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一、建设背景

  

《中药炮制学》是中药学专业的一门专业课,珍稀及道地药材的加工炮制是《中药炮制学》的重要教学内容。珍稀药材因价格昂贵、资源紧缺及国家政策限制,实验教学中无法开展采收加工与炮制相关的实验教学。道地药材受特定产地和采收季节的限制,在采收加工环节的教学也仅限于理论讲解,影响了教学效果。为此建设了珍稀道地药材的加工炮制虚拟实验教学系统,以弥补课堂教学的不足。



二、虚拟仿真实验教学

  本系统共包含四类虚拟仿真教学内容,具体内容分别如下

     (1)广地龙的加工炮制虚拟仿真系统

广地龙的加工炮制虚拟仿真系统为目前开发应用较为成熟的项目,包括:①广地龙的采收加工;②广地龙饮片的炮制;③酒地龙饮片的炮制,共3部分知识点。

3个虚拟仿真模块中,学生能够以第一人称视角身临其境的进入采收、加工和炮制的虚拟现场,利用虚拟设备进行相应的虚拟操作其中虚拟场景以及操作流程均为本院中药炮制学教学团队实地拍摄和协商制定的,具有较强的应用教学价值,秉承能实不虚,虚实结合的建设理念,对现有的炮制学教学起到了积极的促进作用


     (2)重组SOD2蛋白中试规模制备的虚拟实验教学

  重组蛋白的中试规模制备是从实验室过度到工业生产必不可少的重要环节之一,也是生物技术药物学实验课程教学大纲中的重要内容。然而由于场地及发酵罐台数的限制,发酵过程具有一定的危险性,成本高,废物多,对环境会造成一定的污染,教学效果并不理想,无法满足教学需求。如何让学生有身临其境地进行发酵操作的感觉是我们面临的重要问题。虚拟仿真教学将为学生进行发酵操作相关实验提供一个很好的途径。为此建设了生物药物的制备及活性鉴定虚拟仿真教学系统,以弥补课堂教学的不足。

       通过运用虚拟仿真的方法,基于重组蛋白的中试规模制备的操作流程,通过软件创造借助对多媒体(音频、视频、图像)技术、虚拟仿真技术、传感技术、输入输出技术构建了一种高度虚拟现实仿真的实验教学环境,使学习者体验置身其中的感觉,能够实现互动实验教学,能最大限度地激发学生的自主实验兴趣以及解开物理奥秘的冲动,有助于发展学生的构建思维,具有独特的实验教学的实践作用。

       借助虚拟仿真技术构建的虚实结合的虚拟仿真实验,全程具有知识点提示,是提高学生实践动手能力的有力补充和有效途径。学生在实际操作的过程中,通过用软件进行虚拟操作,以及回答系统上设置的问题,实验过程中系统会给出操作正确与否的反馈,如果操作错误,会给出相应的原理解释,学生能够更好的及时的发现自己不懂的地方。当实验完成后,会出现显示分数的界面并显示实验者本次操作成绩。这样可以提高学生的学习积极性,扩展学生在中试发酵方面的视野,提高对 IPTG 诱导表达以及发酵过程的理解。学生在网上可随时提交实验成绩,还可以通过不断重复以掌握实验的重点和过程。


     (3)肉苁蓉的加工炮制虚拟仿真系统

  肉苁蓉的加工炮制虚拟仿真系统,包括:肉苁蓉饮片的炮制;酒肉苁蓉饮片的炮制,共2部分的知识点。

       这两个虚拟仿真模块中,指导学生的操作,提高学生实践动手能力,学生在实际操作的过程中,通过软件的虚拟操作熟悉肉苁蓉饮片及酒肉苁蓉饮片炮制的注意事项。该系统模拟整体的实际操作过程,肉苁蓉饮片炮制包括实验前准备、洗净、润透、切片、干燥等6个部分的内容;酒肉苁蓉饮片炮制包含实验前准备、加黄酒拌匀、闷润、炖制等4部分内容。实验结束后需要对肉苁蓉生饮片与酒肉苁蓉的性状对比。在实验过程中会给出操作正确与否的反馈,如果操作错误,会给出相应的原理解释,学生能够更好的及时的发现自己不懂的地方。当实验完成后,会出现显示分数的界面并显示实验者本次操作成绩。提高学生的兴趣。


     (5)蕲蛇的加工炮制虚拟仿真系统

  蕲蛇的加工炮制虚拟仿真系统,包括:蕲蛇饮片;酒蕲蛇饮片的炮制,共2部分的知识点。

      这两个虚拟仿真模块中,模拟整体的实际操作过程,蕲蛇饮片的炮制包含实验前准备、蒸制、去鳞、切断、干燥等5个部分的内容,酒蕲蛇饮片的炮制包含实验前准备、加黄酒拌匀、闷润、炒制等四个部分的内容。实验结束后需要对蕲蛇饮片和酒蕲蛇饮片的性状对比。在实验过程中会给出操作正确与否的反馈,如果操作错误,会给出相应的原理解释,学生能够更好的及时的发现自己不懂的地方。当实验完成后,会出现显示分数的界面并显示实验者本次操作成绩。提高学生的兴趣。

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