药学虚拟仿真实验实训中心的建设与探讨

2017-03-16谢燕，李勇

卫生职业教育 2017年4期

关键词：药学实训中心

谢燕，李勇

（常州卫生高等职业技术学校，江苏常州 213002）

药学虚拟仿真实验实训中心的建设与探讨

谢燕，李勇

（常州卫生高等职业技术学校，江苏常州 213002）

阐述教育信息化形势下虚拟仿真实验实训中心的发展现状，介绍常州卫生高等职业技术学校药学虚拟仿真实验实训中心的建设思路、内容、运行系统，分析药学虚拟仿真实验实训中心建设的特色，为其他院校开展相关建设提供借鉴。

药学；虚拟仿真；实验实训中心，实践教学

虚拟仿真实验实训中心最早由美国威廉·沃尔夫（William Wolf）教授于1989年提出，指依托虚拟现实、多媒体、网络通信、人机交互、数据库等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和对象[1]。虚拟仿真实验实训中心是教育信息技术在实验教学领域的应用与发展，有力促进了教学观念和教学模式的改革，在教学中具有广阔的应用前景[2]。

1 虚拟仿真实验实训中心的发展

虚拟仿真实验实训中心自提出以来，在世界范围内得到迅速发展，已成为各国教育信息化发展战略的重要内容之一。目前，发达国家虚拟仿真实验实训中心的建设已十分普及，美国正致力于构建一个覆盖全国的虚拟仿真实验网络[3]，英国研究出了虚拟仿真软件包，已应用于教学和工业安全培训等领域[4]。

我国教育部先后发布了《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》[5]《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》[6]《教育信息化“十三五”规划》[7]《2016年教育信息化工作要点》[8]等文件，明确提出了建设虚拟仿真实验实训中心的重要性。目前，清华大学、浙江大学、天津大学、中南大学等一些知名高校都根据自身科研与教学需要建设了虚拟仿真实验实训中心。

2 药学虚拟仿真实验实训中心的建设现状

药学是实践性较强的专业，实验实训是获取知识、提高技能的重要环节，由于药学实验实训课程的特殊性，传统教学模式正面临诸多难题和挑战，部分涉及高危或极端环境，不可及或不可逆操作，高成本、高消耗、大型或综合实验实训项目无法顺利开展，这在一定程度上影响了人才培养质量。

各医学院校相继开展了虚拟仿真实验实训中心建设工作，如中国药科大学、成都中医药大学、南京中医药大学、江西中医药大学均建成了国家级虚拟仿真实验实训中心。通过将虚拟仿真实验实训与传统实验实训结合，不仅激发了学生的学习兴趣，还提高了学生的创造力和对实验实训的感性认识，降低了盲目操作和错误操作的几率，在节约了实验实训资源的同时，提高了实验成功率。

3 药学虚拟仿真实验实训中心建设内容

药学虚拟仿真实验实训中心的建设内容，除信息化环境的硬件建设外，还包括实验实训教学资源、运行管理体系和支持服务的信息化软件建设。因此，在建设中，应秉承“虚实融合，多元协同”理念，以实验教学改革为主线，以高素质实验实训教师队伍和优良的实验条件为保障，创新管理机制，实现虚拟仿真实验实训教学资源开放、共享、交互，建成集教学、行业培训、技能训练于一体的虚拟仿真实验实训中心，全面提高教学质量[9]。

建设药学虚拟仿真实验实训中心，不仅要落实硬件基础建设，还要进行教学资源信息化、运行管理体系信息化和支持服务信息化软件建设。

3.1 硬件建设

药学虚拟仿真实验实训中心的硬件建设应遵循虚实结合、相互补充、能实不虚的原则，在科学布局的基础上，设置交互演示、仿真操作、虚拟实践、协作讨论、交互实验、综合实训等功能区域[10]，满足各类教学组织形式及不同课程内容的教学需要，并依托中心服务器，配备教师机及一定数量的学生机，构建虚拟仿真系统平台，逼真再现各种操作环境，并与实验实训区域联机，实现资源共享和远程控制虚拟实验，满足学生自主学习、探究学习的需要，便于体验未来的工作环境、岗位工作任务及突发事件的处理等。以本校药剂学虚拟仿真实验实训中心为例，布局见图1。

图1 药剂学虚拟仿真实验实训中心环境布局

3.2 软件建设

（1）构建多样化的虚拟教学环境。根据人才培养特点和要求，以职业能力培养为导向，遴选课程内容与典型学习任务，购买或与企业共同开发虚拟仿真实验实训系统，构建接近现实工作场景的教学情境，学生可登录系统，选择与当前教学或自身学习计划相关的训练方案，体验三维虚拟场景并完成工作任务。

（2）构建学科深度交叉融合的虚拟仿真教学环境。树立“学科融合、资源共享”理念，立足药学专业人才培养方案，整合专业平台课、专业方向课的虚拟实验项目，建设虚拟仿真实验实训系统，构建药学各学科全面交叉融合、相互补充的药学虚拟仿真实验实训环境，具体见图2。

