生產(chǎn)型生物化工技術(shù)實訓(xùn)平臺開發(fā)范文

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1實訓(xùn)方案選擇和開發(fā)

在實踐教學(xué)中，學(xué)生在大一首先進(jìn)行化學(xué)與生物物料識用，對工廠生產(chǎn)過程缺乏系統(tǒng)了解，這需要在后面的生物化工綜合實訓(xùn)中加強(qiáng)實踐動手操作。“生物化工生產(chǎn)運行與操控”是為化工學(xué)院生物化工工藝專業(yè)配置的生產(chǎn)技術(shù)類專業(yè)課程，學(xué)習(xí)情境以典型生物化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、流程、裝置和生產(chǎn)操作技術(shù)等知識和技能組成。為此選擇學(xué)生在生活中的啤酒和化工中常用試劑乙醇的生產(chǎn)過程作為實訓(xùn)項目，這兩個項目不僅是生化過程的典型案例，而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)其生產(chǎn)過程的興趣。以淀粉為原料的酒精生產(chǎn)過程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、糊化、糖化、發(fā)酵、精餾等多個工序，操作空消、實消、發(fā)酵罐控制系統(tǒng)，精餾等。在啤酒的發(fā)酵過程中，學(xué)生能夠進(jìn)行低溫發(fā)酵，變溫控制、吸附過濾等操作，達(dá)到了以情境學(xué)習(xí)，項目實踐操作培養(yǎng)學(xué)生實際動手操作能力，加強(qiáng)了對理論知識的消化。

2工程化、職場化、生產(chǎn)型的工學(xué)結(jié)合實訓(xùn)平臺建設(shè)

2．1菌種擴(kuò)大培養(yǎng)按照無菌要求建設(shè)無菌操作室，緩沖更衣間、傳遞窗，采用消毒劑和紫外燈消毒，在無菌操作臺中進(jìn)行無菌操作。培養(yǎng)室配置了光照培養(yǎng)箱和恒溫震蕩培養(yǎng)箱，能夠進(jìn)行各類微生物培養(yǎng)。可開展微生物形態(tài)觀察、微生物計數(shù)、菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、菌種分離純化等實訓(xùn)。本系統(tǒng)除了空調(diào)凈化系統(tǒng)缺陷外，其他均按照生產(chǎn)實際建設(shè)。

2．2酒精生產(chǎn)線建設(shè)酒精生產(chǎn)線按照淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)工藝，如圖1所示，在發(fā)酵罐內(nèi)采用雙酶法進(jìn)行淀粉的糊化、糖化，配置兩級種子培養(yǎng)發(fā)酵罐，發(fā)酵結(jié)束后，對發(fā)酵液進(jìn)行過濾和精餾，通過精餾可獲得醫(yī)用酒精或工業(yè)酒精。此系統(tǒng)除了能夠滿足酒精發(fā)酵外，還配置空氣凈化系統(tǒng)、溶氧電極、pH電極、補(bǔ)料系統(tǒng)等，能夠進(jìn)行其他生化產(chǎn)品的好氧發(fā)酵。公用工程建設(shè)了一套空氣壓縮系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，能夠同時滿足整個實訓(xùn)室發(fā)酵罐系統(tǒng)需求。

2．3啤酒生產(chǎn)線建設(shè)啤酒生產(chǎn)裝置包括糖化鍋(煮沸鍋)、啤酒發(fā)酵罐、麥芽汁過濾系統(tǒng)、板框過濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)直接采用麥芽粉進(jìn)行糖化、過濾、麥汁煮沸、酒花添加、低溫發(fā)酵、過濾等操作，滿足啤酒釀造工藝要求，如圖2所示。啤酒發(fā)酵采用低溫發(fā)酵，設(shè)置主發(fā)酵溫度9～9．5℃(上限10℃，下限9℃)，主發(fā)酵結(jié)束后，以2℃/天的速度降溫至4℃，后保持24小時，2℃分4次降溫，每次0．5℃。最后以3小時/℃的速度將發(fā)酵罐降溫至1～1．5℃，保持此溫度3～5天(貯酒)后，最終獲得鮮啤酒。

3使用實效

3．1學(xué)生實訓(xùn)學(xué)生在該實訓(xùn)平臺中能夠進(jìn)行基礎(chǔ)的微生物功能與應(yīng)用實訓(xùn)、生物化工生產(chǎn)運行與操控綜合實訓(xùn)以及相關(guān)制藥專業(yè)生物化工技術(shù)綜合實訓(xùn)，學(xué)生能夠熟悉培養(yǎng)基配制、微生物培養(yǎng)、微生物純化、染色、形態(tài)觀察、計數(shù)等操作，在發(fā)酵系統(tǒng)方面，熟悉發(fā)酵過程工藝參數(shù)控制、生產(chǎn)工藝流程、公用工程。該實訓(xùn)平臺能夠滿足學(xué)生實訓(xùn)需要，學(xué)生職場化氛圍濃厚，普遍反應(yīng)較好。

3．2教師科研在該實訓(xùn)平臺基礎(chǔ)上，采用工學(xué)結(jié)合、校企合作模式，申請并建設(shè)了一個省級工程研發(fā)中心－江蘇省生物環(huán)境工程技術(shù)研究開發(fā)中心，在與精細(xì)化工綜合實訓(xùn)平臺共享的基礎(chǔ)上，成立了兩個科技服務(wù)團(tuán)隊，完成了近十項校企合作橫向課題，進(jìn)行了“生物生產(chǎn)運行與操控”課程改革，完成其精品課程建設(shè)。實訓(xùn)平臺為本專業(yè)教改和科研服務(wù)，所建設(shè)的儀器設(shè)備要能夠滿足教師進(jìn)行科研的需求，為教師進(jìn)行教學(xué)改革和進(jìn)行科研試驗提供物質(zhì)保障。同時，實訓(xùn)平臺為師資隊伍培養(yǎng)奠定了堅實的基石，特別是為“雙師”型教師培養(yǎng)提供了物質(zhì)保障。

4結(jié)語

從2009年至今，生物化工實訓(xùn)平臺通過不斷建設(shè)與完善，充分體現(xiàn)了工藝、設(shè)備、自控、安全、環(huán)保、操作等綜合技術(shù)，真正做到了工學(xué)結(jié)合，滿足了學(xué)生的實訓(xùn)實踐教學(xué)，學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)興趣得到較大的提高，同時也為教師的教學(xué)和科研創(chuàng)造了有利條件，為生物化工專業(yè)和制藥技術(shù)專業(yè)的發(fā)展提供了有力保障，提高了化工學(xué)院辦學(xué)條件，彰顯了化工辦學(xué)特色，提高了教學(xué)水平和質(zhì)量，為我院示范校建設(shè)起到了積極的作用。

作者：陳秀清沈發(fā)治單位：揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院