天然藥物化學(xué)虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
一、開(kāi)發(fā)目的
天然藥物化學(xué)是中高等院校及本科學(xué)校所設(shè)中藥學(xué)、藥學(xué)、制藥工程等專業(yè)的必修或主要專業(yè)課程，其涵蓋的專業(yè)知識(shí)涉及藥物的研發(fā)、生產(chǎn)和監(jiān)督的各個(gè)環(huán)節(jié)，特別是在創(chuàng)新藥物分子的發(fā)現(xiàn)、中藥或民族藥物現(xiàn)代化等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。天然藥物化學(xué)是指運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)分成的一門實(shí)踐學(xué)科。應(yīng)用現(xiàn)代的科學(xué)理論與方法研究天然藥物中活性化學(xué)成分的提取分離、理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)鑒定以及結(jié)構(gòu)修飾、生物合成等地一門實(shí)踐性非常專業(yè)的學(xué)科。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是天然藥物化學(xué)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。隨著現(xiàn)代分離技術(shù)與結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在各方面都面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)手段極需完善。近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高速發(fā)展，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以仿真實(shí)驗(yàn)輔助常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開(kāi)展虛實(shí)結(jié)合，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，已成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)新趨勢(shì)。
二、系統(tǒng)概述
天然藥物化學(xué)虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是依托專業(yè)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特征而研發(fā)的一款虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)一個(gè)接近真實(shí)實(shí)驗(yàn)室所具有的儀器和工具，借助其軟件系統(tǒng)學(xué)生可完成預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)因?qū)W時(shí)和經(jīng)費(fèi)的限制，使天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目都得到了很好的拓展。豐富了天然藥物化學(xué)的新技能和新知識(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更為靈活，降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)效率，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性，學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作，并與教師或同學(xué)之間進(jìn)行交流，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情，思考實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題，深化對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，提高學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性。
天然藥物化學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包含提取技術(shù)與儀器、質(zhì)量評(píng)價(jià)方法、提取路線設(shè)計(jì)、考核測(cè)評(píng)等四大功能模塊，并提供后臺(tái)管理功能，包含管理員端和教師端，便于學(xué)校和教師對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行資源數(shù)據(jù)管理和教學(xué)過(guò)程管理。
?。ㄒ唬┫到y(tǒng)前臺(tái)
1、提取技術(shù)與儀器
此模塊包含藥材稱取、溶劑量取、溶液濾過(guò)、藥材提取、藥材分離等實(shí)驗(yàn)方法與相關(guān)儀器的使用。學(xué)生可通過(guò)此模塊進(jìn)行相關(guān)儀器的使用和實(shí)驗(yàn)提取的過(guò)程的練習(xí)，從而掌握提取技術(shù)和使用儀器的方法。
2、質(zhì)量評(píng)價(jià)方法
此模塊包含薄層色譜法、紙色譜法、各類天然藥物（生物堿類、黃酮類、蒽醌類、揮發(fā)油）鑒定檢識(shí)的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生可通過(guò)此模塊一鍵播放功能，查看實(shí)驗(yàn)的操作步驟，更加快速掌握正確的實(shí)驗(yàn)操方法。
3、提取路線設(shè)計(jì)
此模塊包含全部提取儀器或工具，學(xué)習(xí)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備的選擇，系統(tǒng)自動(dòng)提示選擇對(duì)錯(cuò)。學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)出具的流程架構(gòu)圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的正確填充，從而熟練掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)不同的提取流程，且無(wú)需使用任何耗材。
4、考核測(cè)評(píng)
此模塊包含藥材稱取、溶劑量取、溶液濾過(guò)、藥材提取、藥材濃縮、藥材分離、鑒定檢識(shí)等七項(xiàng)考核?？荚嚹Ｊ街邪磳?shí)驗(yàn)操作步驟的選擇計(jì)分，記錄學(xué)習(xí)成績(jī)，給出學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。
?。ǘ┫到y(tǒng)后臺(tái)
系統(tǒng)提供后臺(tái)管理功能，包含管理員端和教師端。管理員賬號(hào)可以進(jìn)行學(xué)院架構(gòu)管理集教師賬號(hào)管理。教師賬號(hào)可以進(jìn)行學(xué)生管理、實(shí)操考核管理等，根據(jù)每個(gè)教師的教學(xué)需求，進(jìn)行刪減增加編輯新建等學(xué)生管理功能和查看學(xué)生實(shí)操考核成績(jī)等。
三、系統(tǒng)配置
教師機(jī)配置要求：
操作系統(tǒng)：win7旗艦版/windows server 2008及以上64位
處理器：Inter(R) Core(TM) i5 CPU @ 2GHZ及以上
顯卡：GeForce GTX660（2G顯存）及以上
硬盤: 空閑50GB及以上
內(nèi)存: 8GB 及以上
驅(qū)動(dòng)程序：DirectX 11
學(xué)生機(jī)配置要求：
操作系統(tǒng)：Windows 7及以上64位
處理器：Inter(R) Core(TM) i5 CPU @ 2GHZ及以上
顯卡：GeForce GTX660（2G顯存）及以上
硬盤: 空閑50GB及以上
內(nèi)存: 8GB 及以上
驅(qū)動(dòng)程序：DirectX 11
