基于制藥工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

朱亞玲 毛得獎(jiǎng) 李艷 齊魯工業(yè)大學(xué)

引言

在新時(shí)代發(fā)展下，各領(lǐng)域的競爭歸根結(jié)底就是人才的競爭。因此，加強(qiáng)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，對(duì)于我國教育事業(yè)的發(fā)展而言尤為重要。在教學(xué)中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識(shí)，并通過信息技術(shù)手段在教學(xué)事業(yè)中的體現(xiàn)來進(jìn)行教育改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是如此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室條件的改善，促進(jìn)教育質(zhì)量的提升，從整體性提升教學(xué)效果就成為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主要目的。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的作用

創(chuàng)設(shè)良好的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能夠有效促進(jìn)教育教學(xué)水平的提升，并改善傳統(tǒng)理念對(duì)學(xué)生思維的束縛和限制，從而更好提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。理論課程和實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容在高校教育教學(xué)過程中往往是分開的。但是在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的輔助下，課堂授課的過程教師也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示的最終結(jié)果來證明理論知識(shí)的科學(xué)性。這樣，學(xué)生能夠在更加直觀的現(xiàn)象中對(duì)理論知識(shí)內(nèi)容產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)知和實(shí)質(zhì)性理解，完成基本的教育事業(yè)信息化建設(shè)流程，這也在一定程度上使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)有了本質(zhì)上的提升與發(fā)展。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在一定程度上也能夠提供一種更加開放的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，并將實(shí)驗(yàn)室真正的實(shí)現(xiàn)面向?qū)W生的全面開放，學(xué)生不用在各方面條件的限制下隨時(shí)實(shí)地的開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。幫助學(xué)生培養(yǎng)自身創(chuàng)新意識(shí)和能力的同時(shí)，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提升也起到了一定的促進(jìn)效果。制藥工程專業(yè)進(jìn)行了初步探索

二、基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式創(chuàng)新

在虛擬實(shí)驗(yàn)室中最為主要的內(nèi)容就是要實(shí)現(xiàn)情境再現(xiàn)，讓學(xué)生能夠在當(dāng)前創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境中對(duì)實(shí)驗(yàn)的流程和實(shí)驗(yàn)操作步驟產(chǎn)生更加全面的了解。制藥工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件使整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加生動(dòng)，有效避免各類實(shí)驗(yàn)室安全問題的發(fā)生，并對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行了改革和創(chuàng)新，真正的提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和教學(xué)效果。在當(dāng)前的人才培養(yǎng)和思維創(chuàng)新背景下，這種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，并不需要考慮實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種意外狀況。這種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方式是對(duì)傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的一種顛覆，但同時(shí)又保障了教學(xué)模式的創(chuàng)新和教學(xué)效果的有效提升，滿足了社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新性人才的迫切需求現(xiàn)狀。虛擬實(shí)驗(yàn)室中教學(xué)模式是多樣的。同時(shí)情景代入感非常強(qiáng)烈，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中自由發(fā)揮自己的想法，提升自身分析能力以及解決問題的能力，將知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中。網(wǎng)絡(luò)化是有一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，可以為學(xué)生提供個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)條件。

（二）精心設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目

任何一種形式的理論知識(shí)都需要在不斷的歸納總結(jié)中獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本教學(xué)理念也能夠幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容產(chǎn)生更加深刻的理解，并有意識(shí)的促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手操作能力的提升，真正意義上實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)融合。但是很多時(shí)候，要想完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 需要的是足夠的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這是需要資金來進(jìn)行建設(shè)的，這種投入是不可逆的，并且具有高危性，這就可以通過虛擬環(huán)境對(duì)算法結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。選擇布洛芬生產(chǎn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，在計(jì)算機(jī)上模擬操作，像打游戲一樣完成，藥物提取，合成，精制、壓片，包裝及年產(chǎn)量核算等一系列具體過程。

（三）加強(qiáng)科學(xué)實(shí)踐探索

在虛擬實(shí)驗(yàn)室中開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就需要注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)進(jìn)行培養(yǎng)，讓學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)過程中結(jié)合自身的體會(huì)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，制藥工程涉及許多工廠設(shè)備，以前多是紙上談兵，現(xiàn)大量運(yùn)用機(jī)器3D 拆分軟件及設(shè)備故障實(shí)訓(xùn)模擬 ，專業(yè)實(shí)驗(yàn)完成后及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思。這種虛擬實(shí)驗(yàn)的模式能夠讓學(xué)生對(duì)科學(xué)文化知識(shí)產(chǎn)生更強(qiáng)的興趣，并以此來鼓勵(lì)學(xué)生參與到各項(xiàng)科學(xué)研究和知識(shí)探索的實(shí)際工作當(dāng)中。學(xué)生在虛擬平臺(tái)上不僅能夠?qū)Ω黝惓绦蜻M(jìn)行操作，掌握操作技巧以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的速度更快，將自身判斷與情景融合在一起，可以迅速掌握學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在科學(xué)研究中，學(xué)生會(huì)處于仿真的環(huán)境中，科學(xué)探究的過程雖然不同于真正的實(shí)驗(yàn)，但是更加接近實(shí)際。

三、結(jié)束語

綜上所述，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是教育領(lǐng)域信息化建設(shè)的又一重要表現(xiàn)，將虛擬技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)于我國科學(xué)技術(shù)水平的提升和人員培養(yǎng)都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方面我國一直處于匱乏狀態(tài)，受到應(yīng)試教育的嚴(yán)重影響，學(xué)生普遍缺乏創(chuàng)新能力。為，學(xué)校需要增設(shè)實(shí)驗(yàn)種類，并在提升實(shí)驗(yàn)室基本條件的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。