淺談藥劑學(xué)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的實(shí)踐探索

張曉霞，朱小寧，劉 潔

(西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，陜西 西安 710049)

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遠(yuǎn)程教育中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取知識(shí)、參與實(shí)踐、提高技能的必要環(huán)節(jié)，為遠(yuǎn)程教育的開(kāi)展開(kāi)拓了更廣泛的發(fā)展空間。

藥劑學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程是其中一門(mén)學(xué)生必修的藥學(xué)專業(yè)主干課程。它研究藥物制劑的處方設(shè)計(jì)、制備理論、技術(shù)與工藝(穩(wěn)定性、質(zhì)量控制)及其在臨床上合理的應(yīng)用。它既是一門(mén)實(shí)用性的學(xué)科，又是一門(mén)涉及面廣、實(shí)踐環(huán)節(jié)占主導(dǎo)地位的課程。然而，在遠(yuǎn)程教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)生和教學(xué)機(jī)構(gòu)在時(shí)間和空間的分隔使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以實(shí)施，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏。如何在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為學(xué)生提供可交互的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，成為遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)深入發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)，也是教育工作者在當(dāng)前新的教學(xué)模式下所必須解決的課題。

一、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代醫(yī)藥科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，符合型和創(chuàng)新型人才短缺現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重，作為與人類健康密切相關(guān)的醫(yī)藥學(xué)專業(yè)目前的現(xiàn)狀是：(1)教學(xué)資源不足。近年來(lái)，遠(yuǎn)程教育招生規(guī)模在不斷擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)極度增加。帶有實(shí)驗(yàn)功能的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)卻少之又少，造成遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的嚴(yán)重不足。(2)教學(xué)支持體系不夠完善。要把多媒體學(xué)習(xí)資源與學(xué)生的實(shí)際相結(jié)合，把教師的主導(dǎo)性與學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性相結(jié)合，在支持服務(wù)的選擇上，學(xué)生有可結(jié)合個(gè)人實(shí)際制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇支持服務(wù)的自由，學(xué)校有培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)能力。然而，長(zhǎng)期以來(lái)教學(xué)支持體系不能夠滿足上述需求。教學(xué)支持體系不完善一直是制約遠(yuǎn)程教育發(fā)展的“瓶頸”，也是遠(yuǎn)程教育在實(shí)踐中著力解決的核心問(wèn)題。

二、藥劑學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

藥劑學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科。在對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)時(shí)，只單純依靠專業(yè)教師或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員都難以取得良好的效果。需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的原則，專業(yè)教師主要負(fù)責(zé)仿真實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)操作步驟及展示方式的腳本撰寫(xiě)工作，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員主要負(fù)責(zé)操作界面的搭建、動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)、功能模塊設(shè)計(jì)等技術(shù)性建設(shè)工作。

(一)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)原則。

根據(jù)遠(yuǎn)程教育的辦學(xué)特點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)尤為重要。在教學(xué)設(shè)計(jì)中要注意以下原則:(1)從學(xué)生的角度思考，強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，但又要注意教師的指導(dǎo)作用，提供有效的教師輔導(dǎo)資源。(2)重視“情景”對(duì)學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu)功能。(3)強(qiáng)調(diào)對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的設(shè)計(jì)。(4)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)信息對(duì)學(xué)習(xí)者“學(xué)”的強(qiáng)化，加強(qiáng)“素質(zhì)拓展”部分的設(shè)計(jì)。(5)強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)課堂、實(shí)驗(yàn)操作和網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合[1]。

雖然老師在專業(yè)教學(xué)上有很高的水平，但是對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在技術(shù)層面上所能實(shí)現(xiàn)的功能不太了解，所以技術(shù)人員給老師提供可實(shí)現(xiàn)功能的相關(guān)資源，讓老師充分發(fā)揮自己的想像力，構(gòu)思學(xué)生所需的實(shí)驗(yàn)環(huán)境來(lái)做教學(xué)設(shè)計(jì)方案。

