計算機在藥學實驗教學中的應用探討

李敬忱 劉偉娜 袁一平

河北醫科大學藥學院 河北石家莊 050017

計算機在藥學實驗教學中的應用探討

李敬忱 劉偉娜 袁一平

河北醫科大學藥學院 河北石家莊 050017

隨著現代教育技術的飛速發展，計算機在模擬(仿真)藥學實驗、儀器分析、圖像分析、輔助藥物設計、檢索藥學實驗信息和實驗過程控制等方面發揮著越來越重要的作用。對計算機在藥學實驗教學中的應用狀況、存在的問題進行了研究探討。

計算機應用；藥學實驗；輔助教學

隨著現代教育技術的發展，計算機技術在藥學實驗教學中得到了廣泛應用。計算機的出現改變了傳統的實驗教學模式，獲得了傳統實驗教學手段無法達到的效果，把實驗教學帶入了一個全新的境界。計算機與藥學實驗的結合，使得實驗裝置和實驗步驟大為簡化，實驗過程更加直觀，創設的各種實驗情景激發了學生的學習興趣，同時也加強了實驗操作的規范性和正確性。下面僅就計算機在藥學實驗中的應用現狀和存在的問題進行研究和探討。

1 計算機在藥學實驗教學中的應用現狀

1.1 計算機模擬(仿真)藥學實驗

藥學實驗是藥學教學中的重要組成部分。通過實驗，既可以培養學生的動手能力和科學態度，又能使學生更好地掌握所學知識。但有些重要的藥學實驗存在危險性、實驗成本高、演示效果差等問題，還會造成環境污染，給教師演示和學生操作帶來了一定困難。

在這種情況下，運用多媒體計算機技術來模擬(仿真)實驗過程，就可以彌補以上不足。計算機可以通過圖像、聲音、動畫、文字來模擬藥學實驗過程，并可隨時改變播放速度，使同一個實驗現象在不同角度和時間段上播放，使學生清晰地觀察實驗過程和實驗現象，避免光線、顏色變化所造成的實驗誤差，避免了演示實驗中有毒物質對教師和學生身體所造成的傷害，還可節約實驗成本。在進行實驗前，先讓學生通過計算機和網絡技術進行模擬實驗，既可以防止失誤，提高實驗的成功率，讓學生意識到正確操作的重要性，也可以讓學生對一些危險性較大的實驗進行大膽操作，培養學生嚴謹的工作作風和一絲不茍的科學精神，為學生的探索和創造提供有利條件。

1.2 計算機輔助儀器分析

藥學實驗教學中的儀器分析已發展成為一門以色譜、光譜、質譜、核磁共振及各類儀器聯用的現代技術學科。計算機技術與分析儀器的結合實現了分析儀器數據的自動采集、傳遞和儲存，而且使分析儀器的自動化操作成為現實。用計算機自動控制分析測試儀器采集測試數據并進行相應處理，使分析儀器的精確度、靈敏度、穩定性和自動化程度大大提高，并使一些A型精密儀器的操作簡單化，加快了測試速度。如在原子吸收光譜分析中，對儀器的控制和操作已經實現了計算機自動處理，可進行自動進樣、自動稀釋、樣品切換以及自動清洗等。在氣相色譜—質譜聯用中，計算機技術使質譜法的應用遠遠超出了早期的無機分析范圍，擴展到復雜有機化合物的鑒定和結構分析，也可以將已知化合物的質譜數據輸入計算機建立的數據庫，然后將未知待測樣品的質譜數據同已知結構進行比較，從而判斷未知物的結構。

1.3 多媒體圖像分析處理

在實驗中采用計算機圖像處理技術，將實驗的過程和現象放大并記錄下來，克服傳統實驗可見度小且不可記錄的缺陷，使學生能夠清晰地觀察到實驗的過程，特別是一些細微、不易觀察到的現象。例如在顯微鏡上安裝一個攝像頭，使之與計算機相連，就可方便地在計算機屏幕上觀察微觀圖片，并且可以保存、編輯這些圖片，從而大大提高實驗效果。同時也為教師講解和培養學生的觀察能力提供了便利條件。

1.4 計算機檢索藥學實驗信息

計算機的網絡技術、海量存儲功能、信息檢索功能已成為綜合利用實驗教學信息資源的有力武器。運用人工智能系統建立和完善實驗教學數據庫，組建藥學實驗專家系統，實現實驗教學資源共享，可以快速獲取各類實驗信息。如實驗方法的選擇，除咨詢有經驗的實驗工作者外，還可以通過互聯網上的搜索引擎、數據庫的計算機聯機檢索系統及專家系統來查閱相關文獻。使用計算機和互聯網檢索文獻，加速了情報信息的交流，為實驗教學和科學研究節省了寶貴的時間，減少了不必要的浪費。

1.5 計算機輔助藥物設計

計算機輔助藥物設計是研究與開發新藥的一種新技術。它以計算機為工具，充分利用有關藥物及其生物大分子靶標的知識，通過理論模擬計算和預測，指導和輔助新型藥物分子的設計和發現，以縮短藥物的開發周期，減少新藥創制的盲目性和偶然性，大大加快了新藥的設計速度，節省了新藥創制工作的人力和物力，使藥學開發人員能夠以理論做指導，有目的地開發新藥。

