创建中药学类虚拟仿真实验教学中心的思考和建设思路※

苏成福　刘雅敏　李玉贤　王　蕾　王　磊　郑晓珂　冯卫生

（河南中医药大学中药学实验教学中心，郑州450046）

教育论坛

创建中药学类虚拟仿真实验教学中心的思考和建设思路※

苏成福刘雅敏李玉贤王蕾王磊郑晓珂冯卫生*

（河南中医药大学中药学实验教学中心，郑州450046）

介绍了国家建设虚拟仿真实验教学中心的政策和中医药高校建设虚拟仿真实验教学中心的现状，分析了河南中医药大学中药学实验教学中心和中药学虚拟仿真实验教学中心的建设情况，提出了建设中药学类虚拟仿真实验教学中心的思路。

中药学；虚拟仿真实验教学中心；建设思路；学科建设

随着科学水平迅速提高，教育信息化越来越受到国家的重视，自2013年教育部在全国启动国家级虚拟仿真实验教学中心以来［1］，到2016年3月为止，全国已建设有300个国家级虚拟仿真实验教学中心，从2014年到2016年每年的教育部工作要点中都提到“建设虚拟仿真实验教学中心”［2-4］，引导高校进一步完善实践教学体系，建设一批与行业企业共建的协同育人开放共享实践基地，优化高校人才培养机制。

虚拟仿真实验教学信息技术在教育教学领域得到越来越多的应用，是教育信息化的重要组成部分［5］。虚拟仿真实验教学是依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环节和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，以达到真实实验条件不具备或难以完成的教学效果的教学方式［6］。虚拟仿真实验教学具有效率高、可扩展性强、操作安全、高度开放和资源共享等特点［7］，作为真实实验的补充与延伸，有利于培养学生创新意识、发散学生的科学思维，能够有效利用学生的课余时间，发挥学生的主观能动性和开拓性，为学生提供了“E-Learning”时代自主学习的平台。虚拟仿真实验教学中心的建立，可以实现高校资源的优化整合和共享，将会对实验教学的改革和高等教育质量的提升产生重大的影响［8］。

1　中医药高校虚拟仿真实验教学中心的现状

目前共有5所中医药高校成功申请到国家级虚拟仿真实验教学中心，其中上海中医药大学中医药虚拟仿真实验教学中心通过教学软件虚拟了中药材鉴别、炮制、饮片识别等课程的内容；南京中医药大学中药学类虚拟仿真实验教学中心涵盖了中药资源与鉴定、中药炮制与中药制药、中药质量评价、中药药效与安全性评价四个虚拟仿真实验教学平台，模拟了从采药、鉴定、评价、炮制、制剂、药效的整套现实制药流程［9］。这些中医药高校在中医药虚拟仿真实验教学改革及推广方面具有典型性与示范辐射作用，为以后中医药高校申请国家级虚拟仿真实验教学中心提供了经验和指导。

2　河南中医药大学中药学实验教学及虚拟仿真实验教学中心建设的现状

2.1实验教学现状河南中医药大学中药学实验教学中心目前拥有实验教学设备5731套，并建有模拟GMP中药炮制、中药制剂车间，138亩中药植物园，5000多种标本中药标本，馆具备丰富的实验教学条件。2015年学校中药学实验教学中心成功入选国家级实验教学示范中心，标志中药学实验室建设和实验教学科研工作又迈上了一个新台阶。虽然学校的实验室建设取得了长足的发展，但实际教学中仍存在一些问题：随着现代生物科技的发展，分子生物学技术在中药鉴定、中药药理、中药炮制、临床中药学等传统中药学科发挥出越来越重要的作用，但由于受中药专业学生培养目标和课时数的限制，学校权衡轻重给予这些课安排的实验课时较少，学生缺乏相关分子生物学实验技能的实验培训；受师资、动植物生长规律等条件的制约，学校目前只给中药学、中药资源与开发专业的学生开设了野外实践教学课，而药学院其他专业的学生对这门课特别感兴趣，却不能满足他们的要求；高效液相色谱仪、质谱仪、核磁共振波谱仪等大型仪器数量有限，仪器贵重，无法满足学生一一动手操作的需求；受实验场地限制，学校无法模拟整个生产线，而一些剂型如注射剂，受卫生标准限制，学生无法深入生产车间进行实地参观；一些实验所用试剂毒性较高，对学生身体危害大，出于对学生安全考虑，这些实验未能切实开展。

