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“智构·药核”MR数字孪生系统:重构制药教学微观认知

  没有呛人的化学试剂,不用紧盯危险的实验仪器,学生们戴着MR眼镜,对着眼前的沙盘组件轻轻一点,分子反应的动态画面就浮现在眼前——这不是科幻电影场景,而是某中学制药主题课堂上的真实一幕。

  驱动这一教学革新的核心装备,正是面向校园场景研发的高科技教学项目——“智构·药核”MR数字孪生系统。它以MR技术为载体,将制药全流程数字化、可视化,彻底打破传统教学的认知壁垒。


 

一、科技内核与教学价值的双重锚定

  “智构”取自“智慧建构”的核心理念,既呼应学生通过组件搭建自主构建工艺场景的实践过程,又凸显系统集成的智能交互技术——可实时反馈操作逻辑、同步解析知识要点;“药核”则直指“制药核心工艺”,强调系统聚焦药物制备关键环节,通过数字化技术让核心原理可视化、可操作,实现“以核为心,辐射全流程”的教学效果。

二、四大制药工艺场景,数字孪生技术全流程复现

  作为一套高度集成的“制药微型数字孪生平台”,该系统可精准复现阿司匹林、青霉素等经典药物的制备全流程,实现理论知识与实践操作的深度融合:

  阿司匹林制备:从水杨酸原料模块开始,按“酰化—纯化—结晶”步骤拼接反应釜、纯化柱,MR画面同步呈现分子结合的动态过程,结晶析出的瞬间让学生秒懂反应原理;
  青霉素制备:从菌种模块到发酵罐,MR镜头下菌种增殖、代谢产药的全过程实时上演,若忽略灭菌步骤,还会直观呈现污染后果。


  冻干粉制备:搭建冷冻干燥机时,能直观看到“预冻—升华干燥—解析干燥”中水分从固态到气态的转变,再也不用死记硬背干燥原理;
  中药提取:拿起中药饮片、提取罐组件,自由组合“浸润—煎煮—浓缩”链路,高亮粒子会清晰展示生物碱、黄酮类等有效成分的溶出路径,传统中药的科学密码一目了然;


 

三、核心技术优势:直击制药教学核心痛点

  比起传统教学,这款沙盘的优势简直长在教学痛点上:

  安全无虞,试错自由:没有腐蚀性试剂,不用高压设备,学生颠倒工艺步骤也不怕,MR系统会即时纠错并演示后果,大胆探索零风险;
  虚实融合,化抽象为具体:分子反应、微观变化不再靠想象,立体动画让知识“活”起来,理解效率翻倍;
  理实一体,学练同步:搭建组件时可随时调取“溶剂提取法依据”“冷冻干燥原理”等知识点,边做边学,知识记得更牢;
  轻便灵活,场景百搭:环保材料打造,尺寸适配课桌,课堂教学、实验预习、社团活动、科普展示全hold住。

四、从教学工具到科创载体:赋能未来医药人才培养

  “以往对制药工艺的理解停留在课本文字,‘智构·药核’让微观反应看得见、复杂流程可操作,真正读懂了药物制备的科学逻辑。”来自学生的反馈,印证了该项目的教学价值。

  它不仅让学生扎实掌握核心制药工艺,更在动手实践中培养了科学思维、协作能力,激发了对生物制药领域的探究热情。对教师而言,后台可实时追踪学生操作数据,轻松实现“教学—反馈—评估”闭环,课堂效率大幅提升。

  当MR数字孪生技术与制药教学深度融合,当抽象的科学原理转化为可交互的数字场景,教育便实现了从“知识传递”到“能力培养”的跨越。“智构·药核”MR数字孪生系统,以科技为翼,为医药人才培养筑牢实践根基,开启制药教学的全新范式。


  目前,“智构·药核”MR数字孪生系统已在多所院校完成试点应用,教学成效显著。如需了解项目合作详情或申请演示权限,欢迎在评论区留言对接。