“建设应用型学科,开展应用型研究,培养应用型人才,创建高水平应用型大学”是重庆文理学院的办学定位；制药工程和药学专业是学校对接重庆“33618”现代制造业集群体系中生物医药产业的重要专业，其中制药工程专业获批重庆市一流本科专业建设点，药学学科获批重庆市重点培育学科。药物临床前研究是指药物进入临床研究之前所进行的化学合成或天然产物提纯研究、药物分析研究、药效学、药动学、毒理学以及药剂学的研究，是医药产业的重要内容。但是由于新药研发临床前研究全流程实验受耗时长、成本高、不可逆等因素的限制，相关实验教学很难线下开展，需要依托虚拟仿真技术展开。因此，基于自主研发的一类新药创新药物PDE5抑制剂开发了《创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验》，为学生开展药物临床前研究虚拟仿真实验教学。该课程以“创新靶向药物国家地方联合工程研究中心”国家级平台及“激酶类创新药物重庆市重点实验室”等3个省级科研平台为依托，面向制药工程、药学等相关专业，该课程对《制药工程专业综合实训》《药学专业综合实训》具有较强的辅助作用，课程至今已连续开课6次，参与学生共计6594人次。
创新药物PDE5抑制剂是我校陈中祝研究员自主研发的“抗ED和肺动脉高压一类新药”，已获中国、美国、欧洲、加拿大、日本等国家和地区发明专利授权，并同时获得中国和美国的临床批文。该新药是重庆市高校首个同时获批中美临床批文、具有完全自主知识产权的国际一类新药，以3000万元进行了成果转化，目前正在开展II期临床试验。本虚拟仿真实验以《有机化学实验》、《药物合成反应实验》、《药物分离与纯化实验》、《药剂学实验》、《药理学实验》等专业实验课程为基础，将图片、视频、三维特效等元素融入虚拟仿真实验设计，多视角多维度展现创新药物PDE5抑制剂的实验室合成、小试、中试、原料药API生产、GMP制剂生产以及临床前安全评价的新药临床前研究全流程，弥补了传统实验教学的单一、碎片化缺点，且实现了科教融合、科研反哺教学效果，即将最新科研成果应用到本科实验教学中。
1.虚拟仿真实验教学项目建设的必要性
（1）本课程建设是贯彻落实习近平总书记关于数字化教育强国重要论述的具体行动，是通过虚拟仿真技术对传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域空白的必要补充。党的二十大报告提出，推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会与学习型大国。习近平总书记在“5·29”重要讲话中，进一步指出教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造发展新优势的重要突破口，并强调进一步推进数字教育，为个性化学习、终身学习、扩大优质教育资源覆盖面和教育现代化提供有效支撑。本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验包含PDE5抑制剂的实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤,GMP制剂生产和临床前安全评价等环节，通过传统的课堂实验教学的方式是不现实、难以实现的，而采用虚拟仿真实验的方式既响应了落实数字化教育强国要求，也贯彻落实了习总书记关于进一步推进数字教育的重要指示精神，同时也弥补了传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域的空白。
（2）本课程建设可有效解决传统实验耗时长、成本高、不可逆等因素的限制。新药研发临床前研究实验面临的困难：耗时长。新药的临床前研究包括药物研究开发（一般2-3年）和临床前实验（一般2-4年）两个阶段，共计约为4-7年。因此创新药物PDE5抑制剂临床前研究无法在线下教学实验中短时间得到实践。成本高。新药的临床前研究中研究开发和临床前实验成本（包括试剂耗材、仪器设备以及试验场地等），粗略估计需要数百万至上千万元。如此高昂的费用不是任何一个实验项目可以承担的，因此本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究是无法在传统线下教学实验中得到实践。不可逆。新药的临床前研究中的临床前试验阶段需要用到大批量原料药生产、GMP制剂生产和大量实验动物，在实验结束后，原料药、制剂无法复原，实验动物无法重复使用，该实验过程具有不可逆性。利用虚拟仿真技术，依托团队自主研发的科研成果，完整再现创新药物PDE5抑制剂临床前研究全过程，成功解决了新药临床前研究实验教学所面临的现实困难，有效拓展了实验教学内容和实验方法的深度与广度，实现了实验内容和课程体系的完整性，促进最新科研成果、最新知识向课堂转移，提升了实验教学质量和人才培养质量，体现了创新性和高阶性。
