喬明曦，楊麗，方亮，邸東華，劉婕

沈陽藥科大學藥學院　(沈陽　110016)

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可持續(xù)發(fā)展的藥劑學虛擬仿真實驗教學模式探討

喬明曦，楊麗，方亮，邸東華，劉婕

沈陽藥科大學藥學院(沈陽110016)

摘要藥劑學專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)學科，藥劑學虛擬仿真實驗教學已經成為藥劑學傳統(tǒng)實體實驗教學的重要補充。針對目前藥劑學虛擬仿真實驗教學的發(fā)展現(xiàn)狀,文章對如何構建可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真藥劑學實驗教學模式進行探討,為虛擬仿真實驗教學的健康發(fā)展提供參考。

關鍵詞藥劑學；實驗教學；虛擬仿真實驗

藥劑學是一門研究藥物制劑的基本理論、處方設計、制備工藝、質量控制及合理利用的綜合性應用技術科學[1]。藥劑學是藥學專業(yè)的一門核心課程，旨在將藥劑學基本理論與實踐相結合，制備安全、有效、穩(wěn)定可控及使用方便的藥物制劑，其特點是應用性和實踐性強。因此，藥劑學的實驗教學是理論課程的重要補充，是培養(yǎng)學生動手實踐、邏輯思維、解決問題等能力的重要環(huán)節(jié)。藥劑學的實驗教學不僅能幫助學生深刻理解和驗證藥劑學的基本理論，還能讓學生切身感受基本理論的實際應用和各種劑型的制備過程，因此實驗教學的好壞在很大程度上影響了該門課程的教學效果。此外，隨著國家藥品GMP制度的不斷完善和行業(yè)標準的不斷提高，對藥劑學實驗教學也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的藥劑學實驗教學由于教學場地和資源等方面的限制，逐漸顯示出弊端。因此，藥劑學傳統(tǒng)實體實驗教學的內容與模式亟待創(chuàng)新與完善。

虛擬實驗教學是以計算機網(wǎng)絡為核心，應用計算機虛擬仿真、多媒體技術和網(wǎng)絡技術虛擬實驗系統(tǒng)，并通過計算機網(wǎng)絡形成虛擬實驗系統(tǒng)網(wǎng)絡化，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、分析以及遠程操作的新型教學系統(tǒng)[2]。虛擬實驗教學已經迅速發(fā)展成為現(xiàn)代實驗教學的重要方式之一，借助于虛擬實驗教學平臺，學生可以在計算機軟件模擬的真實環(huán)境中完成各種預定的實驗項目，所取得的學習或訓練效果甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中所取得的效果[3-5]。虛擬實驗教學的優(yōu)勢在于它很大程度上彌補了傳統(tǒng)實驗教學的上述弊端，實現(xiàn)了傳統(tǒng)實驗教學不具備或難以完成的教學功能，在藥學及其他多種學科的實驗教學中發(fā)揮了實體實驗不可替代的重要作用[6- 8]。虛擬實驗教學模式不但有效地拓展了實踐教學領域，豐富了教學內容，而且明顯提高了學生的實踐和創(chuàng)新能力[9-10]。

綜觀近年來藥劑學虛擬實驗在國內高校的發(fā)展和應用，可以看出藥劑學虛擬實驗正在或者已經改變傳統(tǒng)實體藥劑學實驗教學的單一教學模式。由于其不但能有效地降低實驗成本，提高實驗效率，而且可以實現(xiàn)異地協(xié)作和實驗資源共享，這種實驗模式也越來越受到國內高校和科研機構的重視和青睞，已成為強化實驗室建設、改革實驗教學手段的一個重要發(fā)展方向。然而，如何進一步推進藥劑學實驗教學的信息化建設、優(yōu)化虛擬實驗教學資源的開放和共享，構建可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真藥劑學實驗教學模式，是現(xiàn)階段需要研究和探索的課題。筆者認為，應從完善藥劑學虛擬仿真實驗教學課程體系建設、加強虛擬仿真實驗教學隊伍建設和資源共享的虛擬仿真實驗教學平臺建設幾個方面構建可持續(xù)發(fā)展的藥劑學虛擬仿真實驗教學模式。

1完善藥劑學虛擬仿真實驗教學課程體系的建設

藥劑學虛擬仿真實驗課程體系建設應符合學科特點，立足于高品質虛擬仿真實驗教學軟件的開發(fā)，從貫穿藥物制劑研究開發(fā)與生產全過程的實驗項目建設、各種劑型的開放性實驗項目建設和虛擬仿真實驗配套教材建設三個方面不斷完善藥劑學虛擬仿真實驗課程體系。

