“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)體系研究

摘要：“發(fā)酵工程”是生物制藥專業(yè)開設(shè)的一門實踐性較強(qiáng)的必修課程。發(fā)揮仿真實驗教學(xué)的鏈接作用，“理論—仿真—實操”的教學(xué)體系實現(xiàn)了理論與實踐的有機(jī)融合。教學(xué)成效分析顯示，該教學(xué)體系增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生對理論知識的理解能力和應(yīng)用實踐能力，促進(jìn)了課程目標(biāo)的達(dá)成。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程;虛擬仿真實驗;虛實結(jié)合;“理論—仿真—實操”教學(xué)體系

中圖分類號：G712" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1672-5727（2024）02-0081-06

一、引言

發(fā)酵工程是利用微生物的某些特定功能，采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)，作為生物工程的重要組成部分，在社會經(jīng)濟(jì)中的作用日益顯著^[1-3]。國內(nèi)諸多高等院校在生物工程、生物制藥等專業(yè)中開設(shè)“發(fā)酵工程”課程，并將其作為核心課程。“發(fā)酵工程”課程以“菌種選育→發(fā)酵生產(chǎn)→分離純化→產(chǎn)物”為主線^[4]，以傳統(tǒng)的微生物或動植物細(xì)胞發(fā)酵為例，結(jié)合生物學(xué)、工程學(xué)內(nèi)容，旨在幫助學(xué)生把握發(fā)酵工程相關(guān)原理，熟知發(fā)酵工業(yè)流程，熟練技術(shù)應(yīng)用，了解發(fā)酵工程相關(guān)前沿知識，樹立工程意識及經(jīng)濟(jì)觀念，提高實踐創(chuàng)新能力，從而提高應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的質(zhì)量。

然而，多數(shù)院校受實踐條件所限，只能以傳統(tǒng)教學(xué)模式（理論教學(xué)、線下實驗室實操教學(xué)）進(jìn)行授課^[5]。這種理論加實操的教學(xué)模式有利于學(xué)生加深對理論知識的理解及動手能力的提高。但是，基于發(fā)酵工程學(xué)科特點，傳統(tǒng)教學(xué)模式存在一定的局限性^[6-9]，限制了理論與實操相結(jié)合教學(xué)模式的教學(xué)效果。首先，教師在課堂講授工作原理復(fù)雜的工藝和設(shè)備時，如發(fā)酵罐系統(tǒng)等，只能對照教材進(jìn)行講解，學(xué)生難以運(yùn)用理論聯(lián)系實際的方法去解決操作過程中遇到的問題。這對提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)新性收效甚微。其次，理論教學(xué)之后直接實操，部分學(xué)生操作不熟練、不規(guī)范，極易造成設(shè)備損壞，甚至發(fā)生高溫蒸汽燙傷等情況，存在較高的安全風(fēng)險^[10]。再者，由于實驗設(shè)備和試驗場地匱乏、課時有限等因素，傳統(tǒng)發(fā)酵工程實驗通常以分散的單元操作或簡單的認(rèn)識實習(xí)來開展，學(xué)生很難系統(tǒng)了解發(fā)酵工藝的所有環(huán)節(jié)，無法實踐真實的發(fā)酵過程控制，實踐技能難以夯實。總之，“發(fā)酵工程”課程理論教學(xué)后直接進(jìn)行實驗操作，不能完全發(fā)揮出“理論指導(dǎo)實踐，實踐豐富理論”的作用，是提升教學(xué)效果的瓶頸所在。

