【摘要】人类科技的飞速发展下，带动各类科学技术的不断创新与研发。作为新兴的虚拟现实交互技术，VirtualReality（以下简称VR）已在各行各业得到广泛重视与发展。该技术将虚拟拉进现实，可在软件协助下实现任意虚拟场景的高度还原展现。使用者不必拘泥于各外界干扰因素的限制，进而得以较好地体验到虚拟现实下的场景、物品还原。VR技术目前在教育领域、科研实践活动中应用较广泛，并极大程度地提升了教学、科研进展。在医学领域，VR的主要应用场景在于人体机能学实践教学以及药学教学。通过虚拟现实，以最直观的图像视频展示，帮助教学更加高效具象化的展开。良好的学习沉浸感下，不仅降低了使用者的学习与研究成本，更可满足使用者因现实多方因素干扰，而无法较好涉及的内容领域，实现教学中真正的多元化。可以预见，在不久远的未来，当VR技术成熟到一定阶段，其将会在人类文明的各个领域中大放异彩。
【关键词】虚拟现实技术；VR；药学教学；实验；应用；虚拟仿真
如何实现当代药学发展下的医药经济现代化建设人才的培养，一直是现代药学教学的一项重要思考。现如今，随着疾病类型的渐增，现代医学需要源源不断的药学人才补给。各类高尖端药品的研发与理念的思考，要求药学人才必需具备极高的职业素养。作为培养此领域内高尖端人才的基床，如何实现高质量的教学模式，是现代药学教育必须不断突破的问题所在。现代药学教育在基本的实验课程外，需要以充分的实习、见习机会，以打开学生的视野，实现书本理论知识与实践内容的完美融合，如此方可实现教学质量的最大化。但实际教学过程中往往受外界因素干扰，导致实践内容无法较好地展开，一定程度制约了药学教育的展开。目前，我国药学教育领域仍有多方还处于传统的教学模式下，即以教师为主导下的课本理论知识授予，而在实习环节有所欠缺。该传统教学模式下的学生往往只拘泥于书本知识，实际动手能力差，无法满足高速发展的现代医学需要。VR技术的研发，则较好地弥补了实际教学过程中的实践缺失问题，只需保持设备通畅，即可实现较为广泛且直观的实践教学[1-2]。本文以VR技术为讨论中心，与各位探讨其在药学教学领域中的研究与展望，详情见下。
1何为虚拟现实技术
虚拟现实技术是当下较热门的一类综合信息技术。该技术起源于上世纪八十年代，是一门融合了人机交互、人工智能、传感技术、数字图像处理及计算机图形学等多元化的综合性信息技术。2000年，VR技术在飞速发展的3D计算与交互技术推动下，正式实现其发展史下的一次较大飞跃。截至今日，VR技术已跨过数十个年头，该技术也逐渐趋于成熟。利用计算机技术，进行虚拟意义下的三维空间构建，通过触觉、听觉、视觉的相应感观模拟，实现多源整合下的三维交互式视景。使用者置身于该虚拟场景下，将会得到一种较为沉浸的感官体验，在人机交互中实现场景还原。在VR技术的帮助下，不论教学抑或科研，都将变得简单、直观、易懂，是科技发展大环境下的大势所趋[3-4]。
2虚拟实验教学系统
虚拟实验教学系统，所指是将虚拟现实技术融入日常传统实验教学当中。整合计算机技术、多媒体技术、网络通讯技术及加工处理传播技术，将试验时中各类资源进行有效整合，并构建虚拟网络下的实验模块，从而反馈至实验教学当中[5]。
3虚拟现实技术的优势
VR技术在药学教育领域的主要应用场景为实验教学。因药学本就是一门研究药物与人体相互作用的科学。既往的传统教学模式下，多以文字、图片、声音这些传统信息传输媒介作载体，表达较为深刻抽象，理解起来较为复杂。同时，一味地围绕书本进行教学，而忽略实践操作的教育重要性，学生缺乏实践操作经验，拘泥于书本，不仅对教学内容的摄取较为困难，易感枯燥无趣，更不利于其实际动手的培养。这样的教学模式效果较难令人满意，故而对传统教学的相应改革创新至关重要。随着2013年教育部成立部级虚拟仿真实验室教学中心，也代表着VR技术正式融入我国教育领域。而凭借着虚拟现实技术的种种优势，在其良性带动下，药学教育领域得以实现更好的发展。以下是VR技术应用于药学教育的优势。
3.1人体机能学教学优势
