實驗簡介

《發(fā)酵工藝及設(shè)備》課程是生物科學(xué)類專業(yè)，特別是生物工程、生物技術(shù)專業(yè)的核心課程，也是生命科學(xué)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化尤為重要的課程，更是應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)必要的實踐環(huán)節(jié)。而“機械攪拌發(fā)酵罐安全生產(chǎn)與發(fā)酵產(chǎn)品工藝設(shè)計”是該課程的教學(xué)重難點之一。伴隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，掌握發(fā)酵罐基本原理及熟練操作，也是學(xué)校培養(yǎng)合格工程技術(shù)人才的需要。在傳統(tǒng)的發(fā)酵罐安全生產(chǎn)與發(fā)酵產(chǎn)品工藝設(shè)計教學(xué)中，因為發(fā)酵罐是一個完整的組裝體，學(xué)生只能觀察到發(fā)酵罐的外形，不能“形象生動”的把握發(fā)酵罐的各個零部件組成及功能；且在發(fā)酵實操過程中，一方面因為發(fā)酵罐成本高昂，生產(chǎn)現(xiàn)場存在高溫、高壓、強電和染菌等危險，導(dǎo)致教學(xué)過程主要是在教師的演示中完成，學(xué)生缺少操作的機會。基于以上原因，我們運用虛擬仿真技術(shù)，對發(fā)酵車間的安全生產(chǎn)、發(fā)酵罐構(gòu)造、操作訓(xùn)練及發(fā)酵產(chǎn)品的發(fā)酵工藝設(shè)計等內(nèi)容做成在線實境仿真實驗，幫助學(xué)生全面掌握發(fā)酵罐構(gòu)造及其原理，并通過在線實境場景體驗“安全第一”、通過虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場操作和模擬學(xué)生發(fā)酵產(chǎn)品設(shè)計工藝的生產(chǎn)結(jié)果。達到學(xué)生“知其然，又知其所以然”的目標。

設(shè)計原則

1.“能實不虛”，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的原則；

2.符合專業(yè)建設(shè)需求，學(xué)科發(fā)展需要，實踐教學(xué)需要原則；

3.滿足學(xué)生知識結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)需求，強化技能動手的需要的原則 ；

4.符合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才原則。

實驗?zāi)繕?/b>

（1）通過虛擬在線實景操作，熟練掌握發(fā)酵罐安全操作規(guī)范；

（2）通過虛擬在線實景操作，熟悉機械攪拌發(fā)酵罐構(gòu)造，并能掌握各部件的結(jié)

構(gòu)功能和進行簡單組裝；

（3）通過虛擬在線實景操作，熟練掌握發(fā)酵罐滅菌及發(fā)酵等工藝操作流程；

（4）能對給定的發(fā)酵產(chǎn)品進行關(guān)鍵發(fā)酵工藝虛擬設(shè)計并能在線虛擬生產(chǎn)結(jié)果；

（5）能解決發(fā)酵生產(chǎn)中的發(fā)酵工藝設(shè)計與發(fā)酵中遇到的工程問題。

實驗要求

（1）本實驗項目要求學(xué)生能夠獨立完成每個模塊的操作，通過運行不同的參數(shù)結(jié)果進行發(fā)酵生產(chǎn)過程分析，并完成實驗報告。

（2）實驗報告包括實驗名稱、實驗內(nèi)容（參數(shù)）、實驗結(jié)果（反饋）以及實驗總結(jié)（反思）。其中：①系統(tǒng)反饋的訓(xùn)練時間占總成績比例的30%；②發(fā)酵工藝設(shè)計與仿真模擬運行模塊為綜合實驗，其中的實驗反思占總成績比例的50%；③系統(tǒng)反饋的其他成績，占總成績比例的20%。

（3）通過實驗：學(xué)生應(yīng)掌握發(fā)酵罐安全生產(chǎn)知識，初步了解發(fā)酵罐各構(gòu)造特點及其功能，能夠熟練操作發(fā)酵罐并完成發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，學(xué)會解決發(fā)酵生產(chǎn)中的工藝設(shè)計，并通過不同設(shè)計不同類型發(fā)酵產(chǎn)品的發(fā)酵參數(shù)來虛擬發(fā)酵過程，掌握參數(shù)對發(fā)酵結(jié)果的影響。最終成果根據(jù)實驗報告對應(yīng)以上內(nèi)容的完成度進行評判。

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