我國藥劑學虛擬仿真資源建設現狀、挑戰及對策

植 飛，李媛媛，徐晨星，宋思慧，曾萬勇

（武漢輕工大學生命科學與技術學院，湖北 武漢 430023）

引言

藥劑學是一門實踐性非常強的應用型學科，理論教學中重難點多和知識點分散，實踐教學中所需要的實踐設備較多且大都價格昂貴，對學生實踐能力的培養往往達不到目前新工科背景下對創新人才的要求。隨著信息技術的發展，虛擬仿真技術利用其所具備的優勢，可以模擬一個非常逼真的實踐環境，彌補了高校實驗室設備的不足，而且不受時間和空間的限制，也不會占用實驗室的資源，有效解決目前實驗教學中存在“做不到”“做不了”“做不上”等問題，已經成為加強實踐教學、提高教學質量的重要手段，成為傳統教學的一種有效的補充。本文針對我國藥劑學虛擬仿真資源建設和建設成果現狀、特點和存在問題進行調查分析，并提出相應對策，以期為現有藥劑學虛擬仿真資源的充分利用和改進提供參考。

1 我國藥劑學虛擬仿真資源建設現狀

通過對網絡搜集、資料收集和文獻檢索獲取的大量資料和信息的研究分析發現，國內藥劑學相關虛擬仿真資源可以分為非共享和共享兩類。

1.1 藥劑學虛擬仿真資源非共享或需付費

一些高校擁有的虛擬仿真實驗資源或者來自市場購買，或者自行開發，或者和擁有技術支持的公司進行校企合作開發，大多也還只是僅限本校師生使用，這些都是非共享的或者是需要付費的，并不具有開放性和共享性。例如山西醫科大學藥學院藥學虛擬仿真中心利用虛擬化桌面云技術開展的專業實訓教學，大連理工大學制藥科學與技術學院的藥品生產GMP虛擬實訓仿真系統，北京歐倍爾軟件開發有限公司為沈陽藥科大學開發的線上仿真實訓平臺等。

1.2 開放共享的藥劑學虛擬仿真資源

國內對外免費開放和共享的唯一資源就是國家虛擬仿真實驗教學共享平臺(http://www.ilab-x.com/)。截至2020 年8 月，該平臺的全部專業大類資源一共有2079 個，與藥劑學相關的資源共有30 個，其中化工與制藥類13 個，藥學類17 個，建設高校分布在18 個省市（自治區）（見表1），從地區分布來看，資源建設地區分布并不均衡，中部地區高校建設較多；從時間維度上來看，近2 年沒有新的建設成果，資源建設持續性堪憂。

表1 我國藥劑學開放共享的虛擬仿真資源建設情況

對表1 的30 個資源一一進行測試，去除因找不到服務器而無法使用的資源，最終得到14 個可用的藥劑學虛擬仿真共享資源。利用統計分析法，以用戶視角從使用便利性、操作友好性、資料齊備性、反饋及時性和總分5 個維度對14個可用資源進行評價，所得結果如表2和表3（p102）所示。由表2 可見，1 號資源因操作便利、界面友好、資料齊全、有單機版和網頁版供選擇、提供QQ在線服務幫助等獲得最高評分；約有一半的仿真資源在資料齊備性和反饋及時性上無顯著性差異；而在使用便利性和操作友好性上，絕大多數的虛擬仿真資源和1 號資源有顯著的差距。因此，藥劑學虛擬仿真資源的建設在使用便利性和操作友好性上還有待提高。

表2 藥劑學虛擬仿真可用資源的評價結果（n=3）

這些可用資源涉及的教學知識點和分類具體見表3，共包括口服液、小容量注射劑、凍干粉針、顆粒劑、片劑、膠囊劑和黑膏藥等常見的普通劑型、制劑新技術（微囊）及中藥特殊處理（中藥前處理和中藥提取）等三大類10 個教學相關知識點，其中片劑和顆粒劑等固體制劑的資源較多，而半固體制劑和液體制劑僅一項，有待增加；固體分散技術、包合物技術等新技術、霧化制劑及新劑型尚未涉及。因此，藥劑學虛擬仿真資源建設的內容廣度還有待加強，以滿足藥劑學工程實際的需求。

表3 藥劑學虛擬仿真可用資源的知識點分布

選擇14 個可用資源中的6 個資源進行教學實踐并進行深入訪談，進一步評價虛擬仿真資源的教學效果。反饋結果表明，藥劑學虛擬仿真資源建設的深度還有待加強，現有資源普遍存在智能化考評、個性化指導、學情檢測等功能不足的問題，如操作過程中任務是否完成到位沒有提示，系統打分不告知具體錯點等。

