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摘 要 在药物分析实验教学中合理引入虚拟实验教学模式，促进实验教学的改革和发展。对目前虚拟实验在药物分析实验教学中的应用进行分析，探讨虚拟实验在实验教学中的优点及弊端。
关键词 药物分析；实验教学；虚拟实验
中图分类号：G642.423 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）21-0131-03
药物分析是药学专业的一门核心课程，其实践性、应用性、综合性很强。实验课是药物分析课程中必不可少的重要环节，对于提高学生的科学素质、培养学生的创新精神与实践能力具有不可替代的重要作用[1]。然而随着现代教育改革的实施，现代科学技术的迅猛发展，人们的教育观念、学習方式都发生深刻的变化。传统的药学分析实验课程受时间、空间、内容、手段等种种因素的限制，面临着严峻的挑战，因此，实验教学的教学内容、教学模式、教学方法亟待创新与完善。
虚拟实验技术是在网络技术、计算机技术、多媒体技术基础上发展产生的一项新的实验技术，它起源于20世纪末，是教育领域应用信息技术的一种创新[2]。虚拟实验主要是在虚拟实验室系统中操作的。虚拟实验室是通过虚拟现实技术实现的一种适于进行虚拟实验的实验系统。其可以是某一现实实验室的真实重现，也可以是虚拟构想出来的实验室。主要组成成分有相应的实验室环境、相关的实验仪器及设备、实验对象和实验信息资源等。通过计算机操作，学生就能够像在实验室中完成实验一样，而且所取得的学习效果并不会比在现实实验室中差。虚拟实验系统能够扩展学生的知识体系，培养学生的动手能力和创新能力，使得教学模式向多元化发展。虚拟实验进一步提升课堂实验教学囊括的新技术含量，实现实验及教学内容的先进化、系统化，从而可使教学质量得以大幅提高。
1 虚拟实验在药物分析实验教学中的应用
1.1 用于实验前的演练
实验预习是非常必要的。学生在没有充分预习并掌握相关实验理论知识和操作技能的前提下，就可能发生无法完成实验、操作错误、损坏实验仪器等现象[3]。对于滴定分析操作，学生可能会忽略一些操作细节，比如滴定管的排气、读数、滴定姿势等，带来对测定结果的影响。而对于利用仪器进行的分析实验，学生往往由于书本抽象生硬的文字说明，而打击预习热情。到了实验场地，由于对仪器的原理、操作等知识的不了解，学生囫囵吞枣或盲目跟从别人进行仪器操作，达不到实验教学的目标。
虚拟实验的直观真实性能大大提升学生的预习积极性，虚拟实验室给学生提供了直接观看实验或者进行操作的机会。这样学生就可以了解实验的目的、操作步骤及结果。在此基础上学生再进行实际操作，就可做到心中有数，更明确实验目的，对一些实验细节和注意事项也是有所准备，实验操作更顺利，实验效率得到提高。
1.2 课堂演示实验
演示实验对理论教学辅助作用良好，所以成为药物分析实验教学中较常用的一种教学手段。枯燥的理论、繁琐的操作步骤、生硬的仪器构造描述通过演示实验变得直观易懂，学生也在这个过程当中更好地掌握了实验的目的及操作要领，充分培养了学生在观察和综合分析上的能力。
例如，在讲授液相色谱法测定药物含量时，利用虚拟实验系统，可以先把液相色谱仪的进样器、色谱柱、检测器、数据输出系统等各部件呈现出来，让学生对仪器的构造有了整体认识，然后通过虚拟实验，把药物含量测定的实验过程与仪器操作展现出来，包括样品的制备、样品进样、样品在色谱柱中的分离、样品的检测和数据的输出。最后，展现出数据分析处理的过程与结果，包括介绍数据的一些参数，如理论板数、分离度、重复性、拖尾因子等，药物含量计算的过程，如内标法、外标法、自身对照法与面积归一化法等。这样学生可以直观地看到液相色谱法测定药物含量的整个操作过程及分析方法。