1.1貫穿藥物制劑研究開發(fā)與生產全過程實驗項目的建設

本中心前期組織教學人員對現(xiàn)有國內外藥學仿真實驗教學資源情況和制作企業(yè)情況進行調查研究，總結并分析了仿真實驗教學軟件的開發(fā)現(xiàn)狀。相關教學人員一致認為，現(xiàn)有的藥劑學虛擬仿真實驗教學課程已經基本涵蓋了藥劑實驗教學中主要劑型的處方設計、制備工藝和質量控制等內容，但是尚缺乏針對藥物制劑研究開發(fā)與生產全過程的仿真實驗項目。在前期仿真實驗教學軟件開發(fā)的基礎上，應繼續(xù)完善虛擬仿真實驗教學軟件的設計和課程建設，開發(fā)貫穿藥物制劑研究開發(fā)與生產全過程的仿真實驗教學軟件，教學內容應涵蓋藥物制劑的處方前研究、藥物劑型設計、處方優(yōu)化與制劑生產、質量控制等藥物制劑開發(fā)與生產的主要環(huán)節(jié)。通過整合學校教學資源與仿真實驗教學軟件開發(fā)企業(yè)的技術資源，對藥劑學虛擬仿真實驗的教學軟件進行二次開發(fā)和教學軟件的質量提升，開發(fā)貫穿藥物制劑研究開發(fā)與生產全過程的仿真實驗教學軟件。該類仿真實驗項目建設有利于提高學生對制劑開發(fā)與生產過程的認知，學生可以通過進入可視化仿真環(huán)境中進行實驗操作，經歷實驗室階段的制劑開發(fā)與制劑車間的生產工藝流程，進而提前熟悉藥品的研發(fā)與生產的步驟和流程，從而提高學生的實踐能力和課程的教學質量。

1.2開放性虛擬仿真實驗項目建設

圍繞藥物制劑的基本理論、處方設計、制備工藝、質量控制和合理應用的研究內容，組織相關研究領域的專業(yè)教師和軟件工程師進行座談，提出相關開放性實驗項目建設的內容和方案，設計基于藥劑學實體實驗課程的虛擬仿真開放性實驗課程，進一步完善藥劑學虛擬實驗教學體系建設。通過虛擬仿真開放性實驗項目的設計，為學生提供一種自主的學習方式，在仿真環(huán)境下學生通過選擇實驗項目、設計實驗方案、選擇實驗儀器、安裝調試、進行處方設計和優(yōu)化、分析數(shù)據(jù)、獲得結論。學生在虛擬仿真實驗過程中得到多方面的訓練：通過查閱文獻、設計實驗方案增強了學生自我學習和科學思維能力；通過選擇實驗儀器、安裝調試增強了學生對常見儀器的使用能力；通過處方設計與優(yōu)化和數(shù)據(jù)分析增強了學生獨立思考和運用相關知識的能力。通過增加藥劑學開放實驗的虛擬仿真實驗教學內容，逐步構建以增強學生實踐能力和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標,以實體實驗和虛擬實驗為框架的多層次、模塊化實驗課程體系。

1.3配套虛擬仿真實驗教材的建設

盡管虛擬仿真實驗軟件的發(fā)展較為迅速，但相關實驗教材的發(fā)展卻明顯落后于軟件的發(fā)展。為促進藥劑學虛擬仿真實驗教學的健康發(fā)展，針對目前藥劑學虛擬仿真實驗教學存在的適用教材缺乏問題及虛擬仿真實驗教學的特殊要求，藥劑實驗中心已組織相關教師和技術人員進行討論，盡快開展與藥劑學虛擬仿真實驗教學相配套的實驗教材建設。將以藥劑學虛擬仿真教學中的基礎性實驗項目、綜合性實驗項目和開放性實驗項目的系列虛擬實驗教學內容為主導，將教學內容整合為多類別、模塊化、組合式的課程體系，不斷規(guī)范并完善虛擬教學實驗課程體系建設，真正體現(xiàn)藥劑學虛擬實驗教學“虛實結合”的理念，進一步提高藥劑學虛擬實驗教學的教學水平。