2.虚拟仿真实验教学项目教学设计的合理性
（1）教学目标明确。紧紧围绕立德树人根本任务，面向“健康中国”建设和十四五国家生物医药产业发展对药学专业人才培养的要求，教学目标明确，通过实验实训，学生掌握在实际工作中的创新应用能力，创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中PDE5抑制剂通过虚拟仿真技术完美再现新药临床前研究的全流程：包括实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤、GMP制剂生产和临床前安全评价等环节，通过传统的课堂实验教学的方式是不现实、难以实现的，而采用虚拟仿真实验的方式既响应了落实数字化教育强国要求，也贯彻落实了习总书记关于进一步推进数字教育的重要指示精神，同时也弥补了传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域的空白。
（2）本课程建设可有效解决传统实验耗时长、成本高、不可逆等因素的限制。新药研发临床前研究实验面临的困难：耗时长。新药的临床前研究包括药物研究开发（一般2-3年）和临床前实验（一般2-4年）两个阶段，共计约为4-7年。因此创新药物PDE5抑制剂临床前研究无法在线下教学实验中短时间得到实践。成本高。新药的临床前研究中研究开发和临床前实验成本（包括试剂耗材、仪器设备以及试验场地等），粗略估计需要数百万至上千万元。如此高昂的费用不是任何一个实验项目可以承担的，因此本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究是无法在传统线下教学实验中得到实践。不可逆。新药的临床前研究中的临床前试验阶段需要用到大批量原料药生产、GMP制剂生产和大量实验动物，在实验结束后，原料药、制剂无法复原，实验动物无法重复使用，该实验过程具有不可逆性。利用虚拟仿真技术，依托团队自主研发的科研成果，完整再现创新药物PDE5抑制剂临床前研究全过程，成功解决了新药临床前研究实验教学所面临的现实困难，有效拓展了实验教学内容和实验方法的深度与广度，实现了实验内容和课程体系的完整性，促进最新科研成果、最新知识向课堂转移，提升了实验教学质量和人才培养质量，体现了创新性和高阶性。
2.虚拟仿真实验教学项目教学设计的合理性
（1）教学目标明确。紧紧围绕立德树人根本任务，面向“健康中国”建设和十四五国家生物医药产业发展对药学专业人才培养的要求，教学目标明确，通过实验实训，学生掌握在实际工作中的创新应用能力，创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中PDE5抑制剂通过虚拟仿真技术完美再现新药临床前研究的全流程：包括实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤、GMP制剂生产和临床前安全评价等实践环节，通过本项目将多个生产实践流程整合为一个大型的综合性实验，旨在培养掌握原料药制备、制剂生产和临床前安全评价相关实验实践技能的高水平、应用型药学复合型人才。
立德树人，德育为先。药学人才不仅需要丰富的专业知识、精湛的专业技术，更为重要的是需要具有优质的职业道德素养，可以在工作中传达出对生命的尊重。在培养高水平应用型药学人才的过程中，切实融入医药职业道德的内容与思考，培养学生用良药治病、用良心做人、全心全意为人民健康服务的理念。
（2）教学内容合理。实验模块层次分明，环环相扣，符合新药研发逻辑，涵盖新药研发临床前全流程，注重知识学习和能力提升有机结合。本实验基于虚拟技术重构教学内容、重塑教学流程，在虚拟场景中还原传统大型综合实验教学的细节，通过交互性实现实验各环节的完美衔接，让学生在虚拟实验中根据课程实现模块化选择性学习。创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中，创新药物PDE5抑制剂的小试、中试、原料药API生产、GMP制剂生产和临床前安全评价等虚拟仿真实验环节将《药物合成反应实验》、《药物分离与纯化实验》、《药剂学实验》、《药理学实验》等相关实验课程中的药物合成实验操作、药物分离与纯化技术、药物活性筛选、药物制剂技术等实验进行内容重组，使教学流程由多个孤立的小实验整合为大型综合性训练实验，注重知识学习和能力提升有机结合，教学内容合理。