尤其对于液相色谱法、气相色谱法这些大型贵重仪器的分析方法，贯穿于药物分析各类药物的质量分析中，学生接触这类仪器相对较少，分析理论较复杂，是学习的难点和重点。如果学生一开始就没有把这些仪器测定的原理、操作搞清楚，就会影响到后面章节的学习，打击学生的学习积极性。利用虚拟实验室，使得课堂演示能够实现，教师只需操作电脑，把实验操作调出来即可，解决了一些大型仪器不可随便搬动，不易进行课堂演示等缺点，提高了课堂效率，使理论教学与实验教学有机地融为一体，生动演示模拟实验过程，而非纸上谈兵的空洞教学，加强学生的具体化认知，而且也提高实验操作的趣味性[4]。
1.3 用于实验课实验
在药物分析实验课中，很多高校都存在实验室少、实验仪器短缺和陈旧等问题，往往是2～3人一组做实验，导致学生独立完成实验机会少。高效毛细管电泳、高效液相色谱、气相色谱等一些大型贵重的仪器，学生更是接触得少之又少。这不利于学生继续深造和满足工作的需要，也在一定程度上制约了学生的实践和创新能力。另外，一般实验过程中学生根据教师的讲解与讲义上的操作方法按部就班地进行操作，这种“照方抓药”的模式抑制了学生学习的积极性与创造性。
利用虚拟实验室，第一个好处是在实验前省掉了准备工作，操作简单，可以在单位时间内完成更多实验任务。并且实验效果逼真，每个实验都有具体的实验要求与目的，学生按指导书的步骤来进行，在实验过程中记录数据、现象，完成报告，进行误差分析，可以实现“一人一机”的独立操作。
1.4 用于课外实验
课外实验为课内实验的有效补充。受药物分析实验课有限学时的制约，不一定所有的分析方法、分析仪器都能安排在课堂上进行实践教学，因此，一些有一定难度，需要学生参考课外资料才能完成的实验，或者由于耗时较长、试剂不容易购买、贵重仪器、操作过程有一定危险性等难以在普通实验室开展的实验，可以选作为课外实验，利用虚拟实验系统进行操作。这样拓展了课本内容，加深学生对理论知识的理解，拓展了学生知识面，优化实验效果。
关键词 药物分析；实验教学；虚拟实验
中图分类号：G642.423 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）21-0131-03
药物分析是药学专业的一门核心课程，其实践性、应用性、综合性很强。实验课是药物分析课程中必不可少的重要环节，对于提高学生的科学素质、培养学生的创新精神与实践能力具有不可替代的重要作用[1]。然而随着现代教育改革的实施，现代科学技术的迅猛发展，人们的教育观念、学習方式都发生深刻的变化。传统的药学分析实验课程受时间、空间、内容、手段等种种因素的限制，面临着严峻的挑战，因此，实验教学的教学内容、教学模式、教学方法亟待创新与完善。
虚拟实验技术是在网络技术、计算机技术、多媒体技术基础上发展产生的一项新的实验技术，它起源于20世纪末，是教育领域应用信息技术的一种创新[2]。虚拟实验主要是在虚拟实验室系统中操作的。虚拟实验室是通过虚拟现实技术实现的一种适于进行虚拟实验的实验系统。其可以是某一现实实验室的真实重现，也可以是虚拟构想出来的实验室。主要组成成分有相应的实验室环境、相关的实验仪器及设备、实验对象和实验信息资源等。通过计算机操作，学生就能够像在实验室中完成实验一样，而且所取得的学习效果并不会比在现实实验室中差。虚拟实验系统能够扩展学生的知识体系，培养学生的动手能力和创新能力，使得教学模式向多元化发展。虚拟实验进一步提升课堂实验教学囊括的新技术含量，实现实验及教学内容的先进化、系统化，从而可使教学质量得以大幅提高。
1 虚拟实验在药物分析实验教学中的应用
1.1 用于实验前的演练
