Проєктування та устаткування біотехнологічних виробництв
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія
Код дисципліни: 6.162.00.O.041
Кількість кредитів: 4.50
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Проєктування та устаткування біотехнологічних виробництв (курсовий проєкт)
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія
Код дисципліни: 6.162.00.O.042
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Лектор: доц. Кархут Андрій Ігорович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Інтегральна компетентність:
- Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов у біотехнології та біоінженерії, або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів біотехнології та біоінженерії.
Загальні компетентності:
- Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
Фахові компетентності:
- Здатність використовувати методології проектування виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення, проводити техніко-економічну оцінку виробництва, науково-технічних розробок.
- Здатність обирати і використовувати відповідне обладнання, інструменти та методи для реалізації та контролю процесів та виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
- Здатність складати технологічні схеми виробництв виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
- Здатність складати апаратурні схеми виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
Результати навчання: • знати методи розрахунків матеріальних та теплових балансів ферментації, визначення необхідних характеристик основного та допоміжного обладнання ферментації, обладнання для підготовки та стерилізації живильного середовища та аераційного повітря.
• знати принципи вибору обладнання для післяферментаційної обробки культуральних рідин та виділення цільових продуктів з біомасс та нативних розчинів, а саме фільтрувальної апаратури, обладнання для концентрування нативних розчинів, устаткування для рідинної та твердофазної екстракції, сушіння, кондиціонування та фасування продуктів біосинтезу.
• вміти проводити технологічні та теплові розрахунки основного та допоміжного обладнання ферментації та постферментаційних процесів.
• вміти розробляти апаратурно-технологічні схеми біотехнологічних виробництв.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: загальна біотехнологія (ч. 1 та 2), процеси та апарати біохімічної інженерії, процеси та апарати біотехнологічних виробництв, математичне моделювання мікробіологічних процесів.
Кореквізити: автоматизація та управління біотехнологічним виробництвом.
Короткий зміст навчальної програми: Виконання курсового проекту, оформлення пояснювальної записки та графічної частини. Підготовка до презентації та захисту курсового проекту. Курсовий проект має бути виконаний і оформлений як проектна розробка створена на основі лабораторної методики, що передбачає розробку чи моделювання нової технології та відповідного виробництва на її основі або експериментально-розрахункова наукова робота на основі експериментально дослідницької роботи в науковій групі, що включає огляд літературних даних, обробку експериментальних даних, виконані методики експериментів чи результати математичних розрахунків з використанням комп’ютерних програм, запропоноване технологічне вирішення роботи.
Опис: Курсова робота складається з розрахункової та графічної частини. Під час виконання розрахункової частини необхідно розв'язати наступні завдання:
- Скласти інтегральне стехіометричне рівняння та узгоджений з заданою потужністю матеріальний баланс ферментації та знайти об’єм та необхідну кількість ферментерів.
- Виконати тепловий розрахунок ферментера на придатність до використання у даному процесі.
- Визначити тип апаратури, марку та кількість для проведення відділення біомаси від нативного розчину.
- Визначити тип апаратури, марку та кількість для концентрування нативних розчинів, що містять цільові продукти.
- Визначити марку та кількість апаратів для сушіння.
Графічна частина складається з креслення основного апарату (ферментеру) та креслення принципової апаратурно-технологічної схеми процесу.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль за виконанням студентом кожного етапу курсової роботи здійснюється викладачем під час консультацій. Семестровий контроль під час виконання курсової роботи здійснюється у формі диференційованого заліку під час презентації та захисту курсової роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: • дотримання змісту та правильність виконання розрахунків та креслень -50 балів, використання сучасних літературних джерел – 5 балів, акуратність оформлення 5 балів.
• підсумковий контроль (40 балів, захист КП, залік): усна форма (40 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Процеси і апарати мікробіологічної та фармацевтичної промисловості / Ю.І. Сидоров, Р.Й. Влязло, В.П. Новіков, Львів: Інтелект-Захід, 2008. – 736 с.
2. Процеси і апарати хіміко-фармацевтичної промисловості / Ю.І. Сидоров, В.І. Чуєшов, В.П. Новіков, Вінниця: Нова книга, 2009. – 816 с.
3. Яворська Г. В., Ґудзь С. П., Гнатуш С. О. Промислова мікробіологія. Львів, вид. центр Львів. нац. ун-ту ім. І Франка, 2008. 256 с.
4. Engineering and Manufacturing for Biotechnology Series: Focus on Biotechnology / Hofman, M., Thonart, P. (Eds.) – Springer, 2001. – Vol. – 4496 p.
5. Стасевич М.В., Милянич А.О., Стрельников Л.С., Крутських Т.В., Бучкевич І.Р., Зайцев О.І., Гузьова І.О., Стрілець О.П., Гладух Є.В., Новіков В.П. – Львів: «Новий Світ – 2000», 2018. – 410 с.
6. Загальна (промислова) біотехнологія: навчальний посібник / М.Д. Мельничук, О.Л.Кляченко, В.В.Бородай, Ю.В.Коломієць. – Київ: ФОП Корзун Д.Ю., 2014. - 252 с.
7. Промышленная микробиология / под редакцией проф. Н.С. Егорова, М.: Высшая школа, 1989. – 688 с.
8. Чуешов В.И., Сичкарь А.А., Гладух Е.В., Костюк Г.В. та ін. – Винница: Нова книга, 2010. – 272 с.
9. Лещинская И. Б. Современная промышленная микробиология / Соросовский образовательный журнал. – 2000. – Т. 6, № 4. – С. 14.
10. Чуешов В.И., Мандрыка Л.А., Сичкарь А.А. и др. Основы проектирования производств в химико-фармацевтической и биотехнологической промышленности: Учеб. для студентов вузов. – Харьков, 2004.
11. Биотехнология (в восьми томах) / под редакцией Н.С. Егорова и В.Д Самуилова, М.: Высшая школа, 1987.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits
https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).