直接原因和間接原因，第二組提出采取什么風(fēng)險防范措施可以避免或者減少安全風(fēng)險。第三組對如何全面有效防治安全風(fēng)險進行歸納總結(jié)，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(yīng)中由于高溫，氫氣泄漏，高溫高壓設(shè)備缺陷帶來的爆炸事故頻頻發(fā)生。在課堂教學(xué)中選用某企業(yè)催化加氫反應(yīng)的氫化釜發(fā)生爆炸為實例演示。三組學(xué)生觀看案例后，每組分別開展各自的安全風(fēng)險分析和防范措施工作，課堂上學(xué)生對尋找和解決問題的表現(xiàn)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(yīng)的解決方案。課堂氣氛異?；钴S，最后，教師根據(jù)學(xué)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(shè)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(xué)生深刻認識到由于這些失誤甚至是小的失誤就會直接導(dǎo)致的不可挽回的經(jīng)濟損失和人員傷亡的沉痛教訓(xùn)。課堂模擬演示教學(xué)形象生動，學(xué)生們在感官視覺感受下，心靈也受到震撼，教學(xué)效果非常理想。與傳統(tǒng)的授課比較，這種模擬實例教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)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(xué)生課堂參與度和學(xué)習(xí)熱情，能夠使學(xué)生對課堂所學(xué)理論知識進一步加深理解和應(yīng)用，極大地改善教學(xué)效果，明顯地提高了教學(xué)質(zhì)量[7]，并培養(yǎng)了學(xué)生們的團隊協(xié)作精神。

3 結(jié) 語

針對《制藥過程安全與環(huán)?！氛n程教學(xué)中存在的問題，通過課堂上增添的思政教育，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義的愛國情懷和職業(yè)道德；通過增加虛擬實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)方式以及改進課堂教學(xué)中安全生產(chǎn)中的角色扮演和對事故的發(fā)現(xiàn)和妥善處理，較大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，增強事故危機意識和果斷應(yīng)急處理實際問題能力，以及團隊的協(xié)作精神，最大程度地保證疫情期間的安全生產(chǎn)教育的教學(xué)發(fā)展的需要。只有通過不斷的課堂教學(xué)改革和發(fā)展，才能滿足社會主義新時代對教學(xué)育人的要求，培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的高素質(zhì)的技術(shù)人才，讓生產(chǎn)安全和環(huán)境保護的警鐘長鳴。