本课程完美呈现了创新药物PDE5抑制剂从实验室合成到临床前实验的全流程，可培养学生掌握新药临床前生产实践的全流程能力，与新药研发产业对药学人才的需求一致，为本实验项目提供了强大的理论支撑，促进最新成果、最新知识向本科教学课堂的转移，体现了教学内容的创新性和高阶性。
3.虚拟仿真实验教学项目实验系统的先进性
（1）本系统坚持以学生为中心，对标生物医药产业需求，创设有利学生自主学习的情境，以交互式学习模式培养药学类应用型人才的教学理念先进。创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验对标生物医药产业需求，坚持以学生为中心，是学生深入理解有机化学实验、药物合成反应药物分离与纯化技术、制药工艺学等专业理论知识，熟练掌握并使用药物合成、中试放大、制剂生产相关设备和技能的有效途径。本实验以交互式学习模式,创设有利于学生自主学习的情境，有利于培养医药类应用型人才。
（2）软件开发技术先进。此虚拟仿真系统采用C#开发语言，是基于Unity开发引擎发布的webgl 版本的应用，采用主要websocket 协议实现与服务器的通信和数据传输，3DMAX 和Maya实现3D 图形可视化。用户使用轻便化，无需下载安装应用，直接打开网页即可运行该虚拟仿真系统。
项目简介
“建设应用型学科,开展应用型研究,培养应用型人才,创建高水平应用型大学”是重庆文理学院的办学定位；制药工程和药学专业是学校对接重庆“33618”现代制造业集群体系中生物医药产业的重要专业，其中制药工程专业获批重庆市一流本科专业建设点，药学学科获批重庆市重点培育学科。药物临床前研究是指药物进入临床研究之前所进行的化学合成或天然产物提纯研究、药物分析研究、药效学、药动学、毒理学以及药剂学的研究，是医药产业的重要内容。但是由于新药研发临床前研究全流程实验受耗时长、成本高、不可逆等因素的限制，相关实验教学很难线下开展，需要依托虚拟仿真技术展开。因此，基于自主研发的一类新药创新药物PDE5抑制剂开发了《创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验》，为学生开展药物临床前研究虚拟仿真实验教学。该课程以“创新靶向药物国家地方联合工程研究中心”国家级平台及“激酶类创新药物重庆市重点实验室”等3个省级科研平台为依托，面向制药工程、药学等相关专业，该课程对《制药工程专业综合实训》《药学专业综合实训》具有较强的辅助作用，课程至今已连续开课6次，参与学生共计6594人次。
创新药物PDE5抑制剂是我校陈中祝研究员自主研发的“抗ED和肺动脉高压一类新药”，已获中国、美国、欧洲、加拿大、日本等国家和地区发明专利授权，并同时获得中国和美国的临床批文。该新药是重庆市高校首个同时获批中美临床批文、具有完全自主知识产权的国际一类新药，以3000万元进行了成果转化，目前正在开展II期临床试验。本虚拟仿真实验以《有机化学实验》、《药物合成反应实验》、《药物分离与纯化实验》、《药剂学实验》、《药理学实验》等专业实验课程为基础，将图片、视频、三维特效等元素融入虚拟仿真实验设计，多视角多维度展现创新药物PDE5抑制剂的实验室合成、小试、中试、原料药API生产、GMP制剂生产以及临床前安全评价的新药临床前研究全流程，弥补了传统实验教学的单一、碎片化缺点，且实现了科教融合、科研反哺教学效果，即将最新科研成果应用到本科实验教学中。
1.虚拟仿真实验教学项目建设的必要性
（1）本课程建设是贯彻落实习近平总书记关于数字化教育强国重要论述的具体行动，是通过虚拟仿真技术对传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域空白的必要补充。党的二十大报告提出，推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会与学习型大国。习近平总书记在“5·29”重要讲话中，进一步指出教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造发展新优势的重要突破口，并强调进一步推进数字教育，为个性化学习、终身学习、扩大优质教育资源覆盖面和教育现代化提供有效支撑。本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验包含PDE5抑制剂的实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤,GMP制剂生产和临床前安全评价等环节，通过传统的课堂实验教学的方式是不现实、难以实现的，而采用虚拟仿真实验的方式既响应了落实数字化教育强国要求，也贯彻落实了习总书记关于进一步推进数字教育的重要指示精神，同时也弥补了传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域的空白。
