藥學(xué)教學(xué)計(jì)算機(jī)運(yùn)用
時(shí)間:2022-07-02 10:24:10
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隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,獲得了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段無(wú)法達(dá)到的效果,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶入了一個(gè)全新的境界。計(jì)算機(jī)與藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,使得實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟大為簡(jiǎn)化,實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加直觀,創(chuàng)設(shè)的各種實(shí)驗(yàn)情景激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和正確性。下面僅就計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行研究和探討。
1計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1計(jì)算機(jī)模擬(仿真)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)
藥學(xué)實(shí)驗(yàn)是藥學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn),既可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)態(tài)度,又能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)。但有些重要的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)存在危險(xiǎn)性、實(shí)驗(yàn)成本高、演示效果差等問(wèn)題,還會(huì)造成環(huán)境污染,給教師演示和學(xué)生操作帶來(lái)了一定困難。在這種情況下,運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬(仿真)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,就可以彌補(bǔ)以上不足。計(jì)算機(jī)可以通過(guò)圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、文字來(lái)模擬藥學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并可隨時(shí)改變播放速度,使同一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在不同角度和時(shí)間段上播放,使學(xué)生清晰地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,避免光線、顏色變化所造成的實(shí)驗(yàn)誤差,避免了演示實(shí)驗(yàn)中有毒物質(zhì)對(duì)教師和學(xué)生身體所造成的傷害,還可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,先讓學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),既可以防止失誤,提高實(shí)驗(yàn)的成功率,讓學(xué)生意識(shí)到正確操作的重要性,也可以讓學(xué)生對(duì)一些危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽操作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和一絲不茍的科學(xué)精神,為學(xué)生的探索和創(chuàng)造提供有利條件。
1.2計(jì)算機(jī)輔助儀器分析
藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的儀器分析已發(fā)展成為一門(mén)以色譜、光譜、質(zhì)譜、核磁共振及各類儀器聯(lián)用的現(xiàn)代技術(shù)學(xué)科。計(jì)算機(jī)技術(shù)與分析儀器的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了分析儀器數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳遞和儲(chǔ)存,而且使分析儀器的自動(dòng)化操作成為現(xiàn)實(shí)。用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制分析測(cè)試儀器采集測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)處理,使分析儀器的精確度、靈敏度、穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度大大提高,并使一些A型精密儀器的操作簡(jiǎn)單化,加快了測(cè)試速度。如在原子吸收光譜分析中,對(duì)儀器的控制和操作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理,可進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)稀釋、樣品切換以及自動(dòng)清洗等。在氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用中,計(jì)算機(jī)技術(shù)使質(zhì)譜法的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了早期的無(wú)機(jī)分析范圍,擴(kuò)展到復(fù)雜有機(jī)化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)分析,也可以將已知化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)建立的數(shù)據(jù)庫(kù),然后將未知待測(cè)樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)同已知結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,從而判斷未知物的結(jié)構(gòu)。
1.3多媒體圖像分析處理
在實(shí)驗(yàn)中采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),將實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和現(xiàn)象放大并記錄下來(lái),克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度小且不可記錄的缺陷,使學(xué)生能夠清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,特別是一些細(xì)微、不易觀察到的現(xiàn)象。例如在顯微鏡上安裝一個(gè)攝像頭,使之與計(jì)算機(jī)相連,就可方便地在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察微觀圖片,并且可以保存、編輯這些圖片,從而大大提高實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)也為教師講解和培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力提供了便利條件。
1.4計(jì)算機(jī)檢索藥學(xué)實(shí)驗(yàn)信息
計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、海量存儲(chǔ)功能、信息檢索功能已成為綜合利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息資源的有力武器。運(yùn)用人工智能系統(tǒng)建立和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),組建藥學(xué)實(shí)驗(yàn)專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享,可以快速獲取各類實(shí)驗(yàn)信息。如實(shí)驗(yàn)方法的選擇,除咨詢有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工作者外,還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上的搜索引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)檢索系統(tǒng)及專家系統(tǒng)來(lái)查閱相關(guān)文獻(xiàn)。使用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)檢索文獻(xiàn),加速了情報(bào)信息的交流,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究節(jié)省了寶貴的時(shí)間,減少了不必要的浪費(fèi)。
1.5計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)是研究與開(kāi)發(fā)新藥的一種新技術(shù)。它以計(jì)算機(jī)為工具,充分利用有關(guān)藥物及其生物大分子靶標(biāo)的知識(shí),通過(guò)理論模擬計(jì)算和預(yù)測(cè),指導(dǎo)和輔助新型藥物分子的設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn),以縮短藥物的開(kāi)發(fā)周期,減少新藥創(chuàng)制的盲目性和偶然性,大大加快了新藥的設(shè)計(jì)速度,節(jié)省了新藥創(chuàng)制工作的人力和物力,使藥學(xué)開(kāi)發(fā)人員能夠以理論做指導(dǎo),有目的地開(kāi)發(fā)新藥。