(二)操作界面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1.設(shè)計(jì)良好的操作界面。仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)存在“認(rèn)知摩擦”。心智模型由現(xiàn)實(shí)模型、用戶心理模型和表現(xiàn)模型組成，由此可知，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)一定要和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)操作中的要求及設(shè)備相一致，學(xué)生才能比較好理解，另外導(dǎo)航功能設(shè)計(jì)也很重要，如果導(dǎo)航不清晰，網(wǎng)絡(luò)學(xué)生在操作過(guò)程中容易迷航，不知所措，操作交互的不順利，這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心。所以有良好直觀的操作界面，使用者就不會(huì)為熟悉操作步驟和找自己需要的相關(guān)信息而浪費(fèi)時(shí)間。界面設(shè)計(jì)最直接影響用戶對(duì)軟件的第一印象。我們的仿真實(shí)驗(yàn)是鏈接在我們已經(jīng)制作完成的藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站的框架下，在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站中有老師的實(shí)驗(yàn)視頻指導(dǎo)，采取圖文并茂的方式，將真實(shí)的實(shí)驗(yàn)方法在屏幕中以畫(huà)中畫(huà)的形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生有一個(gè)比較深刻的印象。

為了使學(xué)生能夠?qū)Ρ緦?shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)操作，從實(shí)驗(yàn)環(huán)境到實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)試劑有個(gè)比較深入的了解，由資深的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的示范性視頻示教，為后期的仿真實(shí)驗(yàn)做好前期的鋪墊。

2.加強(qiáng)人性化設(shè)計(jì)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在美術(shù)設(shè)計(jì)中盡量與實(shí)際操作中的實(shí)驗(yàn)儀器的外形保持一致，這樣學(xué)生可以快速對(duì)號(hào)入座，另外在儀器設(shè)備和藥劑的布局上進(jìn)行分類擺放，這樣使學(xué)生能夠容易找到所需的設(shè)備和藥劑。此外，無(wú)需將所有東西都放在操作界面，可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可立體呈現(xiàn)的特點(diǎn)，采取點(diǎn)擊上下箭頭來(lái)尋找所需材料，盡量給操作環(huán)境留有較大的空間。

設(shè)計(jì)時(shí)一定要在明顯的位置標(biāo)出操作提示來(lái)指導(dǎo)學(xué)生，便于操作能夠順利進(jìn)行。在界面中還要設(shè)計(jì)返回上一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟和點(diǎn)擊自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)步驟的功能，這樣就有一個(gè)復(fù)習(xí)或者說(shuō)重新制作上一步的實(shí)驗(yàn)的功能。對(duì)于溫度等需要強(qiáng)化的知識(shí)點(diǎn)可以采用單選項(xiàng)的方法給予學(xué)生思考的空間。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面采用了flash動(dòng)畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)軟件已經(jīng)很成熟，交互性很強(qiáng)，而且完全可以滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需求，并且和其它作圖軟件也是可以無(wú)縫轉(zhuǎn)換。

(三)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)。

最有效的學(xué)習(xí)環(huán)境分為以解決問(wèn)題為中心的四個(gè)不同階段:(1)能夠提供很好的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源,學(xué)生能夠在網(wǎng)上課堂接受老師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行視頻講解；(2)利用實(shí)驗(yàn)操作的演示方式讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有進(jìn)一步的感性認(rèn)識(shí)；(3)搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，給予學(xué)生實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)；(4)提供思考題對(duì)所做實(shí)驗(yàn)有一個(gè)進(jìn)一步思考的過(guò)程，同時(shí)盡可能多的提供多一些其他學(xué)習(xí)資源來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)充[2]。