2 我國藥劑學虛擬仿真資源建設的研究成果

以中國知網（CNKI）數據庫為數據源，在CNKI數據庫中選擇高級檢索類型，檢索條件：（主題%='虛擬*藥劑學'）OR（主題%='虛擬*藥物制劑'）；搜索時間為1915—01—01至2020—12—31；檢索范圍：總庫；搜索相關文獻，獲得74篇相關文獻；經人工篩選排除無關文獻，最終獲得與藥劑學虛擬仿真資源建設相關的文獻72 篇。

基于所選的文獻，形成了藥劑學虛擬仿真資源建設相關的研究文獻的時間分布圖譜，如圖1 所示。

圖1 藥劑學虛擬仿真資源建設研究文獻統計

總體來看，在藥劑學領域關于虛擬仿真資源的研究文獻到目前為止累計發文量僅72 篇，說明本領域虛擬仿真資源建設的理論成果較少，研究力度有待加強。但整體呈上升趨勢，表明隨著仿真技術和虛擬現實技術的不斷發展，虛擬仿真資源的相關研究開始受到一定的重視，特別是2013 年后發文量進入快速上漲期，且在2017 年后上漲趨勢更加明顯。通過相關政策梳理，發現為了貫徹落實《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》精神，根據《教育信息化十年發展規劃(2011—2020 年)》的指導意見，教育部在2013—2015 年啟動了國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作，2017 年印發了關于2017—2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知，而這兩個時間節點與文獻年度分布曲線基本吻合。基于此，筆者認為，國家對虛擬仿真資源建設的政策引領對本領域虛擬仿真資源的理論和應用等方面的研究起到了明顯的促進作用。

3 我國藥劑學虛擬仿真資源建設的挑戰和對策

綜上，在國家的政策引領下，我國藥劑學虛擬仿真資源建設已經取得了一定的階段性成果，研究成果整體呈上升趨勢，但是也面臨諸如資源建設區域發展不均衡，資源建設不持續，用戶使用體驗不佳，資源建設廣度和深度不夠等多重挑戰。針對這些問題，建議采取以下對策：

3.1 加強資源共享促均衡

我國藥劑學相關虛擬仿真資源非共享部分，大多僅限本校師生使用，資源的利用和影響范圍有限，是藥劑學虛擬仿真資源分布不均衡的主要原因之一；具有開放性和共享性的國家虛擬仿真實驗教學共享平臺的資源建設地區分布不均衡，且未實現100%共享，是導致藥劑學虛擬仿真資源分布不均衡的另一原因。因此，一方面，應從國家層面出臺合理政策，激勵擁有非共享資源的高校對外開放，充分挖掘利用已有的自建資源；另一方面，也應出臺相關政策督促落實國家虛擬仿真實驗教學共享平臺現有共享資源的100%開放，杜絕只驗收不共享。通過以上兩個途徑，切實有效地促進藥劑學已建虛擬仿真教學資源的開放共享，以消除資源建設區域發展不均衡，推動藥劑學虛擬仿真教育公平，提升教學質量和教育水平。

3.2 加大資金支持和政策引領匡持續

從時間維度上來看，近兩年未見新的建設成果。其中主要原因可能是虛擬仿真資源建設時需要大量的資金支持，建設完成后仍然需要投入一定的人力去維護才能保證正常使用，后續的持續更新更是離不開資金的支撐。因此，要想確保資源建設不間斷，促使資源建設持續穩步發展，必須加大國家資金資助和政策鼓勵。

3.3 升級虛擬仿真技術助體驗

從用戶視角的評價可見，現有的虛擬仿真共享資源在使用便利性和操作友好性上還有很大的提升空間，因此，改善用戶使用體驗，升級現有虛擬仿真技術，是提升藥劑學虛擬仿真教學效果的有效途徑。

3.4 提升智能水平求發展

對現有共享資源進行教學實踐的反饋結果表明，目前藥劑學虛擬仿真資源建設存在廣度不足和深度不夠的問題。因此，有必要依托現代智造、綠色制藥及5G 網絡技術，進一步豐富現有虛擬仿真資源內容，拓寬資源建設的廣度；同時，引入人工智能技術，優化資源設計，進行實時跟蹤與記錄、智能測評與即時反饋，融合現代教育心理學進行個性化學習指導，拓展資源建設深度，促進藥劑學虛擬仿真資源的高質量發展。