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化和多媒體的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)逐漸進(jìn)入高校實驗課堂，其可操作性強(qiáng)、直觀性強(qiáng)、危險性小等特點，為實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了契機(jī)^[11-15]。為滿足當(dāng)前高校對大學(xué)生工程素質(zhì)教育的需求，進(jìn)一步提高“理論—實操”教學(xué)模式的教學(xué)效果，我校在課堂理論教學(xué)和實驗室實操教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)，充分發(fā)揮其鏈接作用，構(gòu)建“理論—仿真—實操”的教學(xué)體系。該教學(xué)體系破解了場地和學(xué)時的限制，規(guī)范了學(xué)生的操作，提升了實驗場地的安全系數(shù)，而且讓學(xué)生對發(fā)酵過程控制的認(rèn)識更為直觀，更容易理解與掌握發(fā)酵工程相關(guān)原理與技術(shù)。

二、“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)體系的構(gòu)建

發(fā)酵工程是整個生物工程的核心，是一門注重應(yīng)用實踐的工程學(xué)科。在“發(fā)酵工程”課程中，微生物的培養(yǎng)、發(fā)酵生產(chǎn)及發(fā)酵產(chǎn)物的提取精制等是重要內(nèi)容。但是，受時間、實驗場地、安全環(huán)保等條件的制約，學(xué)生難以系統(tǒng)掌握發(fā)酵工藝流程，實踐技能掌握不扎實，缺乏對發(fā)酵過程控制環(huán)節(jié)有效且真實的實踐，難以內(nèi)化運(yùn)用，也難以激發(fā)學(xué)生對發(fā)酵工程應(yīng)用探究的主動性^[16]。因此，我校以虛實結(jié)合的發(fā)酵工程實驗為主題，堅持“虛實結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實不虛”的原則，以“典型生物藥物——青霉素的生產(chǎn)線”為例，運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，發(fā)揮其鏈接作用，將虛擬仿真實驗與理論教學(xué)、實驗室實踐教學(xué)相結(jié)合，從教學(xué)模式設(shè)計、課程考核評價及教學(xué)成效分析三方面，構(gòu)建“理論—仿真—實操”的教學(xué)體系（見圖1）。

三、“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)模式的設(shè)計

“發(fā)酵工程”課程以發(fā)酵產(chǎn)品的典型生產(chǎn)過程為主線，以菌種選育和過程優(yōu)化放大為重點，旨在使學(xué)生具備從事發(fā)酵工業(yè)所需的菌種生產(chǎn)、設(shè)備使用和發(fā)酵過程控制等方面的理論知識和操作技術(shù)，強(qiáng)化無菌操作的意識，提高學(xué)生分析解決實際問題的能力。課程教學(xué)主要由課堂理論教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)和實驗室實操教學(xué)三部分組成。教學(xué)方法上，堅持案例教學(xué)，采用歸納法與演繹法相結(jié)合的方法。通過歸納法加深學(xué)生對基本概念的理解，提高分析解決問題的能力;通過演繹法，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

（一）理論教學(xué)

課堂理論教學(xué)選擇韋革宏主編的《發(fā)酵工程》（第二版）作為學(xué)生用教材。參考教材包括曹軍衛(wèi)主編的《微生物工程》、陳堅主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》等。教學(xué)內(nèi)容上突出生物制藥專業(yè)的特點，一方面，講述發(fā)酵工程學(xué)科的理論知識，另一方面，介紹典型產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)。理論講授時，教師鼓勵學(xué)生以典型案例分析形式參與理論講解，提高學(xué)生分析和解決問題的能力;教師組織參觀見習(xí)、師生座談會等活動拉近理論知識與具體對象、教與學(xué)之間的距離;學(xué)生通過自己查閱資料、制作PPT等方式培養(yǎng)學(xué)習(xí)熱情。

（二）虛擬仿真教學(xué)

虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容既包括發(fā)酵設(shè)備的結(jié)構(gòu)及功能，發(fā)酵工藝的基本流程等理論知識，也包括青霉素的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)單元和生產(chǎn)裝置的開車、停車和事故處理等實驗操作^[17]，同時還涵蓋了考核環(huán)節(jié)（線上基礎(chǔ)知識考核和實踐技能考核）。