根據(jù)以上四個(gè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)生學(xué)習(xí)階段分析，筆者將仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)知識(shí)和仿真實(shí)驗(yàn)兩大部分?；A(chǔ)知識(shí)中包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)儀器介紹等文字或視頻講解、仿真實(shí)驗(yàn)使用說(shuō)明等模塊。仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)將成為重點(diǎn)環(huán)節(jié)，要抓住學(xué)生興趣點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情尤為重要。參加遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者絕大部分是在職的成人，具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，較明確的學(xué)習(xí)目的，技能單一、學(xué)習(xí)時(shí)間較分散等特點(diǎn)，在編制實(shí)驗(yàn)操作方法上難度的選取要適中，采取多模塊、少內(nèi)容、標(biāo)示清晰、便于區(qū)分。在設(shè)計(jì)時(shí)盡量在功能上考慮多一些，即跳過(guò)下一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，也可以反復(fù)對(duì)某一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟反復(fù)練習(xí)。

三、仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐特色

經(jīng)過(guò)對(duì)一年多從實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站到仿真實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，筆者對(duì)藥劑學(xué)課程開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐特色歸納如下:(1)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)生把枯燥的藥劑學(xué)理論知識(shí)和生動(dòng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和靈活性，達(dá)到開(kāi)闊學(xué)生的思路、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。(2)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)生對(duì)藥學(xué)學(xué)科能夠有進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，使得遠(yuǎn)程學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下依然可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的夢(mèng)想。(3)通過(guò)主要?jiǎng)┬偷木C合性或創(chuàng)新性仿真實(shí)驗(yàn)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的仿真實(shí)驗(yàn)是一種現(xiàn)代的教學(xué)手段，在模擬真實(shí)的環(huán)境下，虛擬儀器與實(shí)際儀器功能相同，操作方法一致，實(shí)驗(yàn)者不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。接受遠(yuǎn)程教育的學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)熟悉了藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的各種儀器設(shè)備，培養(yǎng)了學(xué)生扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作技能，使之對(duì)藥品配方有全面的了解，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。同時(shí)，仿真實(shí)驗(yàn)即可以將一些難以描述的藥學(xué)現(xiàn)象形象逼真地展示出來(lái)又能減少對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的損壞及節(jié)省實(shí)驗(yàn)耗材的費(fèi)用。

四、仿真實(shí)驗(yàn)還有待研究的問(wèn)題

一個(gè)好的教學(xué)平臺(tái)只有在充分收集學(xué)生和教師的反饋意見(jiàn)后，才知道仿真實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)是否合理，才能根據(jù)使用者提出的需求和建議進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)藥劑學(xué)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，筆者認(rèn)為還有待開(kāi)展“評(píng)價(jià)”“測(cè)試”“管理”等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研究。制定仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和系統(tǒng)的評(píng)價(jià)、測(cè)試、管理等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為建立統(tǒng)一的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境提供依據(jù)和保障。針對(duì)我國(guó)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀，研究制定基于統(tǒng)一支撐平臺(tái)的仿真實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，制定仿真實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)、指導(dǎo)、管理基礎(chǔ)軟件跨平臺(tái)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和資源的高度共享，通過(guò)這種標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的有機(jī)結(jié)合，解決分布式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)協(xié)同工作的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，提高其共享性和復(fù)用性[3]。

總之，仿真實(shí)驗(yàn)不可能完全代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。它只是真實(shí)實(shí)驗(yàn)的模擬，與真實(shí)實(shí)驗(yàn)存在一定的差距。但在醫(yī)藥學(xué)教育資源相對(duì)缺乏的當(dāng)下，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的仿真實(shí)驗(yàn)在很大程度上彌補(bǔ)了沒(méi)有實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)耗材而無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的缺憾。此次藥劑學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐結(jié)果表明，在不斷壯大的遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)在藥劑學(xué)及其他專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。

[1]洪延姬主編.網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)原理與方法——遠(yuǎn)程教育專業(yè)教材[M]．北京：中國(guó)宇航出版社，2004:11-12.

[2]劉清堂，王忠華，李書(shū)明主編.網(wǎng)絡(luò)教育資源設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2009:48-68.

[3]趙曉亮，崔新峰.淺析現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的概念、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2010(4)：124-125.