謝 燕，李 勇

（常州衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇 常州 213002）

藥學虛擬仿真實驗實訓中心的建設(shè)與探討

謝 燕，李 勇

（常州衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇 常州 213002）

闡述教育信息化形勢下虛擬仿真實驗實訓中心的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹常州衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學校藥學虛擬仿真實驗實訓中心的建設(shè)思路、內(nèi)容、運行系統(tǒng)，分析藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)的特色，為其他院校開展相關(guān)建設(shè)提供借鑒。

藥學；虛擬仿真；實驗實訓中心，實踐教學

虛擬仿真實驗實訓中心最早由美國威廉·沃爾夫（William Wolf）教授于1989年提出，指依托虛擬現(xiàn)實、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信、人機交互、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和對象[1]。虛擬仿真實驗實訓中心是教育信息技術(shù)在實驗教學領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，有力促進了教學觀念和教學模式的改革，在教學中具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。

1 虛擬仿真實驗實訓中心的發(fā)展

虛擬仿真實驗實訓中心自提出以來，在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展，已成為各國教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容之一。目前，發(fā)達國家虛擬仿真實驗實訓中心的建設(shè)已十分普及，美國正致力于構(gòu)建一個覆蓋全國的虛擬仿真實驗網(wǎng)絡(luò)[3]，英國研究出了虛擬仿真軟件包，已應(yīng)用于教學和工業(yè)安全培訓等領(lǐng)域[4]。

我國教育部先后發(fā)布了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》[5]《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)工作的通知》[6]《教育信息化“十三五”規(guī)劃》[7]《2016年教育信息化工作要點》[8]等文件，明確提出了建設(shè)虛擬仿真實驗實訓中心的重要性。目前，清華大學、浙江大學、天津大學、中南大學等一些知名高校都根據(jù)自身科研與教學需要建設(shè)了虛擬仿真實驗實訓中心。

2 藥學虛擬仿真實驗實訓中心的建設(shè)現(xiàn)狀

藥學是實踐性較強的專業(yè)，實驗實訓是獲取知識、提高技能的重要環(huán)節(jié)，由于藥學實驗實訓課程的特殊性，傳統(tǒng)教學模式正面臨諸多難題和挑戰(zhàn)，部分涉及高?；驑O端環(huán)境，不可及或不可逆操作，高成本、高消耗、大型或綜合實驗實訓項目無法順利開展，這在一定程度上影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

各醫(yī)學院校相繼開展了虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)工作，如中國藥科大學、成都中醫(yī)藥大學、南京中醫(yī)藥大學、江西中醫(yī)藥大學均建成了國家級虛擬仿真實驗實訓中心。通過將虛擬仿真實驗實訓與傳統(tǒng)實驗實訓結(jié)合，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，還提高了學生的創(chuàng)造力和對實驗實訓的感性認識，降低了盲目操作和錯誤操作的幾率，在節(jié)約了實驗實訓資源的同時，提高了實驗成功率。

3 藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)內(nèi)容

藥學虛擬仿真實驗實訓中心的建設(shè)內(nèi)容，除信息化環(huán)境的硬件建設(shè)外，還包括實驗實訓教學資源、運行管理體系和支持服務(wù)的信息化軟件建設(shè)。因此，在建設(shè)中，應(yīng)秉承“虛實融合，多元協(xié)同”理念，以實驗教學改革為主線，以高素質(zhì)實驗實訓教師隊伍和優(yōu)良的實驗條件為保障，創(chuàng)新管理機制，實現(xiàn)虛擬仿真實驗實訓教學資源開放、共享、交互，建成集教學、行業(yè)培訓、技能訓練于一體的虛擬仿真實驗實訓中心，全面提高教學質(zhì)量[9]。

建設(shè)藥學虛擬仿真實驗實訓中心，不僅要落實硬件基礎(chǔ)建設(shè)，還要進行教學資源信息化、運行管理體系信息化和支持服務(wù)信息化軟件建設(shè)。

3.1 硬件建設(shè)

