虛擬仿真技術(shù)用于中藥調(diào)劑學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐*

馮 婧，閆志慧，王玉霞，張 雪，胡娟娟

（重慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校藥學(xué)院，重慶 401331）

中藥調(diào)劑學(xué)是高職高專中藥學(xué)、藥品經(jīng)營(yíng)與管理及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)課。中藥調(diào)劑緊密聯(lián)系中醫(yī)臨床，是確保用藥安全、有效的重要環(huán)節(jié)［1］。中藥調(diào)劑技術(shù)是實(shí)踐性與操作性很強(qiáng)且負(fù)有法律責(zé)任的專業(yè)操作技術(shù)，因此中藥調(diào)劑實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的必要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在中藥類課程教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用［2-3］。虛擬仿真以計(jì)算機(jī)軟件及硬件為基礎(chǔ)，采用多種技術(shù)手段擬合而成，它可通過(guò)對(duì)已知或未知世界的仿真，呈現(xiàn)出可視化的實(shí)訓(xùn)操作環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境中的互動(dòng)式教學(xué)［4］。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)利用計(jì)算機(jī)、多媒體軟件、人機(jī)交互、大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，將實(shí)訓(xùn)過(guò)程以音效、視頻、動(dòng)畫(huà)、文字等形式在計(jì)算機(jī)界面展示出來(lái)［5］，學(xué)生可在虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中完成設(shè)置好的實(shí)訓(xùn)步驟，從而掌握教學(xué)內(nèi)容。疫情期間，在教育部“停課不停學(xué)”的政策指導(dǎo)下［6］，結(jié)合國(guó)際國(guó)內(nèi)中醫(yī)藥行業(yè)對(duì)人才的需求［7-9］，課程組利用自主開(kāi)發(fā)的中藥飲片調(diào)劑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，聯(lián)合職教云平臺(tái)開(kāi)展了連續(xù)2 年的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)該課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)和教學(xué)反思，總結(jié)了虛擬仿真在中藥調(diào)劑實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的作用，分析了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的局限性，優(yōu)化了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)存在的問(wèn)題，改革了中藥調(diào)劑學(xué)線上線下的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式［10］。現(xiàn)將相關(guān)經(jīng)驗(yàn)介紹如下。

1 傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)資源浪費(fèi)嚴(yán)重

由于學(xué)生人數(shù)較多（以2019 級(jí)中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生為例，該年級(jí)共有4 個(gè)班，班均約50 人），在進(jìn)行審方和飲片調(diào)劑實(shí)訓(xùn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致紙張與飲片大量損耗，實(shí)訓(xùn)成本顯著提高。

1.2 學(xué)時(shí)有限

中藥飲片傳統(tǒng)調(diào)劑對(duì)操作要求較高，需多次反復(fù)實(shí)踐操作才能熟練。我校中藥類專業(yè)、藥品經(jīng)營(yíng)與管理類及其他專業(yè)的《中藥調(diào)劑學(xué)》的實(shí)訓(xùn)時(shí)間均為16 學(xué)時(shí)，中藥飲片調(diào)劑流程為審方、計(jì)價(jià)、調(diào)劑、包裝、復(fù)核、發(fā)藥，除技能考核學(xué)時(shí)數(shù)外，平均每個(gè)流程中，學(xué)生只有2 學(xué)時(shí)進(jìn)行練習(xí)，無(wú)法熟練操作。以審方流程為例，其理論知識(shí)點(diǎn)多而繁雜，實(shí)訓(xùn)課上處方量和學(xué)生練習(xí)時(shí)間有限，無(wú)法鞏固審方理論知識(shí)，審方能力鍛煉不足。

1.3 有安全隱患

中藥調(diào)劑的處方會(huì)涉及一些常用毒性藥材，如附子、朱砂、制天南星等，若學(xué)生不按實(shí)訓(xùn)規(guī)范操作，誤服或隨意帶走，會(huì)導(dǎo)致中毒和嚴(yán)重安全事故。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

