植物細胞規模化生產及產物分析虛擬仿真實驗教學項目是東北林業大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：植物細胞規模化生產及產物分析虛擬仿真實驗教學項目
- 建設院校： 東北林業大學
- 課程負責人： 李玉花
- 授課教師：滕春波、宋興舜、齊鳳慧、吳昊
課程簡介,課程目標,
課程簡介
利用植物細胞規模化生產藥用活性物質是可造福人類、有遠大套用前景的細胞工程方向之一。本項目將自主研發的“人參規模化培養生物反應器系統”轉化教學，通過虛擬仿真形式整合工化生產、活性產物提取與檢測分析系統,不僅全景展示工廠化生產過程，而且通過科學設計，虛實結合,能動性人機互動操作，很好解決教學中學生接觸不到、不易掌握的內容,讓學生快速熟悉第一線生產知識和分析技術 ,有效培養學生實踐動手和創新創業能力。
課程目標
隨著“慕課”、“線上課程”等數位化技術廣泛套用於教學，採取虛擬仿真方式指導學生掌握難於直接操作的工廠實踐部分成為完善生物類學生動手能力培養的快速有效途徑。植物細胞規模化生產可以優質、快速、大量獲得高價值植物次生代謝產物。但是細胞規模化生產過程中涉及規模化培養、代謝產物分離及檢測等多個步驟，周期長、耗材昂貴，不適合作為學生實際操作內容，往往只能作為企業生產參觀目標。本項目組在原有教學資源基礎上，將教師科研和產業化成果轉化教學，開發植物細胞規模化生產虛擬仿真實驗系統，通過3D模擬，將生產相關內容、生產流程、分析檢測設備使用整合在一起成為 虛擬“工廠”教學實習系統，向學生以及社會提供模組化、標準化教學資源，解決了產業化學習中“易看難動手”的缺點。本虛擬仿真實驗系統具體實驗目的如下:
(1)植物細胞規模化生產虛擬仿真實驗系統通過虛實結合，使學生在虛擬條件下熟練掌握工廠化生產、檢驗實驗技能，對於學生掌握工廠實踐流程和關鍵環節，提高學生學習興趣，鍛鍊實踐創新能力、促進人才培養。
(2)大型儀器設備(如生物反應器系統、高效液相色譜儀、雷射共聚焦顯微鏡等)為本實驗必需，但數量有限、價格昂貴、易損易壞、維修費用高。在實際實驗中，無法做到每個學生多次親手操作。學生通過本虛擬仿真系統，可不受時空限制地學習設備原理、用途和操作規範，進而在現場觀摩及後續實際操作時熟練套用，解訣了“只能看不能做、做了只能摸-下”的問題，增強了大型教育設施的有效利用率和貢獻率。
(3)產業化生產中包含高壓氣流操作、蒸汽操作、高濃度酒精蒸汽操作等危險操作內容， 需要嚴格遵守操作流程才能保證安全生產。學生通過本系統可熟練模擬規範化操作環節，規避影響安全的危險操作，對實際安全操作和以後工作實踐幫助極大。
