生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探
第四章生物工厂设计概论1
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初步设计阶段的内容： 以大量的图、表和必要的文字说明完成的
(1)总论 (2)总平面布置及运输 (3)工艺设计 (4)土建工程设计 (5)给排水及污水处理工程设计 (6)采暖通风及空调系统工程设计
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(7)动力工程设计 (8)电气与照明工程设计 (9)仪表及自动控制工程设计 (10)安全卫生和环境保护工程设计 (11)工程概算 (12)有关附件 包括各种表格(如设备一览表、材料估算表等) 和图纸(如全厂总平面布置图，工艺流程图，车间平面布置图、 土建）
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施工图设计的工艺部分内容 1、设计文件：主要是施工说明书
⑴初设修改的理由和原因，主要内容的修改须报 请原来审批初设的机关批准后才能修改
⑵设备安装和验收标准及注意事项 ⑶管道安装和验收标准及注意事项 2、设计图纸 ⑴生产工艺系统详图
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⑵生产设备布置安装图、管道布置安装图比例1：50，1：
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6、环境保护：调查环境情况，预测项目对环境的影响，提出
环境保护和三废治理的初步方案
7、企业组织、劳动定员和人员培训
8、投资估算和资金筹措
(1)主体工程和配套工程投资估算；
(2)生产流动资金的估算；
(3)投资收益率和回收期；
(4)资金来源、筹措方式和贷款偿付方式
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内容、深度
以初步设计中的工艺设计为主、兼顾部分设备设计 设计范围以车间为主
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（四）工厂设计工作原则
1、以现代化建设为中心，为其服务
2、必须认真进行调查研究
生物工程工厂设计概论
绪论生物工程工厂设计概论：是一门以生物工艺学、生物制药学、ＧＭＰ和工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科，是在学生基本学完大学全部课程，扎实掌握基本理论、工程技能及专业理论、专业知识的基础上开设的。
其目的是培养学生具备生物工程工厂设计的工程能力和工程素质，结束毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。
工厂设计基本的任务：是要作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益和环境效益好的设计，为我国社会注意现代化建设服务。
工厂设计工作的内容包括参加建设项目的决策，编制各个阶段设计文件，配合施工和参加验收，进行总结的全过程。
第一章：基本建设程序一个新建项目从计划建设到建成投产，按照建设项目发展的内在联系和发展过程，建设程序一般要经历：建设前期、建设期和交付使用期三个阶段。
建设前期的工程程序：１、项目建议书２、可行性报告３、设计任务书４、初步设计５、总概算项目申请报告的主要内容：１、项目申请单位情况２、拟建项目情况３、建设用地及相关规划４、资源利用和能源耗用分析５、生态环境分析６、经济和社会效益分析７、建设与实施８、结论与建设９、有关附件可行性研究报告内容：１、总类２、根据经济预测、市场预测确定项目建设规模和产品方案３、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况４、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案５、工艺技术、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标６、主要单项工程、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估算７、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、ＧＭＰ等要求和采取的相应措施方案８、企业组织、劳动定员和人员培训设想９、建设工期和实施进度１０、投资估算和资金筹措１１、经济效益和社会效益评价１２、总论设计任务书：是一个指令性的文件，是确定基本建设项目，编制设计文件的主要依据。
