Metod_Dipl_bak_2017_РВЦ (3)

1. МЕТА І ЗАВДАННЯ ВИКОНАННЯ ВИПУСКНОЇ РОБОТИ

Планом підготовки бакалаврів спеціальності 162 «Біотехнології та біоінженерія» у ІІ семестрі 4 курсу передбачено виконання і захист випускної роботи у вигляді випускового кваліфікаційного дипломного проекту (ВКДП).

Метою виконання і захисту ВКДП є визначення практичної й теоретичної підготовленості інженера до виконання професійних завдань, встановлених Державним стандартом освіти за напрямом підготовки (спеціальністю) і завершується видачею диплома державного зразка про рівень освіти й кваліфікації.

Завдання виконання ВКДП створення самостійної розробки, яка відповідає сучасним вимогам і містить вирішення конкретного інженерноконструкторського та (або) науково-дослідного завдання.

За прийняті в проекті рішення, складання розрахунково-пояснювальної записки, розрахунки, оформлення креслень несе відповідальність автор проекту – студент. Керівник і консультанти спрямовують роботу студента, усіляко заохочуючи його ініціативу та прагнення до творчості й самостійності. Їх підписи на матеріалах проекту тільки засвідчують, що проект у принципі може бути допущений до захисту в екзаменаційній комісії (ЕК).

2. ТЕМАТИКА КВАЛІФІКАЦІЙНИХ ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ

На кафедрі біотехнології і мікробіології реалізується концепція наскрізного дипломного проектування, яка передбачає поетапне виконання студентами різнопланових завдань до ВКДП, починаючи з третього курсу. До складу ВКДП включаються розділи, розроблені студентом раніше у ході виконання курсових проектів (робіт) з дисциплін: «Загальна мікробіологія і вірусологія», «Технології мікробного синтезу лікарських засобів», «Основи проектування біотехнологічних виробництв», «Харчова біотехнологія», матеріали звітів з практик, а також додаткові розрахунки матеріального балансу стадій виділення та очищення цільового продукту (для інженерних дипломних проектів) та результати науково-дослідної роботи та їх обговорення (для науково-

дослідних дипломних робіт (НДДР) з інженерною частиною).

Дипломний проект у загальному випадку складається з графічної частини, пояснювальної записки та необхідних додаткових матеріалів. ВКДП виконується відповідно до вимог ЄСКД та ЄСТД і, як правило, являє собою проект виробництва (удосконалення виробництва) цільового продукту або напівпродукту, розроблений на основі теоретичних відомостей, підтверджених відповідною науково-технічною та науковою літературою (патенти, наукові статті, тощо) або включає результати науково-дослідної роботи студента, пов’язаної з тематикою дипломного проектування. ВКДП може бути частиною комплексних досліджень (проектних дій), виконаних студентом разом з іншими студентами.

4

Право вибору зазначених форм (інженерний ВКДП, НДДР з інженерною частиною або частина комплексного проекту) для конкретного студента має випускова кафедра.

Тематика проектів присвячена створенню (реконструкції) виробництва препаратів на основі біомаси мікроорганізмів та (або) одержанню практично цінних мікробних метаболітів.

Приклади тем:

«Культивування Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 з метою одержання поверхнево-активних речовин для використання у природоохоронних технологіях»

«Біосинтез поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас5017 на відпрацьованій олії для деструкції нафтових забруднень»

«Роль поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В- 7241 у руйнуванні біоплівок»

«Одержання астаксантину культивуванням Phaffia rhodozyma» «Виробництво біопрепарату для захисту рослин на основі Pseudomonas

aureofaciens УКМ В-111 та Pseudomonas aureofaciens УКМ В-306»

«Одержання субстанції мітоміцину С культивуванням Streptomyces caespitosus»

«Біосинтез метіоніну Brevibacterium heali»

«Отримання 2-фенілетанолу культивуванням Kluyveromyces marxianus CBS

600»

«Отримання біопрепарату на основі Salmonella enteritidis Ч-1 для захисту зернових від гризунів»

3. ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ НАД КВАЛІФІКАЦІЙНИМ ПРОЕКТОМ

Дипломне проектування включає наступні етапи:

-підготовчий;

-переддипломна практика;

-виконання дипломного проекту;

-захист ВКДП.

3.1. Підготовчий етап

Метою підготовчого етапу є вирішення організаційних питань: уточнення формулювання теми дипломного проекту, остаточне затвердження керівника, проведення організаційних зборів в академічних групах, видача студентам завдань, складання плану-графіка роботи.

У ході підготовчого етапу студент повинен провести ґрунтовний аналіз матеріалів попередніх курсових проектів і робіт, звітів з практик. На основі проведеного аналізу уточнити новизну ВКДП, яка повинна включати нові технологічні рішення як стосовно доферментаційних стадій і виробничого біосинтезу, так і для післяферментаційних стадій (для інженерних ВКДП) або новизну отриманих наукових результатів (для НДДР з інженерною частиною).

