药学实验教学中虚拟仿真技术的应用论文_孟璐

药学实验教学中虚拟仿真技术的应用论文_孟璐

(黑龙江农垦职业学院 黑龙江省哈尔滨市 150025)

摘要:目的 探讨虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用方法。方法 在开展药学实验教学时,分别从增强实验项目认知,预习实验操作;强化实验操作技能的训练;培养学生的创新设计能力;考核评价与实验自测等方面,探讨虚拟仿真技术的实际应用。结果 将虚拟仿真技术应用于药学实验教学中,能促进教学质量与水平的提升,使学生获得并牢固掌握更多新知。结论 在药学实验教学过程中,通过合理化应用虚拟仿真技术,能提高教学质量,帮助学生掌握更多药学知识,有较好的应用价值。

关键词:药学;实验教学;虚拟仿真

实验教学实为理论教学的扩充与延伸,同时还是帮助学生消化与吸收课堂所学知识的有效过程。因此,针对整个实验过程而言,实际就是一个不断学习、强化能力与素养以及持续探索的过程,借助于实验,能够增强学生的实际操作能力,提升其创新、实践及观察方面的能力。而在药学实验教学当中,针对那些不可逆的各项操作,或者是需要投入大量资源的高消耗、高成本实验项目及操作,虚拟仿真实验教学则能借助于各种先进的信息技术,对真实实验环境进行模拟,因而能够得到真实实验无法达成或比拟的教学效果[1]。本文就虚拟仿真在药学实验教学中的应用方法作一探讨。

1.增强实验项目认知,预习实验操作

通过开展虚拟仿真实验教学,能够更好的帮助与引导学生,使其对整个实验项目有一个比较全面的认知,还能帮助其做好实验操作的各项预习准备,因而能够更好的理解与掌握各实验项目的操作目的、基本原理以及主要步骤等,确保学生在真正开展实验时,能够注意整个操作的科学性与规范性[2];在完成实验后,可借助于对虚拟实验项目的操作,达到巩固复习的目的,加强教学质量,巩固教学效果,为学生实验能力的提升奠定基础。

教师可利用多种功能兼备的实验教学工具(如活动影像、文、声及图等),设计分子生物学虚拟实验模块,把原本比较复杂且抽象的克隆、酶切与连接、PCR扩增、质粒小量碱法提取实验及Southem印迹杂交等实验的基本原理进行简化,使之成为可视且更加直观的动画形式,这样,学生能够有更多机会进行模拟与重复操作,有效弥补传统教学方式、方法的缺陷与不足,提高学生学习积极性与兴趣,加深对所学内容的理解与掌握。

2.强化实验操作技能的训练

针对那些有较大难度的操作,如果单凭教师示范,则难以讲透彻,而且学生也不易理解与掌握,虚拟实验操作凭借其反复性与直观性特点,可有效解决上述不足。比如在开展生理学实验过程中,在讲解减压神经放电原理时,神经的分辨与分离为其难点所在,而在膈神经放电记录操作中,将膈神经找出为其难点;而在开展大脑皮层放电记录操作中,开颅手术难以操作,以及操作方法难以掌握为其难点所在。这些均为电生理试验当中的重难点,学生借助于生理学模拟实验,可以进行反复的训练与操作,可以大幅提高在真实实验当中的操作技巧与能力,这样不仅能达到节约实验动物的目的,而且还能较好的掌握实验技能与方法[3]。

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针对大型分析仪器来讲,受设备台套数不多,且运行费用昂贵等因素影响,使得学生在实际操作使用方面受到影响,而借助于虚拟仿真操作软件,利用各种比较先进的虚拟仿真技术,设计具体的机理模型,并且将真实实验数据作为操作基础,整个仿真操作过程相似甚至一致于真实仪器操作,而在具体的仿真结果上,也接近于真实系统结果,因而可以较好的满足学生日常的实验需求,并且还能满足常规考核及技能大赛等方面的多样化需求;除此之外,学生借助于虚拟仿真操作训练,可以对大型分析仪器的基本原理及总体结构等,有更加全面、深入的理解与认知,并且还能大幅提高操作仪器的方法与能力。

