發(fā)酵罐是化學工程與生物技術(shù)專業(yè)中不可或缺的核心設備?？茖W技術(shù)的發(fā)展就像一柄雙刃劍，既對掌握專業(yè)技術(shù)、技能的人才培養(yǎng)提出了更高的要求，新技術(shù)的出現(xiàn)與應用凸顯人才供不應求的問題，也為相關(guān)專業(yè)教學提供了全新的工具。

如何確保發(fā)酵罐的安全生產(chǎn)和優(yōu)化發(fā)酵產(chǎn)品工藝，為這一專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才，一直是行業(yè)發(fā)展的重點課題。恒點結(jié)合最新的虛擬仿真技術(shù)，為新技術(shù)條件下的人才培養(yǎng)挑戰(zhàn)提供了創(chuàng)新的解決方案。

面臨的挑戰(zhàn)

在化學工程和生物技術(shù)領域，機械攪拌發(fā)酵罐是實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)酵的核心設備。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，如何利用新技術(shù)提升發(fā)酵罐生產(chǎn)的安全性和工藝設計的優(yōu)化程度，并高效率高質(zhì)量培養(yǎng)掌握新技術(shù)的高薪人才，成為行業(yè)熱點。

傳統(tǒng)的教學模式，重視理論灌輸，而輕視實驗操作。大規(guī)模發(fā)酵設備投入與使用有一定的成本，并且存在一定的安全隱患；其發(fā)酵各個環(huán)節(jié)的條件要求較高，實驗具有一定難度；發(fā)酵具有一定的周期，這注定實驗過程較為漫長，對教學進度存在不利影響。

教育者和產(chǎn)業(yè)界特別關(guān)注如何在安全環(huán)境中，讓學生掌握實際操作技能，并解決工程問題。

虛擬仿真技術(shù)提供了創(chuàng)新解決方案，允許學生在虛擬環(huán)境中學習，模擬實際操作，提高教學效率和安全性。它還涉及安全生產(chǎn)規(guī)程、設備維護和緊急響應，推動利用新技術(shù)提升安全標準。

研究者開始嘗試利用人工智能和大數(shù)據(jù)優(yōu)化流程，提升效率和質(zhì)量，并以全新的虛擬仿真技術(shù)打造虛擬實驗，讓學生進行工藝設計和生產(chǎn)模擬，深入理解設計影響。隨著新工科教育的推進，高校需要構(gòu)建實踐教學體系，利用虛擬仿真技術(shù)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才，解決教育熱點問題。

為了應對實際操作中的挑戰(zhàn)，恒點采用了先進的虛擬仿真技術(shù)，為學生和專業(yè)人員提供了一個全新的在線實境仿真實驗解決方案。

解決方案詳解

安全生產(chǎn)培訓

虛擬仿真操作是這一解決方案的核心，通過以虛助實的方式，以真實數(shù)據(jù)和模擬場景為基礎的虛擬仿真實驗，可以在較為安全的環(huán)境下，讓學生體驗沉浸式互動式的高仿真操作。這種模擬涵蓋了發(fā)酵罐的各個方面，從基礎操作到復雜的維護流程。此外，系統(tǒng)還模擬了各種緊急情況，如設備故障或操作失誤，以此來培養(yǎng)學生的應急處理能力，確保他們在面對實際操作中的緊急情況時能夠迅速有效地應對。

在工藝設計方面，虛擬仿真技術(shù)通過參數(shù)優(yōu)化模擬，讓學生能夠看到不同參數(shù)調(diào)整對發(fā)酵過程的具體影響。這不僅幫助學生理解工藝優(yōu)化的重要性，還提高了他們對生產(chǎn)流程的控制能力。同時，工藝流程的可視化功能將復雜的流程以直觀的方式展現(xiàn)出來，使得學生能夠更容易地理解每個步驟的作用和目的。

恒點的設計亮點在于其“個性化學習路徑”和“互動式學習體驗”。平臺根據(jù)每個學員的學習能力和進度，提供個性化的學習路徑，確保每個學生都能按照自己的節(jié)奏學習。同時，通過互動式操作和即時反饋，平臺提高了學員的學習興趣和效果，使學習過程更加生動有趣。

為了將這種因地制宜、因人而異的教學方法發(fā)揚光大，恒點開發(fā)了XR交互-資源開發(fā)編輯器VRC-Editor。這是一款用于虛擬現(xiàn)實增強內(nèi)容制作的開發(fā)工具，其基于零編程、流程化、模塊化的使用理念，降低了使用門檻，允許教師在不依賴技術(shù)人員的情況下，針對本校、本專業(yè)和學生的具體實際情況，為實訓室與實訓基地開發(fā)配套課程。

VRC-Editor能夠精準模擬材質(zhì)、環(huán)境、光線，并以高度仿真的物理引擎運行驅(qū)動。其兼容主流硬件設備，能夠在多種VR頭戴顯示設備、PC、手機、平板等設備上進行多人協(xié)同交互式操作，允許協(xié)同編輯、共同創(chuàng)作，為優(yōu)質(zhì)虛擬仿真資源的建設與共享提供了低成本、高效率、系統(tǒng)化的解決方案。

結(jié)語

恒點通過與學校進行校企合作，以其創(chuàng)新的虛擬仿真實驗和實訓課程，不僅提高了學生的安全生產(chǎn)意識，還優(yōu)化了發(fā)酵產(chǎn)品的工藝設計。我們致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實際操作技能的化學、生物工程人才，暢通人才、教育、科技的新質(zhì)生產(chǎn)力要素良性循環(huán)，為發(fā)酵技術(shù)行業(yè)的發(fā)展貢獻力量。