5

3.2. Переддипломна практика

Переддипломна практика є одним із завершальних етапів навчального процесу. Вона проводиться, як правило, на промислових підприємствах. Її метою є закріплення комплексу теоретичних знань, одержаних студентами в процесі навчання відповідно до навчального плану напряму (спеціальності), подальше набуття ними практичних навичок та інформаційно-аналітична підготовка до дипломного проектування.

У період переддипломної практики студент продовжує роботу над темою дипломного проекту:

−знайомиться зі спеціальною літературою, що стосується призначення й методів одержання даного препарату або напівпродукту;

−детально вивчає й критично оцінює існуюче (аналогічне) виробництво;

−збирає й узагальнює виробничий досвід, знайомиться зі звітами з НДР, результатами випробувань нової технології або апаратів.

3.3. Виконання дипломного проекту

Студент є одноособовим автором ВКДП і несе повну відповідальність за його підготовку. Студент зобов'язаний систематизувати матеріали, разом з керівником скласти розгорнутий план розрахунково-пояснювальної записки, календарний план виконання ВКДП і узгодити графік індивідуальних консультацій з керівником; виконувати роботу відповідно до нього, інформувати керівника про хід виконання ВКДП; викласти відповідно до завдання розділи ВКДП у вигляді розрахунково-пояснювальної записки й оформити її відповідно до вимог нормативно-технічної документації.

Поточний контроль за ходом виконання дипломного проекту здійснює керівник проекту. Керівник і консультанти проводять систематичні консультації згідно графіка.

3.4. Захист дипломного проекту

Захист дипломного проекту є формою перевірки знань випускника та фактичної підготовленості його до роботи за фахом відповідно до вимог державного стандарту (освітньо-кваліфікаційної характеристики). Захист ВКДП проводиться на відкритому засіданні екзаменаційної комісії (ЕК).

На захист дипломного проекту студент готує доповідь, вона має супроводжуватись демонстрацією мультимедійної презентації і за часом не повинна перевищувати 7 хв. Після доповіді студенту задають питання члени ЕК. Хід захисту фіксується у протоколі ЕК.

Результати захисту визначаються оцінками «відмінно», «добре», «задовільно» та «незадовільно», а також за 100-бальною шкалою та системою ECTS. Рішення ЕК про оцінку знань студента, виявлених при захисті дипломного проекту (роботи) та видачі йому диплому державного зразка про освіту (кваліфікацію) приймається комісією на закритому засіданні відкритим

6

голосуванням звичайною більшістю голосів членів комісії, котрі брали участь у засіданні. За однакової кількості голосів голос голови є вирішальним.

У випадках, коли захист дипломного проекту визначається незадовільним, ЕК встановлює, чи може студент подати на повторний захист той самий проект з доопрацюванням, чи він зобов'язаний опрацювати нову тему.

Докладнішу інформацію про порядок попереднього та основного захистів, а також критерії оцінювання ВКДП наведено у розділі 7 даних методичних рекомендацій.

4. СТРУКТУРА КВАЛІФІКАЦІЙНОГО ПРОЕКТУ

4.1. Загальні вимоги

Зміст, структура, обсяг основної частини можуть змінюватися залежно від виду й специфіки проекту, але в загальному випадку ВКДП складається з таким обов’язкових частин:

пояснювальна записка – обсяг 60−110 сторінок друкованого тексту формату А-4 (шрифт 14, міжрядковий інтервал 1,5);

графічна частина – 3−5 аркушів формату А1: включає технологічну та апаратурну схему виробництва, схеми біохімічних перетворень субстрату у цільовий продукт (за погодженням з керівником можна включити у вигляді рисунку формату А3 до відповідного розділу пояснювальної записки), схему автоматизації ділянки виробництва та (за необхідності), інший демонстраційний матеріал;

резюме до дипломного проекту – є окремою частиною ВКДП і додатковим документом, який студент-дипломник складає, особисто підписує і подає до екзаменаційної комісії із захисту дипломів. Резюме включає коротку характеристику ВКДП і стисле викладення основних результатів проектування, отриманих дипломником, а також ключові слова для інформаційно-пошукових систем. Приклад оформлення резюме наведено у додатку 6.

4.2. Структура інженерного дипломного проекту

Пояснювальна записка до інженерного ВКДП має містити такі розділи та підрозділи, розташовані у зазначеному порядку:

РЕФЕРАТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ (за потреби) ВСТУП

РОЗДІЛ 1. Характеристика цільового продукту РОЗДІЛ 2. Обґрунтування вибору та характеристика біологічного агента

2.1.Обґрунтування вибору біологічного агента та поживного середовища для його культивування

2.2.Розрахунок складу поживного середовища

2.3.Морфолого-культуральні та фізіолого-біохімічні ознаки біологічного

7

агента

2.3. Таксономічний статус біологічного агента РОЗДІЛ 3. Техніко-економічне обґрунтування