2.1 降低了學(xué)校的資金投入

中藥調(diào)劑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)可最大限度地節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本。除可節(jié)省購(gòu)買(mǎi)大量中藥材和紙張的成本外，相比傳統(tǒng)教學(xué)，還可節(jié)省學(xué)生由于操作不當(dāng)所致設(shè)備損壞等成本。

2.2 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)習(xí)時(shí)空

中藥調(diào)劑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)打造生動(dòng)、形象、有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可在平臺(tái)中選擇中藥飲片調(diào)劑的任意環(huán)節(jié)進(jìn)行訓(xùn)練，且不受限于時(shí)間地點(diǎn)，拓寬了學(xué)習(xí)的時(shí)間與空間［11-12］。在操作時(shí)，虛擬仿真平臺(tái)界面設(shè)有提示等功能，有助于學(xué)生獨(dú)立完成每個(gè)步驟和掌握技能要點(diǎn)。

2.3 安全性高

中藥調(diào)劑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)規(guī)避了實(shí)驗(yàn)室的安全隱患，在進(jìn)行有毒藥材的調(diào)劑時(shí)，不會(huì)威脅學(xué)生的生命安全。

3 教學(xué)實(shí)踐

3.1 課前準(zhǔn)備

課前，課程組教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容在職教云平臺(tái)上整理線上教學(xué)資源和素材，并搭建課程，發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生進(jìn)入職教云平臺(tái)學(xué)習(xí)資源、觀看視頻。課程組根據(jù)教學(xué)大綱、專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以中藥飲片調(diào)劑工作流程為主線，選擇審方、計(jì)價(jià)、調(diào)劑、包裝、發(fā)藥作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，其中審方、計(jì)價(jià)為純線上虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，其余項(xiàng)目為線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

3.2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

在中藥虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，課程組基于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目采用不同的教學(xué)方法和策略。審方、計(jì)價(jià)模塊采用純線上虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，課前要求學(xué)生進(jìn)行理論復(fù)習(xí)，課中利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)發(fā)布課堂練習(xí)與隨堂檢測(cè)，學(xué)生進(jìn)行小組討論，完成練習(xí)，最后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成隨堂檢測(cè)，教師根據(jù)測(cè)驗(yàn)成績(jī)和學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性點(diǎn)評(píng)。由于課上時(shí)間有限，教師發(fā)布課后任務(wù)，要求學(xué)生進(jìn)行鞏固和練習(xí)。其余模塊采用線上線下混合式實(shí)訓(xùn)教學(xué)：課前，要求學(xué)生在職教云和虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目操作規(guī)范和流程，觀看視頻，學(xué)習(xí)要點(diǎn)；課中，教師示教后，學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，規(guī)范要點(diǎn)，提高熟練度；課后，布置任務(wù)，學(xué)生利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行要點(diǎn)強(qiáng)化。詳見(jiàn)圖1。

圖1 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施流程Fig.1 Flow chart of implementation of virtual simulation training teaching

另外，通過(guò)面授指導(dǎo)學(xué)生操作，糾正錯(cuò)誤，幫助其鞏固理論要點(diǎn)；同時(shí)，后臺(tái)工程師對(duì)平臺(tái)操作進(jìn)行直播互動(dòng)培訓(xùn)，使學(xué)生盡快熟悉，并提供平臺(tái)的操作說(shuō)明，供學(xué)生查閱。教師建立與平臺(tái)操作相關(guān)的QQ 群，由后臺(tái)工程師提供平臺(tái)的操作咨詢，解決相關(guān)問(wèn)題。教師在課前、課中、課后對(duì)教學(xué)內(nèi)容和虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行答疑和指導(dǎo)。此外，教師基于后臺(tái)數(shù)據(jù)，定期通報(bào)平臺(tái)上測(cè)驗(yàn)的完成情況，督促學(xué)生練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，保證虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)順利實(shí)施。

3.3 教學(xué)評(píng)價(jià)