第二章：厂址选择与工厂总平面设计厂址选择的总原则：第一：厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行。
生物工厂设计概论
生物工厂设计概论生物工厂是指利用生物技术和生物材料制造产品的工厂。
它是将生物学、化学、工程学和信息学等多学科的知识综合运用于生产过程中的一种新型工厂模式。
生物工厂的设计旨在实现可持续发展，提高生产效率，减少资源消耗和环境污染。
生物工厂的设计应从以下几个方面考虑：1.工艺流程设计：生物工厂的工艺流程应合理设计，确保生产过程的高效性和可控性。
在工艺设计中，应考虑原料的选择和预处理、反应器的设计和运行参数的优化等因素。
同时，还需要考虑生物工厂的规模和生产能力，以满足市场需求。
2.设备选择和布局：生物工厂的设备选择和布局应根据工艺流程的要求进行。
设备的选择应考虑其性能、可靠性和可持续性等因素，以提高生产效率和降低能耗。
设备的布局应合理安排，确保生产过程的顺利进行，减少物料和能源的浪费。
3.自动化和信息化：生物工厂的设计应充分考虑自动化和信息化技术的应用。
通过自动化技术，可以实现生产过程的智能化和自动化控制，提高生产效率和产品质量。
通过信息化技术，可以实现生产过程的实时监测和数据分析，提高生产过程的可控性和可追溯性。
4.能源利用和环境保护：生物工厂的设计应注重能源利用和环境保护。
在能源利用方面，应优化能源的利用效率，降低能源消耗。
在环境保护方面，应采取措施减少废水、废气和固体废物的排放，提高资源的循环利用率。
5.安全和卫生：生物工厂的设计应注重安全和卫生。
在安全方面，应采取措施确保生产过程的安全性，防止事故的发生。
在卫生方面，应采取措施确保生产过程的卫生和产品的安全性。
总之，生物工厂的设计是一个复杂而综合的过程，需要综合运用多学科的知识和技术。
只有在合理设计的基础上，生物工厂才能实现可持续发展，提高生产效率，减少资源消耗和环境污染。
生物工程工厂设计课程设计
• （一）拟建工厂地址： • 全国各地，按照指导教师要求指定拟建厂所在地，也可以
• • • • • • • •
• • •
按照设计者自己的意图更改并说明原因。 （二）有关设计题目： 1.年生产能力为2000吨的肉制品生产车间工艺设计； 2.年生产能力为3000吨的肉制品生产车间工艺设计； 3.年生产能力为5000吨的碳酸饮料厂生产车间工艺设计； 4.年生产能力3000吨的果汁饮料厂生产车间工艺设计； 5.年生产能力为50000吨的啤酒厂啤酒车间工艺设计； 6.年生产能力为20000吨的啤酒厂啤酒车间工艺设计； 7.日处理鲜奶50吨的乳制品厂液体乳制品生产车间工艺设 计； 8.日处理鲜奶100吨的乳制品厂液体乳制品生产车间工艺 设计； 9.年生产能力2000吨的豆乳制品生产车间工艺设计； 10. 年生产能力3000吨的豆乳制品生产车间工艺设计；
二、设计步骤
• 1、分配设计任务
确定设计题目，题目应包含生产规模及其 主要产品 2、查找相关资料：选题的目的、意义，选 题背景及相关文献资料 3、进行配方和工艺计算（包括物料衡算）， 选择相关的参数 4、进行设备选型。 5、绘制图纸。 6、书写设计说明书（不少于5000字）。
三、设计确定与工艺条件的论证。 3、生产车间设备选型与配套。 4、工艺流程图的绘制。
2.乙级：汽水配方表 单位：瓶(350mL)
原 料 砂 糖 糖 精 柠檬酸 香 料 含 气 单 位 数 量 比率(%) 3.99 0.0134 0.0514 0.0714
g g g mL 倍(容积)
14 0.047 0.18 0.25 3.5以上
六、物料衡算
(一)班产量的确定 (1)本设计为年产量1500t。 (2)本设计年生产天数为350天。 (3)产品合格率按98.5％(取XX厂经验数据)，则实际年 产量为：1522.84t。 l500÷98.5％＝1522.84(t／年) (4)平均日产：4.35t 1522.84÷350＝4.35(t／日) (5)采用350mL瓶装箱，则日产瓶为：12428瓶 4.35×106÷350＝12428(瓶／日) (6)每天按7h生产，则小时产瓶数为1775.5瓶 12 428÷7≈1 775.5(瓶／h) (7)日产箱数为：517.8箱 12428÷24≈517.8(箱／日)
生物工程工厂设计概论
生物工程工厂设计概论生物工程是一门涉及生物科学、工程学和技术的交叉学科，致力于将生物系统或生物分子用于工业生产和商业利用。
生物工程工厂是进行生物工程生产的场所，设计概论是对生物工程工厂进行规划和设计的原则和方法的总结和概括。
本文将从物理布局、设备设计、环境控制、生产流程和安全等方面对生物工程工厂设计进行探讨。
