關于虛擬仿真實驗系統在藥理學實驗課程中應用的探討

唐旗羚 劉瓊 張韋深 曹穎男

[摘要] 目的 考察虛擬仿真實驗系統在藥理學實驗課程中的應用效果。方法 對162名藥學專業本科三年級學生進行問卷調查。結果 學生對虛擬仿真實驗系統應用于藥理學實驗課程的需求較大，該系統對學生提高動手能力、提高實驗成功率、以及在實驗課程預習和討論分析的作用均較好。學生反饋該系統的實驗原理與操作的結合效果仍需加強。結論 虛擬仿真實驗系統在藥理學實驗課程中的應用效果較好，可在該課程教學中合理利用，以期提高教學質量。

[關鍵詞] 虛擬仿真實驗系統；藥理學；實驗課程

[中圖分類號] R19 [文獻標識碼] A [文章編號] 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

虛擬仿真實驗系統是以計算機虛擬現實和數碼仿真技術為核心的系統，具有動態開放網絡學習模式、可在線自測自評、允許反復操作，而不消耗試劑、器材以及實驗動物等特點，可有效減少實驗準備工作、降低實驗成本、提高學生學習熱情[1-3]。

藥理學實驗在藥學專業學生的培養中占有重要地位，對學生的實踐動手能力要求也相對較高。藥理學實驗課程多為動物實驗，由于實驗動物差異性大、動物實驗操作技術難以一蹴而就等制約因素，導致該門課程的實驗教學資源有限，課程中能安排的實際動手操作的實驗項目是非常受限的[4-5]。因此，虛擬仿真實驗系統在藥理學實驗課程中的應用較為迫切，學生可在虛擬環境中模擬實驗項目，學習規范的實驗操作并應用到真實操作技術中，有利于培養學生自學、獨立思考、科學思維的能力[6]。該文基于問卷調查，對虛擬仿真實驗系統在藥學專業學生的藥理學實驗課程中應用效果進行探討，為該系統能夠更好地在教學中開展應用提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

參加此次調查的學生為藥學專業本科三年級學生，所授藥理學實驗課程共54學時，所用教材為王庭槐教授主編的《實驗生理科學》[7]，實驗內容包括動物實驗基本操作、戊巴比妥鈉對小鼠催眠作用的ED50測定、磺胺嘧啶藥代動力學參數的測定、有機磷酸酯的急性中毒及解救等。

1.2 方法

應用虛擬仿真實驗系統輔助教學的藥理學實驗課程結束后，于2018年1月對該課程的藥學專業本科三年級學生發放162份調查問卷，包括11個單項選擇的問題，學生匿名填寫完全后立即提交問卷。問卷有效填寫人次為162名。

2 結果

2.1 學生對虛擬仿真實驗系統的需求情況

據學生反饋，96.91%學生希望此系統應用于藥理學實驗課，其中大部分同學希望能在該系統中參與實驗方案的設計與實施，對動物實驗操作技術的需求較多。大部分同學認為此系統無法代替任課教師在實驗課堂中的實際操作與講解，見表1。

2.2 學生對虛擬仿真實驗系統的應用效果反饋情況

從反饋結果看，大部分學生認可虛擬仿真實驗系統的應用效果，77.16%學生認為可較好或很好地培養其實驗動手能力和實踐技能，78.39%學生認為可較好或很好的提高實驗成功率、79.02%學生認為可較好或很好的幫助實驗討論分析、66.66%學生認為可較好或很好的培養其實驗團體協作能力。結果顯示，學生認為此系統最大的作用主要體現在對預習的幫助上，該作用有42.59%學生選擇“很好”，45.06%學生選擇“較好”，見表2。

2.3 學生對虛擬仿真實驗系統存在問題的反饋情況

結果顯示，41.36%學生認為此虛擬仿真系統在應用過程中對學生的知識儲備要求較高；數量相當的學生認為此系統存在虛擬仿真效果欠佳、演示操作過于簡化的問題，其中學生反饋此系統較為突出的問題主要體現在于實驗原理與操作的結合，54.32%學生認為該效果欠佳，見表3。

3 討論

該文研究結果顯示，虛擬仿真實驗系統在藥學專業學生的藥理學實驗課程中的應用效果較好，學生對該系統需求較大，整體評價結果較好，尤其表現在對學生預習課程的作用上，這與該系統的交互性、先進性、直觀性的特點相關[6]。學生可在虛擬仿真實驗系統上自主學習，學習過程循環可逆，結合詳細的規范操作視頻、文字說明，學生可根據自己的學習進度調整學習過程，對學生自學、預習和拓展都有較好的幫助[8]。以虛擬仿真實驗系統為輔助，基于學生的預習基礎，在藥理學實驗課堂上，與任課教師的講解與實際操作虛實結合，幫助學生理解實驗原理、掌握實驗技術、提高實驗成功率，有利于教學質量的提高，這在該研究結果中學生對虛擬仿真系統應用效果的反饋情況也得到直觀的反映。

學生反饋結果顯示，41.36%學生認為該系統對學生的知識儲備要求較高，超過50%學生認為該系統實驗原理與操作結合效果欠佳，因此在虛擬仿真實驗系統的建設及其應用中，如何減少學生對知識掌握程度以及綜合能力的差異在應用系統過程中出現的困難、如何進一步加強基礎知識與實踐操作的結合，是該系統的完善所需要克服的問題。

綜上所述，虛擬仿真實驗系統在藥理學實驗課程中的應用效果較好，可在該課程教學中合理利用，虛實結合以提高教學質量。

[參考文獻]

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[4] 張佳佳，黃輝先，顏長春.虛擬實驗平臺的設計[J].現代電子技術，2004（11）：40-41，44.

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[6] 李佳常，繆明星，丁啟龍，等.基于虛擬環境的藥理學實驗教學體系的構建[J].中國校外教育，2014（9）：62.

[7] 王庭槐，楊惠玲，汪雪蘭.實驗生理科學[M].北京：高等教育出版社，2014.

[8] 劉瓊，何潔凝，關冠恒，等.虛擬仿真實驗室對教學的作用研究[J].中國教育學刊，2015（S2）：318-319.

（收稿日期：2018-02-11）