虛擬仿真在藥劑學(xué)藥品安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索

楊媛媛

近幾年來，隨著安全事故的頻發(fā)，各高校在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)安全教育層面開展了許多工作，專家學(xué)者對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室安全也做了許多研究，但藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教育研究尚未系統(tǒng)開展，且虛擬仿真技術(shù)融入藥品生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)安全方面幾乎還是空白，故虛擬仿真與藥劑實(shí)驗(yàn)安全教育的無縫對(duì)接將彌補(bǔ)這方面的空白，因此本文將對(duì)“虛擬仿真技術(shù)”在藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教育中的運(yùn)用進(jìn)行探索。

一、藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)的分析

藥劑學(xué)是醫(yī)藥院校藥學(xué)類專業(yè)的專業(yè)核心課程，藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)立足“制藥”，其核心任務(wù)是將原料藥物批量生產(chǎn)成安全、有效、穩(wěn)定、臨床使用方便的藥品。該實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力和提升科研素養(yǎng)的有效途徑。藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)室因使用多種藥物制劑設(shè)備，并且在生產(chǎn)藥品過程中避免不了接觸高溫、高壓、高真空、射線輻射等，因此存在一定的安全隱患，萬一出現(xiàn)安全事故，輕則損壞制劑設(shè)備，影響教學(xué)、科研工作，重則造成財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡。除此之外，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如片劑的制備、注射劑的制備、中藥丸劑的制備等）周期長，課時(shí)多，導(dǎo)致一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目分次進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程缺乏連貫性，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下：再加上學(xué)?，F(xiàn)有條件有限，實(shí)踐場地不足，設(shè)備實(shí)施成本高、物料消耗量大等不利因素，造成了部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不能在規(guī)定條件下開展.學(xué)生難以接觸到真實(shí)的藥品生產(chǎn)、質(zhì)檢環(huán)境，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，因此有必要將虛擬仿真等現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)新技術(shù)融入藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

二、藥劑學(xué)中引入“虛擬仿真技術(shù)”的優(yōu)勢(shì)

虛擬仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用多媒體虛擬真實(shí)環(huán)境開展人機(jī)仿真與互動(dòng)，學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中便能完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該技術(shù)因其“身臨其境”的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并得到了國家政策的大力支持。2019年3月，依據(jù)《教育部關(guān)于公布2018年度國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目認(rèn)定結(jié)果的通知》（教高函[2019]6號(hào)）精神，教育部在高等院校中已經(jīng)公開認(rèn)定了296項(xiàng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，2020年在國家的提質(zhì)培優(yōu)計(jì)劃中，更是增加了對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支持力度。

虛擬仿真技術(shù)融入進(jìn)藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)中，具有多重優(yōu)勢(shì)：第一，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠切實(shí)解決藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)中制藥設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材缺乏的問題，也可避免因設(shè)備和器材被損壞而造成的浪費(fèi)和危險(xiǎn)。第二，虛擬仿真技術(shù)能夠保證藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的連貫性和完整性（如片劑的制備），因此也能保證藥品生產(chǎn)安全操作的連續(xù)性。第三，因人才培養(yǎng)和課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置等原因，某些危險(xiǎn)系數(shù)較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不能刪除，因此虛擬仿真的引入顯得更為重要了。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的、安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能消除制藥實(shí)驗(yàn)過程的安全隱患，既保證了實(shí)驗(yàn)的安全性，又能達(dá)到人才培養(yǎng)的目的。

三、虛擬仿真在藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)中的實(shí)施

本文以藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“片劑的制備”為例，將虛擬仿真技術(shù)與制備片劑中的安全操作融合，具體探索實(shí)施如下：