1.6計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制中的應(yīng)用
在一些藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中,由計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程比人工控制要容易和方便許多。如藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的步進(jìn)馬達(dá)、電磁閥門(mén)、取樣系統(tǒng)中各個(gè)閥門(mén)的閉合與連通、注射器的推送、泵的正反向運(yùn)行、機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)等,都可以由計(jì)算機(jī)直接或間接地來(lái)控制。
1.7計(jì)算機(jī)在輔助考試系統(tǒng)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)輔助藥學(xué)考試評(píng)價(jià)系統(tǒng),是通過(guò)計(jì)算機(jī)創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)評(píng)判模式,試驗(yàn)完成后學(xué)生可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行評(píng)判,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否,并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正,從而最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。
2計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
2.1有關(guān)人員重視不夠,認(rèn)識(shí)不足
一些高校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用不夠重視,這是這項(xiàng)工作停滯不前的主要原因。部分教師對(duì)計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用也認(rèn)識(shí)不足,認(rèn)為計(jì)算機(jī)只是“模擬”實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)軟件又費(fèi)時(shí)費(fèi)力,沒(méi)有積極主動(dòng)地去開(kāi)發(fā)和運(yùn)用計(jì)算機(jī),而是在觀望和等待中一直延續(xù)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
2.2藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的CAI課件制作復(fù)雜,開(kāi)發(fā)成本太高
目前市場(chǎng)上很少有藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的CAI課件出售,大部分課件都是教師自己開(kāi)發(fā)的。而開(kāi)發(fā)一個(gè)高質(zhì)量的課件需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力,成本太高。學(xué)校又缺少相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,導(dǎo)致教師對(duì)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的課件制作沒(méi)有積極性。
2.3藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力有待提高
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī),要求實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和相關(guān)教師具備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件編寫(xiě)能力,而目前大多數(shù)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)有待提高,還不能勝任這項(xiàng)工作,這在一定程度上制約了計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用推廣。
2.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員與企業(yè)開(kāi)發(fā)人員結(jié)合不夠
目前,藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品,一般是由實(shí)驗(yàn)儀器生產(chǎn)企業(yè)和軟件開(kāi)發(fā)公司生產(chǎn)的,但學(xué)校與企業(yè)之間缺少必要的合作交流,使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)缺少總體規(guī)劃和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這就難免會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員不會(huì)開(kāi)發(fā)和制作,而企業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)者又難于把握藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),開(kāi)發(fā)出的計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品往往存在一定的缺陷。因此藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員與生產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)的緊密合作是開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高效實(shí)用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的必由之路。
2.5對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定位不準(zhǔn)確
有些人認(rèn)為:計(jì)算機(jī)技術(shù)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只是一個(gè)花架子,沒(méi)有什么實(shí)際作用,因此一直堅(jiān)守傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,而不愿意去做任何改變。另一種傾向是把計(jì)算機(jī)技術(shù)看成是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的替代品,認(rèn)為有些實(shí)驗(yàn)可以用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)代替,因此過(guò)于重視模擬(仿真)實(shí)驗(yàn),而忽視實(shí)驗(yàn)操作。其實(shí)計(jì)算機(jī)只是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的輔助手段,它可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,充分利用信息資源,但是又不能完全代替學(xué)生操作和教師演示。計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用有較強(qiáng)的針對(duì)性,應(yīng)圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)去分析,從而解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了一定的效果。盡管計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著許多問(wèn)題,但繼續(xù)深入研究計(jì)算機(jī)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用勢(shì)在必行。建立藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺(tái),改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,使學(xué)生能夠充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源,使計(jì)算機(jī)技術(shù)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮最大作用、獲取最大效益,是藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者面臨的長(zhǎng)期課題。相信隨著對(duì)其研究的不斷深入及教學(xué)手段的不斷豐富,計(jì)算機(jī)應(yīng)用于藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)越性將得到更充分的體現(xiàn)。