我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及對(duì)策

植 飛，李媛媛，徐晨星，宋思慧，曾萬(wàn)勇

（武漢輕工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430023）

引言

藥劑學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的應(yīng)用型學(xué)科，理論教學(xué)中重難點(diǎn)多和知識(shí)點(diǎn)分散，實(shí)踐教學(xué)中所需要的實(shí)踐設(shè)備較多且大都價(jià)格昂貴，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)往往達(dá)不到目前新工科背景下對(duì)創(chuàng)新人才的要求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)利用其所具備的優(yōu)勢(shì)，可以模擬一個(gè)非常逼真的實(shí)踐環(huán)境，彌補(bǔ)了高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的不足，而且不受時(shí)間和空間的限制，也不會(huì)占用實(shí)驗(yàn)室的資源，有效解決目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在“做不到”“做不了”“做不上”等問(wèn)題，已經(jīng)成為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，成為傳統(tǒng)教學(xué)的一種有效的補(bǔ)充。本文針對(duì)我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)和建設(shè)成果現(xiàn)狀、特點(diǎn)和存在問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查分析，并提出相應(yīng)對(duì)策，以期為現(xiàn)有藥劑學(xué)虛擬仿真資源的充分利用和改進(jìn)提供參考。

1 我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)搜集、資料收集和文獻(xiàn)檢索獲取的大量資料和信息的研究分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)藥劑學(xué)相關(guān)虛擬仿真資源可以分為非共享和共享兩類(lèi)。

1.1 藥劑學(xué)虛擬仿真資源非共享或需付費(fèi)

一些高校擁有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源或者來(lái)自市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，或者自行開(kāi)發(fā)，或者和擁有技術(shù)支持的公司進(jìn)行校企合作開(kāi)發(fā)，大多也還只是僅限本校師生使用，這些都是非共享的或者是需要付費(fèi)的，并不具有開(kāi)放性和共享性。例如山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥學(xué)虛擬仿真中心利用虛擬化桌面云技術(shù)開(kāi)展的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，大連理工大學(xué)制藥科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的藥品生產(chǎn)GMP虛擬實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)，北京歐倍爾軟件開(kāi)發(fā)有限公司為沈陽(yáng)藥科大學(xué)開(kāi)發(fā)的線(xiàn)上仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等。

1.2 開(kāi)放共享的藥劑學(xué)虛擬仿真資源

國(guó)內(nèi)對(duì)外免費(fèi)開(kāi)放和共享的唯一資源就是國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)(http://www.ilab-x.com/)。截至2020 年8 月，該平臺(tái)的全部專(zhuān)業(yè)大類(lèi)資源一共有2079 個(gè)，與藥劑學(xué)相關(guān)的資源共有30 個(gè)，其中化工與制藥類(lèi)13 個(gè)，藥學(xué)類(lèi)17 個(gè)，建設(shè)高校分布在18 個(gè)省市（自治區(qū)）（見(jiàn)表1），從地區(qū)分布來(lái)看，資源建設(shè)地區(qū)分布并不均衡，中部地區(qū)高校建設(shè)較多；從時(shí)間維度上來(lái)看，近2 年沒(méi)有新的建設(shè)成果，資源建設(shè)持續(xù)性堪憂(yōu)。

表1 我國(guó)藥劑學(xué)開(kāi)放共享的虛擬仿真資源建設(shè)情況

對(duì)表1 的30 個(gè)資源一一進(jìn)行測(cè)試，去除因找不到服務(wù)器而無(wú)法使用的資源，最終得到14 個(gè)可用的藥劑學(xué)虛擬仿真共享資源。利用統(tǒng)計(jì)分析法，以用戶(hù)視角從使用便利性、操作友好性、資料齊備性、反饋及時(shí)性和總分5 個(gè)維度對(duì)14個(gè)可用資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得結(jié)果如表2和表3（p102）所示。由表2 可見(jiàn)，1 號(hào)資源因操作便利、界面友好、資料齊全、有單機(jī)版和網(wǎng)頁(yè)版供選擇、提供QQ在線(xiàn)服務(wù)幫助等獲得最高評(píng)分；約有一半的仿真資源在資料齊備性和反饋及時(shí)性上無(wú)顯著性差異；而在使用便利性和操作友好性上，絕大多數(shù)的虛擬仿真資源和1 號(hào)資源有顯著的差距。因此，藥劑學(xué)虛擬仿真資源的建設(shè)在使用便利性和操作友好性上還有待提高。

