仿真技术在发酵工程教学中应用

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1、仿真技术在发酵工程教学中应用1.包头轻工职业技术学院生物工程系内蒙古包头0140352.内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩特010018摘要：发酵工程是一门内容丰富、涉及面广，并与生产实际紧密联系的一门课程，是工业生物技术的核心。通过仿真技术在发酵工程教学中的应用，阐述了仿真技术与发酵工程教学结合的基本思想，并通过实例阐明了仿真技术应用的优缺点，对仿真教学的方式进行了探讨。关键词：仿真技术；发酵工程；教学实践；教育改革ApplicationofartificialtechniqueinteachingoffermentationengineeringLiangRuifang1,XuL

2、ong1,WengHongzhen1,YuanQian21.Baotoulightindustryvocationaltechnicalcollege,Baotou,014035,China2.InnerMongoliaagriculturaluniversity,Hohhot,010018,ChinaAbstract:Fermentationengineeringwithrichcontents,coveringawiderangeandcloseconnectionwithactualproduction,isthecoreof11industrialbiotechnology.Witha

3、ppllicationofartificialtechniqueinteachingoffermentation,thispaperexpoundthebasicideaofartificialtechniquecombinedwithteachingoffermentationengineering,theadvantagesanddisadvantagesofapplicationofartificaltechnique.Modeofsimulationteachingwasstudied.Keywords:artificialtechnique;fermentationengineeri

4、ng;teachingpractice;educationalreform11从我国目前的教育发展现状及未来的发展需求来看，以信息化教育带动现代化教育已经成为教育改革的趋势。与此同时，如何推进实验、实训和教学模式的改革和创新，提高学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力，已经成为提高教育质量的关键，对职业教育更是重中之重。发酵工程是微生物、生物制药、生物工程、生物技术、食品等专业的重要基础课，课程内容丰富、涉及面宽，并且与生产实际紧密联系。为培养学生对发酵工程科学原理的理解与掌握，提高实验操作、科学研究及实际动手能力，需要在理论教学的基础上，向实验室小试、中试、生产性试验及工厂实践的方向发

5、展，而且很多教学内容都应将单元操作与生产紧密结合。从教育改革的需要出发，立足于发酵工程教学的特点，我系在发酵工程教学中引入了仿真技术，传统的教育模式得到改善，使得教与学的方式发生了根本性变化。1基本思想仿真技术在航天、航空、军事领域的应用具有悠久的历史，是设计的基本方法。随着现代科学技术的进步，尤其是计算机虚拟技术的发展，使仿真技术的应用领域和范围得到了迅速扩大，涵盖了社会的各个方面。随着现代教育技术的发展，仿真技术被引入到了实验教学中，称为仿真实验[1]。仿真技术综合集成了多个技术领域的知识，以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以各种物理效应设备和计算机为工具，利

6、用系统模型对设想的或实际的系统进行实验研究的一门综合性技术[2]。发酵工程在狭义上称为微生物工程，是在特定条件下通过人为控制，利用微生物或动植物细胞的生命活动而获得特定物质的技术过程，是现代生物技术的重要组成部分[3]。发酵工程主要包括上游工程，中游工程和下游工程三部分。其中优良菌株的选育，最适发酵条件的确定，营养物的准备等属于上游工程；最适发酵条件下，在发酵罐中大量培养细胞并生产代谢产物属于中游工程；从发酵液中分离和纯化产品属于下游工程。而下游工程技术又包括固液分离、细胞破壁、蛋白质纯化以及产品的包装处理等技术[4]。11若要利用电脑创造虚拟环境来模拟各种真实环境，并根据真实环境和实际操作情

7、况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行，把仿真技术和发酵工程教学完美结合起来，需要将发酵工程中各个研究对象共性的规律提炼出来，归纳为各个单元操作，并将这些单元操作按照发酵工艺过程整合为菌种、培养基、种子扩培、发酵过程控制、提取、精制及包装一条主线，开发出基于企业的虚拟仿真场景的实践教学软件或技能训练平台。不仅可以节省学校的资金投入，快速而高效率地提高学生技能实践的进度；还可以实现技能训练中与仿