仿真实习实训平台

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、建设目标与定位

目标:面向化工与制药专业集群建设,包括青霉素发酵、均苯四甲酸二酐工艺、苯胺加氢还原工艺、苯胺精馏工艺、片剂生产、针剂生产等6条生产线的生产过程、涉及化工与制药的4个素材库等的化工与制药生产实训综合模拟平台建设。将校内生产实训模拟纳入课程体系,作为应用型人才实践应用能力培养、职业技能教育的有力手段,为实现与企业人才需求对接式提供有力保证。

定位:该生产实训模拟教学平台作为生产实习重要组成部分;作为配合理论案例和实践教学的重要手段;作为从实验设备到工业化大生产设备的过渡桥梁;作为职业技能教育和职业培训的重要工具,是化工与制药专业集群转型和制药工程专业综合改革试点项目中的重要建设内容,也是培养化工与制药专业技能人才的有效手段。

、建设内容

1规范化(GMP条件下)的药物制剂3D虚拟现实生产实习仿真软件

    此系统包括:片剂生产、针剂生产,并将有关药品生产管理规范(GMP)及岗位标准化操作(SOP)、药品生产过程质量控制以及车间管理等内容融入各生产操作中。

该系统软件采用三维虚拟工厂的形式展现,主要针对药物制剂生产的厂区、厂房和设备进行三维建模,将片剂、针剂的生产流程操作通过三维虚拟现实的形式表现,使学生熟悉片剂、针剂的生产过程,掌握操作要点,提高职业素养,辅助解决制药相关专业学员的工艺理论、实际操作培训。

2通用化工厂3D虚拟现实生产实习仿真软件

该系统包括两个工序:加氢还原工序、苯胺精馏工序。

该实训系统采用3D虚拟现实技术对化工厂的生产装置进行模拟,学生在操作的时候身临其境,对厂区的布置,设备的形体、方位认识更加形象、逼真。学生能够比较清晰地认识现场路径和设备操作细节,更加贴近真实地体验实际操作的感受。

通过实训,学生能加深对已学课程如化工原理、化学反应工程、化学工艺学、化工设计等的熟悉巩固,能更深入理解基础知识和应用之间的发展关系。此外,学生还可以学习安全应急所需的设备、工具、管线、仪表、操作、物理现象等,可以进行模拟装置安全事故现场处理方法,包括安全预案所涉及的消防水炮、灭火器、消防车、走廊、平台、栏杆、梯子、设备支撑框架、警示牌、设备基础等,这些在现有的课堂、实验室和一般下厂实习很难做到。

 3)青霉素发酵工艺仿真软件系统

此系统包括两个工段:青霉素发酵工艺仿真正常发酵、常见事故及故障排除;青霉素提取分离工艺仿真正常操作、常见事故及故障排除。

在发酵工艺过程中,模拟正常发酵的全过程,从孢子、种子的制备,灭菌培养,到发酵过程所需的物料、进料出料方式、pH值、溶氧浓度、残糖浓度、泡沫等方面进行操作,让学生将课本中理论知识与之有效的结合起来消化吸收。在青霉素提炼工艺中,从发酵液的预处理、萃取、分离、脱色、结晶、抽滤、干燥等多个环节进行模拟,期间涉及到众多的生化分离技术。通过学习,加深了学生对各种分离纯化技术的了解,配合生物制药学生工程实践能力的培养。

4建立均苯四甲酸二酐工艺仿真软件

均苯四甲酸二酐(PMDA)是有机合成工业的重要原料,也是发展新型化工材料和高附加值精细化工产品的基本原料,用途广泛。本软件模拟以四甲苯和空气中的氧为原料,经过氧化、水解、干燥、浓缩、脱水和升华六个生产工序,在催化剂的作用下生成均苯四甲酸二酐。

学生通过操作该系统可以熟悉化工生产主要生产工序,并实现对一个化工产品全流程操作的完整认识,如原料净化、动力配置、化学反应、单元操作,产品粗分离,产品精制、三废处理等。将化工专业中的课程化工原理单元操作、反应工程、分离工程、化学工艺学等串接起来,让学生体会课程之间的连接和课程理论在生产中的实现。

