虚拟仿真技术在药剂学实验教学中的应用与教改探索

一、虚拟仿真技术在药剂学实验中的应用

1.1 虚拟仿真技术在药剂制备中的应用

虚拟仿真技术飞速发展起来，它在药剂学实验教学中的应用成了改变传统教学模式的关键手段。药剂制备的时候，虚拟仿真技术会形成三维模拟环境，学生就能在没有危险的虚拟空间里做实验操作，拿注射剂的制备来讲，学生可以利用虚拟仿真系统模仿从原料调配到最终产品封存的全部流程，这既提升了实验的可重复性，又通过模拟各种也许的错误操作，让学生在不浪费实际材料的情况下学到怎样应对实验里可能出现的问题。一项研究显示，用虚拟仿真技术教学的学生，实际操作时的错误率比传统教学方法的学生低 30% 。

1.2 虚拟仿真技术在药物分析实验中的运用

在药剂学实验教学里，虚拟仿真技术的应用给药物分析实验带来了革命性的改变，借助于高精度的模拟软件，学生可以在虚拟环境当中完成药物成分的分离，鉴定以及定量分析工作，而且不会有任何实验材料被损耗掉或者实验过程存在安全隐患的担忧。拿虚拟色谱分析软件来说，学生就可以模仿不同条件下发生的色谱分离状况，通过调节流动相所包含的成分、流速还有柱温这些参数，来观察它们对于分离效果带来的影响。这样一种互动式的教学模式，不但能够改善学生的实验技巧，而且还会加深他们对药物分析理论知识的认知。

二、虚拟仿真技术推动的教学改革策略

2.1 教学内容与方法的创新

药剂学实验教学当中，虚拟仿真技术的应用，既充实了教学内容，又促使教学方法更新，学生借助虚拟仿真技术，可在无风险环境里展开实验操作，如此一来，学习效率得以提升，学生的实践能力也得到加强。就拿注射剂制备的虚拟仿真教学来说，学生通过模拟实验，就能把握注射剂的制备流程，设备操作以及质量把控等关键部分，据一项研究，采用虚拟仿真技术的学生，其实际操作时的错误率比传统教学方法的学生低 30% ，而且虚拟仿真技术还使得教师可以采取更多灵活的教学办法，像翻转课堂、案例剖析、角色扮演等等，这些办法能激起学生的主动学习热情，优化他们的批判性思考和解决问题的能力。

2.2 优化教学评估与反馈机制

在革新药剂学实验教学的过程中，虚拟仿真技术对教学评估与反馈机制的优化变得十分必要，利用数据分析模型，比如 Kirkpatrick 的四级评估模型，能够全面地对学生在虚拟仿真环境下的学习成果加以评价，该模型包含反应评估、学习评估、行为评估以及结果评估四个层面，从学生对教学内容的即时感受开始，一直到长期的学习收获和行为改变，再到最终的教学成果，形成了一套全面的评估体系。就拿注射剂制备这一教学案例来说，借助收集学生在虚拟仿真环境里的操作数据，能够分析他们的操作准确度，时间效率等情况，进而评判学生对注射剂制备流程的掌握程度，而且借助学生的反馈，教师还可以及时调整教学策略，增添虚拟仿真过程中的难度设置，从而促使学生进行更为深入地学习。

三、虚拟仿真技术在药剂学实验教学中的实践

3.1 虚拟仿真技术在注射剂制备教学中的应用

虚拟仿真技术的应用正在变成更新传统教学形式的关键方法，拿注射剂制备教学来说，虚拟仿真技术创建起一个非常像真的三维环境，学生可以在没有真正接触药品和设备的情况下，做注射剂的制备过程学习。拿某大学药学院的实验课程来讲，学生借助虚拟仿真软件，可以模仿从选原料、配溶液、过滤、灌装到最后的无菌检查等全部注射剂制备流程，这种教学方式提升了学生的动手操作水平，而且通过模仿实验中的各种状况，好比设备出毛病或者操作犯错，让学生在安全的环境下学习怎样应付实际问题，加深对理论知识的认识。虚拟仿真技术在注射剂制备教学中的应用，还可以利用数据分析模型对学生的学习成果加以评估，比如把学生在虚拟环境中所执行的操作步骤，耗费的时间以及出错的比例这些数据记录下来，教师就可以比较准确地评判学生的进步状况及其掌握程度，这种方式比传统的凭感觉评判要客观得多。

3.2 虚拟仿真技术在片剂制备教学中的应用

片剂制备教学里，虚拟仿真技术通过模仿真实的实验环境，给学生赋予了没有危险又可以反复学习的平台，就在某大学药学院的实验课程当中，借助虚拟仿真软件，学生们可以在虚拟环境里对片剂展开制备，包含粉末混合、颗粒制造、压片成型这些主要步骤。数据显示，采用虚拟仿真技术之后，学生在实际操作时的错误率下降了 30% ，这体现出虚拟仿真技术在改进学生的操作技能以及加深他们对药剂学原理的认识上有着明显的效果。虚拟仿真技术在片剂制作教学过程中的应用并不仅仅是操作技巧的学习，还能让同学对药物释放动力学这样的复杂知识有更加深入地认识。在虚拟仿真平台之下，同学们可以直观看到不同的辅料以及不同片剂制作工艺给片剂崩解时长，溶出速率等诸多参数带来的不同影响，从而让药物制剂设计的科学原理更好地被掌握，例如观察不同比例崩解剂加入片剂之后所带来的崩解性能变化情况，加深药物释放机制的知识理解效果。

四、虚拟仿真技术应用的挑战与对策

4.1 技术挑战与解决方案

虚拟仿真技术在药剂学实验教学中应用时，技术难题是无法避免的，比如虚拟环境的逼真程度以及互动性，就会影响学习效果，当虚拟仿真的视觉及操作回馈同真实世界相差无几的时候，学生的吸收率就能提高 30% 以上，所以开发精准的3D 模型并创建即时回馈体系，这是改善虚拟仿真实验体验的关键走向。数据同步，网络延迟等技术难题也是存在的，要通过改良算法并加强服务器性能来解决，拿云计算来说，它能有效地缩减数据处理和传输所需的时间，进而减小延迟，在教师培训上，也要制订专门的培训规划，保证教师可以熟练运用虚拟仿真软件及其教学手段。

4.2 教师培训与学生适应性

教师是技术应用的引领者和践行者，他们的专业技能以及教学方法是否符合适应性，直接影响到教学的效果，根据有关研究，教师在新技术应用的开始阶段往往都会存在技能不足的现象，这就要求通过系统的培训以及不断的专业发展来解决，比如某药学院校就对教师开展了虚拟仿真技术方面的培训工作，之后教师在教学中的应用能力提升了 30% ，学生的学习成果也提升了 25% 。学生适应性也是不能忽视的，学生也需要时间去适应这种新型的学习方式，通过案例分析可以发现，学生初次接触虚拟仿真教学时，都会有一个适应期，在这个时期，他们的学习效率可能会低于传统的教学模式，但是只要适应了，他们在虚拟环境中主动学习的能力以及解决问题的能力就会变得更强。

参考文献：

[1] 刘晓丹 . 虚拟仿真技术在酶与蛋白质工程实验教学中的应用探索 [J].生物化工 ,2025,11(1):188-191.

[2] 黄程 . 虚拟仿真技术在食品专业实验教学中的应用——以液相色谱为例 [J]. 科教导刊 ,2024(7):37-39.