实验预习是非常必要的。学生在没有充分预习并掌握相关实验理论知识和操作技能的前提下，就可能发生无法完成实验、操作错误、损坏实验仪器等现象[3]。对于滴定分析操作，学生可能会忽略一些操作细节，比如滴定管的排气、读数、滴定姿势等，带来对测定结果的影响。而对于利用仪器进行的分析实验，学生往往由于书本抽象生硬的文字说明，而打击预习热情。到了实验场地，由于对仪器的原理、操作等知识的不了解，学生囫囵吞枣或盲目跟从别人进行仪器操作，达不到实验教学的目标。
虚拟实验的直观真实性能大大提升学生的预习积极性，虚拟实验室给学生提供了直接观看实验或者进行操作的机会。这样学生就可以了解实验的目的、操作步骤及结果。在此基础上学生再进行实际操作，就可做到心中有数，更明确实验目的，对一些实验细节和注意事项也是有所准备，实验操作更顺利，实验效率得到提高。
1.2 课堂演示实验
演示实验对理论教学辅助作用良好，所以成为药物分析实验教学中较常用的一种教学手段。枯燥的理论、繁琐的操作步骤、生硬的仪器构造描述通过演示实验变得直观易懂，学生也在这个过程当中更好地掌握了实验的目的及操作要领，充分培养了学生在观察和综合分析上的能力。
例如，在讲授液相色谱法测定药物含量时，利用虚拟实验系统，可以先把液相色谱仪的进样器、色谱柱、检测器、数据输出系统等各部件呈现出来，让学生对仪器的构造有了整体认识，然后通过虚拟实验，把药物含量测定的实验过程与仪器操作展现出来，包括样品的制备、样品进样、样品在色谱柱中的分离、样品的检测和数据的输出。最后，展现出数据分析处理的过程与结果，包括介绍数据的一些参数，如理论板数、分离度、重复性、拖尾因子等，药物含量计算的过程，如内标法、外标法、自身对照法与面积归一化法等。这样学生可以直观地看到液相色谱法测定药物含量的整个操作过程及分析方法。
尤其对于液相色谱法、气相色谱法这些大型贵重仪器的分析方法，贯穿于药物分析各类药物的质量分析中，学生接触这类仪器相对较少，分析理论较复杂，是学习的难点和重点。如果学生一开始就没有把这些仪器测定的原理、操作搞清楚，就会影响到后面章节的学习，打击学生的学习积极性。利用虚拟实验室，使得课堂演示能够实现，教师只需操作电脑，把实验操作调出来即可，解决了一些大型仪器不可随便搬动，不易进行课堂演示等缺点，提高了课堂效率，使理论教学与实验教学有机地融为一体，生动演示模拟实验过程，而非纸上谈兵的空洞教学，加强学生的具体化认知，而且也提高实验操作的趣味性[4]。
1.3 用于实验课实验
在药物分析实验课中，很多高校都存在实验室少、实验仪器短缺和陈旧等问题，往往是2～3人一组做实验，导致学生独立完成实验机会少。高效毛细管电泳、高效液相色谱、气相色谱等一些大型贵重的仪器，学生更是接触得少之又少。这不利于学生继续深造和满足工作的需要，也在一定程度上制约了学生的实践和创新能力。另外，一般实验过程中学生根据教师的讲解与讲义上的操作方法按部就班地进行操作，这种“照方抓药”的模式抑制了学生学习的积极性与创造性。
利用虚拟实验室，第一个好处是在实验前省掉了准备工作，操作简单，可以在单位时间内完成更多实验任务。并且实验效果逼真，每个实验都有具体的实验要求与目的，学生按指导书的步骤来进行，在实验过程中记录数据、现象，完成报告，进行误差分析，可以实现“一人一机”的独立操作。
1.4 用于课外实验
课外实验为课内实验的有效补充。受药物分析实验课有限学时的制约，不一定所有的分析方法、分析仪器都能安排在课堂上进行实践教学，因此，一些有一定难度，需要学生参考课外资料才能完成的实验，或者由于耗时较长、试剂不容易购买、贵重仪器、操作过程有一定危险性等难以在普通实验室开展的实验，可以选作为课外实验，利用虚拟实验系统进行操作。这样拓展了课本内容，加深学生对理论知识的理解，拓展了学生知识面，优化实验效果。