3.1.Потреба у цільовому продукті

3.2.Розрахунок потужності виробництва

3.3.Розрахунок об’єму ферментера та кількості виробничих циклів

3.4.Розрахунок кількості стадій підготовки посівного матеріалу РОЗДІЛ 4. Біосинтез цільового продукту

4.1.Шляхи катаболізму ростового субстрату у біологічного агента

4.2.Біотрансформація ростового субстрату у цільовий продукт РОЗДІЛ 5. Обґрунтування вибору технологічної схеми

5.1.Обґрунтування доферментаційних процесів та виробничого біосинтезу

5.1.1.Обгрунтування способу культивування і типу ферментера

5.1.2.Обґрунтування вибору стадії підготовки повітря

5.1.3.Вибір мийних та дезінфікуючих засобів

5.1.4.Особливості підготовки та стерилізації поживного середовища

5.2.Обгрунтування стадій виділення і очищення цільового продукту

5.3.Обгрунтування допоміжних робіт для стадії виділення та очищення

цільового продукту РОЗДІЛ 6. Матеріальний баланс і розрахунок обладнання.

РОЗДІЛ 7. Специфікація обладнання РОЗДІЛ 8. Опис технологічної схеми. РОЗДІЛ 9. Контроль виробництва

9.1.Карта постадійного контролю

9.2.Мікробіологічний контроль

9.3.Показники росту і синтезу цільового продукту 9.3.1. Концентрація біомаси

9.3.2.Концентрація цільового продукту

9.3.3.Концентрація джерела вуглецю і азоту РОЗДІЛ 10. Автоматизація ділянки виробництва ЛІТЕРАТУРА

4.3.Структура науково-дослідної дипломної роботи з інженерною

частиною

Пояснювальна записка НДДР з інженерною частиною складається з огляду літератури, матеріалів і методів, результатів і обговорення досліджень, а також інженерної частини, в якій повинно бути розроблене технологічне вирішення проблеми, дослідженої в експериментальній частині. У кінці записки у вигляді додатків наводиться перелік публікацій за темою роботи та їх ксерокопії.

Приклад 1. Зміст науково-дослідного НДДР з інженерною частиною:

ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД РОЗДІЛ 1. ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ СИНТЕЗУ МІКРОБНОГО

8

ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА РОЗДІЛ 4. ДІЛЯНКА ДОФЕРМЕНТАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ВИРОБНИЧОЇ

ФЕРМЕНТАЦІЇ ЕКЗОПОЛІСАХАРИДУ ЕТАПОЛАНУ НА СУМІШІ МЕЛЯСИ ТА СОНЯШНИКОВОЇ ОЛІЇ

9

Увступі до НДДР з інженерною частиною повинна бути розкрита сутність і стан наукової проблеми (задачі), її актуальність, значущість та доцільність розробки для розвитку відповідної галузі науки. Далі наводяться результати попередніх досліджень, виконаних за даною конкретною тематикою (з використанням конкретного біологічного агента, цільового продукту тощо), продовженням яких є НДДР, після чого формулюється мета даного дослідження, причому мета повинна охоплювати як експериментальні дослідження, так і пов’язану з ними інженерну частину.

Усі положення, викладені у вступі, повинні бути підтверджені посиланнями на відповідну наукову літературу.

Укінці вступу наводяться дані щодо апробації результатів роботи, в яких зазначаються назви і дати проведення конференцій, семінарів тощо, де оприлюднювалися результати досліджень та кількість публікацій за темою роботи.

Обсяг вступу − до 2 стор.

Приклад 2. Вступ до НДДР з інженерною частиною

ВСТУП

Останніми роками спостерігається значний інтерес до екологічно безпечних поверхнево-активних речовин (ПАР) мікробного походження, які завдяки мультифункціональним властивостям можуть бути використані у харчовій, хімічній промисловості, сільському господарстві та медицині [1, 2]. Проте промислове виробництво цих продуктів мікробного синтезу стримується високими витратами на їх біосинтез, виділення та очищення.

Разом з тим, проблемою сьогодення є утилізація значної кількості промислових відходів. Зазначимо, що небезпечними є не тільки відходи, що містять токсичні речовини (наприклад, гліцеринова фракція – відхід виробництва біодизелю), але й відходи, що потрапляють у навколишнє середовище у неконтрольованій кількості, наприклад олієвмісні (відходи оліє-жирового виробництва, пересмажена олія після використання в закладах громадського харчування) [3, 4]. Зазначимо, що в Україні викиди відпрацьованої соняшникової олії в навколишнє середовище не регламентуються, а одним з шляхів утилізації цього токсичного відходу є використання його як субстрату в біотехнологічних процесах.

Оскільки мікробні ПАР за хімічною природою є ліпідами (нейтральні, глікота фосфоліпіди), [5], то олія та олієвмісні речовини є найсприятливішими субстратами для їх біосинтезу.

На теперішній час синтетичні поверхнево-активні речовини завдяки високим емульгувальним властивостям використовуються як основний компонент переважної більшості мийних засобів. Проте ПАР хімічного походження є токсичними і не піддаються

10