基于虚拟技术的药学实验教学模式构建研究

摘要：传统的实验教学模式方法单一，实验内容枯燥，不利于学生创新能力的培养，而基于虚拟技术下的新型实验教学模式能较好地激发学生的学习兴趣，成为信息化时代发展的必然趋势。因此，文章从教学设计思想、教学设计原则、教学程序、教学策略四个方面入手，构建新型实验教学模式，旨在更好地培养学生的实践操作能力，发挥新时代的“工匠精神”。

关键词：实验教学；模式；构建

为了培养学生专业技能，药学专业课程设置需加重实验教学比例，改善实验条件与环境，构建新型实验教学模式，其主要包括教学设计思想、教学设计原则、教学程序、教学策略四个方面，旨在培养学生分析问题解决问题的能力，提升学生的发散思维，激发学生探索知识的欲望，发挥学生学习的主观能动性。因此，引进新的实验教学方式，改变传统单向性实验教学模式迫在眉睫。

一、传统实验教学模式分析

传统实验教学模式主要以教师传授为主，学生被动接受知识，其环节包括，教师布置实验任务—进行课堂讲解—实验操作演示—实验指导教学—批改实验报告，与之相对应的，学生操作环节包括，学生预习实验内容—倾听老师讲解—观看实验操作演示—动手实验操作记录实验数据—完成实验报告，在所有环节中仅在实验指导过程可与老师形成互动。可见传统实验教学以验证型实验教学为主，根据老师下达的实验任务，按部就班式地完成实验全部过程，最后完成实验报告。老师可通过学生操作实际情况，实验报告情况得知学生对知识的掌握程度，因此，传统模式的特点在于：教学过程容易开展，教师能迅速地发现学生操作缺陷，从而及时纠正和解决问题，但不足之处在于整个实验教学仍以教师为重，学生为辅，学生只能机械性照葫芦画瓢，不假思索地任务式地完成实验。整个教学过程的水平主要依赖于教师的教学水平和教学态度，在这种固定呆板的教学模式下，学生的思维容易僵化，降低了其学习的主动性和积极性。由于实验过程按部就班，实验结果单一，因此学生缺少发现问题探索未知的能力，而这种验证性实验，无需整体把握实验全局，导致学生无需细致化剖析实验内涵，只需一味地追求实验结果，长此以往，不利于创新能力的培养，更不适应岗位技能的培养要求。

二、虚拟技术下新型实验教学模式构建

鉴于传统实验教学模式的弊端，革新药学实验教学是必然趋势。随着现代化教学思路的大力推行，基于虚拟技术的实验教学是较好的发展之路。虚拟实验教学是借助计算机技术、互联网技术、多媒体技术的一种新型信息化教学方式，通过虚拟现实技术创建一个模拟现实的虚拟实验环境，学生可通过平台登录系统中，进入仿真三维实验室，模拟实验操作全过程，其中有图文声并茂的实验知识讲解、丰富的实验资料库、个性化实验操作以及师生互动系统[1]，通过设定的教学计划，达成实验教学目的。

从上图可知，虚拟实验教学可改变传统教学“满堂灌”式的教学模式，它以学生为主体，充分体现“翻转课堂”的教学思路，通过教学思想、教学设计、教学方法以及教学管理等进行改进。新构建的教学模式优势在于[2]，将学生由被动知识的接受者转换为主动汲取知识的学习者，整个学习过程遵循认知规律，不受条件制约，可随时进行学习、交流、讨论，并且能及时反馈学生的知识掌握情况，让学生主动弥补不足。例如，在发现自己薄弱环节时，可重复学习，直到掌握每个知识要点，能够激发学生学习兴趣和学习潜能，而教师也无需机械式地讲解，从而提高教学创新能力。

三、基于虚拟技术的实验教学设计思想

第一，应突出以“学生为主体”的教学思想，因此，教学设计中，老师应站在学生的角度思考教学内容，根据学生的具体情况辩证教学，发挥学生的主观能动性；第二，需培养学生“工匠精神”，提高岗位实践能力，将教学内容与岗位实际操作内容接轨；第三，提升信息化教学方法，例如将实验环境融入虚拟技术，以丰富多彩的教学形式提升学生学习兴趣，并以多样化、个性化的教学方法适应每个学习个体的需求，注重师生互动环节，实时掌握学生学习动态；第四，建立教学评价系统，将考评结合作为促进教学的有效手段，評价方案包括实验预习、操作过程、实验分析能力、实验结果，将考核贯穿于实验整个环节，全面发展学生的综合素质能力。