發(fā)酵罐的內(nèi)部構(gòu)造、管道閥門設(shè)置等理論知識，皆可以3D模型呈現(xiàn)（見圖2），并輔以動畫、視頻等多媒體教學(xué)，使學(xué)生能更為直觀深刻地掌握相關(guān)理論知識。

虛擬仿真實驗教學(xué)以典型生物藥物——青霉素的生產(chǎn)線為工藝模板（見圖3），主要包括生物藥物發(fā)酵工藝中菌種選育、培養(yǎng)基的優(yōu)化、滅菌、發(fā)酵過程控制、分離純化等多道工序，質(zhì)量控制貫穿整個工藝過程。在虛擬仿真實驗中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生對操作過程的工藝參數(shù)比如溫度、PH值等進(jìn)行修改，從而觀察發(fā)酵過程中參數(shù)變化對發(fā)酵的影響^[18];也可以引導(dǎo)學(xué)生改造原有生產(chǎn)過程使其更符合客觀規(guī)律，實現(xiàn)發(fā)酵過程的優(yōu)化，提高生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)和社會效益。另外，在虛擬仿真實驗中，學(xué)生可以大膽嘗試，熟悉各儀器設(shè)備的構(gòu)造和使用方法;可以反復(fù)練習(xí)，規(guī)范自己的操作。這既消除了學(xué)生對大型儀器的陌生感、恐懼感^[19]，又能有效減少實驗室實操教學(xué)中安全隱患的發(fā)生。由于課時、資金等限制，實驗室實操難以為學(xué)生提供一個完整的發(fā)酵工藝過程操作教學(xué)及真實的發(fā)酵過程控制實踐體驗，虛擬仿真教學(xué)可以彌補(bǔ)這一點。因此，教師充分發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)的鏈接作用，生動直觀地加深學(xué)生對理論知識的理解，為實驗操作奠定扎實的理論基礎(chǔ);學(xué)生反復(fù)動手練習(xí)探索，為實操奠定良好的實踐基礎(chǔ)。學(xué)生通過虛實結(jié)合的實驗教學(xué)，深入掌握生物制藥生產(chǎn)工藝設(shè)計與過程控制的要點，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力及創(chuàng)新思維。

（三）實驗室實操教學(xué)

實驗室實操主要以小組的形式讓學(xué)生認(rèn)識發(fā)酵設(shè)備和進(jìn)行生物藥物發(fā)酵工藝的實踐操作。實驗是發(fā)酵工程知識從理論走向?qū)嵺`最基本也最重要的途徑。在實驗操作中，虛擬仿真實驗只能作為有益補(bǔ)充去輔助實驗室實操教學(xué)，切忌直接代替^[20-21]。實驗室實操教學(xué)包括利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實際操作前預(yù)習(xí)，課中參觀實體儀器認(rèn)知相關(guān)設(shè)備和青霉素發(fā)酵生產(chǎn)的操作實踐，課后學(xué)生可以通過虛擬仿真系統(tǒng)探索實操過程中發(fā)現(xiàn)的問題、驗證猜想。通過分組討論、問題引導(dǎo)等學(xué)習(xí)方式進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，學(xué)生掌握了基本技術(shù)原理、步驟，熟悉了發(fā)酵設(shè)備、操作系統(tǒng)，能有效減少實操時學(xué)生手忙腳亂現(xiàn)象的發(fā)生。參觀實體儀器，學(xué)生直接認(rèn)識發(fā)酵設(shè)備，消除學(xué)生的陌生感，將想象與現(xiàn)實聯(lián)系起來。實驗室實操包括菌種活化、種子制備、發(fā)酵罐的實罐滅菌、接種和發(fā)酵過程控制、產(chǎn)品分析和數(shù)據(jù)處理等，同時也涉及發(fā)酵罐、蒸汽發(fā)生器和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的自主操作^[22]。這些操作難以在虛擬仿真教學(xué)中讓學(xué)生獲得深刻體驗，只有在實際操作中才能培養(yǎng)學(xué)生安全嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕庾R，鍛煉學(xué)生的動手能力，獲得職業(yè)所需的技能。