2加強藥劑學虛擬仿真實驗教學隊伍建設

實驗教學隊伍是實驗教學體系中的一個重要組成部分，由于虛擬仿真實驗教學是近年來借助于網(wǎng)絡技術和計算機軟件迅速發(fā)展起來的新型教學模式，真正熟悉虛擬仿真實驗教學的教師為數(shù)不多，因此虛擬仿真實驗教學隊伍建設的首要問題是如何提高教師有效利用虛擬仿真實驗教學軟件的能力和素質。為此，應根據(jù)藥劑學虛擬仿真實驗教學的特點，從培養(yǎng)和引進兩條途徑加強虛擬仿真實驗教學隊伍建設。由實驗中心制定明確的培訓制度，定期舉辦虛擬仿真實驗教學的內部培訓，與相關虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)人員聯(lián)合舉辦相關軟件應用的技術講座。有計劃地派出教職人員參加國內外虛擬仿真實驗室建設研討會、技能培訓班、經驗交流會或其他形式的業(yè)務培訓，學習國內外先進的虛擬仿真實驗教學方法和教學改革經驗。實行相應的政策激勵，鼓勵教師與軟件開發(fā)人員共同參與虛擬仿真實驗教學軟件的設計與開發(fā)，提高虛擬仿真實驗教學的水平。制定相應的考核標準，對教師的網(wǎng)絡信息技術和仿真教學軟件的應用能力提出明確要求。通過上述手段強化中心現(xiàn)有教師的虛擬仿真實驗教學水平和能力。此外，積極引進具備從事藥劑學虛擬仿真實驗教學能力的相關專業(yè)人才，不斷充實藥劑學虛擬仿真實驗教學隊伍。采用上述兩種途徑不斷提高相關教學人員的教學水平和綜合素質，建設可持續(xù)發(fā)展的仿真實驗教學隊伍。

3完善藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺建設

藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺的建設應以促進優(yōu)質實驗教學資源共享為核心，逐步建立和完善教學資源共享的長效機制，完善校內資源共享和校企資源共享的虛擬仿真實驗教學平臺建設。

3.1校內資源共享的虛擬仿真實驗教學平臺建設

隨著計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，基于校園內部網(wǎng)絡的實驗教學管理平臺、信息平臺和實驗教學資源庫的建立,為建設校內資源共享的藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺提供了必要的基礎,在更深層次上推進了虛擬仿真實驗教學的發(fā)展和普及。通過校內資源共享的實驗教學平臺建設，實現(xiàn)藥劑學虛擬仿真實驗教學資源的網(wǎng)絡共享，建設實驗網(wǎng)上預約和在線管理系統(tǒng)，包括實驗項目的選擇、實驗項目的學習、電子報告提交、實驗成績統(tǒng)計等服務功能，向學生提供開放式虛擬實驗教學服務，引導學生主動獲取知識，使學生可以不受學習時間和場地制約地在線進行虛擬實驗課程的學習。

3.2校企資源共享的藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺建設

根據(jù)藥劑學科的特點與優(yōu)勢，依托本校深厚的教學基礎、人才基礎和科研基礎以及強大的校企合作聯(lián)盟，探索校企共建共享的藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺。通過調查高等學校、科研院所和藥品研發(fā)及生產企業(yè)對藥劑學虛擬仿真技術的需求，根據(jù)高校教學需求、科研院所與藥品研發(fā)及生產企業(yè)的崗位實訓需求，構建校企共建共管共享的藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺，使所建設的藥劑學仿真虛擬教學平臺真正成為于本科生的藥劑學實驗教學平臺，藥品生產企業(yè)的崗前培訓平臺和藥品研發(fā)企業(yè)的藥物研發(fā)實用平臺。資源共享的藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺建設不但可以產生顯著的社會效益，還可產生經濟效益，為建設可持續(xù)發(fā)展的藥劑學虛擬仿真實驗教學提供保障。

4結語

總之，虛擬仿真實驗教學平臺已經成為一種快速發(fā)展的新型實驗教學模式，藥劑學虛擬仿真實驗教學平臺的建設與發(fā)展對于推動實驗和實踐教學改革、完善傳統(tǒng)實體實驗的不足及提高藥劑學課程的教學質量具有重要意義。如何借助于多媒體仿真虛擬技術和網(wǎng)絡信息技術的高速發(fā)展，實現(xiàn)藥劑學虛擬仿真實驗教學模式的健康可持續(xù)發(fā)展是實驗中心目前面臨的一項緊迫任務。根據(jù)藥劑學科的特點，不斷完善藥劑學虛擬仿真實驗教學課程體系的建設、藥劑學虛擬仿真實驗教學隊伍建設和資源共享的虛擬仿真實驗教學平臺建設將為實現(xiàn)藥劑學虛擬仿真實驗教學的可持續(xù)發(fā)展注入活力。

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·實踐訓練·

A Study for How to Achieve a Sustainable Development of

Pharmaceutics Virtual Simulation Experimental Teaching

QIAO Mingxi,YANG Li,FANG Liang,DI Donghua,LIU Jie

(SchoolofPharmacy,ShenyangPharmaceuticalUniversity,Shengyang110016,China)

Abstract:Pharmaceutics is a subject with practical characteristics.Pharmaceutics virtual simulation experimental teaching has become an important complement to the traditional pharmaceutics experiments.Based on the current state of pharmaceutics virtual simulation experimental teaching,the paper makes a discussion on how to achieve a sustainable development of pharmaceutics virtual simulation experimental teaching,and proposes some suggestions for the sustainable development.

Key words:Pharmaceutics;Experimental teaching;Virtual simulation experiments

收稿日期:2014-11-25。