现代教育技术在实践教学中的应用

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摘要：现代教育技术在实践教学中的应用更适于职业院校在校学生的实践训练。本文从利用计算机辅助有机合成软件系统进行药物合成路线设计、采用仿真操作模拟软件、运用多媒体技术协助完成实践教学方面以实例阐述了现代教育技术在实践教学中的应用。

关键词：实践教学辅助设计仿真操作多媒体技术

随着我国职业教育的飞速发展，加强实践教学环节、增强学生就业执业能力的培训成为迫切而又难以解决的问题。在传统的实践培训中，加强校内实验实训基地的建设、开拓校外实训基地、强化校企合作办学等实践教学模式必须在真实的操作环境中进行，可是随着学生人数的不断增加，有限的实验实训基地数量难以保证每位学生有足够的操作时间，同时学生在真实操作中还具有一定的危险性和不安全性，甚至引发人身伤害事故，增加了实践教学成本。因此，职业学院迫切需要用更新的教学方法和教学手段来完成实践教学任务。目前现代教育技术在教育领域的应用发挥出了令人瞩目的作用。“充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”的实践教学方式更适于职业院校在校学生的实践训练。

一、利用计算机辅助设计方法提高实训操作水平

近年来，应用各种理论计算方法和分子模拟技术进行计算机辅助药物设计(computer aided drugde sign，CADD)已成为国际上十分活跃的研究领域。以前我所担任的实践课程《药物合成设计》的实训内容主要停留在教师讲解、最后到实验室做几个事前选择好的药物制备实验，虽然学生动手操作了，但这种方法使学生的开拓能力受限，更多的是照猫画虎，不能培养学生独立思考、解决实际问题的能力，达不到药物合成设计的真正目的。经过改进，把实训程序改成先利用计算机辅助有机药物合成软件系统进行药物合成路线设计，通过数据库筛选出最佳工艺路线，同时确定一些工艺条件（例如温度、压力等），最后才开始实际操作，这样既提高了学生独立思考的能力，也提高了学生的实际设计水平。具体做法分四步：

1、设计单元反应。首先，把制备药物每步所用的原料和辅助材料以及所需中间体的原始信息数据输入并存储，以备需要时进行检索；并把既定的物料基本性状数据输入计算机。计算机在接收到所有的必需信息后，就可以按照所提供的物料进行组合，设计出大量中间体，这时输入关键词就可以筛选出个人所要的目的物。与此同时，还要检查一下相应工艺条件的可行性。学生筛选检查之后，便可为下一步的单元反应制定初始信息。重复这一过程，直到得到最终目的物为止。

2、组织单元反应次序。在上面的程序中，把所需的全部单元反应存入后，就可以自动地确定出最优的合成顺序，同时也确定了生产所要使用设备。计算机在进行筛选工艺路线工作时操作人员只需检验工艺路线对自己是否合理即可。

3、验证工艺路线。计算机设计的工艺路线有时可能不适合学生实训操作，这时就需要补充有关操作条件和其他信息，如设备型号和生产物料标准等，在需要时也可存入计算机。存入计算机中的每个单元反应可根据要求加以变换。

4、打印输出。从上述过程中得到的结果，可作为推荐的工艺路线，连同所选参数、参考文献等，一并打印输出，以作校对。

二、采用仿真操作模拟软件

药物合成原料均苯四甲酸二酐（英文缩写PMDA）工艺仿真软件的应用，使得学生可以大胆地、独立地进行学习和练习，对学生实际操作能力的培养起到了极大的提高、加强作用。这种仿真操作软件是近年来出现的高新技术，是一种可以创建和体验虚拟药物合成工艺的计算机系统。在学习实际操作时，由于仿真软件不存在安全问题，同时这种仿真操作软件还可以减少原材料、物料的消耗，节约了实践环节的训练成本，是目前职业院校常用的实践教学方法。具体操作可分三方面：

1、“单机练习”：提供用户单机的操作练习模式，目的物均苯四甲酸二酐制备的六个工序分别操作，每步工序均可独立完成，按工序先后次序进行，学生必须设定工艺条件（温度、压力等），完成者由系统评价打分。

2、“局域网模式”：提供用户联网操作，实践指导老师可以通过主机查看监督学生，并对学生进行指导、评价。“教师站”设置随机事故扰动，能自动收取成绩等功能。

3、“联合操作”：提供一个学习小组操作一个软件的模式，提高学员团队意识和团队协调能力。均苯四甲酸二酐的制备按工序每个小组完成一步，分六步完成整个操作过程。

三、运用多媒体技术协助完成实践教学

多媒体技术作为一种新的教学手段，使得教师传授知识从单纯利用语言和板书形式提高到文字、图形、图像、动画、视频和声音、音响的综合运用，也是学生学习实践基本技能的有效途径。例如对于药物生产具体过程学生们大多未见过，缺乏感性认识，用多媒体技术插入影片、动画等视频就可以把整个生产过程真实地表现出来，让学生直接看到药物制备过程，对于实践操作可以起到良好效果。

我们在“教、学、做”一体化教室里可充分利用多媒体技术进行辅助完成实践教学任务。首先，模拟演示实验过程，把实验操作的难点、关键点反复播放，图片放大，动作放慢，师生共同观看、讨论，让学生在思考与探索的过程中获取知识和解决问题的能力。模拟实验的演示性和直观性很强，使课堂结构更加紧凑、高效。同时，药物化学合成实验往往有一定的危险性，以往一个错误操作的危险性往往仅由老师讲解原因和后果，现用计算机模拟错误操作，演示结果来渲染气氛，给学生深刻影响，提高了对实验操作的严谨性。例如演示工业氧化剂混酸的配制方法，硫酸和硝酸加入次序不同带来的危险后果。其次，按照演示内容进行实际操作，由于有了感性认识，增强了学生操作的准确性，防止了错误操作的发生。最后，再观看演示实验，比较实际操作结果与演示结果有无差异，提高学生分析问题的能力。可见，在实践教学中应用多媒体技术可以提高实践教学的直观性、时效性，强化实践教学环节。

参考文献

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[2]陈凯先 计算机辅助药物设计――原理、方法及运用[M].上海：上海科学技术出版社, 2000：1-8。

[3]李旭琴 药物合成路线设计[M].北京：化学工业出版社，2009：13。

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