（四）學(xué)時設(shè)置

以“青霉素的生產(chǎn)發(fā)酵”為例，“理論—仿真—實操”教學(xué)模式下“發(fā)酵工程”課程的學(xué)時設(shè)置劃分如下：理論講授2學(xué)時，虛擬仿真實驗4學(xué)時，實操4學(xué)時。采用虛擬仿真與實驗室實操“虛實結(jié)合”的教學(xué)手段，在分子、細(xì)胞和發(fā)酵罐三個層次上，以高強(qiáng)度、高轉(zhuǎn)化率、低成本、低污染為目標(biāo)，系統(tǒng)講授發(fā)酵工程原理與技術(shù)及其應(yīng)用。

理論教學(xué)、仿真訓(xùn)練和實際操作三者相結(jié)合的“理論—仿真—實操”教學(xué)模式，能取長補(bǔ)短^[23]。通過仿真教學(xué)的橋梁作用，促進(jìn)理論與實踐的融合。學(xué)生通過從理論到仿真再到實物操作的學(xué)習(xí)過程，既可掌握抗生素發(fā)酵的基本工藝流程和主要參數(shù)設(shè)置要求，也可獨(dú)立完成整個發(fā)酵工藝流程的操作。實物操作的過程中還可以進(jìn)一步檢驗理論，然后通過虛擬仿真系統(tǒng)再次模擬操作，鞏固所學(xué)，驗證猜想，啟發(fā)創(chuàng)新，從而幫助學(xué)生形成“理論?實踐”的發(fā)酵知識體系完整的認(rèn)知回路。不僅解決了因?qū)嶒炘O(shè)備和試驗場地匱乏導(dǎo)致的實操難問題，還通過反復(fù)的操作練習(xí)，最大程度地提高了學(xué)生理論知識水平和實踐技能^[24]。

四、“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)體系課程考核評價

以“青霉素的生產(chǎn)發(fā)酵”為例，“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)采用了線上考核與線下考核相結(jié)合的評價方式，課程成績（總評成績）由平時成績（30%）、實驗成績（40%）、期末成績（30%）三部分組成，三部分都是百分制。平時成績參考作業(yè)、考勤、隨堂測試、課后拓展、小組討論等方面的完成情況;實驗成績包括線下實驗室實物操作技能考核（15%），實驗報告（10%），虛擬仿真在線考核（15%）;期末考試以閉卷考試的方式進(jìn)行，主要考查學(xué)生對發(fā)酵工藝的基本原理及相關(guān)技術(shù)要點的掌握程度。

線上考核主要是通過虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行。虛擬仿真實驗過程設(shè)置了三個考核模塊：一是基礎(chǔ)知識，考查學(xué)生對于發(fā)酵基礎(chǔ)知識的掌握情況;二是操作流程，考查學(xué)生對整個工藝的掌握情況;三是仿真實驗過程中參數(shù)的控制，考查學(xué)生對于整體實驗的控制。虛擬仿真實驗中，教師可以對每個學(xué)生的操作情況進(jìn)行跟蹤、記錄，并做出評判、打出分?jǐn)?shù)。學(xué)生則可以主動分析原因，找出問題所在，反復(fù)動手修正，通過自己的努力，得到滿意的成績^[25]。這可以促使學(xué)生掌握青霉素發(fā)酵生產(chǎn)所有的工藝流程、主要參數(shù)設(shè)置，能獨(dú)立完成整體實驗內(nèi)容，更加清晰地掌握青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)整體流程。線下考核則包括實驗室實物操作、實驗報告及期末考試。