成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)：根據(jù)評(píng)定方案，課程實(shí)訓(xùn)成績(jī)由各模塊虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的平均成績(jī)（50%）與實(shí)操技能考核成績(jī)（50%）共同構(gòu)成。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)成績(jī)由平臺(tái)直接導(dǎo)出，506 名學(xué)生中僅28 名平均成績(jī)低于80 分，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平均成績(jī)差異不大（見(jiàn)表1）。實(shí)操技能考核側(cè)重考核學(xué)生中藥飲片調(diào)劑的實(shí)操規(guī)范性、熟練度、臨場(chǎng)應(yīng)變能力，2019 級(jí)各藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的成績(jī)均較往屆有所提升，詳見(jiàn)表2。考核成績(jī)表明，通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能掌握中藥飲片調(diào)劑的操作要點(diǎn)與操作流程，但個(gè)別學(xué)生實(shí)際操作的熟練度還需提高。課程卷面考核成績(jī)表明，面對(duì)較復(fù)雜的處方，學(xué)生在審方中的綜合分析能力還有待提升。

表1 各專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平均成績(jī)Tab.1 Average scores of virtual simulation training in different majors

表2 各專業(yè)實(shí)操技能考核成績(jī)Tab.2 Assessment results of practical skills in different majors

學(xué)生教學(xué)評(píng)價(jià)：課程結(jié)束時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，共回收問(wèn)卷454 份，回收率約為90%，有效回收問(wèn)卷454 份，有效回收率為100%。問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容包括“總體評(píng)價(jià)”和“建議與意見(jiàn)”。詳見(jiàn)表3和表4。

表3 學(xué)生對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和教學(xué)模式的總體評(píng)價(jià)（n=454）Tab.3 Students′ overall assessment of virtual simulation training platform and teaching mode（n=454）

表4 學(xué)生對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和教學(xué)模式的意見(jiàn)與建議（n=454）Tab.4 Students′ opinions and suggestions on virtual simulation training platform and teaching mode（n=454）

4 教學(xué)反思

4.1 局限性與存在的問(wèn)題

實(shí)際操作考核與期末卷面考核結(jié)果顯示，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)過(guò)程中如僅依靠提示完成，雖能規(guī)范操作流程和操作要點(diǎn)，但會(huì)導(dǎo)致其實(shí)際動(dòng)手能力及發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力不足，表明學(xué)生的主觀能動(dòng)性有待加強(qiáng)。另?yè)?jù)調(diào)查顯示，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)尚存在服務(wù)器不穩(wěn)定，易閃退和卡頓，使用人數(shù)過(guò)多時(shí)易導(dǎo)致服務(wù)器過(guò)載，操作較復(fù)雜等問(wèn)題，仍有很大優(yōu)化空間。

4.2 整改措施

在后續(xù)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，改革教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)策略，將虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)際操作訓(xùn)練進(jìn)行線上線下有機(jī)結(jié)合，并修改中藥調(diào)劑實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高學(xué)生實(shí)際操作調(diào)劑的熟練度與臨場(chǎng)應(yīng)變能力。同時(shí)，課程組也與后臺(tái)工程師進(jìn)行了及時(shí)溝通，對(duì)服務(wù)器進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)、優(yōu)化平臺(tái)界面、簡(jiǎn)化平臺(tái)操作、擴(kuò)充處方類型與數(shù)量，既滿足學(xué)生的日常學(xué)習(xí)需求，也為日后的技能比賽訓(xùn)練做準(zhǔn)備，更好地實(shí)現(xiàn)“賽教融合”與賽項(xiàng)資源轉(zhuǎn)化［13-14］。

5 小結(jié)

伴隨虛擬仿真技術(shù)的日漸成熟，信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的深度融合案例越來(lái)越多［15］，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，有效利用學(xué)生的課外時(shí)間，教師也能通過(guò)從后臺(tái)數(shù)據(jù)中獲得信息進(jìn)行指導(dǎo)、督促及調(diào)整教學(xué)策略，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”［16］，提高教學(xué)效果，提升高職院校中藥人才培養(yǎng)質(zhì)量。