教学理念: 以生为本,对标“工程”素质培养和能力提升,针对实验/践教学核心环节与现实短板,突出“四重点一核心”,虚实融合,实践育人,持续提升实验/践教学效益。 四重点:(1)工程实践操作(沉浸 + 交互):工厂体验、生产实操、现场管理;(2)工程安全理论(沉浸 + 交互):化工安全、生物安全、职业安全;(3)工程设计能力(交互 + 构思):过程优化、工艺设计、工程设计;(4)工程创新素质(构思 + 交互):容错教育、探索精神和创新能力培养。一核心:充分发挥虚拟仿真实验功能,拓展丰富试错和容错教学(育),培育大学生探索创新精神。 实验目的: 以我国典型的农林生产废弃物(玉米秸秆、杨木屑)为原料,充分吸纳本领域前沿且成熟的科研成果,基于系统论的技术思想,集成“蒸汽爆破预处理、酶水解、共发酵、乙醇精馏”四大过程单元,虚拟仿真纤维素乙醇制备的工艺及过程、技术原理、交互操作技术、多工艺参数和主要技术经济指标评价。通过本虚拟仿真实验教学,重点培养和提升学生以下的专业知识与实践创新技能:(1)掌握稀酸蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解、C5/C6糖乙醇共发酵、乙醇水萃取精馏的实验原理和工艺步骤;(2)掌握生物工程和生物质工程主要过程单元的实验操作技术;(3)掌握纤维素乙醇生产的主要工艺因素及其影响规律;(4)学习和训练工艺优化与工程设计的基本方法和技能;(5)了解开展纤维素乙醇技术创新和探索的前沿方法。