武毅君

[摘? ? ? ? ? ?要]? 通過(guò)虛擬仿真技術(shù)與現(xiàn)代藥學(xué)教育有機(jī)結(jié)合，提高藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生工作后的崗位勝任能力，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。闡述了藥學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)劣勢(shì)，并提出從線上到線下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的高水平創(chuàng)新型藥學(xué)人才。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 藥學(xué);虛擬仿真;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）33-0136-02

藥學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)藥學(xué)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力方面具有重要的作用，但現(xiàn)實(shí)中存在瀕危藥材采集鑒定難做、大型精密實(shí)驗(yàn)儀器高成本、制劑生產(chǎn)環(huán)境要求高、中試型綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練價(jià)格昂貴等困難，使得藥學(xué)的發(fā)展受到了阻礙。而以信息科學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)，為藥學(xué)教育的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual reality，VR）技術(shù)可以借助高科技手段構(gòu)建一個(gè)逼真的虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)視、觸、聽的一體化，使學(xué)生像在現(xiàn)場(chǎng)一樣感受虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)?zāi)M教學(xué)是以虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成目前條件下難以完成的實(shí)驗(yàn)課程。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)信息管理技術(shù)的進(jìn)步，長(zhǎng)江雨課堂、MOOC、畢博平臺(tái)、可汗學(xué)院、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)等線上教學(xué)工作平臺(tái)或工具的開發(fā)，提供了實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革研究的必要條件[1]。近年來(lái)，虛擬仿真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)這一新的教學(xué)方法是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的補(bǔ)充和改進(jìn)，在高校得到了廣泛的認(rèn)可[2-4]。

在2020年特殊時(shí)期，大學(xué)生不得不推遲返校。為全面完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，依托虛擬仿真技術(shù)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革愈發(fā)迫切。

一、傳統(tǒng)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

藥學(xué)是一門介于醫(yī)學(xué)和化學(xué)之間的交叉學(xué)科。它一方面要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識(shí)，另一方面要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)教學(xué)是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生教育的重要組成部分，它是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)[5-6]。藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)醫(yī)藥行業(yè)前沿知識(shí)的了解途徑非常有限，而前沿技術(shù)所涉及的儀器、耗材較貴，且試劑多具有一定危險(xiǎn)性。比如一些納米藥物的合成需要用到很多尖端的實(shí)驗(yàn)儀器，由于條件的限制，很多大學(xué)沒(méi)有這些儀器。而且合成過(guò)程中存在高溫高壓、易燃易爆、有毒有害的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中操作是不可行的。一般學(xué)生畢業(yè)前均在制藥廠實(shí)習(xí)，制藥廠屬于化工企業(yè)。由于安全原因，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)踐中不允許學(xué)生真正參與藥品的生產(chǎn)和檢驗(yàn)，使得生產(chǎn)實(shí)踐流于形式，在校學(xué)習(xí)期間學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力得不到該有的鍛煉。

在目前教育改革的政策要求下，教師在教學(xué)過(guò)程中不僅要重視向?qū)W生傳授知識(shí)，更要重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，從而提高學(xué)生獲取知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力。就我個(gè)人教授的工業(yè)藥劑學(xué)課程來(lái)說(shuō)，教學(xué)依然呈現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點(diǎn)，即憑著自己有限的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單重復(fù)的教學(xué)實(shí)踐，在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的過(guò)程中只重視對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練，而不注重對(duì)其思維能力和思維習(xí)慣的培養(yǎng)。為改變工業(yè)藥劑學(xué)課程的現(xiàn)狀，考慮到專業(yè)課大部分章節(jié)是以知識(shí)的掌握為核心目的，肯定有枯燥無(wú)味的時(shí)候，提前把一些簡(jiǎn)單易于理解的內(nèi)容分組布置給學(xué)生，讓學(xué)生課下查資料，制作成課件，自主學(xué)習(xí)，以便于將更多的時(shí)間分配給實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但一方面由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室空間、學(xué)校設(shè)備緊缺等客觀原因，大部分學(xué)生因?yàn)椴皇煜?shí)驗(yàn)設(shè)備，無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作，反而容易給學(xué)生造成挫敗感。另一方面工業(yè)藥劑學(xué)大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要安裝于工廠，學(xué)校不具備設(shè)備安裝條件，僅通過(guò)圖片、視頻向?qū)W生展示現(xiàn)代制藥的生產(chǎn)線流程，無(wú)法使學(xué)生產(chǎn)生具體概念，造成對(duì)這門課的理解支離破碎，每道工序無(wú)法有效銜接，考試全靠死記硬背。

二、開設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

（一）貫穿藥物生產(chǎn)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)綜合訓(xùn)練

現(xiàn)有的藥學(xué)教育模式是以藥學(xué)二級(jí)學(xué)科為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)體系，即藥學(xué)、藥物分析、工業(yè)藥學(xué)、藥物化學(xué)、藥理學(xué)等，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)是完全獨(dú)立的。這樣的教學(xué)使學(xué)生的學(xué)習(xí)思維被動(dòng)、不連續(xù)、不平衡。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，建立藥物分析虛擬仿真和藥物制劑（GMP）基于虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)建了藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用虛擬平臺(tái)，學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)大型儀器設(shè)備操作，可以按照實(shí)驗(yàn)需求，自由選取虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備組裝操作;還可以自由結(jié)合并進(jìn)行多模塊集成，建立貫穿整個(gè)藥物生產(chǎn)過(guò)程的綜合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目。

（二）開啟校企共建共管共享的“雙贏”模式

高校可以通過(guò)與制藥企業(yè)的合作，將學(xué)生未來(lái)就業(yè)所需的相關(guān)實(shí)踐技能融入虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容中，如GAP、GMP、GSP等國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局頒布的相關(guān)質(zhì)量管理規(guī)范所要求的實(shí)踐技能，并同高校一起制定藥學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和方案，合力開發(fā)課程體系和開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建立藥學(xué)專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)體系。學(xué)生可以利用制藥企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)線來(lái)支持虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，企業(yè)也可以根據(jù)自己的實(shí)際生產(chǎn)需要，對(duì)學(xué)校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)提出一些建議，以便于后期可以利用共建的虛擬仿真教學(xué)管理系統(tǒng)對(duì)新員工進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程培訓(xùn)和網(wǎng)上理論知識(shí)的延伸，從而形成雙贏的局面。

（三）建立以學(xué)生為主體的教學(xué)組織形式與教學(xué)方法

從“教”到“學(xué)”是高等教育人才培養(yǎng)模式改革的核心。首先，要角色轉(zhuǎn)換，從以教師為中心到以學(xué)生為中心，利用視頻、網(wǎng)絡(luò)仿真、多媒體等現(xiàn)代化科技手段，為學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造個(gè)性化的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。各高校可以先從虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)及相關(guān)軟件的開發(fā)開始，為學(xué)生課外自我學(xué)習(xí)、自主考核提供功能支持，后期再通過(guò)同兄弟院校共享平臺(tái)等手段建立優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源，并逐步培訓(xùn)教師以智能化主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維。其次，教學(xué)管理模式由教師主導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓪W(xué)生自主設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新型思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。