（一）仿真實(shí)驗(yàn)課模塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，“片劑的制備”實(shí)驗(yàn)中劑型是普通壓制片，制備方法是常用的濕法制粒壓片，其工藝流程為：領(lǐng)料→稱量→粉碎、過篩、混合→制?！稍铩！偦臁鷫浩|(zhì)檢→包裝等步驟，每一個(gè)步驟即為一個(gè)工序，設(shè)置一個(gè)崗位，學(xué)生模擬工作人員進(jìn)行操作，根據(jù)步驟可分為12崗位：分別為領(lǐng)料崗位、稱量崗位、粉碎崗位、過篩崗位、混合崗位、制粒崗位、干燥崗位、整粒崗位、總混崗位、壓片崗位、質(zhì)檢和包裝崗位。三維仿真環(huán)境設(shè)置了普通片劑制備的整個(gè)場景，根據(jù)理論課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)按順序依次完成操作內(nèi)容，此過程學(xué)生身臨其境，一方面實(shí)驗(yàn)兼具生動(dòng)性和趣味性，學(xué)生能較容易明白片劑制備的整個(gè)生產(chǎn)過程，另一方面，避免了危險(xiǎn)操作，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的安全性。

（二）“片劑制備”中可挖掘?qū)嶒?yàn)安全的操作點(diǎn)

經(jīng)過藥劑學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)教師的長期探索.“片劑制備”實(shí)驗(yàn)中可挖掘的與實(shí)驗(yàn)安全相關(guān)的操作點(diǎn)較為豐富，如下表所示。

（三）實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)點(diǎn)匯總（片劑的制備）

“片劑的制備”傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，安全操作知識(shí)點(diǎn)比較多，重要安全點(diǎn)匯總?cè)缦聢D所示。

（四）仿真實(shí)驗(yàn)崗位要求安全操作的設(shè)置

在虛擬進(jìn)入片劑車間之前.先指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室人身防護(hù)安全（比如正確的著裝以保證制藥衛(wèi)生和藥品質(zhì)量安全）和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全確認(rèn)（比如緊急噴淋裝置和洗眼器的位置和使用程序），在此前提條件下才可以進(jìn)入生產(chǎn)車間開展下一步操作。片劑的制備中每個(gè)崗位都有自身崗位要求及注意事項(xiàng)，每個(gè)工序都有對(duì)應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，仿真實(shí)驗(yàn)課首先明確各崗位要求，讓每位學(xué)生熟知實(shí)驗(yàn)過程中安全操作點(diǎn)和注意事項(xiàng)，并順利完成仿真操作。比如，在使用壓片裝置進(jìn)行壓片操作時(shí)，學(xué)生必須準(zhǔn)確了解壓片機(jī)的操作規(guī)程和安全隱患，在完成壓片仿真操作的每一步，必須答對(duì)每一安全操作點(diǎn)設(shè)置的問題，才能繼續(xù)操作，以此加深學(xué)生安全操作印象或及時(shí)糾正錯(cuò)誤做法。

（五）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)安全課初評(píng)

“片劑的制備”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)安全課以三維場景模擬普通片劑批量生產(chǎn)的整體環(huán)境，從安全生產(chǎn)關(guān)鍵點(diǎn)、制藥衛(wèi)生到生產(chǎn)中的每個(gè)工序操作學(xué)生們以第一視角獨(dú)立完成每項(xiàng)任務(wù)，練習(xí)結(jié)果由系統(tǒng)評(píng)分，教師利用統(tǒng)計(jì)軟件給出總分，以客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的仿真學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)語

虛擬仿真技術(shù)在藥劑實(shí)驗(yàn)安全操作中不僅克服了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)課的不足，便利化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)（主要體現(xiàn)在解決了藥品生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)課與制藥企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)的問題），而且提高了教學(xué)質(zhì)量，豐富了教學(xué)模式，更重要的是消除了在制藥過程中的隱患，教師在安全中提高了教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生在安全中激發(fā)了創(chuàng)新思維能力?！疤搶?shí)結(jié)合、以虛補(bǔ)實(shí)”是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)基本準(zhǔn)則，仿真技術(shù)的引入無法完全取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作，如何將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)安全與全部劑型批量生產(chǎn)融合，如線上線下巧妙結(jié)合以徹底消除藥劑實(shí)驗(yàn)課藥品生產(chǎn)安全隱患是藥劑專業(yè)教師應(yīng)該深入研究的課題。