虛擬仿真技術在藥學實驗教學中的應用分析

陳二華

【摘 要】醫藥公司不能進行大規模的現場實踐教學。同時制藥設備的高成本、高投入及高消耗等特點、模擬生產出的物品需按特殊醫藥垃圾處理等一系列問題制約了學校實踐教學基地的建設，難以與行業同步。虛擬教學對于提高教學質量有著重要的作用，構建一個逼真可視化的虛擬現實環境，進而開展實驗操作，借助虛擬仿真技術進而提高實驗教學的質量和效率。

【關鍵詞】虛擬仿真;實驗教學;藥學

【中圖分類號】G434 ? ? ? 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）18-0010-01

藥學職業教育是為醫藥行業培養高素質的技能型人才。受限于我國《GMP》、《GSP》《GAP》等法規規定，制藥公司不能進行大規模的現場實踐教學。同時制藥設備的高成本、高投入及高消耗等特點、模擬生產出的物品需按特殊醫藥垃圾處理等一系列問題制約了學校實踐教學基地的建設，難以與行業同步。這是藥學職業教育面臨的一個問題。加強學生的職業技能，方法能力和社會能力的培養是教學改革的關鍵。

一、虛擬仿真技術的優勢

1.安全性。

在實驗內容上，藥物分析，分析化學，中藥化學等課程，化學試劑都有毒性，有些化學實驗比較劇烈，第一次操作容易帶來危險，采用虛擬仿真教學方法，實驗的毒性和風險大大降低，學生通過藥學虛擬仿真操作訓練，更深入地了解大型分析儀器的結構和原理，提高儀器和設備的操作能力。

學生通過虛擬軟件操作，學生在實驗中不會擔心被燒傷、玻璃劃傷，試劑腐蝕損傷，實驗內容和可用的實驗方法已經大大擴展。學生可以充分發揮自己在藥學實驗中的自主創新能力，而不必擔心實驗失敗的負面后果，但可以借鑒實驗失敗的經驗教訓，改進實驗方法。虛擬模擬實驗中重復操作的成本很低。學生通過對仿真實驗系統的反復多次模擬操作，可以加深對實驗原理及操作步驟的理解，還可節省大量時間進行綜合性、設計性、探究性的實驗，為學生綜合能力、創新精神和創新能力的培養提供保障。

2.趣味性。

虛擬仿真實驗教學具有明顯優勢，并對傳統實驗教學思想、體系、模式、內容、方法以及手段等都產生了顛覆性影響，學生是學習的主體。在實驗教學中選擇虛擬仿真技術將使教學內容更直觀，更有趣。虛擬仿真實驗經濟環保，操作環境安全可靠，學生不再害怕失誤帶來的危險性。如藥劑學、藥物制劑技術、制藥設備原理等課程，較為復雜的設備結構，在虛擬軟件上進行多次觀察以及剖析，為了使學生掌握復雜部分的內部結構特征，有助于激發學生的學習興趣和學習主動性，進而提高實驗效果。

二、虛擬仿真技術在藥學實驗教學中的應用

1.實驗操作技能的訓練和培養。

在藥學實驗教學中，以實訓教師為主導，以學生為主體，采用互動與合作的教學理念。但是，僅依靠培訓教師來展示學生，就不允許掌握操作技能。學生使用實驗動物（小鼠或大鼠）進行藥理學，生理學和病理學等實驗操作，但由于實驗程序，他們通常不熟練。導致實驗不能順利完成或達不到預期實驗效果。

2.仿真訓練。

在藥學實驗教學中，高效液相色譜儀、液相色譜-質譜儀、原子吸收分光光度計等大型儀器設備，學生不能每個儀器都能動手操作，但是通過虛擬仿真的訓練，可以減少購置昂貴的實驗儀器設備，無需任何試劑、藥品，在虛擬實驗室，采用計算機虛擬仿真技術，每個人都可以使用虛擬軟件并可以反復練習，例如GMP標準下的片劑生產，顆粒劑生產，膠囊劑生產，注射劑生產和制水系統。進行了三維立體的場景仿真，進而具有操作能力高、操作便捷以及形象生動等優勢，可以讓學生熟練的練掌握藥物制備GMP認證要求及生產操作訓練，確保學生能夠快速適應生產實習期間準備藥物的能力，更好地培養學生的實踐能力[2]。

3.創新設計能力以及評價。

在藥學虛擬實驗教學中，有利于教育資源的共享和優化，有利于促進教育信息化，提高實驗教育質量。虛擬實驗，培養學生的自主學習能力，提高學生的學習積極性，培養學生的創新能力。學生可以隨時通過手機、電腦等途徑，進行實驗自測和考核評價。學生使用虛擬模擬技術培養學生的創新實踐技能，然后他們可以對測試的模塊進行模擬測試。虛擬仿真技術用于自檢和評估，并根據系統給出的評估修改實驗數據。因此，在藥學實驗教學中，有必要創新學生的設計能力，并運用虛擬仿真技術評估其實驗模塊，進而提高藥學實驗教學質量[3]。

三、結論

實踐證明，藥學虛擬仿真實驗教學豐富了實驗教學資源，完善了實驗教學體系，可以在藥學虛擬仿真實驗教學中心實現以前不能實施的實驗教學。突破傳統藥學實驗教學過程的瓶頸，符合客觀條件，使學生掌握專業知識更加系統和完整。牢牢把握虛擬仿真實驗教學中心批準建設工作的機會，根據藥學特點，以學生為主體，結合教學科研應用的現代實驗教學平臺，進一步完善藥學虛擬仿真實驗教學管理平臺，優化管理體系，提高教學人員素質，提高平臺信息共享和服務水平，促進藥學虛擬仿真實驗教學中心的快速發展。適應現代醫藥發展的基本應用和創新人才培養需求。憑借創新能力，為大學生取得了一批有影響力的科技創新項目，畢業生受到了用人單位的好評，參加專轉本的學生人數逐年增加，高校辦學水平不斷提高。

參考文獻

[1]陳章寶，肖國君，鄧君，等.虛擬仿真技術在藥學實驗教學中的應用研究[J].中國教育信息化，2015（10）：86-87.

[2]魏玉，許海濤，田連起，等.虛擬仿真技術在中藥炮制實驗教學中應用的可行性分析[J].中國中醫藥現代遠程教育，2017，15（4）：8-9.

[3]曾建紅，謝恒.“卓越計劃”背景下藥學專業虛擬仿真實驗教學模式的研究[J].醫藥衛生：文摘版：00071-00072.