食品检验（仪器分析法）

虚拟仿真实训平台v1.0

一、研制背景

随着生活水平的显著提高，人民可选择的食品种类越来越多，在各种利益的诱惑下，各种人为的因素影响了原本健康安全的食物，各类食品安全问题层出不穷，社会对食品安全问题的关注程度越来越高。在这样的环境下，社会对食品检验的科学技术的要求水涨船高，推动着食品检测技术不断发展和完善，对熟悉并掌握食品检测技术的人才需求也是越来越多。目前，食品检测大多依赖仪器分析手段，然而大型分析仪器的精密、昂贵、使用和维护费用高等问题使实际培训效果存在不足。利用模拟仿真实验软件构建仿真平台，多种多样的食品检验项目、逼真生动的实验现象将为每位同学提供一个高仿真模拟度的、高交互的、全程参与的、可提供实时信息反馈和操作指导的、虚拟的仿真模拟操作平台。学生通过在本平台上的操作练习，熟悉食品检验原理，掌握食品检验操作、了解仪器使用方法，为进行实际工作奠定良好基础。

二、软件简介

针对食品检验实验的仿真需求，根据实验基本原理和实验基准数据对其程序设计原理和流程框图进行了模拟，基于 virtools 平台进行了程序开发，并实现了和 3D 仿真实验装置数据交互。

本软件为白酒、黄酒中杂醇油的测定、原料乳与乳制品中三聚氰胺的检测、肉制品中亚硝酸盐类的测定、茶叶中茶多酚的测定、鲜奶中铁含量的测定、食品中铅的测定共六个虚拟实验，涉及到紫外可见分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪、原子吸收（石墨炉和火焰法）等大型仪器的操作，其内容涵盖了仪器内部结构及外部结构的展示，仪器操作，样品预处理，工作站操作及数据处理，实现了实验操作步骤提示，实时计时，错误扣分，跟踪记录等功能。本虚拟实验室具备了多感知性、沉浸感、交互性、真实性的特点，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器操作设备。

 三、软件特色

1.实验仪器逼真多样

软件包含多种常用大型分析仪器，以现实实验仪器为基础进行建模，并做了进一步的改进和提高，优化细节，清晰直观。

2.严谨的实验原理模拟

实验不只需要逼真的外形，还需要真实的灵魂。模拟原理的程序是重要的，也是最艰难的。在付出了无数日夜的劳动后，严谨扎实的模拟主程序计算出了正确的数字。整款软件成为了真正的模拟实验室，达到了我们的期望。

3.简单易上手的操作

动画人物解说，详细地步骤提示，使学生循序渐进的掌握实验步骤及原理。

计时操作、 实验分数及数据记录的保存可以使教师全面的了解学生对于实验的预习情况。 合理的布局和漂亮实用的操作按钮，让在实验室做实验的人们感到容易操作并且十分舒服。

4.功能完备

本软件充分运用了虚拟现实三大基本技术中的三维计算机图形学技术，实现了工作站实时出二维三维谱图。虚拟现实的可视化界面技术，可以让使用者在建立的虚拟环境中全方位观察三维谱图模型。

5.功能强大的在线、离线工作站：

可以调节实验参数，模拟实验出图，绘制标准曲线，上传数据，载入数据，进行实时的数据分析，能与实际实验高度符合。

6.zLims 系统无缝连接

学生完成虚拟实验后，综合评价系统就会自动生成对应其学号的虚拟实验报告，教师可以以教师的身份登录系统查看实验报告，报告中会给出学生对应的实验信息（如下图）。网络虚拟实验室的建立，可以解决学生实验时间空间受限等诸多问题，对于提高使用者的实验操作能力具有非常重要的意义。

该软件采取模块化设计，每个实验为一独立模块。网络版在单机版基础上增加了开放功能。参数及模型可后台调整。学生模拟情况可随时掌握。

四、各模块功能简介