孔 宇，刘 宇，张艳英，李 华，孙书洪，亓树艳，姜 曼

(1 西安交通大学 生命科学与技术学院 陕西省生命科学实验教学示范中心，陕西 西安 710049;2 北京微瑞集智科技有限公司，北京 100000)

毛细管电泳技术是生化分析领域一种常见的分离分析方法，其原理是待分离物质因荷质比等理化性质不同，在毛细管内的直流电场中差速迁移而得到分离。与传统分离方法相比，毛细管电泳有着需样量小、效率高、分离周期短等优点，在生化分析领域有较强的应用优势，是生化类专业学生需要掌握的一项必要的技术。然而在实际教学过程中，因毛细管电泳仪价格昂贵、普及率低，操作难度高等因素的限制，实体实验很难开展，影响了学生实验技能的培养[1-2]。因此，开发毛细管电泳相关的虚拟仿真实验，可充分发挥虚拟仿真实验不受时间、空间限制，容错，低成本等优势[3-4]，可使学生近距离“接触”毛细管电泳仪，不受限制地学习仪器工作原理，掌握仪器操作技能，巩固理论课程知识，提升实验教学效果。

项目拟以生化分析实验中的氨基酸分离分析实验为背景，开发基于毛细管电泳技术的虚拟仿真实验，虚拟仿真实验项目中实验虚拟场景采用使用Maya和3DMax软件进行整体实验室3D建模；虚拟实验操作利用Unity3D平台进行三维操作设计[5]，通过Mysql进行数据收集和管理，最终建立基于B/S架构的毛细管电泳虚拟仿真实验系统，详细如下。

1 基于培养目标的毛细管电泳虚拟仿真实验内容设计及实现

氨基酸分离分析技能是“生化分析实验”中学生应掌握的核心内容之一，要求学生在掌握氨基酸的性质(如等电点、分子量、极性、官能团等)的基础上，学会利用常见分离分析方法完成混合氨基酸样本的分离分析。……