5生化分离工程素材库

此素材库从发酵液的预处理开始,用短片的形式分别将各种过滤技术及设备、各种细胞的破碎技术与设备、各种分离技术(萃取法、固相析出法、吸附分离法、凝胶层析法、离子交换法、亲和层析法、离心技术、膜分离技术、高效液相色谱技术)与设备形象生动的展现出来,通过学习,可以提高学生的生物制药工艺学核心课程的教学质量。

6)药物制剂工程技术与设备素材库

    此素材库从制药反应设备和制药专用设备入手,分别用短影片的形式详细介绍各种设备的特点和使用情况,及操作时的注意要点。针对制药反应设备,有反应釜分类和使用、导流筒的安装等,针对制药设备,分别从固体制剂的单元操作设备、片剂、胶囊剂、丸剂、注射剂、片剂包衣等所涉及到的设备进行详细介绍,通过学习,学生可以全面掌握四大制药剂型的生产设备的使用情况,既弥补了实验室设备与工业化生产设备的差距,有利于学生进入企业后上手快,能很快的融于企业。

7工业反应器素材库

     此素材库从化工反应设备入手,分别用短影片的形式详细介绍各种设备的特点和使用情况,及操作时的注意要点。该素材库包括反应器、容器密封、法兰、混合与乳化、专用反应器、均相反应器、气-液相反应器、气-固相反应器、流-固相反应器、理想流动反应器、生物反应器。

    该素材库重点为化学反应工程课程提供生动立体的动画设备、过程演示,弥补课堂中设备认识仅限图片形式,学生对于设备形体、管道对接、生产过程凭缺乏认识和全面理解。同时可为化工单元操作、化工原理课程设计、化工机械基础、化工工艺学、化工设计等课程提供相应素材,有助于提高学生工程设计中失实物认知和设计能力提高。

8)化工仪表及自动化在工业中的应用案例

 此素材库从化工仪表入手,分别用短影片的形式详细介绍各种仪表、阀门、自动控制系统的特点和使用情况及操作时的注意要点,还包括化工仪表及自动化系统在化学工业中的相关案例的应用。

化工专业学生普遍在仪表自控上训练不足,为了更好与现代化工大型连续自动化的发展接轨,学生需要更好的掌握相关知识,该素材库将为化工仪表及控制课程提供丰富案例介绍和工业生产应用实例,将工业企业中控制过程大量引入课堂,将显著提高该课程教学效果。同时为后续学生课程设计、毕业设计中工艺控制点、仪表处理、生产实习中仪表、阀门等的操作等提供设计、应用实例。

        实践实训内容

课程或实践实训项目名称

专业

学时

项目内容

1、药物制剂3D虚拟现实生产实习仿真软件

制药工程;制药工程(药物制剂方向);生物制药

32学时

GMPSOP培训;3D模拟片剂、针剂、注射用水、生产全过程

2、典型化工厂3D虚拟现实生产实习仿真软件

化学工程与工艺

32学时

3D模拟加氢还原工序、苯胺精馏工序过程

3、青霉素发酵工艺仿真软件

生物制药;制药工程;制药工程(药物制剂方向)

32学时

模拟青霉素的发酵、中间体的提取分离工艺过程及常见事故及故障排除

4、均苯四甲酸二酐工艺仿真软件

 

化学工程与工艺

24学时

模拟合成均苯四甲酸二酐,全面掌握化工主要的氧化、水解、干燥、浓缩、脱水、升华六大生产工序。

5、生化分离工程素材库_2.0

制药工程;制药工程(药物制剂方向);生物制药

应用于生物制药工艺学、生物制药设备与车间设计、专业课程设计课程教学中

130多种分离技术及设备的短片

6、药物制剂工程技术与设备素材库_2.0

制药工程;制药工程(药物制剂方向);生物制药

应用于制药(制剂)工艺学、制药(制剂)生物制药设备与车间设计、专业课程设计课程教学中

药物工业化大生产中涉及的近90种技术及设备短片

7、工业反应器素材库

化学工程与工艺

应用于化工单元操作、化工原理课程设计、化工机械基础、化学工艺学、化工设计等课程

包括各种反应器、容器密封、法兰等12多个动画演示

8、化工仪表及自动化在工业中的应用案例

 

化学工程与工艺

应用于化工仪表及控制、化工设计、化学工艺学、化工专业课程设计等课程

包括检测仪表、显示仪表、调节仪表、调节阀与执行阀、自动控制系统等工业应用案例40多个

 

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