人体机能学包含有药理学及人体解刨生理学相关实验内容。现实中受诸如资金、设备等外界因素限制，往往此类实践教学无法得到广泛的展开。而经由VR技术参与教学，学生只需要连接设备，在其眼前即可呈现相关实验内容。这些内容物均为三维构造还原，并且可随使用者意志进行任意翻转移动，在不考虑触感的情况下，可实现现实生活中较大程度的模型还原，弥补了现实中相关教学无法或较少展开的缺陷。此类新颖的教学模式在带给学生耳目一新的感官体验同时，亦利于其学习愉悦感的培养。沉浸式体验下，便于学生更好地接受学习内容，利于其对知识的理解，提升学习高效性。同时在诸如人体解剖学的“拆分”中，可实现现实中无法实现的“重复性”操作，这将便于学生对知识点的理解与把握，是现实实践中所无法实现的[6]。
3.2药学教学优势
药学教学内容主要包括有制药技术与设备、药物分析实验、生药学实验、生产车间设计（GMP）。VR技术能够较好地呈现制药技术与设备课程中的大型设备还原，学生可较直观地了解设备构成及相关操作流程。而药物分析实验课程中所提及的高效液相色谱法，是较为经典的一种药物含量测定法，但现实教学中由于检测设备的昂贵，使之普及药学教学领域的实验阶段充满困难，而VR技术则可较好地实现设备还原，弥补药物分析实验中的不足，使教学更加全面地展开。又如病理学实验中部分病理切片及大体标本获之不易，均可借由VR技术实现教学补充。VR技术具备可重复性实验，及随使用者心意而为的旋转、缩放，甚至是动画演示，完美实现学科融合，促进学习效率提升[7-8]。
3.3医学研究与医疗诊断优势
VR技术的建模，可有效还原人体各组织器官，甚至模拟出疾病演替史与微观下的分子作用，在临床诊断中可提供生动且直观的形态学参考价值。同时，VR技术能够将分子间相互作用以建模动画形式无限放大，使药物研发人员能够进行直观观察，从而更好地了解药物机制，促进临床新药的研发周期[9]。
4虚拟现实技术的不足
VR技术在弥补与延伸一线药学教育的同时，亦存在一定不足，我们需要引以重视。
4.1较高的技术开发难度
在VR技术辅助教学真正落实到一线药学教育的每节实验课程之前，实际需要面对大量技术难题及教学资源的整合。整合过程需要虚拟现实设备研发公司与一线实践教师进行密切合作，这需要前期的大量沟通及后期的互相配合，单靠某一方很难完成[10]。
4.2设备局限性
VR技术辅助教学的根本在于VR设备本身。目前较广泛应用的VR设备属头戴式设备，在其使用过程中需要连接电脑与电源，这就涉及到场地及线材的问题。同时受技术限制，目前VR设备还无法做到令人满意的清晰度呈现，长时间使用下难免会伴有一定程度的晕眩。加之VR技术所提供的场景构建中无法实现较好的包容性，教师与同学们无法融入VR所构建的场景中，虚拟与现实仍存有较大割裂感[11]。
4.3新教学模式下的教师角色思考
教师在前期教学资源整合过程中，需转化固有的教学理念。传统书本知识毕竟较抽象，而现代化下的VR技术已经将虚拟带入现实。虚拟环境下任何构思都可得以较好地呈现。教师大胆参与设计，妥善利用VR技术，向着教学内容设计者方向转化。同时，教师在教学过程中，应合理引导学生对VR技术的认知，学会利用先进技术反哺自身，而不是将其视作娱乐工具[12-13]。
5小结
伴随科学技术的不断进步，VR技术正逐渐趋于成熟。其在药学教育中的合理运用，能够帮助学生在虚拟环境下得到亲自操作的乐趣。虚拟实验环境下，有效避免了资源消耗，同时具备可重复性及修改性，利于学生的实践展开。如虚拟下的核酸琼脂糖凝胶电泳实验，可有效避免EB直接触及皮肤所致的致癌风险；虚拟下的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验，可有效避免操作失误下所致的灌胶液泄漏风险；虚拟下的动物组织RNA提取实验中，可有效避免操作不当所致的细胞裂解液溅出造成的伤害等。对于实验室中经常涉及的各类精密仪器、高分辨质谱仪、可分选的流式细胞仪、荧光定量PCR、倒置荧光显微镜、酶标仪等，甚至大到肉眼可见的各种细胞、细菌菌落，小到核酸、蛋白质大分子，学生都可在虚拟实验室中直观观察到。VR技术打破了传统实验下的抽象、微观性技术壁垒，是当下教育领域的一次重大突破。我们有理由相信，伴随未来VR技术的持续发展，在其辅助下，药学教育领域必将实现更大的飞跃，以更好地为祖国输送更多优秀药学人才，造福人民。
作者:贾琳 单位:辽宁省锦州医科大学附属第一医院药物临床试验机构