2.2虚拟仿真实验中心建设的现状鉴于在实验教学中所面临的上述问题，同时顺应高等教育的发展趋势，实现高等教育信息化。河南中医药大学自2013年开设建设中药学虚拟仿真实验教学中心，学校根据实验教学所需，结合学校自身状况，目前已建成中药口服液生产虚拟仿真系统，中药发酵虚拟仿真系统，分子生物学虚拟实验教学平台，大学物理虚拟仿真实验室，青霉素虚拟仿真生产车间；这些虚拟系统和平台的建设切实解决了现实实验教学中存在的一些问题：口服液、发酵虚拟仿真系统和青霉素虚拟仿真生产车间使学生如亲临生产一线，切实动手操作；分子生物学虚拟实验平台开阔了学生的眼界，增强了学生的动手能力，增强了学生学习的兴趣，同时又避免了学生接触核酸染料等一些有毒有害的试剂。然而在虚拟仿真实验中心建设中，存在着部分问题：从事虚拟仿真实验室建设的老师都有着繁重的教学和科研任务，他们只能牺牲自己的休息时间来研究开发虚拟仿真实验室相关的内容和材料，学校没有相应配套的奖励激励机制，导致老师研发动力不足，虚拟系统和平台开发的周期延长；实验中心现有的虚拟仿真系统和平台，学校自主研发所占比例较小，没有自主知识产权，无法完全开放共享。

3　中药学类虚拟仿真实验中心建设的建设思路

3.1虚实结合能实不虚相互补充在虚拟仿真实验室的建设过程中应坚持“虚实结合，能实不虚”的原则［10］，国家政策明确提出在“高危或极端的环境，高成本和高消耗”的情况下用虚拟仿真实验代替真实实验，不要陷入“以虚为主，能虚不实”的误区。在实验中不能完全追求虚拟，需要利用现有实验条件形成虚实结合的实验教学体系［11］。我校在建设虚拟仿真实验中心的过程中，坚持先完善“实”的硬件设施，如建设模拟GMP中药炮制车间，中药制剂车间，由于场地有限，我们又建设了口服液虚拟仿真系统，虚实结合，使学生能够熟悉中药制药过程中各个生产线的生产流程。再比如我们的分子生物学虚拟仿真实验平台是对分子生物学实验项目较少的一个很好的补充。

3.2借鉴国外先进技术经验建设虚拟仿真实验室［12］我们建设中药学虚拟仿真实验中心可以借鉴国外高校开展虚拟仿真实验教学的实践案例，学习他们的先进技术和经验，如“遥现技术”通过借助遥控仪器进行远程控制实验；设计可以在移动终端（手机、平板电脑等）进行操作的虚拟实验软件，进行移动式交互实验。国外有些大学将一些实验设计成游戏，使虚拟实验游戏化，对中药学来说，我们可以将野外采药、认药的实践过程制作成一个3D游戏，使学生在轻松娱乐等同时掌握中药的鉴别特征和功效应用。另外我们也可借鉴国外的理念，使学生参与到虚拟仿真实验中心的建设中来，使他们从单一的课程消费者向创造者和设计者转变，培养学生的学习兴趣，提高他们自主学习，自主创新的能力。

