仿真技术在发酵工程教学中应用.docVIP

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 014035 2.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 Application of artificial technique in teaching of fermentation engineering Liang Ruifang1, Xu Long1, Weng Hongzhen1, Yuan Qian2 1. Baotou light industry vocational technical college, Baotou, 014035, China 2. Inner Mongolia agricultural university, Hohhot, 010018, China Abstract: Fermentation engineering with rich contents, covering a wide range and close connection with actual production, is the core of industrial biotechnology. With appllication of artificial technique in teaching of fermentation, this paper expound the basic idea of artificial technique combined with teaching of fermentation engineering, the advantages and disadvantages of application of artifical technique. Mode of simulation teaching was studied. Key words: artificial technique; fermentation engineering; teaching practice; educational reform 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]。 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