一、建立生物技术虚拟仿真实验教学中心的必要性
    1、虚拟实验教学是生物工程和生物制药专业的发展的迫切要求
    时代发展对需要高水平的设计性虚拟仿真实验，是学生快速地获取知识并进行技能培训的有效途径之一。随着生命科学与技术的快速发展，高新技术和自主创新科研成果不断涌现，为学生快速有效地吸收知识和高、精、尖技能的培训提供了可能，传统的实体性实验教学环节和内容以及环境条件很难赶上新技术、新方法的发展。
实践教学是激发学生探索欲望，培养学生实践能力和创新精神的必要途径。生物工程与制药工程均是实践性很强的应用学科，由于学科的自身特点，在实验教学工作中往往存在一些困难，如：部分实验项目开设成本过高，而实验运行经费有限；部分仪器设备价值较高，台套数有限，难以保证每人都有机会实际操作，这些问题都给我们开设相关实验带来了一定的困难，也很大程度限制了学生对这部分知识的掌握和能力的养成。同时由于生物与制药工程面向的食品药品企业对于卫生、环境及安全性要求颇高，故接纳大量学生实习的积极性不高，从而导致生物与制药工程类专业学生实习实践的困难。
    虚拟仿真平台为大型工业化设备的培训提供了一条有效的途径。对于生命科学与技术工程化训练要求，硬件投入一般费用较高，场地要求比较严格（如GMP、生物安全等），一般很难在实验室开展实验训练，导致学生工程技能的训练难以满足企业需求。
    生物安全和环境安全限制了相关本科实验教学的开展，虚拟仿真实验教学平台恰好可以弥补实体实验教学的不足。对于一些不常见、危险性大如强酸强碱高腐蚀性，放射性同位素标记实验等要求条件苟刻的实验，学生通常没有机会进行，因而学生对这类知识的掌握相对薄弱和欠缺。实验动物、试剂、仪器检修等使得实验教学成本节节攀升，居高不下，因此，要求实验教学既要提高教学水平又不能过分提高教学成本。
虚拟现实技术的出现和应用为上述问题的解决提供了一条新的思路。通过虚拟仿真实验教学资源的建设，不但能够让学生不必进入实验室进行实际操作，就能达到一定的学习效果，而且这种虚实结合、相互辅助的实验教学形式能够激发学生的学习兴趣，有效提升实验教学质量。
    2、虚拟教学是切实提升学生实践和创新能力的重要途径
    一个高水平的实验教学平台，以及与其相配套的实验教学体系是提高实验教学质量，提升学生动手实践能力和创新能力的必要条件。目前生物工程学院的生物工程类专业相关的基础实验课程已经全部独立设课，实验学时能够得到保证，实验室条件以及仪器设备的精良度、台套数等也比较理想。但部分课程的实验教学内容还不太合理，一些课程的演示性、验证性实验项目比重仍然较大，严重制约了学生能力和素质的培养。
    通过虚拟仿真实验教学中心的建设，将部分单纯演示性、验证性的实验教学内容以学生开展虚拟实验为主；基本技能训练和基础实验项目以虚拟实验辅助实体实验的开展，压缩实体实验室中有关实验原理、实验步骤、仪器设备使用、注意事项等的讲授时间，进一步节约有限的实验学时，将更多的时间给学生动手实践，节省下来的学时可以用来开设一些综合性、设计性实验和研究性实验。
    开放式实验教学需要为学生提供标准化的虚拟仿真实验操作平台作为练习的工具，科研能力的训练需要设计性的虚拟仿真平台和综合设计实验项目。教学条件的限制要求整合虚拟仿真实验进行弥补和完善。生命结构和功能的实时、微观、动态过程等特征是目前的技术手段和实验技能难以全面、精细地实现，只能借助虚拟仿真展现给学生。其次，生命科学仪器昂贵，通过虚拟仿真实验，可以有效地进行技术培训。
    同时，通过典型生物与制药工程产品生产过程虚拟仿真软件的开发与应用，满足生物工程类专业学生实习的需要；结合蛋白质结构模拟及流程模拟等虚拟仿真软件的应用，从而使学生的实践能力和创新能力提升一个到新的台阶。
    生物技术虚拟仿真实验中心是在生物工程实验中心的基础上创建的，目前设置生命科学信息技术中心，中心现有服务器一台、高性能计算机60台，承担了各专业相关的实验教学任务。虚拟中心秉承“实体为主、虚拟为辅、虚实互补、多元协作”的原则，目前整合了现有虚拟仿真实验课程，还将整合理论课程的多媒体教学，以及整合互联网中与虚拟仿真教学相关的资源。虚-实结合的实验教学中心架构如图1 所示。
二、建设目标
    坚持“资源共享、持续发展”的指导思想，以提高学生的创新意识和创新能力为宗旨，以“实体为主、虚拟为辅、虚实互补、多元协作”为原则，以虚拟仿真实验教学平台的健全为核心，以虚拟仿真实验教学资源建设为重点，通过5年时间，努力把生物技术虚拟仿真实验教学中心建设成为一个特色鲜明、示范辐射效应显著的虚拟仿真实验教学示范中心。
三、建设思路
    1. 大力开发虚拟仿真实验教学资源
    围绕学生实践能力和创新能力的培养，结合生物工程与制药工程实验教学的特点，充分利用学科优势，通过校企合作等多种形式，大力建设和整合信息化实验教学资源，重点建设一批实体实验很难开展、或开设成本较高、或实验资源稀缺、或对环境污染较大的虚拟仿真实验教学资源，并与实体实验教学资源配合，做到虚实结合、相互辅助，不断扩展实验教学内容，激发学生学习兴趣，提高实验教学质量。
    2. 逐步完善虚拟仿真实验教学平台
    硬件条件：强化虚拟仿真实验室的内涵建设，增加实验室数量和信息化设备的台套数，购置先进的虚拟实验研发设备（含软件），改善虚拟仿真实验室的运行环境。
    软件条件：进一步完善中心现有的网络虚拟实验教学平台，增强平台的功能、改进平台的管理手段，提高平台运行的稳定性和安全性。将平台建设成为一个开放式的、扩展性良好、兼容性强、操作人性化的网络共享平台。满足淮南师范学院多学科、多专业的虚拟仿真实验教学的需求，实现校内外实验教学资源的共享，探索校企共建的新模式。
    3. 强化实验队伍建设
    通过引进具有较强工程背景的高水平教师、聘请合作企业技术骨干为兼职人员、选派教师到企业接受相关技术培训等途径，逐步建立一支学术水平高、教风优良、虚拟仿真实验研发实力强、虚拟仿真实验教学水平高的实验队伍。
    4. 重视管理体制、保障措施的建设
    学院成立虚拟仿真实验教学中心建设工作领导小组，建立和完善中心运行机制。中心围绕提高学生实践能力和创新能力这一目标，强化实验教学体系改革，制定基于虚拟和实体实验室协同的实验教学项目实施流程，建立健全实验教学效果考核、评价和反馈机制。