基于制藥工程虛擬仿真實驗室的創(chuàng)新性實驗教學改革探索

朱亞玲 毛得獎 李艷 齊魯工業(yè)大學

引言

在新時代發(fā)展下，各領域的競爭歸根結底就是人才的競爭。因此，加強人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，對于我國教育事業(yè)的發(fā)展而言尤為重要。在教學中，教師要積極引導學生培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識，并通過信息技術手段在教學事業(yè)中的體現(xiàn)來進行教育改革。實驗教學就是如此，加強實驗室條件的改善，促進教育質量的提升，從整體性提升教學效果就成為虛擬仿真實驗室建設的主要目的。

一、虛擬仿真實驗室在教學中的作用

創(chuàng)設良好的虛擬實驗平臺，能夠有效促進教育教學水平的提升，并改善傳統(tǒng)理念對學生思維的束縛和限制，從而更好提高實驗教學水平。理論課程和實驗課程內容在高校教育教學過程中往往是分開的。但是在虛擬仿真實驗室的輔助下，課堂授課的過程教師也可以進行實驗展示，并結合實驗演示的最終結果來證明理論知識的科學性。這樣，學生能夠在更加直觀的現(xiàn)象中對理論知識內容產(chǎn)生更加深刻的認知和實質性理解，完成基本的教育事業(yè)信息化建設流程，這也在一定程度上使得實驗教學有了本質上的提升與發(fā)展。虛擬仿真實驗在一定程度上也能夠提供一種更加開放的實驗室環(huán)境，并將實驗室真正的實現(xiàn)面向學生的全面開放，學生不用在各方面條件的限制下隨時實地的開展實驗項目。幫助學生培養(yǎng)自身創(chuàng)新意識和能力的同時，對于學生的學習興趣提升也起到了一定的促進效果。制藥工程專業(yè)進行了初步探索

二、基于虛擬仿真實驗室的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

（一）實驗教學模式創(chuàng)新

在虛擬實驗室中最為主要的內容就是要實現(xiàn)情境再現(xiàn)，讓學生能夠在當前創(chuàng)設的實驗情境中對實驗的流程和實驗操作步驟產(chǎn)生更加全面的了解。制藥工程虛擬仿真實驗教學軟件使整體實驗教學更加生動，有效避免各類實驗室安全問題的發(fā)生，并對傳統(tǒng)的實驗教學方式進行了改革和創(chuàng)新，真正的提升實驗教學的質量和教學效果。在當前的人才培養(yǎng)和思維創(chuàng)新背景下，這種虛擬仿真實驗室的建設能夠有效提升學生的實驗體驗，并不需要考慮實驗過程中可能會出現(xiàn)的各種意外狀況。這種實驗室教學方式是對傳統(tǒng)教育教學模式的一種顛覆，但同時又保障了教學模式的創(chuàng)新和教學效果的有效提升，滿足了社會對于創(chuàng)新性人才的迫切需求現(xiàn)狀。虛擬實驗室中教學模式是多樣的。同時情景代入感非常強烈，學生可以在實驗中自由發(fā)揮自己的想法，提升自身分析能力以及解決問題的能力，將知識靈活運用到實驗訓練中。網(wǎng)絡化是有一個虛擬實驗室的特點，可以為學生提供個性化的實驗條件。

（二）精心設計研究項目

任何一種形式的理論知識都需要在不斷的歸納總結中獲得實踐經(jīng)驗。因此，實驗教學的基本教學理念也能夠幫助學生對知識內容產(chǎn)生更加深刻的理解，并有意識的促進學生動手操作能力的提升，真正意義上實現(xiàn)理論和實踐的有機融合。但是很多時候，要想完成一項實驗， 需要的是足夠的實驗環(huán)境，這是需要資金來進行建設的，這種投入是不可逆的，并且具有高危性，這就可以通過虛擬環(huán)境對算法結果進行驗證。選擇布洛芬生產(chǎn)虛擬仿真實驗教學軟件，在計算機上模擬操作，像打游戲一樣完成，藥物提取，合成，精制、壓片，包裝及年產(chǎn)量核算等一系列具體過程。

（三）加強科學實踐探索

在虛擬實驗室中開展實驗教學，就需要注重對學生的創(chuàng)新思維意識進行培養(yǎng)，讓學生可以在實驗過程中結合自身的體會來進行實驗總結，制藥工程涉及許多工廠設備，以前多是紙上談兵，現(xiàn)大量運用機器3D 拆分軟件及設備故障實訓模擬 ，專業(yè)實驗完成后及時進行實驗反思。這種虛擬實驗的模式能夠讓學生對科學文化知識產(chǎn)生更強的興趣，并以此來鼓勵學生參與到各項科學研究和知識探索的實際工作當中。學生在虛擬平臺上不僅能夠對各類程序進行操作，掌握操作技巧以及實驗設備的速度更快，將自身判斷與情景融合在一起，可以迅速掌握學習要點。在科學研究中，學生會處于仿真的環(huán)境中，科學探究的過程雖然不同于真正的實驗，但是更加接近實際。

三、結束語

綜上所述，虛擬仿真實驗室是教育領域信息化建設的又一重要表現(xiàn)，將虛擬技術應用到實驗教學中對于我國科學技術水平的提升和人員培養(yǎng)都具有十分重要的現(xiàn)實意義。在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方面我國一直處于匱乏狀態(tài)，受到應試教育的嚴重影響，學生普遍缺乏創(chuàng)新能力。為，學校需要增設實驗種類，并在提升實驗室基本條件的基礎上，鼓勵學生進行實驗創(chuàng)新。