中心概况

 

福建师范大学生物技术与生物化工国家级虚拟仿真实验教学中心,是首批获教育部批准建设的国家级虚拟仿真实验教学中心,通过与北京东方仿真软件有限公司合作,以青霉素和啤酒生产工艺教学为核心,采用实时动态数据模拟技术、三维虚拟现实技术及网络技术,建成4个虚拟仿真实验教学平台:(1)现代分子育种虚拟仿真技术平台;(2)发酵过程工程虚拟仿真技术平台;(3)生物分离虚拟仿真技术平台;(4)“三废”处理技术虚拟仿真技术平台。 

现代分子育种虚拟仿真平台,利用数字化技术,以丰富的课程资源库形式进行呈现,包括DNA克隆、重组蛋白表达、蛋白印迹和药物高通量筛选四个技术平台。学员可以在虚拟仿真实验室中短时间内学习和掌握分子育种基本操作技能。 

发酵过程工程虚拟仿真技术平台,包括青霉素发酵和啤酒发酵两部分。青霉素发酵包括一级种子培养系统、二级种子培养系统、连消系统、补料系统和发酵培养系统。该仿真软件利用动态数学模型实时模拟真实生产过程,通过模拟青霉素生产工艺流程和工艺参数的调节,实现对装置生产条件或运行指标变化的操作训练,提高学生排除各种设备故障或工艺扰动、处理相关事故的能力。 

基于真实啤酒酿造工艺设备开发的啤酒工艺仿真实习软件,可实现在生产车间所进行的大部分操作,如开车操作、物料参数分析、温度、压力、流量的监控等。学生通过对软件的操作,既可以掌握啤酒发酵的必备知识,也可以独立完成整个工艺流程的实际操作,最终掌握啤酒生产的全过程。 

生物分离虚拟仿真技术平台,主要由板框过滤、膜分离、离子交换、溶媒萃取、结晶以及喷雾干燥等6个工艺平台组成,囊括了生物工程下游分离技术中常见的单元操作。该仿真技术平台能系统逼真地模拟工艺装置开、停车故障处理操作,全面培训学生对工艺装置的操作技能。 

“三废”处理技术虚拟仿真技术平台,主要由抗生素生产企业的废水处理、废气处理、废渣处理三个工艺平台组成。其中废水处理采用了混凝气浮加厌氧好氧活性污泥处理法,废气处理采用了选择性催化还原脱氮、湿法脱硫以及布袋除尘,废渣处理采用了回转窑焚烧炉焚烧工艺。该仿真技术平台可服务于教学的不同环节,软件形式多样化,可满足教学、实训实习的需要。  

此外,本实验教学中心还构建先进、高效、实用的数字化教学平台,实现多种方式接入互联网,极大提高教学管理效率。学生可远程登录仿真软件;也可通过手机扫描实验设备上的二维码,将真实的实验设备和网络教学资源进行结合;学生和教师均可随时查看学习记录、成绩报表、并可以进行在线答疑。本项目的建设将推动虚拟仿真实验教学向高水平、智能化方向更上一层楼,并将本中心打造成国内一流的虚拟仿真实验教学基地。 


 

 

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