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        虛擬仿真用于發(fā)酵法制備六神曲實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會

        2020-07-06 07:59:34林青華周改蓮劉舒凌曾春暉吳剛王剛秦華珍
        課程教育研究 2020年19期
        關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù)教學(xué)改革

        林青華 周改蓮 劉舒凌 曾春暉 吳剛 王剛 秦華珍

        【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《中藥炮制學(xué)》中的一項(xiàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺為例,就開展中藥炮制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性以及該平臺的構(gòu)建和使用效果進(jìn)行分析,以期為中藥炮制實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)? 教學(xué)改革

        【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)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(zhǔn)確、內(nèi)容緊湊、時(shí)長合理、難度適宜的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”[2]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是綜合應(yīng)用多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、人機(jī)交互、傳感器、超級計(jì)算等技術(shù)手段,完成教學(xué)目標(biāo)并提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方法[2],其現(xiàn)已在機(jī)械[3]、醫(yī)藥[4]、建筑[5]等多領(lǐng)域的教學(xué)工作中得到了廣泛應(yīng)用。

        《中藥炮制學(xué)》是中醫(yī)藥高校中藥學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)課程,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生領(lǐng)悟理論知識,體驗(yàn)中醫(yī)藥文化魅力的有效途徑。但受實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)有限、相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏、實(shí)驗(yàn)場地不足等客觀因素的影響,諸如一些耗時(shí)長(發(fā)酵法制備六神曲)、毒性大(米炒斑蝥)、品種受保護(hù)(砂燙穿山甲)的實(shí)驗(yàn)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(xué)成本和教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。筆者以構(gòu)建發(fā)酵法制備六神曲的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺為例,介紹其在中藥炮制實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用情況。

        1.虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于炮制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

        目前,中藥炮制實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多弊端[6]。首先,板書加示教的傳統(tǒng)教學(xué)模式面向小班實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚可,但用于30人左右的大班教學(xué),則很難保證每個(gè)同學(xué)都看得到、看得清、看得懂,從而影響教學(xué)效果[7]。其次,對于一些耗時(shí)長、毒性大、貴重稀有及管制類藥材的實(shí)驗(yàn)教學(xué),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(xué)生對于諸如此類的炮制要領(lǐng)不可能在有限的課時(shí)內(nèi)完全領(lǐng)悟,因?yàn)樗麄兩踔吝B再炮制一次的時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)具有明顯的優(yōu)勢[8]。該技術(shù)通過構(gòu)建高度仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,使學(xué)生不再受課時(shí)、場地的限制,在其電子設(shè)備終端就能模擬中藥炮制的實(shí)驗(yàn)操作,重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和難點(diǎn),加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力[9, 10]。

        2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C(jī)交互式的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

        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(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),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(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)或是自主學(xué)習(xí)的需要。學(xué)生只需在電腦或手機(jī)上點(diǎn)擊相應(yīng)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(shí)驗(yàn)操作過程。學(xué)生點(diǎn)擊“炮制視頻”按鈕,平臺開始播放操作視頻并對實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原料、操作方法、質(zhì)量要求、炮制作用及注意事項(xiàng)等內(nèi)容進(jìn)行介紹,以確保學(xué)生能夠看清楚、弄明白該過程的操作要點(diǎn),為下一步在“虛”中體驗(yàn)“實(shí)”提供準(zhǔn)備。

        2.3 仿真操作模塊

        本模塊要求學(xué)生通過反復(fù)的虛擬實(shí)驗(yàn)操作,以掌握操作要領(lǐng),達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目的。學(xué)生點(diǎn)擊圖1右下角的“進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)操作”按鈕,開始發(fā)酵法制備六神曲的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在該過程中需要對實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)進(jìn)行回答,若回答錯(cuò)誤,系統(tǒng)則自動提示并在回答正確后再進(jìn)行下一步操作(圖2A)。虛擬實(shí)驗(yàn)操作完成后,學(xué)生可以通過平臺的實(shí)驗(yàn)操作評價(jià)體系了解對知識的掌握情況(圖2B),以便更有針對性的學(xué)習(xí)。

        3.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的使用效果

        發(fā)酵法制備六神曲虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺對我校2016級中藥學(xué)專業(yè)和中醫(yī)學(xué)專業(yè)部分班級進(jìn)行教學(xué)試點(diǎn),結(jié)果受到學(xué)生的廣泛歡迎和認(rèn)可,收到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。學(xué)生普遍反映該平臺生動形象,直觀性強(qiáng),可以通過手機(jī)、電腦等設(shè)備隨時(shí)學(xué)習(xí),自己能夠掌握發(fā)酵法制備六神曲的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,遵循“理論-實(shí)踐-理論”的規(guī)律,具有學(xué)科特色鮮明、傳承創(chuàng)新并存的特點(diǎn)。該平臺能夠使學(xué)生“親臨其境”的置身于模擬的實(shí)驗(yàn)場景中,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高實(shí)踐操作能力,打破實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場地限制,提高教學(xué)質(zhì)量,降低教學(xué)成本,推動中藥炮制技術(shù)的繼承、發(fā)展,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢教學(xué)資源的共享,擴(kuò)大受益人群,發(fā)揮教學(xué)服務(wù)科研、科研反哺教學(xué)的作用。對于中藥炮制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革具有一定的借鑒作用。

        參考文獻(xiàn):

        [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(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知[Z].2017.

        [3]陳修龍,蔡京成,馬騰.虛擬設(shè)計(jì)仿真技術(shù)在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2019(04):125-129.

        [4]楊揚(yáng),李群.醫(yī)學(xué)虛擬仿真數(shù)字化技術(shù)在病理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].實(shí)用臨床護(hù)理學(xué)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(yàn)在混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)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(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題及改革思路[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2015(12):89-91.

        [7]周改蓮,曾春暉,秦華珍.中藥炮制學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與思考[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的可行性分析[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)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(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建及其實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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。

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