3.3突出自己的优势已申请成功的中医药类虚拟仿真实验教学中心，已涵盖了中药鉴别、炮制、饮片识别、中药药效、中药制药流程、中药质量及安全性评价等方面。未来这些优势资源将在国家政策的号召下实现开放共享，因此其他中医药高校应在新的领域和特色项目上开发适合中药类高素质人才培养的虚拟仿真实验项目，如根据自己特色的地形地貌和道地药材，开发具有地域特色的中药野外实习软件，又如开发各学科科研实验的研究思路及流程的虚拟仿真项目，让本科生提前了解不同学科的科研模式，为其未来研究方向的选择提供参考；开发药学类毕业生不同岗位工作模式的虚拟仿真实验项目，为毕业生的就业与择业提供参考，将以人为本的教学理念贯穿在高校教育教学的各个环节。

3.4建立相应的奖励激励机制一个好的虚拟仿真实验中心需要有大量具有自主知识产权的软硬件设施，而开发这些软硬件设施，需要教师投入大量的时间和精力，而这些教师往往是牺牲自己的休息时间来从事这些工作。建立相应的奖励激励机制可以促进教师以更大的热情投入到虚拟仿真实验中心的开发和建设上来，自主开发出具有中医药特色的软硬件设施，促进中药学虚拟仿真实验中心更快更好的建设。

4　结语

建设中药学类虚拟仿真实验教学中心顺应了国家教育信息化的发展趋势，是新形势下培养高素质中医药高等人才的重要任务，目前中医药虚拟仿真实验中心数量还相对较少，不能满足全国中医药虚拟仿真教学研究的需求，这需要我们抓住机遇，整合优势资源，建设出具有特色的中药学虚拟仿真实验教学中心。

[1]祖强，魏永军.国家级虚拟仿真实验教学中心建设现状探析[J].实验技术与管理，2015(11):156-158.

[2]教育部高等教育司2014年工作要点[J].考试与评价(大学英语教研版)，2014（2）:48-50.

[3]李平.教育部高等教育司实验室处2015年工作要点[J].实验技术与管理，2015，32(1):前插3-前插4.

[4]教育部2016年工作要点[N].中国教育报，2016-02-15002.

[5]李平，毛昌杰，徐进，等.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32(11):5-8.

[6]杨大柱，李成学.虚拟实验的现状及发展趋势研究[J].青年与社会·中外教育研究，2011(1):105-106.

[7]周世杰，吉家成，王华，等.虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J].计算机教育，2015(9):5-11.

[8]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索，2013，32(12):5-8.

[9]姚卫峰，包贝华，张丽，等.中药学类虚拟仿真实验教学体系的构建与实践[J].药学教育，2015，31(6):39-43.

[10]徐进.2013年国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作小结及2014年申报建议[J].实验室研究与探索，2014，33(8):1-5，25.

[11]王晓迪.虚拟仿真实验教学中心建设中八项关系的理解与探讨[J].实验技术与管理，2014(8):9-11.

[12]王卫国，胡今鸿，刘宏，等.国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J].实验室研究与探索，2015，34(5):214-219.

Thinking and Construction Idea in Creating Virtual Simulation Experiment Teaching Center of Chinese Medicine

SU Chengfu，LIU Yamin，LI Yuxian，WANG Lei，WANG Lei，ZHENG Xiaoke，FENG Weisheng
（Experimental Teaching Center of Chinese Medicine，Henan University of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，China）

The PaPer introduced national Policies in the construction of the virtual simulation exPeriment teaching center and the Present situation of constructing the virtual simulation exPeriment teaching center of colleges and universities of Chinese medicine，analyzed the construction simulation of the exPerimental teaching center and virtual exPeriment teaching center of Chinese medicine in Henan University of Traditonal Chinese Medicine，and Put forward the construction idea of the virtual simulation exPeriment teaching center of Chinese medicine.

Chinese medicine；virtual simulation exPerimental teaching center；construction idea；disciPline construction

10.3969/j.issn.1672-2779.2016.17.001

1672-2779（2016）-17-0001-03

（本文编辑：李海燕本文校对：龚曼2016-05-03）

河南省教育科学“十二五”课题（No：[2014] -JKGHC-0100）；河南中医学院教育教学改革研究项目（No: 2015JX02）

fwsh@hactcm.edu.cn