首先，在物理布局方面，生物工程工厂的布局应根据生产流程和设备的功能和要求进行合理的规划。
不同生产环节的设备、区域和人员应有明确的空间分隔，以确保生产过程的顺利进行。
此外，对于涉及危险品和生物物质的操作区域，应有专门的封闭场所进行管理，确保生产的安全和环境的保护。
其次，在设备设计方面，生物工程工厂应根据生产产品的特性和要求选择合适的设备，并进行合理的布局和配置。
设备应具备先进的技术和功能，以提高生产效率和产品质量。
同时，应考虑到设备的可操作性和维护性，使操作人员能够方便地进行操作和维护，降低生产成本和风险。
第三，在环境控制方面，生物工程工厂应具备合适的环境条件以支持生产过程。
例如，在温度、湿度、通风和洁净度等方面应进行精确的控制和调节，以满足不同生产环节对环境要求的不同。
此外，还应加强废水、废气和废物的处理和管理，减少对环境的污染和损害。
第四，在生产流程方面，生物工程工厂应采用合理的流程和操作规程，保证生产的连续性和稳定性。
生产流程应进行适当的划分和分段，以确保各个环节的衔接和协调。
同时，应确保生产过程的监控和控制，及时发现和处理异常情况，避免对产品质量和生产进度的影响。
最后，在安全方面，生物工程工厂应制定和执行严格的安全制度和操作规程，确保人员和设备的安全。
同样重要的是，应进行安全教育和培训，提高员工的安全意识和操作技能。
对于危险品和生物物质的使用和处理，应采取相应的安全措施，减少事故的发生和对环境的影响。
综上所述，生物工程工厂设计需要考虑物理布局、设备设计、环境控制、生产流程和安全等多个方面。
生物工程工厂设计概论教案
生物工程工厂设计概论教案嘿，小伙伴们！今天咱们来唠唠生物工程工厂设计概论这档子事儿。
这就好比是要搭建一个超级神奇的生物魔法世界，不过这个世界是由各种科学原理和实际操作堆积起来的。
咱先说说这个生物工程工厂的选址吧。
这选址啊，就像找对象一样挑剔。
不能太偏僻，不然就像把自己孤立在孤岛上，原材料进不来，产品出不去，那可就成了被遗忘的角落，就像深山里无人问津的老古董。
也不能太热闹，不然周围的干扰因素就像一群调皮的小恶魔，吵得生物反应都不能好好进行了。
再讲讲厂房布局。
这厂房布局就像是一场精心编排的舞蹈。
每个部门、每台设备都得有自己的位置，就像舞蹈演员有自己的站位一样。
发酵车间、提取车间、纯化车间这些，就像舞蹈中的不同段落，要衔接得自然流畅。
要是布局乱了，那就像是一场群魔乱舞，设备之间互相“打架”，物料在里面晕头转向，不知道该往哪儿去了。
说到设备的选择，这就像给超级英雄选武器一样重要。
你不能随便拿个东西就来凑数。
那些设备啊，得符合生物工程的特殊要求，就像超级英雄的武器得匹配他的超能力。
如果选错了设备，那就像让绿巨人拿着小牙签去战斗，根本发挥不出作用，整个生物工程就会像个泄了气的皮球，软趴趴的。
还有工艺管道的设计呢，这就像是给生物工程工厂打造一套复杂的血管系统。
管道要四通八达，把各种物料和能量输送到每个需要的角落。
要是管道设计得不合理，那就像人的血管堵塞了一样，整个工厂就会生病，物料流不动，反应停摆，那可就糟糕透顶啦。
生物工程工厂的安全设计也绝不能忽视。
这就像给工厂穿上一层坚固的铠甲。
要防止那些生物危害像小怪兽一样跑出来捣乱，也要避免火灾、爆炸这些危险像大恶龙一样把工厂一口吞掉。
在设计的时候，还得考虑到环保呢。
不能让生物工程工厂成为一个污染大地的大恶魔。
得像个环保小卫士一样，把废水、废气、废渣都处理好，让工厂和周围的环境和谐相处，就像邻居之间互相分享美食一样美好。
我们在设计的时候也要考虑成本啦。
这就像居家过日子一样，得精打细算。
生物工程工厂设计理论与实践课程整合的教学探究
教育现代化·2016年82137教育现代化·2016年11月第34期教学改革与探索生物工程是一个新兴的生物学和工程学的交叉学科，该专业培养的学生，除了要掌握现代生物技术基本理论知识外，更重要的是掌握现代实验技能，能运用所学的理论知识，解决实际生产、工程设计、管理和新技术研究、新产品开发中的问题。
根据生物工程学科特点，理论基础课程与相关实践课程（实验课、课程设计、等）的整合，是生物工程课程改革的关键之一。
这样既减少学生学习负担，又可让学生在学习理论的同时，进行实际动脑、动手操作，牢固掌握基本理论知识和实践技能。
《生物工程工厂设计概论》与实践课《生物工程课程设计》是密不可分的两门课。
《生物工程工厂设计概论》是一门应用性很强的工程类课程，是对生物工程专业学生前三年所学知识的全部综合的一门课程。
课程涉及知识范围广，章节内容包括：厂址选择、工厂和车间的平面设计、工艺流程设计、工艺计算、设备设计与选型、车间和管道布置设计、工艺设计图等[1]。
其中不乏设计流程、规则和原则性的条款。