表2 藥劑學(xué)虛擬仿真可用資源的評(píng)價(jià)結(jié)果（n=3）

這些可用資源涉及的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和分類(lèi)具體見(jiàn)表3，共包括口服液、小容量注射劑、凍干粉針、顆粒劑、片劑、膠囊劑和黑膏藥等常見(jiàn)的普通劑型、制劑新技術(shù)（微囊）及中藥特殊處理（中藥前處理和中藥提?。┑热箢?lèi)10 個(gè)教學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，其中片劑和顆粒劑等固體制劑的資源較多，而半固體制劑和液體制劑僅一項(xiàng)，有待增加；固體分散技術(shù)、包合物技術(shù)等新技術(shù)、霧化制劑及新劑型尚未涉及。因此，藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)的內(nèi)容廣度還有待加強(qiáng)，以滿(mǎn)足藥劑學(xué)工程實(shí)際的需求。

表3 藥劑學(xué)虛擬仿真可用資源的知識(shí)點(diǎn)分布

選擇14 個(gè)可用資源中的6 個(gè)資源進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐并進(jìn)行深入訪(fǎng)談，進(jìn)一步評(píng)價(jià)虛擬仿真資源的教學(xué)效果。反饋結(jié)果表明，藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)的深度還有待加強(qiáng)，現(xiàn)有資源普遍存在智能化考評(píng)、個(gè)性化指導(dǎo)、學(xué)情檢測(cè)等功能不足的問(wèn)題，如操作過(guò)程中任務(wù)是否完成到位沒(méi)有提示，系統(tǒng)打分不告知具體錯(cuò)點(diǎn)等。

2 我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)的研究成果

以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇高級(jí)檢索類(lèi)型，檢索條件：（主題%='虛擬*藥劑學(xué)'）OR（主題%='虛擬*藥物制劑'）；搜索時(shí)間為1915—01—01至2020—12—31；檢索范圍：總庫(kù)；搜索相關(guān)文獻(xiàn)，獲得74篇相關(guān)文獻(xiàn)；經(jīng)人工篩選排除無(wú)關(guān)文獻(xiàn)，最終獲得與藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)相關(guān)的文獻(xiàn)72 篇。

基于所選的文獻(xiàn)，形成了藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)相關(guān)的研究文獻(xiàn)的時(shí)間分布圖譜，如圖1 所示。

圖1 藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)

總體來(lái)看，在藥劑學(xué)領(lǐng)域關(guān)于虛擬仿真資源的研究文獻(xiàn)到目前為止累計(jì)發(fā)文量?jī)H72 篇，說(shuō)明本領(lǐng)域虛擬仿真資源建設(shè)的理論成果較少，研究力度有待加強(qiáng)。但整體呈上升趨勢(shì)，表明隨著仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬仿真資源的相關(guān)研究開(kāi)始受到一定的重視，特別是2013 年后發(fā)文量進(jìn)入快速上漲期，且在2017 年后上漲趨勢(shì)更加明顯。通過(guò)相關(guān)政策梳理，發(fā)現(xiàn)為了貫徹落實(shí)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》精神，根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020 年)》的指導(dǎo)意見(jiàn)，教育部在2013—2015 年啟動(dòng)了國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作，2017 年印發(fā)了關(guān)于2017—2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知，而這兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)與文獻(xiàn)年度分布曲線(xiàn)基本吻合?；诖?，筆者認(rèn)為，國(guó)家對(duì)虛擬仿真資源建設(shè)的政策引領(lǐng)對(duì)本領(lǐng)域虛擬仿真資源的理論和應(yīng)用等方面的研究起到了明顯的促進(jìn)作用。