四、基于虚拟技术的实验教学设计原则

教学设计原则应体现学生自主学习能力，将实验教学的侧重点放在教学策划及教学过程设计中，体现理实一体化教学原则，其主要包括以下五个方面：第一，整体性原则，虚拟实验室不是单独的个体，而需有机融于现实实践教学课堂中，同时，将虚拟技术巧妙地设计于教学内容中，不但可以提高教学效率也可大幅度提高教学质量；第二，单元化原则，可将所学知识拆分为一个一个的单元，使之独立存在，将复杂问题简单化，便于学生快速汲取知识，查漏补缺；第三，互动性原则，虚拟实验技术最大的优势就是具备互动性，由于其可以形象模拟实验环境，并对学生操作做出及时反馈，帮助师生信息交互的同时也可促进学生与学生之间的信息交互，甚至可以达到学生与互联网大数据库的信息交互[3]；第四，合理性原则，把握学生的认知规律，做到循序渐进式的教学，才是符合事物发展的客观规律；第五，主动性原则，学生永远是教学的主体，将学生学习被动变主动才是教学的制胜点。因此，可通过丰富多样的教学形式，灵动的教学方法，优化教学过程，达到提高教学效率的目的。

五、基于虚拟技术的实验教学程序

教学程序设计上，应遵循学生认知规律，注重学生的创新思维能力培养，结合本校的实际情况，发挥教师引导和学生主体作用。

通过表1的教学程序，可统筹规划全局，大大提高教学效果，提升学生学习的主动性和积极性。

六、基于虚拟技术的药学实验教学策略

教学策略是指在教学过程中，为达到教学指定目标，结合教学条件及学生实际，对教学方法、教学形式、教学程序、教学思路等进行总体研究，即在整个教学过程中，所使用的指导思想和方法。endprint

（一）总结教学经验，激发学生探索问题的兴趣，让学生主动地参与到虚拟实验教学中来，发挥学生主观能动性，主动思考学习目的，学习方法。

（二）掌握学生认知规律，让学生对学习情况做出自我评判，学会自我发现问题、解决问题，弥补学习不足，而不是一味地重复实验操作。通过已掌握的知识点思考与探索新的知识点，学会学以致用，融会贯通。

（三）通过单项练习、综合练习、对比练习完善实验操作过程。单项练习即拆分的每个知识点，相当于微积分的概念，它属于每一个小的积分，内容相对基础、简单，这种操作联系的好处是能够明确学习目标，突出重点。综合练习是将几个知识点串联起来，有利于学生综合运用知识解决实际问题。对比练习，能够加强各知识点之间的练习，多维度地了解各方面的知識，全面发展学生综合素质能力。

七、总结和展望

随着计算机网络技术的发展，虚拟技术将在实验教学中得到广泛认可与普及，可将虚拟实验室与真实实验室进行优势互补，虚拟实验室最大的优势在于其生动形象、高清逼真的实验环境，并可进行信息交互，形成优质资源共享，让学生获得更多更好的教学资源，从而提高教学效果。并且由于其不受场地等外界条件限制[4]，不存在安全隐患，成本较低，能为学校改进、改善实验教学设施提供前提条件，但是这种新型的实验教学模式尚需进一步完善，只有在实践中不断检验才能弥补其不足。当然任何一种教学都是多方面的，因此，不妨结合多种教学模式，取长补短，才能起到更好的教学效果，才能不断地提高学生的创新创造能力。

【参考文献】

[1]沈国舜，胡优敏，李稻.功能学虚拟实验管理和评估系统实践[J].实验室研究与探索，2013（10）：65-68.

[2]梁志辉，祁瑁.在物理实验教学中引入虚拟实验室的设想[J].内蒙古民族大学学报：自然科学版，2014（02）：242-243.

[3]石新丽，唐飞羽，孙梦雯.虚拟实验室在医学实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014（06）：114-116.

[4]李稻，丁文龙，沈国舜.功能学虚拟实验软件的开发与应用[J].中华医学教育杂志，2009（06）：100-110.

作者简介：李玉婷（1987-），女，汉族，湖南永州人，大学本科，中级职称，永州职业技术学院。研究方向：药物制剂与分析。endprint