构建药学专业虚拟仿真实验教学体系的研究

徐婷婷（1991—），女，满族，辽宁省锦州市人，理学硕士，实验师，主要研究方向为实验室管理。

常笛（1962—），男，黑龙江海伦人，本科，高级工程师，研究方向为实验教学及实验管理。

实验教学作为理论教学的补充，其贯穿于整个药学教学过程中，在药学专业学生的培养中有着不可替代的作用。然而，作为一门技术复杂、设备众多的学科，其传统的实验教学由于受到诸多因素的限制，导致许多必须的实验不能正常进行。这在一定程度上影响了学生实践操作的训练和创新能力的培养。因而，打破传统的实验教学模式，是目前众多高校实验教学改革的重点研究方向[1-2]。随着计算机技术的发展，虚拟仿真技术为传统实验教学模式的改进带来了新的契机。其能够通过模拟真实的实验对象、环境以及实验过程，使学生能随时随地在虚拟环境中进行自主学习、身临其境般地进行仿真模拟实验操作。仿真实验不但为学生提供了安全、便捷的实验资源，而且能够让学生体验到在实体教学中无法进行的实验内容[3]。

一、建设药学虚拟仿真实验的意义

在药学学科实验教学中，有些实践教学内容是目前实体实验还无法达到的。虚拟仿真实验则能够很好地解决这些问题，尤其对于那些涉及高危或极端环境、剧毒类、易制毒品类等物质的实验，以及需要高成本、高消耗的大型或综合性实验项目[4]。具体到药学实验教学过程，开展药学虚拟仿真实验具有如下意义。

（一）打破教学成本和资源限制

在药物分析领域，大型精密仪器的应用越来越广泛。因而，实验课中对于大型精密仪器的学习是必不可少的。但由于这些仪器价格昂贵，实体实验教学无法充分保证仪器数量，教师有时只能做观摩教学。而且由于时间和地点限制，学生只能在实验课堂上进行练习操作。这不利于学生实践能力的不断培养。在药理实验中，其需要用到实验动物，如比格犬、小型猪等。这些动物不但价格相对昂贵，而且倘若仅仅用于实验教学而杀死动物，完全不符合动物伦理要求。这就造成了药理实体实验教学的开展受阻[5]。虚拟实验的引入，既可以满足学生掌握实验原理、操作流程的需要，又可以减少、优化部分动物实验。

（二）激发学生的学习兴趣

药学类实验教学，目前采用的主要方式为实验课实体教学的方式，该方式虽然可以相对形象、直接地向学生展示教学内容，使学生对实验内容拥有直观的认识。但受时间、空间所限，学生对于实验课程的课前、课后自主学习效果不佳。这不能完全调动学生的学习积极性。教师通过虚拟仿真实验教学资源，不但能够让学生不用必须进入实验室进行实际操作，就能提前掌握实验的基本操作和基础知识，而且这种虚实结合、相辅相成的实验教学形式更能提高学生的学习兴趣，有效提升实验教学质量。

（三）提高学生的实践技能

实践性教学是药学专业整个教学工作中的重要环节。为了提高学生的实践能力，教师以往通常会组织学生去深入制药企业进行生产实习，使学生真正了解生产流程与工艺等[6]。然而，随着新版GMP、GSP的实施，其对企业和车间环境条件的要求也越来越严格和规范，学校很难组织大规模的学生真正地进入制药企业车间进行实习，实践教学可能止步于观摩阶段。学校实体实验很难模拟药品生产中的GMP动态条件，而且实体模拟造价也较大。然而，GMP的管理是药学专业学生必须掌握的基本知识。学校现实状态的GMP教学只能局限于纸上谈兵，很难让学生进行实践操作，教学效果差。虚拟仿真实训教学，就能够使学生在高度拟真化的环境下，熟悉现代化实际药物生产中的每一个工艺、设备、自动化系统，既节约了实验经费，实现了时空开放式教学，同时又提高了学生对于GMP管理的理解。

二、药学虚拟仿真实验教学体系构建

（一）管理体系的建设

现阶段，虚拟仿真实验项目的建设正处于快速发展期，各种虚拟仿真项目层出不穷。然而，调查发现，好多院校对于虚拟仿真实验的利用率非常低，只是因为政策导向，为建而建，而不是因需而建。这种盲目的建设不但占用了教学经费，而且浪费了人力、物力[7]。因而，学校必须健全管理制度，制定相应的运行机制和保障机制，以加强对虚拟实验项目的立项申报、经费支出等方面的管理和审核，避免上述那种“门面型”虚拟仿真项目的出现。此外，学校还应对建设中项目进行持续跟进与监督，不断完善和更新，提高其水平与适应性，在评估教学资源完成的质量与效果上，只有达到要求的才能上线，真正建设出有深度、有难度、挑战性强的“金课”，提升教学水平和质量。

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