关于虚拟仿真实验系统在药理学实验课程中应用的探讨

唐旗羚 刘琼 张韦深 曹颖男

[摘要] 目的 考察虚拟仿真实验系统在药理学实验课程中的应用效果。方法 对162名药学专业本科三年级学生进行问卷调查。结果 学生对虚拟仿真实验系统应用于药理学实验课程的需求较大，该系统对学生提高动手能力、提高实验成功率、以及在实验课程预习和讨论分析的作用均较好。学生反馈该系统的实验原理与操作的结合效果仍需加强。结论 虚拟仿真实验系统在药理学实验课程中的应用效果较好，可在该课程教学中合理利用，以期提高教学质量。

[关键词] 虚拟仿真实验系统；药理学；实验课程

[中图分类号] R19 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2018）04（c）-0114-03

Study on Application of Virtual Simulation Experiment in the Experimental Course of Pharmacology

TANG Qi-ling， LIU Qiong， ZHANG Wei-shen， CAO Ying-nan

Xinhua College of Zhongshan University， Guangzhou， Guangdong Province， 510520 China

[Abstract] Objective To observe the application effect of virtual simulation experiment in the experimental course of pharmacology. Methods 162 cases of junior students in the pharmacy major were surveyed by the questionnaires. Results The demand of students for the virtual simulation experiment in the experimental course of pharmacology was bigger， and the effect of the system on the improvement of manipulative ability， improvement of success rate of experiments， and preview and discussion and analysis of experimental courses was good， and the experimental principle and operation effect still needed to be enhanced. Conclusion The application effect of virtual simulation experiment in the experimental course of pharmacology is better， which can be rationally used in the teaching of courses to improve the teaching quality.

[Key words] Virtual simulation experiment； Pharmacology； Experimental course

虚拟仿真实验系统是以计算机虚拟现实和数码仿真技术为核心的系统，具有动态开放网络学习模式、可在线自测自评、允许反复操作，而不消耗试剂、器材以及实验动物等特点，可有效减少实验准备工作、降低实验成本、提高学生学习热情[1-3]。

药理学实验在药学专业学生的培养中占有重要地位，对学生的实践动手能力要求也相对较高。药理学实验课程多为动物实验，由于实验动物差异性大、动物实验操作技术难以一蹴而就等制约因素，导致该门课程的实验教学资源有限，课程中能安排的实际动手操作的实验项目是非常受限的[4-5]。因此，虚拟仿真实验系统在药理学实验课程中的应用较为迫切，学生可在虚拟环境中模拟实验项目，学习规范的实验操作并应用到真实操作技术中，有利于培养学生自学、独立思考、科学思维的能力[6]。该文基于问卷调查，对虚拟仿真实验系统在药学专业学生的药理学实验课程中应用效果进行探讨，为该系统能够更好地在教学中开展应用提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

参加此次调查的学生为药学专业本科三年级学生，所授药理学实验课程共54学时，所用教材为王庭槐教授主编的《实验生理科学》[7]，实验内容包括动物实验基本操作、戊巴比妥钠对小鼠催眠作用的ED50测定、磺胺嘧啶药代动力学参数的测定、有机磷酸酯的急性中毒及解救等。

1.2 方法

应用虚拟仿真实验系统辅助教学的药理学实验课程结束后，于2018年1月对该课程的药学专业本科三年级学生发放162份调查问卷，包括11个单项选择的问题，学生匿名填写完全后立即提交问卷。问卷有效填写人次为162名。

2 结果

2.1 学生对虚拟仿真实验系统的需求情况

据学生反馈，96.91%学生希望此系统应用于药理学实验课，其中大部分同学希望能在该系统中参与实验方案的设计与实施，对动物实验操作技术的需求较多。大部分同学认为此系统无法代替任课教师在实验课堂中的实际操作与讲解，见表1。

2.2 学生对虚拟仿真实验系统的应用效果反馈情况

从反馈结果看，大部分学生认可虚拟仿真实验系统的应用效果，77.16%学生认为可较好或很好地培养其实验动手能力和实践技能，78.39%學生认为可较好或很好的提高实验成功率、79.02%学生认为可较好或很好的帮助实验讨论分析、66.66%学生认为可较好或很好的培养其实验团体协作能力。结果显示，学生认为此系统最大的作用主要体现在对预习的帮助上，该作用有42.59%学生选择“很好”，45.06%学生选择“较好”，见表2。

2.3 学生对虚拟仿真实验系统存在问题的反馈情况

结果显示，41.36%学生认为此虚拟仿真系统在应用过程中对学生的知识储备要求较高；数量相当的学生认为此系统存在虚拟仿真效果欠佳、演示操作过于简化的问题，其中学生反馈此系统较为突出的问题主要体现在于实验原理与操作的结合，54.32%学生认为该效果欠佳，见表3。

3 讨论

该文研究结果显示，虚拟仿真实验系统在药学专业学生的药理学实验课程中的应用效果较好，学生对该系统需求较大，整体评价结果较好，尤其表现在对学生預习课程的作用上，这与该系统的交互性、先进性、直观性的特点相关[6]。学生可在虚拟仿真实验系统上自主学习，学习过程循环可逆，结合详细的规范操作视频、文字说明，学生可根据自己的学习进度调整学习过程，对学生自学、预习和拓展都有较好的帮助[8]。以虚拟仿真实验系统为辅助，基于学生的预习基础，在药理学实验课堂上，与任课教师的讲解与实际操作虚实结合，帮助学生理解实验原理、掌握实验技术、提高实验成功率，有利于教学质量的提高，这在该研究结果中学生对虚拟仿真系统应用效果的反馈情况也得到直观的反映。

学生反馈结果显示，41.36%学生认为该系统对学生的知识储备要求较高，超过50%学生认为该系统实验原理与操作结合效果欠佳，因此在虚拟仿真实验系统的建设及其应用中，如何减少学生对知识掌握程度以及综合能力的差异在应用系统过程中出现的困难、如何进一步加强基础知识与实践操作的结合，是该系统的完善所需要克服的问题。

综上所述，虚拟仿真实验系统在药理学实验课程中的应用效果较好，可在该课程教学中合理利用，虚实结合以提高教学质量。

[参考文献]

[1] 王德利，汤海峰，刘洋，等.虚拟系统在机能学实验教学中应用[J].实验室研究与探索，2014，33（8）：112-114，143.

[2] 郭静，刘晓燕，朱学江，等.虚拟仿真教学平台在基础医学教学中的应用[J].南京医科大学学报：社会科学版，2014，14（6）：498-500.

[3] 门秀丽，赵利军，孔小燕，等.虚拟仿真实验系统在病理生理学教学中的应用[J].基础医学教育，2013，15（2）：148-149.

[4] 张佳佳，黄辉先，颜长春.虚拟实验平台的设计[J].现代电子技术，2004（11）：40-41，44.

[5] 计红，王春仁，杨焕民，等.动物医学机能学实验室信息化建设与教学改革实践[J].畜牧与饲料科学，2012，33（7）：41-42.

[6] 李佳常，缪明星，丁启龙，等.基于虚拟环境的药理学实验教学体系的构建[J].中国校外教育，2014（9）：62.

[7] 王庭槐，杨惠玲，汪雪兰.实验生理科学[M].北京：高等教育出版社，2014.

[8] 刘琼，何洁凝，关冠恒，等.虚拟仿真实验室对教学的作用研究[J].中国教育学刊，2015（S2）：318-319.

（收稿日期：2018-02-11）