（2）本课程建设可有效解决传统实验耗时长、成本高、不可逆等因素的限制。新药研发临床前研究实验面临的困难：耗时长。新药的临床前研究包括药物研究开发（一般2-3年）和临床前实验（一般2-4年）两个阶段，共计约为4-7年。因此创新药物PDE5抑制剂临床前研究无法在线下教学实验中短时间得到实践。成本高。新药的临床前研究中研究开发和临床前实验成本（包括试剂耗材、仪器设备以及试验场地等），粗略估计需要数百万至上千万元。如此高昂的费用不是任何一个实验项目可以承担的，因此本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究是无法在传统线下教学实验中得到实践。不可逆。新药的临床前研究中的临床前试验阶段需要用到大批量原料药生产、GMP制剂生产和大量实验动物，在实验结束后，原料药、制剂无法复原，实验动物无法重复使用，该实验过程具有不可逆性。利用虚拟仿真技术，依托团队自主研发的科研成果，完整再现创新药物PDE5抑制剂临床前研究全过程，成功解决了新药临床前研究实验教学所面临的现实困难，有效拓展了实验教学内容和实验方法的深度与广度，实现了实验内容和课程体系的完整性，促进最新科研成果、最新知识向课堂转移，提升了实验教学质量和人才培养质量，体现了创新性和高阶性。
2.虚拟仿真实验教学项目教学设计的合理性
（1）教学目标明确。紧紧围绕立德树人根本任务，面向“健康中国”建设和十四五国家生物医药产业发展对药学专业人才培养的要求，教学目标明确，通过实验实训，学生掌握在实际工作中的创新应用能力，创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中PDE5抑制剂通过虚拟仿真技术完美再现新药临床前研究的全流程：包括实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤、GMP制剂生产和临床前安全评价等环节，通过传统的课堂实验教学的方式是不现实、难以实现的，而采用虚拟仿真实验的方式既响应了落实数字化教育强国要求，也贯彻落实了习总书记关于进一步推进数字教育的重要指示精神，同时也弥补了传统实验教学在新药临床前研究实验教学领域的空白。
（2）本课程建设可有效解决传统实验耗时长、成本高、不可逆等因素的限制。新药研发临床前研究实验面临的困难：耗时长。新药的临床前研究包括药物研究开发（一般2-3年）和临床前实验（一般2-4年）两个阶段，共计约为4-7年。因此创新药物PDE5抑制剂临床前研究无法在线下教学实验中短时间得到实践。成本高。新药的临床前研究中研究开发和临床前实验成本（包括试剂耗材、仪器设备以及试验场地等），粗略估计需要数百万至上千万元。如此高昂的费用不是任何一个实验项目可以承担的，因此本项目创新药物PDE5抑制剂临床前研究是无法在传统线下教学实验中得到实践。不可逆。新药的临床前研究中的临床前试验阶段需要用到大批量原料药生产、GMP制剂生产和大量实验动物，在实验结束后，原料药、制剂无法复原，实验动物无法重复使用，该实验过程具有不可逆性。利用虚拟仿真技术，依托团队自主研发的科研成果，完整再现创新药物PDE5抑制剂临床前研究全过程，成功解决了新药临床前研究实验教学所面临的现实困难，有效拓展了实验教学内容和实验方法的深度与广度，实现了实验内容和课程体系的完整性，促进最新科研成果、最新知识向课堂转移，提升了实验教学质量和人才培养质量，体现了创新性和高阶性。
2.虚拟仿真实验教学项目教学设计的合理性
（1）教学目标明确。紧紧围绕立德树人根本任务，面向“健康中国”建设和十四五国家生物医药产业发展对药学专业人才培养的要求，教学目标明确，通过实验实训，学生掌握在实际工作中的创新应用能力，创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中PDE5抑制剂通过虚拟仿真技术完美再现新药临床前研究的全流程：包括实验室合成、小试、中试、原料药API生产步骤、GMP制剂生产和临床前安全评价等实践环节，通过本项目将多个生产实践流程整合为一个大型的综合性实验，旨在培养掌握原料药制备、制剂生产和临床前安全评价相关实验实践技能的高水平、应用型药学复合型人才。
立德树人，德育为先。药学人才不仅需要丰富的专业知识、精湛的专业技术，更为重要的是需要具有优质的职业道德素养，可以在工作中传达出对生命的尊重。在培养高水平应用型药学人才的过程中，切实融入医药职业道德的内容与思考，培养学生用良药治病、用良心做人、全心全意为人民健康服务的理念。
