林青華　周改蓮　劉舒凌　曾春暉　吳剛　王剛　秦華珍

【摘要】實驗教學是《中藥炮制學》中的一項重要內(nèi)容，鑒于板書加示教的傳統(tǒng)模式存在諸多弊端，故我校將虛擬仿真技術(shù)引入其中。本文以發(fā)酵法制備六神曲的虛擬仿真實驗教學平臺為例，就開展中藥炮制虛擬仿真實驗教學的必要性以及該平臺的構(gòu)建和使用效果進行分析，以期為中藥炮制實驗教學的改革提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)? 中藥炮制實驗教學? 教學改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）19-0254-02

教育部發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》和《教育部辦公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設(shè)的通知》分別指出：“我國要推動信息技術(shù)與高等教育的深度融合”[1]，“采用現(xiàn)代信息技術(shù)，研發(fā)原理準確、內(nèi)容緊湊、時長合理、難度適宜的虛擬仿真實驗教學項目”[2]。虛擬仿真實驗教學是綜合應用多媒體、虛擬現(xiàn)實、人工智能、人機交互、傳感器、超級計算等技術(shù)手段，完成教學目標并提高教學效果的一種教學方法[2]，其現(xiàn)已在機械[3]、醫(yī)藥[4]、建筑[5]等多領(lǐng)域的教學工作中得到了廣泛應用。

《中藥炮制學》是中醫(yī)藥高校中藥學專業(yè)的一門專業(yè)課程，其實驗教學是學生領(lǐng)悟理論知識，體驗中醫(yī)藥文化魅力的有效途徑。但受實驗教學課時有限、相關(guān)實驗設(shè)備缺乏、實驗場地不足等客觀因素的影響，諸如一些耗時長（發(fā)酵法制備六神曲）、毒性大（米炒斑蝥）、品種受保護（砂燙穿山甲）的實驗在各中醫(yī)藥高校中均已不再開設(shè)。為了傳承經(jīng)典的中藥炮制方法，解決教學成本和教學效率之間的矛盾，我校依托虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建了六神曲、斑蝥等中藥炮制虛擬仿真實驗教學平臺。筆者以構(gòu)建發(fā)酵法制備六神曲的虛擬仿真實驗教學平臺為例，介紹其在中藥炮制實驗教學中的應用情況。

1.虛擬仿真技術(shù)應用于炮制實驗教學的必要性

目前，中藥炮制實驗教學存在諸多弊端[6]。首先，板書加示教的傳統(tǒng)教學模式面向小班實驗教學尚可，但用于30人左右的大班教學，則很難保證每個同學都看得到、看得清、看得懂，從而影響教學效果[7]。其次，對于一些耗時長、毒性大、貴重稀有及管制類藥材的實驗教學，各中醫(yī)藥高校均已不再開設(shè)，長此發(fā)展則不利于中藥炮制的傳承和創(chuàng)新。第三，中藥炮制講求“貴在適中”，如炒炭要求“炒炭存性”、土炒要求土粉加熱到“靈活狀態(tài)”、米炒黨參要求炒至“老黃色”，否則“功效難求”或是“氣味反失”。學生對于諸如此類的炮制要領(lǐng)不可能在有限的課時內(nèi)完全領(lǐng)悟，因為他們甚至連再炮制一次的時間都沒有。

鑒于此，借助現(xiàn)代化技術(shù)呈現(xiàn)傳統(tǒng)炮制方法的需求日益緊迫，其中虛擬仿真技術(shù)用于炮制實驗教學具有明顯的優(yōu)勢[8]。該技術(shù)通過構(gòu)建高度仿真的實驗環(huán)境，使學生不再受課時、場地的限制，在其電子設(shè)備終端就能模擬中藥炮制的實驗操作，重現(xiàn)實驗操作的要點和難點，加深學生對實驗內(nèi)容的理解，有利于培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力[9， 10]。

2.虛擬仿真實驗教學平臺的構(gòu)建

我校構(gòu)建的發(fā)酵法制備六神曲虛擬仿真實驗教學平臺由基本知識模塊、示教過程模塊和虛擬仿真模塊組成，其思路是將傳統(tǒng)示教式的實驗教學轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C交互式的虛擬仿真實驗教學。

