高校生物药剂学虚拟仿真教学探索与实践

刘洋　冷晶波　郭新红

摘要：结合生物药剂学课程教学特点和教学实际，探讨在教学中开展虚拟仿真教学的必要性与可行性，以丰富课程教学模式，提高教学效果。通过教学实践，生物药剂学在教学方法上摆脱了传统教学模式的束缚，有效地整合教学内容，学生在学习的同时可充分发挥个人的创造力，从而更好培养学生的创新思维和实践能力。

关键词：生物药剂学;虚拟仿真;教学改革;探索

生物药剂学是研究药物体内的吸收、分布、代谢与排泄，阐明药物的剂型因素和人体生物因素与药效关系的一门科学。作为药学专业的主干课程，对阐明药物体内过程机制，进而支撑新药研发、临床合理用药与药学前沿研究有着重要意义。目前我国大部分高校药学院均开展了生物药剂学的教学，因此对生物药剂学虚拟仿真教学进行探索实践，对进一步提高教学质量，很有必要。^[1]

生物药剂学是一门交叉学科，与临床药学、医学、药理学、生物化学、药物化学、物理化学、解剖学等有密切关联，与众学科互相渗透、互相补充，通过解析药物及其剂型的体内过程，从而指导药剂学新型给药系统的设计与研究。近年来各学科特别是纳米科学、细胞生物学等学科迅猛发展。在网络技术、计算机技术的快速发展下，各个学校都在纷纷建立虚拟仿真教学中心，取得了显著成效，生物藥剂学的教学也应进行探索和实践。虚拟仿真教学可利用计算机技术营造出真实场景，让学生可以通过“听觉”“视觉”在真实的场景中学习，获取真实体验，对相关学习内容有深刻的感知和理解。学生能够身临其境，通过具体的操作让学生对其到举一反三，在课前，学生自主学习微课内容，课堂上，利用虚拟仿真教学来获取新知识，各个操作环节环环相扣，更好地传递了教学重点、难点，让课程内容不再枯燥难懂，而是充满乐趣。^[2]

一、虚拟仿真教学系统

虚拟仿真技术，在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统教学各操作环节的相关操作环境。通过VR创建出一个可视化的三维环境，其中每个可视化的三维物体代表一种对象。用户可以通过鼠标进行操作。在网上仿真实验室完成全部实验步骤，系统可以向实验者提供观察实验过程的视频窗口，以及导航、自测自评的助学功能。无论教师在场与否，实验者都可以完成实验。

在生物药剂学课程中，大多数的实验都可以进行仿真、建模，建立虚拟实验系统。主要有两种形式：①不连接互联网的虚拟实验系统。即几个教室建立一个虚拟实验系统，配备多人户操作终端客户机。教师在课堂上讲解实验内容、方法，学生在教室里利用客户机进行实验操作，分析实验数据。②远程虚拟网络实验系统。建立网站，将虚拟实验系统与互联网相接，学生利用电脑浏览器，访问学校的虚拟实验系统网站，进行实验操作。不需要进入教室，可以随时随地上网做实验，处理实验数据，上交实验报告，教师在网上答疑和指导。^[3]

既不用购买昂贵的实验仪器设备，也不使用实验试剂、易耗品等，大大地节约了实验费用。避免误操作而引起的仪器设备损坏。避免人身伤害事故的发生。只要网络畅通，不受病毒的袭击，就可以正常实验。作为一种新的实验教学模式，有利于教育资源的共享与优化，有利于教育信息化的推进和教育质量的提高。

二、不同教学方式的教学效果比较

针对虚拟仿真教学与普通教学模式在生物药剂学教学中的应用效果进行对比。

选取高校药剂学专业学生100名作为研究对象，随机将其分为观察组与对照组，各50名。其中，观察组男30例，女20例，年龄21～24岁，平均（22.5±1.2）岁;对照组男28例，女22例，年龄19～23岁，平均（22.2±1.0）岁。入选标准：均为同一所校同届同专业的学生。排除标准：无法按时参加教学活动的学生。两组学生在一般资料方面的差异无统计学意义，具有可比性。

对照组采用常规实验方式，，通过实验室中教师讲解、学生操作或观看教师实验视频的教学方式。观察组则采取虚拟仿真教学，具体措施为：在理论教学过程中穿插虚拟实验，包括药物半衰期测定、药动学参数的测定、生物利用度测定等相关内容，应用于磺胺甲基异噁唑（SMZ）的大鼠在体肠吸收、对乙酰氨基酚家兔体内药动学参数与生物利用度测定、药物动力学单隔室模型的模拟等实验教学中。

观察两组学生期末实验考核成绩以及对教学方法的满意度。

采用SPSS 16.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以“x?±s”表示，采用t检验，计数资料以例数（n）百分数（%）表示，采用x²检验，以P<0.05为置信限。

观察组学生期末考核成绩明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。

观察组两组学生对教学方式的满意度明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。

本次研究表明，观察组的期末考核成绩以及对教学方式的满意程度显著高于对照组（P<0.05），表明虚拟实验教学在生物药剂学教学中具有较好的应用效果。

在传统的生物药剂学教学中，由于学生数量多加上课时有限，学生的动手机会相对较少，在实验过程中基本是观看教师的操作，尤其是药动学实验中，影响实验结果的因素有很多，加上学生的操作能力的不足，对实验教学效果具有很大影响。通过虚拟实验教学的应用能够有效解决这些问题。

结语

虚拟仿真教学具有“多感知性”“真实性”和“交互性”的特征。这种依托人机交互、多媒体、网络通信、数据库的新型教学模式，满足了学生的知识学习需求。生物药剂学是药学专业的重点课程，知识点多，传统填鸭式教学，学生的参与度不高。将其与虚拟仿真教学技术相结合，让枯燥的理论知识变得生动，能有效提高学习的主观能动性。

参考文献

[1]骆亚南.基础护理教学中虚拟仿真教学的构建研究[J].科技资讯，2019（14）：161

[2]孙涛.新形势下生物药剂学教学改革探索[J].药学教育，2018（1）：35-37

[3]谷艳华苗广文杨得军.混合教学模式下虚拟仿真教学的探索与实践[J].实验技术与管理，2019（7）：188-191

作者简介

刘洋（1980.1—），女，籍贯：河南省郑州市，学历：博士，职称：讲师，毕业院校：沈阳药科大学。