實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

立足應(yīng)用型人次培養(yǎng)目標(biāo)定位，依托區(qū)域醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，江蘇海洋大學(xué)制藥工程專(zhuān)業(yè)致力于建設(shè)高質(zhì)量的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)資源。本項(xiàng)目基于藥物合成反應(yīng)實(shí)訓(xùn)這一核心問(wèn)題，將高危實(shí)驗(yàn)虛擬、線上線下結(jié)合式等教學(xué)方法，融合應(yīng)用于單元藥物合成實(shí)驗(yàn)過(guò)程的知識(shí)學(xué)習(xí)、安全培訓(xùn)、場(chǎng)景體驗(yàn)、應(yīng)急處置等環(huán)節(jié)中。

面對(duì)應(yīng)用型人才的工程實(shí)踐訓(xùn)練缺乏的實(shí)際狀況，本項(xiàng)目更關(guān)注于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，以“線上虛擬仿真教學(xué)+線下理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)”方式，系統(tǒng)、完整地體驗(yàn)利用高壓加氫反應(yīng)合成原料藥的全要素、全過(guò)程。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有效解決了藥物合成高危實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的材料、場(chǎng)地受限、實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展等問(wèn)題，通過(guò)虛實(shí)互動(dòng)，以虛強(qiáng)實(shí)、以虛促實(shí)，強(qiáng)化能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，達(dá)到知行合一的目的。

實(shí)驗(yàn)背景：

1、高效催化加氫工程技術(shù)促進(jìn)醫(yī)藥原料藥生產(chǎn)向綠色化和高效化發(fā)展

催化加氫具有反應(yīng)收率高、原子經(jīng)濟(jì)性高、綠色、污染少等特點(diǎn)，是藥物清潔合成技術(shù)的主流。隨著反應(yīng)技術(shù)與方法的發(fā)展，催化加壓氫化已成為綠色制藥不可或缺的一種技術(shù)方法。

2、新工科背景下，更注重醫(yī)藥工程技術(shù)能力的培養(yǎng)，理論與實(shí)際有效結(jié)合，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的需要

新工科建設(shè)是我國(guó)主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要戰(zhàn)略行動(dòng)。在新工科背景下，隨著國(guó)家一系列戰(zhàn)略的實(shí)施和人工智能技術(shù)的不斷革新，實(shí)踐教學(xué)改革已經(jīng)迫在眉睫。制藥工程是一門(mén)進(jìn)行藥品研究、開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，對(duì)實(shí)踐能力要求較高。但由于制藥行業(yè)的特殊性，國(guó)內(nèi)普遍存在制藥工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)困難、實(shí)踐教學(xué)不好開(kāi)展的共性困難。

 3、原料藥高壓加氫實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展，傳統(tǒng)教學(xué)方式難以理解，急需構(gòu)建典型化學(xué)藥物合成加氫反應(yīng)生產(chǎn)的仿真教學(xué)系統(tǒng)

化學(xué)原料藥的合成具有過(guò)程復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝調(diào)流程復(fù)雜多樣、單元操作安全要求高等特點(diǎn)，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)中潛伏有眾多不安全因素，發(fā)生事故的可能性及造成的后果均較為嚴(yán)重。對(duì)于高壓加氫反應(yīng)體系，由于其特定的壓力和易燃易爆物料的實(shí)驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行安全使用和規(guī)范操作的培訓(xùn)尤為重要；由于安全和技術(shù)保密等因素，學(xué)生進(jìn)入藥企進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)受到諸多限制，無(wú)法在第一線進(jìn)行系統(tǒng)全面的實(shí)訓(xùn)培訓(xùn)；在校內(nèi)開(kāi)展化學(xué)制藥實(shí)驗(yàn)又存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本高、占用空間大、實(shí)物實(shí)訓(xùn)的設(shè)備難以達(dá)到人手一臺(tái)等問(wèn)題，使得學(xué)生實(shí)踐無(wú)法得到保證。以上均因素導(dǎo)致一些高壓或特殊實(shí)驗(yàn)較難開(kāi)展。建設(shè)高危加氫反應(yīng)虛擬仿真系統(tǒng)，可以切實(shí)有效完成“高危”型藥物合成單元反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

設(shè)計(jì)原則：

為適用工程教育對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以學(xué)生為中心，以醫(yī)藥工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的知識(shí)、能力和素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，自主開(kāi)發(fā)了原料藥高危加氫反應(yīng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。

（1）與醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)合作，與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，還原生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)場(chǎng)景

與原料藥生產(chǎn)企業(yè)緊密合作，獲取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)數(shù)據(jù)資料，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能更直觀地看到調(diào)度工作的成果，還能體驗(yàn)各工種的協(xié)同配合，這將有助于培養(yǎng)他們的整體思維；