（2）教学内容合理。实验模块层次分明，环环相扣，符合新药研发逻辑，涵盖新药研发临床前全流程，注重知识学习和能力提升有机结合。本实验基于虚拟技术重构教学内容、重塑教学流程，在虚拟场景中还原传统大型综合实验教学的细节，通过交互性实现实验各环节的完美衔接，让学生在虚拟实验中根据课程实现模块化选择性学习。创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验中，创新药物PDE5抑制剂的小试、中试、原料药API生产、GMP制剂生产和临床前安全评价等虚拟仿真实验环节将《药物合成反应实验》、《药物分离与纯化实验》、《药剂学实验》、《药理学实验》等相关实验课程中的药物合成实验操作、药物分离与纯化技术、药物活性筛选、药物制剂技术等实验进行内容重组，使教学流程由多个孤立的小实验整合为大型综合性训练实验，注重知识学习和能力提升有机结合，教学内容合理。
本课程完美呈现了创新药物PDE5抑制剂从实验室合成到临床前实验的全流程，可培养学生掌握新药临床前生产实践的全流程能力，与新药研发产业对药学人才的需求一致，为本实验项目提供了强大的理论支撑，促进最新成果、最新知识向本科教学课堂的转移，体现了教学内容的创新性和高阶性。
3.虚拟仿真实验教学项目实验系统的先进性
（1）本系统坚持以学生为中心，对标生物医药产业需求，创设有利学生自主学习的情境，以交互式学习模式培养药学类应用型人才的教学理念先进。创新药物PDE5抑制剂临床前研究虚拟仿真实验对标生物医药产业需求，坚持以学生为中心，是学生深入理解有机化学实验、药物合成反应药物分离与纯化技术、制药工艺学等专业理论知识，熟练掌握并使用药物合成、中试放大、制剂生产相关设备和技能的有效途径。本实验以交互式学习模式,创设有利于学生自主学习的情境，有利于培养医药类应用型人才。
（2）软件开发技术先进。此虚拟仿真系统采用C#开发语言，是基于Unity开发引擎发布的webgl 版本的应用，采用主要websocket 协议实现与服务器的通信和数据传输，3DMAX 和Maya实现3D 图形可视化。用户使用轻便化，无需下载安装应用，直接打开网页即可运行该虚拟仿真系统。
1在线项目1
5-磷酸二酯酶抑制剂原料药生产虚拟仿真软件（中间体一生产岗位）
...
2在线项目2
5-磷酸二酯酶抑制剂原料药生产虚拟仿真软件（中间体二生产岗位）
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3在线项目3
5-磷酸二酯酶抑制剂原料药生产虚拟仿真软件（中间体三生产岗位）
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4在线项目4
5-磷酸二酯酶抑制剂原料药生产虚拟仿真软件（粗品合成岗位）
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5在线项目5
人员更衣
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6在线项目6
领料称量
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7在线项目7
粉碎过筛
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8在线项目8
湿法混合制粒
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9在线项目9
整理总混
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10在线项目10
片剂生产岗位
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11在线项目11
中间站岗位
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12在线项目12
中控任务
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13在线项目13
挤压制粒干燥
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14在线项目14
硬胶囊生产
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15在线项目15
铝塑包装
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16在线项目16
外包装
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