整个课程若按一般讲授方式进行教学，势必课程内容 太枯燥、繁杂。
而《生物工程课程设计》则是以《生物工程工厂设计概论》为理论基础的实践性课程。
把两门课程有效整合到一起，采用任务驱动的教学模式，把设计的理论教学内容完全融入到各个任务中。
学生在任务驱动下，边学边用，完成一个个实际设计任务，充分调动学生主观能动性，变“要我学”为“我要学”，同时，还可以充分培养同学间的团队合作精神。
具体的教学研究内容如下：一 课程教学（一） 课程任务设置根据生物工程专业领域范围和相关的生物工厂如食品、制药、酒类等发酵工厂需求，并结合教材《生物工程工厂设计概论》内容，本课程的设计任务的题目选择为：啤酒、谷氨酸和链霉素三类工厂的设计。
设计完成的内容包括：（1）撰写说明书，内容包括前言、任务书、厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计及说明、工艺计算（包括物料衡算、热量衡算、水衡算等）、发酵罐工艺计算与选型、车间设备布置设计以及对本设计的简单评述。
生物工程概论课程设计
生物工程概论课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习生物工程概论，使学生掌握生物工程的基本概念、原理和技术，了解生物工程在生产、科研和医学等领域的应用，培养学生对生物工程学科的兴趣和认识。
1.掌握生物工程的定义、发展历程和基本原理。
2.了解生物工程在农业、医药、环保等领域的应用。
3.熟悉生物工程相关的法律法规和伦理问题。
4.能够运用生物工程原理解决实际问题。
5.具备文献检索和分析的能力，关注生物工程领域的最新发展。
6.能够进行小组合作和交流，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对生物工程学科的兴趣，激发探索未知的精神。
2.培养学生具备良好的科学道德，关注生物工程领域的伦理问题。
3.培养学生具备社会责任感，关注生物工程对环境和社会的影响。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括生物工程的基本概念、原理和技术，以及生物工程在各个领域的应用。
具体包括以下几个方面：1.生物工程的定义、发展历程和基本原理。
2.基因工程的基本技术和应用。
3.细胞工程的基本技术和应用。
4.蛋白质工程的基本技术和应用。
5.生物工程在农业、医药、环保等领域的应用。
6.生物工程相关的法律法规和伦理问题。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握生物工程的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生对生物工程问题的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析生物工程的实际案例，使学生了解生物工程在实际应用中的优势和局限。
4.实验法：通过实验操作，使学生掌握生物工程相关的实验技能，提高实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《生物工程概论》，为学生提供系统的理论知识和实践案例。
2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：通过PPT、视频等形式，使教学内容更加生动形象。
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生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探
孙步峰
（宁夏防沙治沙职业技术学院，宁夏银川750000）
摘要: 《生物工程工厂设计概论》是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的课程。
通过厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、车间管道布置等环节的学习，培养学生对生物工程工厂工艺、设备、物料、环境和管理等方面的总体思考、全面设计，提高专业知识的应用能力。
关健词: 设计生物工程工厂设计
随着人力资源成本的提升，用人单位更加注重学生的上手能力和工作态度。
高职学生动手能力和自我认识目前得到社会的肯定，同时社会对高职毕业生的综合能力的要求也越来越高。
企业不但要求毕业生要有基本的写作、计算机应用等基础知识，而且要有良好的动手能力和自学能力，更重要的是要有职业素养。
《生物工程工厂设计概论》是生物工程的专业素质提升课程，是一门以生物工艺学、生物制药学、工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科[1]。