藥學虛擬仿真實驗實訓中心的硬件建設(shè)應(yīng)遵循虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛的原則，在科學布局的基礎(chǔ)上，設(shè)置交互演示、仿真操作、虛擬實踐、協(xié)作討論、交互實驗、綜合實訓等功能區(qū)域[10]，滿足各類教學組織形式及不同課程內(nèi)容的教學需要，并依托中心服務(wù)器，配備教師機及一定數(shù)量的學生機，構(gòu)建虛擬仿真系統(tǒng)平臺，逼真再現(xiàn)各種操作環(huán)境，并與實驗實訓區(qū)域聯(lián)機，實現(xiàn)資源共享和遠程控制虛擬實驗，滿足學生自主學習、探究學習的需要，便于體驗未來的工作環(huán)境、崗位工作任務(wù)及突發(fā)事件的處理等。以本校藥劑學虛擬仿真實驗實訓中心為例，布局見圖1。

圖1 藥劑學虛擬仿真實驗實訓中心環(huán)境布局

3.2 軟件建設(shè)

（1）構(gòu)建多樣化的虛擬教學環(huán)境。根據(jù)人才培養(yǎng)特點和要求，以職業(yè)能力培養(yǎng)為導向，遴選課程內(nèi)容與典型學習任務(wù)，購買或與企業(yè)共同開發(fā)虛擬仿真實驗實訓系統(tǒng)，構(gòu)建接近現(xiàn)實工作場景的教學情境，學生可登錄系統(tǒng)，選擇與當前教學或自身學習計劃相關(guān)的訓練方案，體驗三維虛擬場景并完成工作任務(wù)。

（2）構(gòu)建學科深度交叉融合的虛擬仿真教學環(huán)境。樹立“學科融合、資源共享”理念，立足藥學專業(yè)人才培養(yǎng)方案，整合專業(yè)平臺課、專業(yè)方向課的虛擬實驗項目，建設(shè)虛擬仿真實驗實訓系統(tǒng)，構(gòu)建藥學各學科全面交叉融合、相互補充的藥學虛擬仿真實驗實訓環(huán)境，具體見圖2。

圖2 藥學虛擬仿真實驗實訓項目開發(fā)路線

（3）構(gòu)建開放式網(wǎng)絡(luò)化實驗實訓教學管理系統(tǒng)。藥學虛擬仿真實驗實訓中心管理系統(tǒng)集實驗管理和輔助教學于一體，適應(yīng)多層管理，具有大數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計及分析功能?？蓪崿F(xiàn)管理員、教師和學生等不同用戶擁有不同的管理權(quán)限和功能。課程中心版塊提供豐富的課程資源，實驗平臺版塊具有虛擬實驗實訓練習、在線考試、成績評定等功能；互動交流版塊具有信息發(fā)布、互動交流、成果展示等功能，具體見圖3。

圖3 藥學虛擬仿真實驗實訓中心管理系統(tǒng)開發(fā)路線

（4）探索虛擬仿真實驗實訓教學模式。在藥學虛擬仿真實驗實訓教學中，探索信息化條件下的自主學習、探究學習、協(xié)作學習等教學方法，以真實工作任務(wù)及工作過程為依據(jù)，整合優(yōu)化教學內(nèi)容，降低實驗實訓成本和風險，探索切實可行的虛擬教學方案，創(chuàng)新實驗實訓考核方法，健全教學質(zhì)量監(jiān)控保障體系。從教學設(shè)計理念、教學設(shè)計原則、教學程序、教學策略諸方面改革基于虛擬環(huán)境的藥學實驗實訓教學模式，詳見圖4。

圖4 藥學虛擬仿真實驗實訓教學流程

（5）構(gòu)建完善的虛擬仿真實驗實訓中心管理體系。以虛擬仿真實驗實訓教學資源的開放共享和充分利用為目標，建立健全相關(guān)制度，對教學安排、虛擬仿真設(shè)備使用、虛擬仿真教學資源開發(fā)等實行集中管理和調(diào)配，制訂《虛擬仿真中心工作規(guī)程》《虛擬仿真中心日常管理規(guī)范》《虛擬仿真中心教學工作規(guī)范》《虛擬仿真中心網(wǎng)絡(luò)安全管理規(guī)范》《虛擬仿真中心開放管理制度》等，通過對實驗指導教師、實驗室管理人員等的培訓，加強管理、統(tǒng)籌安排，使各項管理工作逐漸規(guī)范化、科學化，保證實驗實訓教學工作穩(wěn)步進行，詳見圖5。