3.可用于药物工业化生产制备领域的仿真训练

药物制剂虚拟仿真实验实际就是借助当前各种先进的计算机虚拟仿真技术,涉及药物颗粒制剂的生产、胶囊剂的生产、片剂的生产以及水针剂的生产等,除此之外,还涵盖空调空压设备以及卫生水系统等。除了具有使用简便、可操作性强以及3D形象生动等特点之外,还能对GMP质量管理、多种复杂设备等,开展立体化、形象化、直观化的场景仿真,因而有着良好的智能化反应能力[4]。针对用于制备药物的FMP实训仿真系统来讲,其能够较好的帮助学生对相关技艺反复训练与操作,并且还能以药物制备GMP车间为对象,对其工艺布局、不同制剂药物的生产要求以及原料药物等有更加全面、深入的了解。使学生在毕业走进医药企业后,可以更好的掌握药物制备方法,更好的开展各项生产操作训练,保证学生拥有快速掌握药物制备的能力,使学生的实践能力得到更加全面的锻炼。

4.培养学生的创新设计能力

针对药物开发阶段所开展的药物人工筛选而言,其存在着诸多问题与弊端,比如鉴定周期比较长、前期经费投入比较大等,而要想比较好的开设药物筛选学生实验,往往存在着比较大的难度;伴随分子生物学、蛋白组学、基因组学以及结构生物学等学习的不断发展与完善,许多疾病无论是在分子机制研究领域,还是在发病机理上,均变得越发透彻,除此之外,对针对疾病当中的诸如激酶等关键调控因子方面的研究,同样变得越发明了与透彻[5];借助于计算机模拟的方法,将那些处于潜在状态且拥有结合功能的药物筛选出来,并且以实验验证等手段与方法为辅助,从中可以获得候选药物。而在开展药学实验教学过程中,将药物分子虚拟筛选模块,以一种合理、高效的方式向学生能够进行实训操作的虚拟仿真平台转化,因而能开展真实实验难以做到的操作实训,有助于学生创新能力的提高[6]。

5.考核评价与实验自测

在药学实验教学中应用虚拟仿真实验模块,尤其是利用其中的仿真考试模块,学生能够以一种虚拟仿真的方式开展自我测试,将答案提交后,系统能够对学生的答卷进行正误判断、还能对系统评阅的错误进行纠正,给出分数与正确率。因此,在药学实验教学中开展围绕实验技能的仿真考核,能够帮助教师更加高效、直观的获取实训效果。

6.小结

综上,实训教学实为高等教育框架中多专业学生完成理论学习走向实践操作的重要步骤,而虚拟仿真则以一种仿真的方式,为学生创设一个与真实实验过程相类似的效果,因而可以使学生更加直观、全面、深入的了解与掌握整个实验过程,有助于学生实验操作能力的提高,有利于其相关知识的理解与掌握。

参考文献

[1]苏成福,刘雅敏,李玉贤,等. 创建中药学类虚拟仿真实验教学中心的思考和建设思路[J]. 中国中医药现代远程教育,2016,14(17):1-3.

[2]郭善斌,田悦,刘晓东,等. 浅析现代医药学教学工作中模拟仿真教学的应用与发展[J]. 中国继续医学教育,2017,9(4):61-63.

[3]姚卫峰,包贝华,张丽,等. 中药学类虚拟仿真实验教学体系的构建与实践[J]. 药学教育,2015,31(6):39-43.

[4]张智敏,肖作为,林丽美,等. 构建虚拟仿真实验技术平台促进食品专业实验教学改革[J]. 中国中医药现代远程教育,2016,14(12):6-9.

课题编号 GZD1317046

课题类别 省青年专项课题

课题名称:高职院校药品质量检测技术课程虚拟仿真实验教学项目建设研究与实践。

论文作者:孟璐

论文发表刊物:《航空军医》2018年18期

论文发表时间:2018/11/30

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