图2 药学虚拟仿真实验实训项目开发路线

（3）构建开放式网络化实验实训教学管理系统。药学虚拟仿真实验实训中心管理系统集实验管理和辅助教学于一体，适应多层管理，具有大数据收集、统计及分析功能。可实现管理员、教师和学生等不同用户拥有不同的管理权限和功能。课程中心版块提供丰富的课程资源，实验平台版块具有虚拟实验实训练习、在线考试、成绩评定等功能；互动交流版块具有信息发布、互动交流、成果展示等功能，具体见图3。

图3 药学虚拟仿真实验实训中心管理系统开发路线

（4）探索虚拟仿真实验实训教学模式。在药学虚拟仿真实验实训教学中，探索信息化条件下的自主学习、探究学习、协作学习等教学方法，以真实工作任务及工作过程为依据，整合优化教学内容，降低实验实训成本和风险，探索切实可行的虚拟教学方案，创新实验实训考核方法，健全教学质量监控保障体系。从教学设计理念、教学设计原则、教学程序、教学策略诸方面改革基于虚拟环境的药学实验实训教学模式，详见图4。

图4 药学虚拟仿真实验实训教学流程

（5）构建完善的虚拟仿真实验实训中心管理体系。以虚拟仿真实验实训教学资源的开放共享和充分利用为目标，建立健全相关制度，对教学安排、虚拟仿真设备使用、虚拟仿真教学资源开发等实行集中管理和调配，制订《虚拟仿真中心工作规程》《虚拟仿真中心日常管理规范》《虚拟仿真中心教学工作规范》《虚拟仿真中心网络安全管理规范》《虚拟仿真中心开放管理制度》等，通过对实验指导教师、实验室管理人员等的培训，加强管理、统筹安排，使各项管理工作逐渐规范化、科学化，保证实验实训教学工作稳步进行，详见图5。

图5 药学虚拟仿真实验实训中心管理运行体系

4 药学虚拟仿真实验实训中心建设特色

4.1 紧扣培养目标，中心建设与学科建设相结合

药学虚拟仿真实验实训中心建设紧扣人才培养目标，按照专业人才培养方案及课程设置整合实验实训教学内容，建立符合药学专业特色的多学科、模块化的教学体系，使用仿真教学软件，设置相应的虚拟仿真实验实训教学模块，推动教学模式改革与创新，将药学虚拟仿真实验实训中心建设成为发展型、复合型和创新型人才培养的基地。

4.2 管理科学规范，构建功能完善的信息化平台

虚拟仿真实验实训中心采用“以人为本、服务为先、开放为重”的理念，遵循“虚实融合、多元协同”的原则，构建符合药学实验实训教学特点的智能化、信息化管理平台，集系列仿真教学软件、中心网页、中心管理系统、实验开放预约系统等于一体，实现实验实训教学、基本工作信息和实验实训仪器设备的计算机网络化管理，提高了教学效果和管理效率。

4.3 促进复合型、创新型教师队伍建设和技术技能型人才培养

药学虚拟仿真实验实训中心培养了一批既懂药学专业知识，又懂现代网络信息技术的教师。这些教师具备了传统教学环境下教师所不具备的新技能，促进了信息技术在药学教学中的应用。同时，高职药学及相关专业学生通过虚拟仿真实验实训中心的学习，也具备了技术技能型人才的基本素质。

4.4 拓展学习空间，增强社会辐射示范效应

学生通过校园网访问药学虚拟仿真实验实训中心，突破了学习时间和空间的限制，顺应信息化条件下学习模式的发展趋势。同时，随着药学虚拟实验实训资源的增加及软硬件条件的改善，今后还可以考虑面向社会开放虚拟仿真实验实训中心，构建药学行业内具有影响力的虚拟实验实训基地，增强社会辐射示范效应。

5 结语

药学虚拟仿真实验实训中心作为教育信息化和实验教学中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，拥有巨大的发展潜力和广阔的应用前景，必将发挥越来越重要的作用。虚拟仿真实验实训对师生信息技术应用能力等提出了较高的要求[11]，随着三维建模技术、动作交互技术等虚拟仿真技术的发展，虚拟仿真实验实训系统也将不断推陈出新，必将成为现代教学中的重要技术手段[12]。药学虚拟仿真实验实训中心建设应不断完善建设方法和管理机制，对促进药学实验实训教学改革、提高人才培养质量具有重要的现实意义。

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[4]刘杰，樊悦霞.虚拟仿真教学在高职机电类课程教学中的应用研究[J].数字通信世界，2015（9）：283.

[5]教育部.关于印发《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》的通知[S].教技[2012]5号.

[6]教育部高等教育司.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知[S].教高司函[2013]94号.

[7]教育部.关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[S].教技[2016]2号.

[8]教育部办公厅.2016年教育信息化工作要点[S].教技厅[2016]1号.

[9]米瑞利，殷晓三.高校虚拟仿真实验室建设与管理[J].改革与开放，2015（17）：122-123.

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[11]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索，2013，32（12）：5-8.

[12]曾德军.浅谈高职院校创建虚拟仿真实训室的构想[J].科学咨询，2013（9）：55-56.