摘 要：实验室是高校实验教学和科研的场所。随着中医药高等教育的加速发展，虚拟仿真实验室成为一种新的教学模式，具有信息化、绿色、反复操作的特点，对传统教学模式给予强有力的补充。本文主要分析了中医虚拟仿真实验室的创建，并为高校实验室的建设提供了建议。
关键词：中药学 虚拟仿真实验室 探索
在传统的实验教学模式下，使用现有的实验设备来完成特定的实验项目，学生的创造性思维和操作能力的提高是有限的。虚拟仿真实验室的建立可以为中药学实验提供更多的实验教学机会，减少高校的财力、物力和人力资源[1]。随着新媒体时代的高速发展，建立依托互联网资源共享的中药学虚拟仿真实验室势在必行。
1 高校传统实验室的现状
首先，高校中药学实验教学的重点是理论知识体系的研究和巩固以及实验操作技能的培养。但是，在一定程度上限制了学生的创造性思维，不利于动手能力和创新能力的培养。其次，实验室开放的范围是有限的，对实验感兴趣的学生没有相应的实验地点，实验室教师受实验教学大纲的限制不能因材施教。并且由于实验仪器和设备的数量有限，学生没有足够的实践机会。个别学生很容易在课后依赖他人，不操作，复制其他人的实验数据和报告[2]而养成惰性。
2 虚拟仿真实验室的优势
2.1 成本得以有效控制
与传统的实验教学相比，虚拟仿真实验室的建立可以为中药学实验提供更多的实验教学机会的同时为学生提供更全面的教学素材。它可以减少实验室建设、基础实验设备维护和药材采购的投资，节省大量的经济、时间和空间成本。它在一定程度上减少了高校的财力、物力和人力资源。
2.2 安全得以保障
在虚拟仿真实验室中，可以在一定程度上有效地避免传统实验室中的隐患。一些试剂或气体的闪点很低，旋转蒸发或加压蒸馏带有过氧化物的溶液等都有可能造成化学性爆炸。实验结束的时候，这些易自燃物都需要做适当处理，不可随意丢弃，稍有不慎都有可能引发火灾。有些化学物质毒性极大，空气中少量蒸汽会引起急性或慢性中毒，如苯、二硫化碳、硝基苯、氯仿等。有的反应很剧烈，实际动手操作时试剂的反应喷溅也会对实验人员造成一定的伤害。建立虚拟仿真实验室可以确保实验的安全性，减少实验室安全事故的发生。
2.3 生态环境得以保护
中药疗效和安全性评价实验需要大量实验动物，一些研究方法，如基因工程，放射免疫分析等分子药理实验，具有要求高、危害大、消耗高的特点。中药质量评价实验要求使用大量有毒有害试剂。并珍惜珍贵的药材标本不易获得。通过虚拟仿真实验，学生不需要接触任何有毒有害试剂，更可以通过远程客户学习端解剖有毒草药，观察其内部结构，更全面掌握药物的特性[3]。虚拟实验室能够避免传统实验过程中对实验动物的大量消耗、减少有毒有害的试剂废液引起的环境污染，避免了实验过程中对人体的伤害从而实现绿色实验室，确保了实验过程的绿色无污染符合可持续发展战略。
2.4 教学效果得以提升
中药学虚拟仿真实验教学利用网络资源突破时空限制，构建高度模拟的虚拟实验环境，使学生能够随时随地在虚拟环境中进行实验活动。方便学生在课前准备，课后复习，有利于学生的自学。特别是对于大型精密仪器操作、分子药理实验等，学生可以利用课外时间训练快速掌握相关的操作规范。同时，由于药用植物的地理分布和物候期的差异，它可以弥补受缺乏观察材料影响的学生整体识别实践能力的提高。通过3D技术构建的虚拟仿真实验，使用游戏模式让学生穿越时空，沉浸在虚拟的自然环境中，观察药用植物各个方向的三维形态，识别特征和生长环境。娱乐和娱乐，在愉快的氛围中有效提高识别技能[3]。
3 虚拟仿真实验室的不足
3.1 学生实际动手能力难提升
相较于传统实验室教学，虚拟仿真实验可以为学生提供便捷的网络学习操作机会，对于实验操作有兴趣的学生，您可以在业余时间向实验中心申请在实验室学习。学生可根据自己的爱好和兴趣选择中药制剂分析、药学、中药化学、分析化学等专业学科模块。虚拟动物的实验模拟训练不仅提高了教学的灵活性，而且提高了学生的主动性。但学生实际实验操作动手能力在一定程度上受到了限制，不利于基础实验技能的掌握，学生对于真实的实验没有合理的分析问题解决问题的能力，在应对实验的突发问题中随机应变的能力较差。
3.2 虚拟仿真实验系统不稳定
虚拟仿真(VR)是一种非常流行的新型教学媒介，虚拟仿真实验系统正处于建设探索阶段。实验所涉及相关数据资料的缺乏也是一大弊端，在系统调试、使用过程中相较于传统实验室操作，灵活变通性更差，在既定程序下的实验操作还需要考虑计算机的稳定性、系统的稳定性，因此，相较于传统实验室的操作，虽然虚拟模拟实验室带来了便利，但也有一些不容忽视的缺点。
4 结语
高校教育体系中实验教学与理论教学有着同等重要的地位和作用，如何建设一个高水平实验室是每一位管理者需认真思考的问题。实验室应该大胆改革，推动创新，做实验教学和改革是建设新时代实验室的必由之路。同时，作为实验室的每一位成员都应该尊重改革方案，从自身做起，共同建设一个绿色和谐实验室。
虚拟仿真实验室可以节省大量成本，进而安全有效地进行高风险、高消耗、高污染的实验项目。它在中药学实验教学中发挥着重要作用，在高校实验室教育改革中具有广阔的发展前景。高校虚拟仿真实验室的建设要坚持虚实相互结合，相互补充的原则，合理利用虚拟模拟实验室进行实验。对于高成本、高消耗和高风险的实验，鼓励高校使用虚拟仿真实验室完成实验。基本的、低消耗的中药提取和分离实验应鼓励使用实验室培养学生的动手能力。通过真实实验，实现学生分析和解决问题的能力，形成一个将虚拟仿真实验与实验相结合的实验教学系统。在构建中药虚拟仿真实验室时，要根据高校的教学需要和现有的实验设施，形成一套完整的实验教学体系，有效地补充了中医药相关的实验项目。
参考文献
[1] 张晴晴,陈先帅,喻明军,等.创建中药提取与分离虚拟仿真实验室的思考和建议[J].科学大众(科学教育),2017(2):188.
[2] 马宏,田维蓉.建设开放式实验室是高校实验室改革的必由之路[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2006(8):139- 140.
[3] 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.
[4] Alisrair D N. Edwards Christopher Newell 2. Creative Speech Technology: Editorial introduction to this special issue[J]. Journal of Pediatric,2013,38(3):91-95.
期刊推荐：《中国中药杂志》(半月刊)创刊于1955年，由中国药学会主办。是我国现存创刊最早的综合性中药学术核心期刊，始终保持发行量居本专业领域首位。全面反映我国中药学进展与研究动态，是中药科研最高学术水平的交流平台之一。
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