高校生物藥劑學虛擬仿真教學探索與實踐

劉洋　冷晶波　郭新紅

摘要：結合生物藥劑學課程教學特點和教學實際，探討在教學中開展虛擬仿真教學的必要性與可行性，以豐富課程教學模式，提高教學效果。通過教學實踐，生物藥劑學在教學方法上擺脫了傳統教學模式的束縛，有效地整合教學內容，學生在學習的同時可充分發揮個人的創造力，從而更好培養學生的創新思維和實踐能力。

關鍵詞：生物藥劑學;虛擬仿真;教學改革;探索

生物藥劑學是研究藥物體內的吸收、分布、代謝與排泄，闡明藥物的劑型因素和人體生物因素與藥效關系的一門科學。作為藥學專業的主干課程，對闡明藥物體內過程機制，進而支撐新藥研發、臨床合理用藥與藥學前沿研究有著重要意義。目前我國大部分高校藥學院均開展了生物藥劑學的教學，因此對生物藥劑學虛擬仿真教學進行探索實踐，對進一步提高教學質量，很有必要。^[1]

生物藥劑學是一門交叉學科，與臨床藥學、醫學、藥理學、生物化學、藥物化學、物理化學、解剖學等有密切關聯，與眾學科互相滲透、互相補充，通過解析藥物及其劑型的體內過程，從而指導藥劑學新型給藥系統的設計與研究。近年來各學科特別是納米科學、細胞生物學等學科迅猛發展。在網絡技術、計算機技術的快速發展下，各個學校都在紛紛建立虛擬仿真教學中心，取得了顯著成效，生物藥劑學的教學也應進行探索和實踐。虛擬仿真教學可利用計算機技術營造出真實場景，讓學生可以通過“聽覺”“視覺”在真實的場景中學習，獲取真實體驗，對相關學習內容有深刻的感知和理解。學生能夠身臨其境，通過具體的操作讓學生對其到舉一反三，在課前，學生自主學習微課內容，課堂上，利用虛擬仿真教學來獲取新知識，各個操作環節環環相扣，更好地傳遞了教學重點、難點，讓課程內容不再枯燥難懂，而是充滿樂趣。^[2]

一、虛擬仿真教學系統

虛擬仿真技術，在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統教學各操作環節的相關操作環境。通過VR創建出一個可視化的三維環境，其中每個可視化的三維物體代表一種對象。用戶可以通過鼠標進行操作。在網上仿真實驗室完成全部實驗步驟，系統可以向實驗者提供觀察實驗過程的視頻窗口，以及導航、自測自評的助學功能。無論教師在場與否，實驗者都可以完成實驗。

在生物藥劑學課程中，大多數的實驗都可以進行仿真、建模，建立虛擬實驗系統。主要有兩種形式：①不連接互聯網的虛擬實驗系統。即幾個教室建立一個虛擬實驗系統，配備多人戶操作終端客戶機。教師在課堂上講解實驗內容、方法，學生在教室里利用客戶機進行實驗操作，分析實驗數據。②遠程虛擬網絡實驗系統。建立網站，將虛擬實驗系統與互聯網相接，學生利用電腦瀏覽器，訪問學校的虛擬實驗系統網站，進行實驗操作。不需要進入教室，可以隨時隨地上網做實驗，處理實驗數據，上交實驗報告，教師在網上答疑和指導。^[3]

既不用購買昂貴的實驗儀器設備，也不使用實驗試劑、易耗品等，大大地節約了實驗費用。避免誤操作而引起的儀器設備損壞。避免人身傷害事故的發生。只要網絡暢通，不受病毒的襲擊，就可以正常實驗。作為一種新的實驗教學模式，有利于教育資源的共享與優化，有利于教育信息化的推進和教育質量的提高。

二、不同教學方式的教學效果比較

針對虛擬仿真教學與普通教學模式在生物藥劑學教學中的應用效果進行對比。

選取高校藥劑學專業學生100名作為研究對象，隨機將其分為觀察組與對照組，各50名。其中，觀察組男30例，女20例，年齡21～24歲，平均（22.5±1.2）歲;對照組男28例，女22例，年齡19～23歲，平均（22.2±1.0）歲。入選標準：均為同一所校同屆同專業的學生。排除標準：無法按時參加教學活動的學生。兩組學生在一般資料方面的差異無統計學意義，具有可比性。

對照組采用常規實驗方式，，通過實驗室中教師講解、學生操作或觀看教師實驗視頻的教學方式。觀察組則采取虛擬仿真教學，具體措施為：在理論教學過程中穿插虛擬實驗，包括藥物半衰期測定、藥動學參數的測定、生物利用度測定等相關內容，應用于磺胺甲基異噁唑（SMZ）的大鼠在體腸吸收、對乙酰氨基酚家兔體內藥動學參數與生物利用度測定、藥物動力學單隔室模型的模擬等實驗教學中。

觀察兩組學生期末實驗考核成績以及對教學方法的滿意度。

采用SPSS 16.0統計學軟件對數據進行處理，計量資料以“x?±s”表示，采用t檢驗，計數資料以例數（n）百分數（%）表示，采用x²檢驗，以P<0.05為置信限。

觀察組學生期末考核成績明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

觀察組兩組學生對教學方式的滿意度明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

本次研究表明，觀察組的期末考核成績以及對教學方式的滿意程度顯著高于對照組（P<0.05），表明虛擬實驗教學在生物藥劑學教學中具有較好的應用效果。

在傳統的生物藥劑學教學中，由于學生數量多加上課時有限，學生的動手機會相對較少，在實驗過程中基本是觀看教師的操作，尤其是藥動學實驗中，影響實驗結果的因素有很多，加上學生的操作能力的不足，對實驗教學效果具有很大影響。通過虛擬實驗教學的應用能夠有效解決這些問題。

結語

虛擬仿真教學具有“多感知性”“真實性”和“交互性”的特征。這種依托人機交互、多媒體、網絡通信、數據庫的新型教學模式，滿足了學生的知識學習需求。生物藥劑學是藥學專業的重點課程，知識點多，傳統填鴨式教學，學生的參與度不高。將其與虛擬仿真教學技術相結合，讓枯燥的理論知識變得生動，能有效提高學習的主觀能動性。

參考文獻

[1]駱亞南.基礎護理教學中虛擬仿真教學的構建研究[J].科技資訊，2019（14）：161

[2]孫濤.新形勢下生物藥劑學教學改革探索[J].藥學教育，2018（1）：35-37

[3]谷艷華苗廣文楊得軍.混合教學模式下虛擬仿真教學的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2019（7）：188-191

作者簡介

劉洋（1980.1—），女，籍貫：河南省鄭州市，學歷：博士，職稱：講師，畢業院校：沈陽藥科大學。