（2）根據(jù)OBE和工程教育理念，適合工程技術(shù)人才綜合能力的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目注重以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)醫(yī)藥工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的知識(shí)、能力和素養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)和指導(dǎo)。原料藥高壓加氫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及三個(gè)方面：（1）深入學(xué)習(xí)催化加氫還原反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)，可用于分析解決基本的工程技術(shù)問(wèn)題；（2）讓學(xué)生通過(guò)原料藥有機(jī)合成的影響因素實(shí)驗(yàn)等來(lái)分析藥物合成工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論（研究）；（3）學(xué)習(xí)樹(shù)立職業(yè)規(guī)范。運(yùn)行規(guī)程是所有醫(yī)藥工程技術(shù)人員的操作守則和安全保障。在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用原料藥車(chē)間的安全規(guī)程，以此嚴(yán)格規(guī)范各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作項(xiàng)目的完成，讓學(xué)生在項(xiàng)目操作過(guò)程中理解并遵守工程道德和規(guī)則，履行責(zé)任，培養(yǎng)安全意識(shí)；

（3）加強(qiáng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)，利用研究型實(shí)驗(yàn)元素培養(yǎng)學(xué)生研究能力

本實(shí)驗(yàn)基于“源于實(shí)踐，融于實(shí)踐”理念設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加研究型實(shí)驗(yàn)元素，利用研究性學(xué)習(xí)任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生工程研究能力，為其將來(lái)開(kāi)展創(chuàng)新工程實(shí)踐活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。本項(xiàng)目“加氫反應(yīng)壓力影響實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)要求學(xué)生“歸納分析”，不讓學(xué)習(xí)止步于“完成了反應(yīng)和測(cè)試”，而不知研究什么，不懂如何分析研究結(jié)果的學(xué)習(xí)困境；

（4）引導(dǎo)關(guān)注制藥過(guò)程環(huán)境、健康和安全問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即是原料藥合成工藝安全與環(huán)保的典型案例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和安全培訓(xùn)視頻，建，讓學(xué)生獲得制藥安全與環(huán)保方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和安全意識(shí)，實(shí)現(xiàn)藥物合成的安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：

本實(shí)驗(yàn)課程面向制藥工程、藥學(xué)以及化學(xué)工程與技術(shù)等專(zhuān)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，以仿真實(shí)踐形式培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)以下具體教學(xué)目標(biāo)：

目標(biāo)1：知識(shí)目標(biāo)，系統(tǒng)掌握藥物合成加氫還原反應(yīng)原理及方法、工藝流程及操作安全規(guī)范。

目標(biāo)2：能力目標(biāo)，通過(guò)藥物合成反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生分析原料藥合成單元反應(yīng)因素，能夠利用分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出研究結(jié)論，進(jìn)一步提升工程研究能力。

目標(biāo)3：素質(zhì)目標(biāo)，學(xué)習(xí)樹(shù)立職業(yè)規(guī)范，理解并遵守工程規(guī)則，培養(yǎng)安全意識(shí)，履行責(zé)任，培養(yǎng)精益求精的大國(guó)工匠精神。

實(shí)驗(yàn)要求：

（1）專(zhuān)業(yè)與年級(jí)要求

本實(shí)驗(yàn)屬于江蘇海洋大學(xué)制藥工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課《藥物合成反應(yīng)》課程內(nèi)容。鑒于本實(shí)驗(yàn)課程中包含硝基還原反應(yīng)和藥物分子轉(zhuǎn)化等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也適合藥學(xué)、化學(xué)工程等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求進(jìn)行選修。

（2）基本知識(shí)和能力要求

具備一定的有機(jī)合成反應(yīng)知識(shí)和有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，具有自主學(xué)習(xí)能力和分析研究能力，能夠在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)分析因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的合成機(jī)理。

（3）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

本實(shí)驗(yàn)為理論結(jié)合應(yīng)用研究型課程實(shí)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的生產(chǎn)應(yīng)用性。為確保教學(xué)質(zhì)量，提出以下實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。

①實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，觀看教學(xué)引導(dǎo)視頻和操作視頻，在教師指導(dǎo)下明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募案鳝h(huán)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和重難點(diǎn)，奠定實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)；

②請(qǐng)選擇符合“實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”條件要求的軟硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，以保證實(shí)驗(yàn)操作的流暢性。

③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)仔細(xì)閱讀各環(huán)節(jié)任務(wù)要求，并根據(jù)步驟引導(dǎo)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)，請(qǐng)根據(jù)系統(tǒng)提示認(rèn)真修改；同時(shí)，還可通過(guò)QQ群、論壇、服務(wù)熱線等方式尋求在線指導(dǎo)。

④請(qǐng)充分利用知識(shí)角，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)課件庫(kù)開(kāi)展拓展閱讀，擴(kuò)充自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

⑤完成實(shí)驗(yàn)后，請(qǐng)務(wù)必點(diǎn)擊“完成并提交”以生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在關(guān)閉實(shí)驗(yàn)界面前，點(diǎn)擊界面右下角的“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”鏈接進(jìn)入課程平臺(tái)查看，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告認(rèn)真回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，針對(duì)不足查找原因，并積極開(kāi)展互動(dòng)交流，以進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)、提升創(chuàng)新思維能力。