1.6 計算機在藥學實驗過程控制中的應用

在一些藥學實驗中，由計算機控制實驗過程比人工控制要容易和方便許多。如藥學實驗中使用的步進馬達、電磁閥門、取樣系統中各個閥門的閉合與連通、注射器的推送、泵的正反向運行、機械臂的運動等，都可以由計算機直接或間接地來控制。

1.7 計算機在輔助考試系統的應用

計算機輔助藥學考試評價系統，是通過計算機創建實驗評判模式，試驗完成后學生可通過計算機對其結果進行評判，驗證實驗結果正確與否，并能夠及時發現和糾正，從而最大限度地發揮實驗教學的作用，提高學生的實驗積極性。

2 計算機在藥學實驗教學應用中存在的問題

2.1 有關人員重視不夠，認識不足

一些高校領導對計算機在藥學實驗教學中的應用不夠重視，這是這項工作停滯不前的主要原因。部分教師對計算機在實驗教學中的應用也認識不足，認為計算機只是“模擬”實驗，開發軟件又費時費力，沒有積極主動地去開發和運用計算機，而是在觀望和等待中一直延續傳統的實驗教學方法。

2.2 藥學實驗的CAI課件制作復雜，開發成本太高

目前市場上很少有藥學實驗的CAI課件出售，大部分課件都是教師自己開發的。而開發一個高質量的課件需要花費大量的時間和精力，成本太高。學校又缺少相應的激勵機制，導致教師對藥學實驗的課件制作沒有積極性。

2.3 藥學實驗教學人員的計算機應用能力有待提高

在實驗教學中應用計算機，要求實驗技術人員和相關教師具備相應的計算機硬件技術和軟件編寫能力，而目前大多數藥學實驗教學人員的計算機操作技術有待提高，還不能勝任這項工作，這在一定程度上制約了計算機在藥學實驗教學中的應用推廣。

2.4 實驗教學人員與企業開發人員結合不夠

目前，藥學實驗教學所使用的計算機技術產品，一般是由實驗儀器生產企業和軟件開發公司生產的，但學校與企業之間缺少必要的合作交流，使得產品開發缺少總體規劃和統一的技術標準。這就難免會出現實驗教學人員不會開發和制作，而企業開發設計者又難于把握藥學實驗教學的學科特點，開發出的計算機軟硬件產品往往存在一定的缺陷。因此藥學實驗教學人員與生產開發企業的緊密合作是開發生產高效實用計算機輔助產品的必由之路。

2.5 對計算機技術應用于藥學實驗教學的定位不準確

有些人認為：計算機技術在藥學實驗教學中只是一個花架子，沒有什么實際作用，因此一直堅守傳統的實驗教學方法，而不愿意去做任何改變。另一種傾向是把計算機技術看成是實驗教學的替代品，認為有些實驗可以用計算機模擬實驗來代替，因此過于重視模擬(仿真)實驗，而忽視實驗操作。其實計算機只是實驗教學中的輔助手段，它可以提高實驗教學效果，節省實驗時間，充分利用信息資源，但是又不能完全代替學生操作和教師演示。計算機在實驗教學中的應用有較強的針對性，應圍繞實驗教學目標去分析，從而解決實驗教學中的重點和難點問題。

3 結束語

綜上所述，計算機技術已經在藥學實驗教學中得到了廣泛的應用，并取得了一定的效果。盡管計算機輔助實驗教學存在著許多問題，但繼續深入研究計算機在藥學實驗教學中的應用勢在必行。建立藥學實驗教學資源網絡化共享平臺，改革現有的實驗教學模式，使學生能夠充分有效地利用網絡資源，使計算機技術在藥學實驗教學中發揮最大作用、獲取最大效益，是藥學實驗教學工作者面臨的長期課題。相信隨著對其研究的不斷深入及教學手段的不斷豐富，計算機應用于藥學實驗教學的優越性將得到更充分的體現。

[1] 牛彥,雷小平,徐萍.將現代教育技術應用于計算機輔助藥物設計教學[J].藥學教育,2010,6:54-56.

[2] 董鴻曄.計算機在藥學中的應用[M].北京:人民衛生出版社,2010.

[3] 榮成,張曉,臧志和.醫學機能實驗課教學中計算機應用與管理[J].四川生理科學雜志,2006,28(3):138-140.

[4] 王嗣雷,張佩玉.依托網絡在藥學教育中的應用[J].醫藥世界,2006,6:92-93.

[5] 陳天英.模擬實驗教學在計算機輔助教學中的應用[J].中華醫學實踐,2005,5:498-499.

[6] 梁光榮.計算機輔助教學在藥物化學教學中的應用[J].安徽衛生職業技術學院學報,2006,3:74-75.

[7] 劉春華.計算機輔助考試系統在醫用物理學實驗教學中的研究[J].數理醫藥學雜志,2010,23(6):740-742.

Computer used in pharmacy experiment teaching

Li Jingchen, Liu Weina, Yuan Yiping
Hebei medical university, Shijiazhuang, 050017, China

with the rapid development of modern educational technology, computer simulation pharmacy experiment, instrumental analysis, image analysis, computer aided drug design, information retrieval experiment and the process control in experiment play a more and more important role. Computer in pharmacy experiment teaching application status and the existing problems were discussed in this artide.

computer application; experiment; assisted instruction

2012-01-30

李敬忱，本科，實驗師。劉偉娜，本科，高級實驗師。袁一平，本科，主管技師。

國家級藥學實驗教學示范中心建設基金(2007)。