虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的应用分析

谢锋 周改莲 曾春晖 秦华珍

摘要：实验课是临床中药炮制学教学过程中的重要环节，作为传统实验教学的一种有效补充，虚拟仿真实验具有一定的优势。文章通过对临床中药炮制学实验课程现状的分析，探讨虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的应用，提出虚拟仿真实验教学改革理念，开创新的实验教学模式。

关键词：虚拟仿真实验；临床中药炮制学；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）29-0275-02

临床中药炮制学是中医及相关专业学生的限选课，是中药炮制学的一门分支学科，是专门研究中药炮制前后药效变化规律，指导中医临床合理选用恰当炮制品，以增强临证用药的选择性和针对性，充分发挥中医辨证施治的优势和特色，提高中医临床效果的学科。通过课程的学习，可以使学生掌握各炮制品的药性和作用特点，在临床应用中根据组方的特点和用药意图，灵活运用炮制品。虚拟仿真教学作为一种新的教学模式，正逐渐成为培养学生实践操作能力的重要手段。虚拟仿真主要通过计算机系统，以计算机软件和硬件为基础，利用多种虚拟仿真技术，模拟真实的实验环境，让操作者能够在虚拟的环境中以接近真实的感受完成预定的实验项目，是虚拟现实技术应用于实验研究的重要载体，在计算机上营造一种可以辅助、部分替代或全部替代传统实验的虚拟实验环境。利用虚拟仿真技术，可以使教学形式多样化，开创新的实验教学模式。

一、临床中药炮制学实验教学的现状分析

临床中药炮制学主要面对中医等相关专业开设，紧密联系中医临床医学和中药炮制学，是指导中医临床正确选药组方，保证和提高中医临床疗效的需要，也是继承和发展中药炮制学的需要。其中实验教学是临床中药炮制教学过程中的一个重要环节，是理论联系实际的重要途径。在教学过程中，除了理论课堂的学习，实验教学也是不可缺少的一部分。学生只有通过实践操作，才能不仅对炮制品有感性认识，还可以在掌握了炮制方法后更好地理解炮制品的作用。目前，临床中药炮制学实验教学的现状主要包括以下几点。

1.教学过程中重理论、轻实践。与理论课34课时相比，实验课只有8课时，课时偏少。由于只能安排2次传统实验，因此实验教学内容有局限性，同学们能动手操作的机会比较少。实验课是理论课教学的深化和延续，通过实验操作可以帮助学生加深对基本理论知识的理解，体现实验教学的价值和意义。没有动手实践的机会，即使通过幻灯片和视频录像等辅助方式进行教学，学生们对一些纯理论的东西，如药物炮制的程度和炮制品质量的判断也不易理解和掌握，学习效果难以保证。

2.实验教学过程大多数还是采用了“教师讲解—教师操作示范—学生操作验证”的教学模式，导致很多学生在实验过程中按部就班，学习积极性不高，对本次实验没有一个全局的把握和思考。炮制实验课的过程也是一个培养学生进行学习和探索的过程，如果教学方法单一，就难以激发学生的兴趣和求知欲。

3.传统中药炮制技术的方法和内容非常丰富，但是由于时间、实验材料和安全因素等条件限制，一些需要耗时比较久的实验如六神曲的制备，以及一些存在安全隐患的实验如毒性药材的炮制就难以像常规药材一样在普通实验教学课堂中完成，制约了学生动手能力和创新能力的培养。

二、虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的教学实践

1.虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的应用。虚拟仿真实验就是将实验过程通过视频、动画、音频和文本的形式展示出来，建立高度仿真的虚拟实验环境，模拟中药炮制的相关技术，在电子设备终端，学生可以身临其境，主动地参与实验，加深对实验原理和操作步骤的理解。本着“能实不虚、虚实结合”的原则，借助虚拟仿真技术，可以将一些毒性药材如斑蝥、附子的炮制以及耗时比较久的实验如六神曲的制备转化为突破场地、实验材料与空间限制的虚拟仿真实验。通过引导学生在虚拟仿真实验界面参与炮制实训，提高学生的实践操作能力。