通过该课程的学习目的是培养学生在工厂设计中的综合能力，对新工艺、新设备的设计能力，工程能力和工程素质，结合相关课程的实习，完成综合性训练。
一、设计
结合学生上学期在西夏王、御马葡萄酒、田媛菌草等企业的实习，在熟悉葡萄酒生产、菌菇生产流程的基础上指定本课程设计的范围。
题目是:啤酒、葡萄酒、杏鲍菇、味精、淀粉等五类工厂的总平面、工艺、车间、设备及管道的设计，结合学生的掌握程度我对本次课程设计做出详细的设计流程：
教学设计→人员分组→布置任务→组内讨论→设计与整合→组间评议→总结设计
二、实施
1.下达设计任务
本次课程设计由11级生物技术班全体学生参加，共35人。
每7人一组负责完成一类设计。
每一命题可分成若干小题目，抽签决定个人独立完成题目。
根据课程标准本课程总学时为36,设计课时为8学时。
课堂时间远远不够设计，需要抽出课余时间查阅大量资料，咨询相关教师和一线工人和设备供应商。
所以课程设计的题目提前一个月确定并通知每个学生，提前着手准备和构思，总平面设计方案、进行工艺计算、绘图最后集中在一周内完成。
2.小组内讨论
每个小组接到课程设计任务后由组长布置前期工作，调动组内成员之间的热情和积极性，做好组内成员间的团结协作。
结合设计步骤和原则，将每一个题目分成总平面设计和工艺设计两大部分，每个部分又分割为独立项目专人完成。
具体任务组成见下图[2]。
设计生产区任务组员1 总平面
辅助生产区(包括动力区、生活区) 任务组员2
工艺流程设计组员3
管道布置设计组员4
工艺设计工艺计算(物料衡算、热量衡算等) 组员5
设备设计与选型组员6
设备布置组员7
在以上任务中除简单项目由一人完成外，复杂的由组内两人以上讨论协作完成。
组内讨论的基础是前期的准备和资料的查阅，目的是加强组内成员间的交流，激发每个同学的学习
热情，培养团队协作和有效交流。
例如生产规模的确定、工艺路线选择是工艺设计的同学的基础和根据，同时也是后面设备的定型和数量的确定的依据。
3.展开设计
组间讨论确定好方案后，接下来组员要独立完成各自的任务，采用查阅资料、咨询相关教师和网络电话咨询，按照实际操作展开，运用CAD制图软件完成自己接受的部分设计草图。
这一阶段，鼓励学生开放思想、创新思维、大胆设计新工艺引进国内外先进设备。
4.整合汇总
每个题目的各个任务分别完成后，整合在一起构成总图。
每组学生根据题目从整体思考，组内成员共同讨论在草图基础上对局部及时调整，最终完成题目的带控制的总体设计图纸和说明。
这一阶段，培养目标是学生的应变能力和知识的综合应用能力。
5.组间评定
《生物工程工厂设计概论》课程设计的评定没有标准答案，本次设计的评定通过教师的点评、每组出3人进行组间互评来展示本课程设计的成果。
评定采用百分制，设计说明书和相关图纸绘制占总成绩的70%（教师打分），学生在课程设计的整个过程中参与情况占总成绩的2 0%（组员打分），每个学生讲解自己任务部分的设计理念占总成绩的10%（组间打分）。
最后三部分成绩乘以系数构成课程设计的总成绩。
三、总结
通过本次课程设计，要达到的课程培养目标是：
1.充分发挥学生的主管能动性和积极主动性。
课程设计的完成使每位学生学会设计素材的查阅、团队间的合作协调、认识个人力量和集体智慧的关系。
让学生真正的从实际设计中得到练兵，从专业上得到的升华和汇总，进行了知识的梳理和专业理论的提升，大大的提高了学生的实践工作能力。
2.每一个题目的完成都能聚了全组学生共同努力，考虑各个方面的因素来确定最恰当的结论。
而且，在完成过程中沟通与交流职业素质提升的基本途径，通过主管服从客观目标来实现自己的想法、适应大局、提升综合能力。
3.课程设计的评定是一项让每个学生面对全班同学表述自己的设计理念和阐述思路。
通过教师点评和组内互评实现对学生的设计的评议，做到思路清晰，表达完整。
这一阶段的培养目标是职业素养和表现力、语言表达力。
应用上述设计思想指导我在该课程教学中的尝试和探索，通过一个多月的课程设计，对学生来讲整个的设计过程是比较困难的，但是学生反响良好的原因是理论与实践有力的结合，明白了活血和死穴的优劣。
因该课程在我院食品与生物工程专业开设第一轮，加上设计时间短缺，设计工作熟练度不够及思想认识不到位等诸多原因造成整个设计缺少系统。
学生缺乏将自己的设计思路与实际生产结合的接入点，加上对新型设备和新工艺广泛应用，导致学校内容滞后，理实脱节现象明显。
最后带学生去相关工厂比较，这样就能使学生更加深刻的理解情况理论学习与实践经验的意义。
参考文献
[1]吴思方.发酵工厂工艺设计概论【M].北京:中国轻工业出版社，2006
[2]侯文杰.生物工程专业«发酵工厂工艺设计»课程设计初探[J].中国现代教育装备，2008(3):84-85.。