五、“發(fā)酵工程”課程“理論—仿真—實操”教學(xué)模式成效分析

本文以虛實結(jié)合為主題，圍繞“青霉素的發(fā)酵工藝”，發(fā)揮仿真實驗教學(xué)的鏈接作用，構(gòu)建“理論—仿真—實操”的教學(xué)體系，實現(xiàn)了理論與實踐的有機(jī)融合。教學(xué)成效分析顯示，該教學(xué)體系增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高了學(xué)生對理論知識的理解能力和應(yīng)用實踐能力，促進(jìn)了課程目標(biāo)的達(dá)成。

（一）課程目標(biāo)達(dá)成度

選取德州學(xué)院醫(yī)藥與護(hù)理學(xué)院采用傳統(tǒng)模式教學(xué)的2018級生物制藥專業(yè)一班的全部學(xué)生（共30名）為對照組，采用“理論—仿真—實操”模式教學(xué)的2019級生物制藥專業(yè)一班的全部學(xué)生（共30名）和2020級生物制藥專業(yè)一班的全部學(xué)生（共29名）為實驗組。兩組學(xué)生由同一位教師授課，總學(xué)時相同。課程結(jié)束一周后通過對學(xué)生進(jìn)行課程考核評價，完成課程目標(biāo)達(dá)成度的調(diào)查。

課程目標(biāo)達(dá)成度主要包括四個方面。課程目標(biāo)1是工程知識能力。通過對發(fā)酵工程知識的學(xué)習(xí)，識記并理解發(fā)酵工程的相關(guān)概念，可復(fù)述和總結(jié)發(fā)酵工程基本實驗研究的原理及操作技能。占總課程目標(biāo)權(quán)重的20%。課程目標(biāo)2是實際應(yīng)用能力。在建立了發(fā)酵工程知識體系、發(fā)酵工程研究方法體系的基礎(chǔ)上，能夠針對生產(chǎn)中遇到的發(fā)酵工程相關(guān)問題進(jìn)行有理有據(jù)的分析，從而獲得相應(yīng)解決方法。占總課程目標(biāo)權(quán)重的20%。課程目標(biāo)3是分析設(shè)計素養(yǎng)。學(xué)習(xí)完本課程后，學(xué)生能夠針對某個具體問題如利用發(fā)酵工程設(shè)計生產(chǎn)生物藥物制品，應(yīng)用所學(xué)知識嘗試技術(shù)路線和方案的設(shè)計。占總課程目標(biāo)權(quán)重的30%。課程目標(biāo)4是實驗技能。在虛擬仿真實驗和實驗室實物操作中，能夠根據(jù)前期設(shè)計的實驗方案，自主進(jìn)行實驗裝置的確認(rèn)和搭建，科學(xué)、安全地開展實驗，采集實驗數(shù)據(jù)。占總課程目標(biāo)權(quán)重的30%。課程目標(biāo)達(dá)成度=∑（分目標(biāo)達(dá)成度×權(quán)重），課程分目標(biāo)達(dá)成度=∑（考核方式的平均分/滿分×權(quán)重）。具體課程目標(biāo)達(dá)成度評價方法見表1。

發(fā)酵工程虛實結(jié)合實驗項目平臺建設(shè)以來，已完成了2個教學(xué)周期的實踐。在虛實結(jié)合的教學(xué)模式中，學(xué)生更愿意主動練習(xí)操作，思索在操作過程中遇到的問題，并多方嘗試找到解決辦法，從而學(xué)會總結(jié)并優(yōu)化操作。這不僅鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考、解決疑難問題的能力，而且使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更濃厚。教學(xué)成效分析顯示，與該課程采用傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)的2018級學(xué)生相比，“理論—仿真—實操”教學(xué)模式下的2019級、2020級學(xué)生在發(fā)酵知識相關(guān)理論和操作水平方面均有明顯的提高，實踐動手能力和工程應(yīng)用能力明顯提升，學(xué)生將專業(yè)理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的能力明顯增強(qiáng)，設(shè)備操作規(guī)范性也有提高。課程考核總評成績方面，2019級提高了8.2%，2020級提高了9.3%（見圖4水平軸“總評成績”）。課程目標(biāo)達(dá)成度方面，2019級提高了10%，2020級提高了13%（見圖5水平軸課程整體）。