虚拟仿真实验界面的内容包括炮制原理、炮制视频、历史沿革、炮制作用、化学成分和质量要求共六个部分。在实训开始前，学生可以有选择性地先点击查看“炮制视频”和“炮制原理”等知识点，先回顾一下理论知识，然后再点击“开始实训”，进入虚拟仿真实验操作界面。在界面中有实验前准备、具体炮制方法和清场、讨论等几个模块，学生可以自主选择模块进行操作，每个模块都有任务、答案提示和小贴士说明三个栏目，同时还可以选择返回之前的操作或继续下一步操作。实训过程中，在每一部分都会有相应小贴士说明和视频或3D动画演示，学生需要模拟整个炮制方法的过程并最后得到炮制品。

2.虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的效果。虚拟仿真实验多方位地详细展示炮制技术中的要点和难点，使整个实验过程更加直观。学生通过虚拟仿真实验的步骤过程模拟，可以不受实验室场地等因素限制，很好地体验传统炮制技术，对整个实验操作过程和技术要点有清晰的认识，并通过对原药材与炮制品的图片比较认识，对炮制品具体性状做一个清晰的阐释，克服了因实验场地、实验药材及课时数等对学生实践能力和创新能力培养的限制。

在整个虚拟实验操作过程中，学生要开动脑筋不断思考才能顺利地完成全部步骤，可以使学生由单纯的实验模仿者向能够独立思考、分析和解决问题的主导者转变，打破了传统实验中学生按部就班的操作教学模式。课后学生可以根据自己学习的实际情况，随时登录教学资源平台，观看视频，参加实训，巩固课堂学习成果。学生的学习可以通过网络平台、手机客户端等进行，不再拘泥于教室和规定的上课时间，学习时间和地点多样化，最大限度地扩展实验教学时间和空间，真正实现了以学生为中心、促进自主学习的实验教学理念。

三、虚拟仿真实验在临床中药炮制学实验教学中的意义

1.丰富充实实驗课教学内容，弥补传统实验教学中的不足。目前临床中药炮制学课程教学中安排了2次实验课，在这有限的课时内只能让学生掌握中药炮制的一些基本的方法和技能。但是传统中药炮制技术的方法和内容非常丰富，虚拟仿真实验的引入应用，可以扩大实验教学范围，丰富充实实验课教学内容。对一些毒性药材的炮制，学生可以有效规避潜在的安全风险；对一些耗时较久的实验，也可以改变学生参与度低，对知识点的学习仅仅停留在模糊的阶段、难以理解和掌握微观层面的理论知识和反应机理的局面。

2.改进教学方式和手段，辅助教师提高实验教学效果。运用虚拟仿真技术，可以刺激学生的视觉和听觉等各种感官系统，将实验以直观和形象的形式向学生展现，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性。虚拟仿真实验融音效、动画和视频为一体，使每一步实验步骤都形象直观生动，实验操作要点简单明了，有利于学生对每一个实验的充分理解和掌握实验操作。同时，学生还可以在虚拟的课堂中与教师、同学一起交流探讨，开启启发式教学，满足实验教学中不断提出的新的教学要求，提升实验教学效果，更好地顺应实验教学信息化发展的趋势。

四、结语

虚拟仿真实验应用于临床中药炮制学实验教学有一定的优点，可以在丰富学生学习形式的同时，有助于提高学生实践能力，加深对相关炮制技术的印象，达到虚实互补，降低实训成本和风险的目的。虽然虚拟实验都是非常规范理想的操作，不能等同于真实实验，但是开展虚拟仿真实验，可以解决因传统实验教学模式及实验场地等因素造成的问题，丰富实验教学内容，是传统实验教学的一种有效补充。

参考文献：

[1]曾春晖.对提高临床中药炮制学教学质量的探讨[J].广西中医学院学报，2012，15（1）.

[2]李春艳，易烨.虚拟仿真实验室的建设与实验教学的改革[J].中国管理信息化，2014，17（24）.