3 我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)的挑戰(zhàn)和對(duì)策

綜上，在國(guó)家的政策引領(lǐng)下，我國(guó)藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)已經(jīng)取得了一定的階段性成果，研究成果整體呈上升趨勢(shì)，但是也面臨諸如資源建設(shè)區(qū)域發(fā)展不均衡，資源建設(shè)不持續(xù)，用戶(hù)使用體驗(yàn)不佳，資源建設(shè)廣度和深度不夠等多重挑戰(zhàn)。針對(duì)這些問(wèn)題，建議采取以下對(duì)策：

3.1 加強(qiáng)資源共享促均衡

我國(guó)藥劑學(xué)相關(guān)虛擬仿真資源非共享部分，大多僅限本校師生使用，資源的利用和影響范圍有限，是藥劑學(xué)虛擬仿真資源分布不均衡的主要原因之一；具有開(kāi)放性和共享性的國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)的資源建設(shè)地區(qū)分布不均衡，且未實(shí)現(xiàn)100%共享，是導(dǎo)致藥劑學(xué)虛擬仿真資源分布不均衡的另一原因。因此，一方面，應(yīng)從國(guó)家層面出臺(tái)合理政策，激勵(lì)擁有非共享資源的高校對(duì)外開(kāi)放，充分挖掘利用已有的自建資源；另一方面，也應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策督促落實(shí)國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)現(xiàn)有共享資源的100%開(kāi)放，杜絕只驗(yàn)收不共享。通過(guò)以上兩個(gè)途徑，切實(shí)有效地促進(jìn)藥劑學(xué)已建虛擬仿真教學(xué)資源的開(kāi)放共享，以消除資源建設(shè)區(qū)域發(fā)展不均衡，推動(dòng)藥劑學(xué)虛擬仿真教育公平，提升教學(xué)質(zhì)量和教育水平。

3.2 加大資金支持和政策引領(lǐng)匡持續(xù)

從時(shí)間維度上來(lái)看，近兩年未見(jiàn)新的建設(shè)成果。其中主要原因可能是虛擬仿真資源建設(shè)時(shí)需要大量的資金支持，建設(shè)完成后仍然需要投入一定的人力去維護(hù)才能保證正常使用，后續(xù)的持續(xù)更新更是離不開(kāi)資金的支撐。因此，要想確保資源建設(shè)不間斷，促使資源建設(shè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，必須加大國(guó)家資金資助和政策鼓勵(lì)。

3.3 升級(jí)虛擬仿真技術(shù)助體驗(yàn)

從用戶(hù)視角的評(píng)價(jià)可見(jiàn)，現(xiàn)有的虛擬仿真共享資源在使用便利性和操作友好性上還有很大的提升空間，因此，改善用戶(hù)使用體驗(yàn)，升級(jí)現(xiàn)有虛擬仿真技術(shù)，是提升藥劑學(xué)虛擬仿真教學(xué)效果的有效途徑。

3.4 提升智能水平求發(fā)展

對(duì)現(xiàn)有共享資源進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐的反饋結(jié)果表明，目前藥劑學(xué)虛擬仿真資源建設(shè)存在廣度不足和深度不夠的問(wèn)題。因此，有必要依托現(xiàn)代智造、綠色制藥及5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)一步豐富現(xiàn)有虛擬仿真資源內(nèi)容，拓寬資源建設(shè)的廣度；同時(shí)，引入人工智能技術(shù)，優(yōu)化資源設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與記錄、智能測(cè)評(píng)與即時(shí)反饋，融合現(xiàn)代教育心理學(xué)進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，拓展資源建設(shè)深度，促進(jìn)藥劑學(xué)虛擬仿真資源的高質(zhì)量發(fā)展。