（二）學(xué)生滿意度

基于虛實結(jié)合的“發(fā)酵工程”實驗課程，對我校2019級生物制藥專業(yè)的全體學(xué)生開展了發(fā)酵工程“理論—仿真—實操”教學(xué)模式滿意度調(diào)查。調(diào)查主要通過問卷的形式進(jìn)行，滿意程度共設(shè) 4 個等級：非常滿意、滿意、不滿意、非常不滿意。學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇，以此得到學(xué)生對于該實驗課程的總體反饋^[26]。

調(diào)查報告顯示，27.8%的學(xué)生對課程的難度表示非常滿意，72.2%的學(xué)生感到滿意。表明在“理論—仿真—實操”教學(xué)模式下，“發(fā)酵工程”課程知識更容易被學(xué)生理解接受，實物操作技能更容易被掌握。56.3%的學(xué)生認(rèn)為“理論—仿真—實操”虛實結(jié)合的發(fā)酵工程實驗對青霉素發(fā)酵生產(chǎn)過程的掌握非常有用，有43.8%的學(xué)生認(rèn)為比較有用，沒有學(xué)生認(rèn)為無用。“理論—仿真—實操”教學(xué)模式下，“發(fā)酵工程”課程教學(xué)內(nèi)容易于理解、更加有趣，且可操作性強(qiáng)，每個學(xué)生都有反復(fù)練習(xí)的機(jī)會，極大地提升了實驗參與度，出勤率上升。青霉素仿真軟件模擬實際生產(chǎn)的整個過程，學(xué)生在安全、逼真的操作環(huán)境下，全面了解生產(chǎn)裝置的操作和青霉素的生產(chǎn)過程。在實驗室實操教學(xué)中，學(xué)生既可以自己動手，又能看到直觀的操作結(jié)果，實驗主動性顯著提高。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，2019級生物制藥全體學(xué)生對該教學(xué)模式的滿意度極高，44%的學(xué)生對該教學(xué)模式感到非常滿意，56%學(xué)生感到滿意，沒有學(xué)生感到不滿意（見圖6），該教學(xué)體系得到了廣大學(xué)生的認(rèn)可。

六、結(jié)語

在發(fā)酵工程“理論—仿真—實操”教學(xué)體系中，虛擬仿真教學(xué)發(fā)揮鏈接作用，串聯(lián)理論學(xué)習(xí)與實踐操作，形成了“理論?實踐”的學(xué)習(xí)閉環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，調(diào)動了學(xué)生的積極性。構(gòu)建虛實結(jié)合實踐教學(xué)體系的關(guān)鍵在于虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，要與實際實驗條件相符合，確保真正實現(xiàn)“理論—仿真—實操”教學(xué)模式中各環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一，從而達(dá)到最佳教學(xué)效果，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1][4]李震彪.本科教學(xué)虛擬仿真實驗之思考[J].實驗技術(shù)與管理，2019（9）：5-7.

[2]祖強(qiáng)，魏永軍.國家級示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目申報策略探討[J].實驗技術(shù)與管理，2018（9）：236-238.

[3]遲明梅.項目教學(xué)法在“發(fā)酵工程”課程實踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2018（9）：99-100.

[5]倪芳，劉洋，熊強(qiáng)，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)酵工程實操與虛擬仿真中試實驗室平臺的建設(shè)與探索[J].微生物學(xué)通報，2020（11）：3725-3732.

[6]王啟要，張蕾蕾，常雅寧，等. 新工科背景下以 CDIO 理念為引領(lǐng)的虛擬仿真實驗教學(xué)探索與實踐[J].化工高等教育，2021（4）：114-119

[7][10][19]魯明波，劉亞豐，楊英，等.虛實結(jié)合的發(fā)酵工程實驗教學(xué)模式探索與實踐[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2019（6）：41-45.

