干擾素生產仿真軟件應用的幾點思考

摘 要：發酵仿真是一種實操式的實踐學習，與生產實際緊密聯系，是專業學生必須掌握的基礎知識和基本技能。通過生物制藥中具有代表性的干擾素生產在發酵制藥技術教學中的應用，闡述了干擾素仿真軟件的應用特點，對仿真教學的方式進行了探討，以期望達到更好的教學效果。

關鍵詞：發酵仿真；干擾素發酵；仿真教學；應用；教學效果

“發酵仿真”是一種建立在生物化工工藝、發酵制藥技術及化工類等專業基礎知識和基本技能進行實操上的實踐學習，是一門建立在發酵技術、儀器分析、計算機技術等諸多學科基礎上的綜合性課程。我院自主研發的干擾素生產仿真軟件符合實際工藝要求，而且設備齊全逼真，具有操作方便，易學易用的特點，能彌補傳統實習中學生無法親自動手操作，以及在實操中不能對多名學生進行現場考核的不足。

一、干擾素生產仿真軟件的應用特點

（一）仿真企業環境

仿真模擬軟件為學生提供一個完全仿真的環境，甚至幾乎與真實工作場景是相一致的，對干擾素各個生產操作流程的設計甚至包括一入門時的廠區示意圖和更衣洗手程序都與真實的企業一致，這種仿真環境使學生主動加入群體活動中去完成生產并能自覺調整自身處于工作狀態，使學生主動去思考并自主規劃自己的生產過程和生產步驟，讓學生能主動扮演職業角色。

（二）仿真職能崗位

為了全面提高學習者的綜合實踐能力，在仿真模擬生產中每個學生扮演不同部門不同的工作崗位，每個崗位都具有相應不同的工作任務，通過操作流程提示獨立完成生產處理，并同時讓每一個學生熟知相應的職業崗位的操作規程與設備使用規程，這樣就可讓學習者提前熟悉不同工種以及明晰不同崗位的處理流程。

（三）仿真企業流程

在仿真生產企業環境中，以干擾素生產操作流程為主線將各個部門各個職能崗位有機地連接在一起，并在系統中增加各個操作的操作規程以及設備的使用規程，并于與實踐操作考核全面結合，使每個學習者更深切地體會局部工作與整個流程之間的關系，體會到自己在流程中所處的崗位職責，全面的掌握干擾素生產的工藝流程。

二、干擾素生產仿真軟件的應用

經過兩年的建設我院與未名藥業有限公司合作開發完成《酶制劑制造工程3D實訓軟件（干擾素生產）》。干擾素生產仿真軟件主要用于生物制藥相關專業的教學培訓，使參加培訓的學生能夠充分地理解干擾素生產工藝流程，學習者可以進行一對一親自動手完成實驗虛擬操作，并相應觀察工藝反應現象，同時利用模擬軟件中的考評系統可有針對性快速的完成對于單個學習者操作過程和結果得客觀考核與評價。

該仿真軟件以干擾素的生產工藝過程為主線，采用模塊化編程，分別實現的實驗內更衣、菌種、培養基、種子擴培、發酵過程控制、提取、精制的各個操作內容的學習，并以每一個節點單元操作控制為重點來分別進行實踐考核。該軟件給予各模塊非常真實的模擬現場，使學生在真實的環境中用鼠標實現三維互動完成對設備和參數的控制，采用動態模擬技術實現攪拌器、罐體液位、管道內流體流動等動態變化內容，實驗參數可依據實際操作實現動態即時顯示，學生能夠隨時了解參數的動態變化情況，并據此判斷操作時機。

該仿真軟件的考評系統能夠迅速實現實訓過程的全程考評，加大了考核的層面與廣度，并增加各個操作的操作規程以及設備的使用規程使理論知識與操作能夠實現海量的知識題庫的隨機抽題，加大了考核的理論知識與實踐操作水平，使我們的考核具有行業規范化及每個個人有針對性的考核評價。軟件的實驗成績判別功能實現了實驗操作的定量計分，短時間內實現多人的考核并減輕了實驗指導教師的負擔。另外軟件中設置了幫助功能，此功能為學生提供逐步實驗操作指導，幫助學生更快地熟悉相關實驗操作。

三、干擾素生產仿真軟件的應用教學效果

干擾素發酵生產仿真軟件完整地模擬了干擾素生產的全過程，學生通過使用該軟件不僅加深了發酵制藥技術理論知識的理解，還對干擾素的生產流程有了更深刻全面的認知，特別是利用其中的模擬flash與生產企業現場操作技能視頻使學生的生產操作水平得到了較大的提高。

（一）優化教學內容

我院為了更好地提高教學效果，依據發酵制藥技術的仿真模擬軟件教學專門編寫了配套的教材——《發酵技術實訓指導與訓練手冊》。現課程本身的專業性和系統性，注重知識性和應用性，以干擾素發酵生產為主題，與仿真模擬軟件和實訓配套使用，因為教材平面圖及仿真軟件具有感官方面的不足，我們還充分利用資料圖片和生物藥廠提供的現場操作視頻用于教學，把教學中的難點內容通過影像形式分解；提高學生學習的效率。使設備及部件變得更加生動直觀。

（二）建立良好的協作學習模式

我們利用微信公眾號與優酷網絡視頻共享平臺完成學習者的提前預習與復習指導，并利用這些平臺的留言功能使學生能在指導教師的組織和引導下一起討論和交流，使單個學習者學習的智慧與思維被整個群體所共享，共同完成對所學知識的完善和更深刻的理解，同時這樣一種模式也減少了指導教師單獨對全部學生的指導壓力，增加相互之間的交流頻次。

（三）加強實踐教學環節

發酵制藥技術是一種生產的綜合性和實踐性都很強的課程，其中有很多的操作技能，例如接種技術，移種技術，實消操作，取樣流程等。軟件中利用單人分步驟的模擬操作與生產企業現場操作視頻等，通過短時間內反復多次的操作與反復觀看，加強學習者的操作技能的學習，并利用各個操作的操作與設備規程的呈現功能實現實現理論教學與實踐教學之間的有機結合。

四、結語

在發酵制藥技術教學中應用干擾素生產仿真軟件，可以節約大量的教育成本，有效地提高學生學習效果和效率，提高學生的學習興趣，是提高教學質量的有效手段和重要途徑。我們需要大力提倡和推廣此仿真模擬軟件的應用，使它的應用能夠加強學習者發酵技能的提高與對發酵理論的學習。

參考文獻：

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[2] 梁蕊芳，徐龍，翁鴻珍，袁倩.仿真技術在發酵工程教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2012，11：9-12.

作者簡介：徐意（1979-），女，天津人，碩士，講師，天津生物工程職業技術學院生物技術系，藥品生產技術（生物藥）專業帶頭人，研究方向：生化與細胞生物學。