生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建初探

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1、生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建初探　　摘要通过对虚拟实验特点、生物药物制备技术课程虚拟实验平台的总体框架、模块设计以及选取的技术进行阐述，说明研究和开发虚拟实验对于提高该课程教学质量的重要性。　　关键词虚拟实验；生物药物制备技术；虚拟实验室　　中图分类号：TP315文献标识码：B　　文章编号：1671-489X（2014）08-0121-02　　TentativeExplorationofVirtualExperimentTeachingSystemforBiologicalPharmaceuticalTechnologyCourse//PENGXin，FANSanwei，XUL

2、ili，HEJunyao　　AbstractThispaperdescribedthetraitsofvirtualexperiment，theframeworkanddesignofvirtualexperimentplatformforbiologicalpharmaceuticaltechnologycourse，whichillustratedtheimportanceofexploringthevirtualexperimentteachingsystem.　　Keywordsvirtualexperiment；biologicalpharmaceuticaltech-nolo

3、gy　　生物制药技术是在药学、生物技术、制药工程学等学科基础上发展起来的新兴交叉学科。本专业主要培养从事生物药物生产制备、分析检验和质量控制、设备养护和市场营销等工作的高级应用性人才。由于生物技术的特殊性（高技术、高风险、高回报），对学生扎实过硬的综合实践技能功底和研究及创新能力的训练显得尤为重要。　　生物药物制备技术是生物制药技术专业最重要的专业主干课程，该课程教学内容广泛，涉及发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等多方面。传统实践教学手段受到场地、仪器和设备等各方面教学资源的限制，远不能满足教学需要。　　教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高〔2006

4、〕16号文件）的出台，标志着高等职业教育的工作重点从抓规模扩张转向内涵建设。文件中强调“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”，虚拟实验室平台的建设成为高等职业院校提高实践教学质量，加强内涵建设的重要部分[1]。　　近年来虚拟现实技术的研究越来越引起关注，但在药学相关课程中的应用少有报道，尤其是高职高专院校开展虚拟实验室教学的报道更为少见。浙江医药高等专科学校生物制药技术经过13年的建设，于2010年成为中央财政支持的职业教育实训示范基地，并在该专业主干课程――生物药物制备技术的实验实训教学中全面开展了项目模块化教学，构建了该课程实践教学多媒体资源库[2]。

5、为进一步提高该课程的实践教学质量，本文对生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建做了初步探讨。　　1生物药物制备技术实践教学面临的问题　　浙江医药高等专科学校生物制药技术专业目前已建设成为浙江省特色专业、宁波市重点专业。作为专业核心课程，生物药物质量检测技术和生物药物制备技术两门课程分别是省级和校级精品课程，并建有课程教学资源共享网站。虽然取得一定的成绩，但在教学中仍然存在一些突出的问题。　　1）生物药物制备技术实验所需仪器设备较多，如微生物或动植物细胞培养系统、蛋白层析系统以及一些大型精密仪器如定量PCR仪、红外光谱仪、质谱仪、原子吸收光谱仪等，需要操作者具有熟练的操作技能。实践课上通常

6、是教师对仪器的介绍和简单的操作演示，导致学生对仪器的认识及其操作了解肤浅，走上工作岗位后基本不能直接操作。虽然实训车间已购入中试规模的发酵罐，但由于各方面限制，目前只让学生做到空消的步骤，没有实际进行菌种培养的工作。下游分离纯化的实训项目因为考虑到需要使用大量易燃易爆易挥发的有机溶剂，存在较大的环境污染和安全隐患，目前也仅开设了一些小试规模的蛋白质盐析、层析等小实验项目。　　2）生物工程及组织细胞培养方面的实验大多非常耗时，往往需多天甚至更长，并且需要超纯级的实验试剂，有些试剂具有一定的毒性、放射性，并因环境污染而不具有可行性。这使得实验项目非常有限，即便是开设了的实验，由于实验仪器和试

7、剂昂贵也不可能让学生重复实验，造成学生实践技能和经验掌握不足。　　3）近几年随着招生规模扩大，实验室硬件建设滞后。学生人均设备台套数相对减少，实验时经常是分组完成实验，造成一人实验多人观摩的局面，学生实际锻炼的机会少。且因为一般一个实验教师要同时指导20个左右的学生，学生操作有错误时不一定能即时发现，影响了教学效果。　　2生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建　　虚拟实验平台的特点及发展现状虚拟实验室是基于Web技术、虚拟现实技术构