[8] [11]黃宇琪，陳章寶，胡昌華.虛實結(jié)合促進(jìn)制藥工程實驗教學(xué)體系改革[J].藥學(xué)教育，2017（4）：59-62.

[9][12]張強(qiáng)，稽冶.發(fā)酵工程實驗課教學(xué)體系及內(nèi)容的改革與探索[J].釀酒科技，2020（11）：131-134.

[13]劉龍祥.“虛”“實”結(jié)合與自主設(shè)計在發(fā)酵工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代園藝，2020（21）：203-204.

[14]余龍江，魯明波.信息化背景下以學(xué)生為中心的教育改革與實踐[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2016（1）：8-12.

[15]張亞南，文福安.基于虛擬仿真實驗系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)研究[J].中國教育信息化，2018（6）：93-96.

[16]LI X Y， XUE M. Reformation and Reflection of the Experimental Course of Fermentation Engineering[J]. Journal of Chongqing University of Arts and Sciences （Natural Science Edition）， 2012（5）： 91-93.

[17][23][25]肖云，郭群.淺談青霉素仿真軟件在生物制藥專業(yè)中的應(yīng)用[J].科技展望，2014（16）：129.

[18][22][26]李其昌，班宜輝，徐舟影，等.“發(fā)酵工程原理與技術(shù)”混合式教學(xué)研究與實踐：以“抗生素發(fā)酵生產(chǎn)工藝與工程實踐”內(nèi)容為例[J].微生物學(xué)通報，2022（4）：1245-1254.

[20]劉亞豐，蘇莉，吳元喜，等.虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)原則與標(biāo)準(zhǔn)[J]，實驗技術(shù)與管理，2017（5）：8-10.

[21]唐富山，原凌燕，潘虹，等.對藥動學(xué)虛擬實驗教學(xué)的評價與思考[J].藥學(xué)教育，2018（3）：64-67.

[24]王建華.ERP仿真課程公開課教學(xué)方法改革探討[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2009（1）：171.

（責(zé)任編輯：任學(xué)甍）

Research on the Teaching System of \"Theory-Simulation-Practice\""for Fermentation Engineering Course

LI Na， ZHU Chao， WANG Xiao-yue， ZHENG Jian

（Dezhou University， Dezhou Shandong 253023， China）

Abstract： Fermentation engineering is a compulsory course with strong practicality for biopharmaceutical major. The teaching system of \"theory-simulation-practical\" plays the linking role of simulation experiment teaching and realizes the organic integration of theory and practice. The analysis of teaching effectiveness shows that the teaching system increases students' learning interest， improves students' understanding of theoretical knowledge and practical ability， and promotes the achievement of curriculum objectives.

Key words： fermentation engineering; virtual simulation experiment; combination of virtual and practicereal; \"theory-simulation-practice\"teaching system

作者簡介：李娜（1992—），女，碩士，德州學(xué)院醫(yī)藥與護(hù)理學(xué)院助教，研究方向為生物技術(shù);朱超（1983—），男，博士，德州學(xué)院醫(yī)藥與護(hù)理學(xué)院副教授，研究方向為生物制藥、藥物分析、中藥質(zhì)量控制;王曉玥（1992—），女，博士，德州學(xué)院醫(yī)藥與護(hù)理學(xué)院講師，研究方向為生物制藥、中藥資源與鑒定;鄭健（1992—），男，博士，德州學(xué)院醫(yī)藥與護(hù)理學(xué)院講師，研究方向為生物制藥、發(fā)酵工程。

基金項目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“生物制藥專業(yè)虛實結(jié)合實驗教學(xué)模式實踐”（編號：202102028010）;德州學(xué)院實驗技術(shù)項目“《發(fā)酵工程》虛實結(jié)合實驗項目的優(yōu)化與實踐”（編號：SYJS21005）