2.1基本知識模塊

本模塊將發(fā)酵法制備六神曲中涉及的知識點進行合理設(shè)計，以清晰、簡潔的方式呈現(xiàn)在虛擬仿真平臺的主界面中（圖1），以滿足學生課前預習、課后復習或是自主學習的需要。學生只需在電腦或手機上點擊相應按鈕，即可在“炮制原理”、“炮制視頻”、“歷史沿革”等內(nèi)容之間隨意查看、跳轉(zhuǎn)。

2.2 示教過程模塊

本模塊主要以視頻和圖片的形式呈現(xiàn)實驗操作過程。學生點擊“炮制視頻”按鈕，平臺開始播放操作視頻并對實驗器材、實驗原料、操作方法、質(zhì)量要求、炮制作用及注意事項等內(nèi)容進行介紹，以確保學生能夠看清楚、弄明白該過程的操作要點，為下一步在“虛”中體驗“實”提供準備。

2.3 仿真操作模塊

本模塊要求學生通過反復的虛擬實驗操作，以掌握操作要領(lǐng)，達到預期的學習目的。學生點擊圖1右下角的“進入虛擬實驗操作”按鈕，開始發(fā)酵法制備六神曲的虛擬仿真實驗操作。學生在該過程中需要對實驗要點進行回答，若回答錯誤，系統(tǒng)則自動提示并在回答正確后再進行下一步操作（圖2A）。虛擬實驗操作完成后，學生可以通過平臺的實驗操作評價體系了解對知識的掌握情況（圖2B），以便更有針對性的學習。

3.虛擬仿真實驗教學平臺的使用效果

發(fā)酵法制備六神曲虛擬仿真實驗教學平臺對我校2016級中藥學專業(yè)和中醫(yī)學專業(yè)部分班級進行教學試點，結(jié)果受到學生的廣泛歡迎和認可，收到了較好的實驗教學效果。學生普遍反映該平臺生動形象，直觀性強，可以通過手機、電腦等設(shè)備隨時學習，自己能夠掌握發(fā)酵法制備六神曲的實驗操作。

4.結(jié)語

我校構(gòu)建的發(fā)酵法制備六神曲虛擬仿真實驗教學平臺，遵循“理論-實踐-理論”的規(guī)律，具有學科特色鮮明、傳承創(chuàng)新并存的特點。該平臺能夠使學生“親臨其境”的置身于模擬的實驗場景中，激發(fā)學生自主學習能力，提高實踐操作能力，打破實驗教學的場地限制，提高教學質(zhì)量，降低教學成本，推動中藥炮制技術(shù)的繼承、發(fā)展，實現(xiàn)優(yōu)勢教學資源的共享，擴大受益人群，發(fā)揮教學服務科研、科研反哺教學的作用。對于中藥炮制實驗教學的改革具有一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）[Z].2012.

[2]中華人民共和國教育部.教育部辦公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設(shè)的通知[Z].2017.

[3]陳修龍，蔡京成，馬騰.虛擬設(shè)計仿真技術(shù)在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程設(shè)計中的應用[J].實驗技術(shù)與管理，2019（04）：125-129.

[4]楊揚，李群.醫(yī)學虛擬仿真數(shù)字化技術(shù)在病理實驗教學中的應用探討[J].實用臨床護理學電子雜志，2017（18）：193-198.

[5]楊小衛(wèi)，張玉國，糾永志，等.“防連續(xù)倒塌”仿真試驗在混凝土結(jié)構(gòu)教學中的應用[J].河南建材，2019（02）：84-88.

[6]葛朝亮，高昌琨，劉穎，等.中藥炮制學實驗教學存在的問題及改革思路[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2015（12）：89-91.

[7]周改蓮，曾春暉，秦華珍.中藥炮制學實驗教學改革的實踐與思考[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2017（05）：8-9.

[8]魏玉，許海濤，田連起，等.虛擬仿真技術(shù)在中藥炮制實驗教學中應用的可行性分析[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2017（04）：8-9.

[9]李林，季德，陸郝凌，等.虛擬仿真技術(shù)在中藥炮制實驗教學中的實踐[J].課程教育研究，2018（48）：245-246.

[10]周蘇娟，孟江，施潔，等.中藥炮制學虛擬實驗平臺構(gòu)建及其實踐[J].醫(yī)學信息學雜志，2015（05）：92-95.

作者簡介：

林青華（1986-），男，講師，博士，主要從事中藥藥性物質(zhì)基礎(chǔ)及質(zhì)量標準研究。

秦華珍（1964-），女，教授，博士，研究方向：中藥活性成分、藥性、藥效研究。