圖5 藥學虛擬仿真實驗實訓中心管理運行體系

4 藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)特色

4.1 緊扣培養(yǎng)目標，中心建設(shè)與學科建設(shè)相結(jié)合

藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)緊扣人才培養(yǎng)目標，按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程設(shè)置整合實驗實訓教學內(nèi)容，建立符合藥學專業(yè)特色的多學科、模塊化的教學體系，使用仿真教學軟件，設(shè)置相應(yīng)的虛擬仿真實驗實訓教學模塊，推動教學模式改革與創(chuàng)新，將藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)成為發(fā)展型、復合型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基地。

4.2 管理科學規(guī)范，構(gòu)建功能完善的信息化平臺

虛擬仿真實驗實訓中心采用“以人為本、服務(wù)為先、開放為重”的理念，遵循“虛實融合、多元協(xié)同”的原則，構(gòu)建符合藥學實驗實訓教學特點的智能化、信息化管理平臺，集系列仿真教學軟件、中心網(wǎng)頁、中心管理系統(tǒng)、實驗開放預約系統(tǒng)等于一體，實現(xiàn)實驗實訓教學、基本工作信息和實驗實訓儀器設(shè)備的計算機網(wǎng)絡(luò)化管理，提高了教學效果和管理效率。

4.3 促進復合型、創(chuàng)新型教師隊伍建設(shè)和技術(shù)技能型人才培養(yǎng)

藥學虛擬仿真實驗實訓中心培養(yǎng)了一批既懂藥學專業(yè)知識，又懂現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的教師。這些教師具備了傳統(tǒng)教學環(huán)境下教師所不具備的新技能，促進了信息技術(shù)在藥學教學中的應(yīng)用。同時，高職藥學及相關(guān)專業(yè)學生通過虛擬仿真實驗實訓中心的學習，也具備了技術(shù)技能型人才的基本素質(zhì)。

4.4 拓展學習空間，增強社會輻射示范效應(yīng)

學生通過校園網(wǎng)訪問藥學虛擬仿真實驗實訓中心，突破了學習時間和空間的限制，順應(yīng)信息化條件下學習模式的發(fā)展趨勢。同時，隨著藥學虛擬實驗實訓資源的增加及軟硬件條件的改善，今后還可以考慮面向社會開放虛擬仿真實驗實訓中心，構(gòu)建藥學行業(yè)內(nèi)具有影響力的虛擬實驗實訓基地，增強社會輻射示范效應(yīng)。

5 結(jié)語

藥學虛擬仿真實驗實訓中心作為教育信息化和實驗教學中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，擁有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景，必將發(fā)揮越來越重要的作用。虛擬仿真實驗實訓對師生信息技術(shù)應(yīng)用能力等提出了較高的要求[11]，隨著三維建模技術(shù)、動作交互技術(shù)等虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真實驗實訓系統(tǒng)也將不斷推陳出新，必將成為現(xiàn)代教學中的重要技術(shù)手段[12]。藥學虛擬仿真實驗實訓中心建設(shè)應(yīng)不斷完善建設(shè)方法和管理機制，對促進藥學實驗實訓教學改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

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[5]教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》的通知[S].教技[2012]5號.

[6]教育部高等教育司.關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)工作的通知[S].教高司函[2013]94號.

[7]教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知[S].教技[2016]2號.

[8]教育部辦公廳.2016年教育信息化工作要點[S].教技廳[2016]1號.

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G424.31

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1671-1246（2017）04-0081-03

常州衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學校立項課題（201412）；江蘇省職業(yè)教育第四屆領(lǐng)軍人才高級研修項目（201607）