案例分享 | 药用菌物灵芝发酵生产虚拟仿真实验

背景与痛点

在国家“十四五”规划推动中医药现代化与产学研融合的背景下，中医药产业迎来黄金发展期，预计2025年市场规模将突破3万亿元。

然而，专业人才缺口超50万的现状暴露出传统实践教学的深层困境：一方面，灵芝发酵实验涉及高压灭菌（120℃、0.1MPa）和无菌接种等高危操作，安全隐患突出；另一方面，工业级发酵罐单台购置成本超百万元，院校实训资源严重匮乏，尤其是多数基层院校因资金限制难以为学生提供充足实操机会。更棘手的是，传统课堂难以直观呈现菌丝生长、代谢产物积累等微观过程，学生仅能依赖抽象图表学习，操作熟练度提升缓慢。加之院校教学与企业生产需求脱节，毕业生往往需二次培训方能上岗，严重制约中医药产业升级进程。

技术突破：虚拟仿真重构实训范式

在此背景下，南京恒点信息技术有限公司与南京中医药大学共建药用菌物灵芝发酵生产虚拟仿真实验，其以虚拟仿真技术为核心，基于现实参数构建高精度3D发酵罐模型，还原工业级操作界面，动态模拟菌丝增殖、多糖合成等微观过程，实现“透视级”教学体验。学生可零风险完成高压灭菌、参数调节等操作。

项目内置理论讲解、案例分析、流程演练、人机互演、远程讨论等多种实践教学方式，同时支持智能讨论、智能考勤、智能录播等套件接入。

设计亮点：因地制宜、因材施教

针对该校南京校区、泰州校区同步运行管理的现状，并考虑药学、中药学、制药工程、生物制药（中外合作办学）等不同专业、不同层次学生接入项目的实际需求，该项目采用双平台搭建模式。学生可通过南京中医药大学校园网虚拟仿真建设平台接入，或在校外通过在线私有实验空间服务器模式的账号登录接入。双平台数据同步，支持平板端、PC端等多平台的互动，共同搭建具有开放性、扩展性、兼容性的项目运行平台。用户使用轻便化，无需下载安装应用，直接打开网页即可运行该虚拟仿真系统。多终端协同功能支持南京与泰州校区数据同步，打破地域限制。

本项目以智能AI技术为依托，对项目内置的自动考核功能、学生使用习惯、教师考核、学生互评等多维度考核内容进行大数据分析，同时根据课前、课内、课后、考核等多阶段数据分析结果，为学生建立实时实训报告。学生可在线实时反馈项目使用效果，持续改进教学评价机制。

运用该系统开展教学，有利于调动学生参与实验教学的积极性和主动性，使学生在自主交互的虚拟环境中高效地完成实验，并从整体上加深学生对灵芝生物反应过程的认识，大大提升工科学生实践能力和增强创新创造能力，同时必将进一步提高相关课程的实践教学水平。

结语

恒点以虚拟仿真教育创新破解实践教学难题，将中医药的古老智慧与现代科技深度融合，激发青年学子的文化自信与创新思维，使教学成果直接转化为生产力，有效弥合产教鸿沟。未来，恒点计划拓展虚拟实验开发领域，并联合院校、药企共建虚拟仿真实训基地，打造覆盖全产业链的校企合作、产教融合生态，为“健康中国”战略注入创新动能。