干扰素生产仿真软件应用的几点思考

摘 要：发酵仿真是一种实操式的实践学习，与生产实际紧密联系，是专业学生必须掌握的基础知识和基本技能。通过生物制药中具有代表性的干扰素生产在发酵制药技术教学中的应用，阐述了干扰素仿真软件的应用特点，对仿真教学的方式进行了探讨，以期望达到更好的教学效果。

关键词：发酵仿真；干扰素发酵；仿真教学；應用；教学效果

“发酵仿真”是一种建立在生物化工工艺、发酵制药技术及化工类等专业基础知识和基本技能进行实操上的实践学习，是一门建立在发酵技术、仪器分析、计算机技术等诸多学科基础上的综合性课程。我院自主研发的干扰素生产仿真软件符合实际工艺要求，而且设备齐全逼真，具有操作方便，易学易用的特点，能弥补传统实习中学生无法亲自动手操作，以及在实操中不能对多名学生进行现场考核的不足。

一、干扰素生产仿真软件的应用特点

（一）仿真企业环境

仿真模拟软件为学生提供一个完全仿真的环境，甚至几乎与真实工作场景是相一致的，对干扰素各个生产操作流程的设计甚至包括一入门时的厂区示意图和更衣洗手程序都与真实的企业一致，这种仿真环境使学生主动加入群体活动中去完成生产并能自觉调整自身处于工作状态，使学生主动去思考并自主规划自己的生产过程和生产步骤，让学生能主动扮演职业角色。

（二）仿真职能岗位

为了全面提高学习者的综合实践能力，在仿真模拟生产中每个学生扮演不同部门不同的工作岗位，每个岗位都具有相应不同的工作任务，通过操作流程提示独立完成生产处理，并同时让每一个学生熟知相应的职业岗位的操作规程与设备使用规程，这样就可让学习者提前熟悉不同工种以及明晰不同岗位的处理流程。

（三）仿真企业流程

在仿真生产企业环境中，以干扰素生产操作流程为主线将各个部门各个职能岗位有机地连接在一起，并在系统中增加各个操作的操作规程以及设备的使用规程，并于与实践操作考核全面结合，使每个学习者更深切地体会局部工作与整个流程之间的关系，体会到自己在流程中所处的岗位职责，全面的掌握干扰素生产的工艺流程。

二、干扰素生产仿真软件的应用

经过两年的建设我院与未名药业有限公司合作开发完成《酶制剂制造工程3D实训软件（干扰素生产）》。干扰素生产仿真软件主要用于生物制药相关专业的教学培训，使参加培训的学生能够充分地理解干扰素生产工艺流程，学习者可以进行一对一亲自动手完成实验虚拟操作，并相应观察工艺反应现象，同时利用模拟软件中的考评系统可有针对性快速的完成对于单个学习者操作过程和结果得客观考核与评价。

该仿真软件以干扰素的生产工艺过程为主线，采用模块化编程，分别实现的实验内更衣、菌种、培养基、种子扩培、发酵过程控制、提取、精制的各个操作内容的学习，并以每一个节点单元操作控制为重点来分别进行实践考核。该软件给予各模块非常真实的模拟现场，使学生在真实的环境中用鼠标实现三维互动完成对设备和参数的控制，采用动态模拟技术实现搅拌器、罐体液位、管道内流体流动等动态变化内容，实验参数可依据实际操作实现动态即时显示，学生能够随时了解参数的动态变化情况，并据此判断操作时机。

该仿真软件的考评系统能够迅速实现实训过程的全程考评，加大了考核的层面与广度，并增加各个操作的操作规程以及设备的使用规程使理论知识与操作能够实现海量的知识题库的随机抽题，加大了考核的理论知识与实践操作水平，使我们的考核具有行业规范化及每个个人有针对性的考核评价。软件的实验成绩判别功能实现了实验操作的定量计分，短时间内实现多人的考核并减轻了实验指导教师的负担。另外软件中设置了帮助功能，此功能为学生提供逐步实验操作指导，帮助学生更快地熟悉相关实验操作。

三、干扰素生产仿真软件的应用教学效果

干扰素发酵生产仿真软件完整地模拟了干扰素生产的全过程，学生通过使用该软件不仅加深了发酵制药技术理论知识的理解，还对干扰素的生产流程有了更深刻全面的认知，特别是利用其中的模拟flash与生产企业现场操作技能视频使学生的生产操作水平得到了较大的提高。

（一）优化教学内容

我院为了更好地提高教学效果，依据发酵制药技术的仿真模拟软件教学专门编写了配套的教材——《发酵技术实训指导与训练手册》。现课程本身的专业性和系统性，注重知识性和应用性，以干扰素发酵生产为主题，与仿真模拟软件和实训配套使用，因为教材平面图及仿真软件具有感官方面的不足，我们还充分利用资料图片和生物药厂提供的现场操作视频用于教学，把教学中的难点内容通过影像形式分解；提高学生学习的效率。使设备及部件变得更加生动直观。

（二）建立良好的协作学习模式

我们利用微信公众号与优酷网络视频共享平台完成学习者的提前预习与复习指导，并利用这些平台的留言功能使学生能在指导教师的组织和引导下一起讨论和交流，使单个学习者学习的智慧与思维被整个群体所共享，共同完成对所学知识的完善和更深刻的理解，同时这样一种模式也减少了指导教师单独对全部学生的指导压力，增加相互之间的交流频次。

（三）加强实践教学环节

发酵制药技术是一种生产的综合性和实践性都很强的课程，其中有很多的操作技能，例如接种技术，移种技术，实消操作，取样流程等。软件中利用单人分步骤的模拟操作与生产企业现场操作视频等，通过短时间内反复多次的操作与反复观看，加强学习者的操作技能的学习，并利用各个操作的操作与设备规程的呈现功能实现实现理论教学与实践教学之间的有机结合。

四、结语

在发酵制药技术教学中应用干扰素生产仿真软件，可以节约大量的教育成本，有效地提高学生学习效果和效率，提高学生的学习兴趣，是提高教学质量的有效手段和重要途径。我们需要大力提倡和推广此仿真模拟软件的应用，使它的应用能够加强学习者發酵技能的提高与对发酵理论的学习。

参考文献：

[1] 彭欣.仿真模拟实训应用于高职职业能力的实践研究[J ].广西商业高等专科学校学报，2005，3：23-25.

[2] 梁蕊芳，徐龙，翁鸿珍，袁倩.仿真技术在发酵工程教学中的应用[J].中国现代教育装备，2012，11：9-12.

作者简介：徐意（1979-），女，天津人，硕士，讲师，天津生物工程职业技术学院生物技术系，药品生产技术（生物药）专业带头人，研究方向：生化与细胞生物学。