生物工程專業(yè)《生物過程與設(shè)備》教學(xué)大綱

【生物過程與設(shè)備】【Bioprocessandequipment】一．基本信息課程代碼：100831課程學(xué)分：3面向?qū)I(yè)：生物工程課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課開課院系：生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院生物工程系使用教材：主教材生物工程設(shè)備，梁世中編著，中國輕工業(yè)出版社；第2版(2013年7月1日)參考教材：生物過程工程與設(shè)備，陳洪章主編，化學(xué)工業(yè)出版社；第1版(2004年2月1日)先修課程：化工原理140011（3）、生物工藝原理100141（3）二．課程目標(biāo)了解生物過程與設(shè)備的研究任務(wù)、發(fā)展歷史以及實踐應(yīng)用規(guī)律；學(xué)習(xí)生物過程與設(shè)備的原理及技術(shù)，包括以生物體為中心的生物反應(yīng)器的基本概況、類型、設(shè)計和操作要點。根據(jù)所學(xué)知識，了解生物工程設(shè)備的設(shè)計原理和常用方法，初步具備設(shè)備選型和設(shè)計的實踐技能。要達(dá)成的課程目標(biāo)如下:課程目標(biāo)1:了解生物過程設(shè)備發(fā)展歷史，前沿問題及發(fā)展趨勢；介紹我國科學(xué)家在生物過程與設(shè)備等科技前沿領(lǐng)域的重要成果和突出貢獻(xiàn)，增強(qiáng)自豪感和自信心；了解生物加工過程中涉及的環(huán)境、法律、經(jīng)濟(jì)等相關(guān)問題，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用于生物過程設(shè)備的評價。【支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點1.4】課程目標(biāo)2:掌握生物工程設(shè)備的原理及應(yīng)用范圍，重點包括以生物體為中心的生物反應(yīng)器的基本概況、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用要點，以及生物反應(yīng)器的檢測方法和檢測儀器。【支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點2.3】課程目標(biāo)3：通過具體案例分析，了解主流生物工程設(shè)備的設(shè)計計算及選型；了解生物工程設(shè)備的設(shè)計原理和常用方法，初步具備設(shè)備選型和設(shè)計的實踐能力?！局萎厴I(yè)要求指標(biāo)點1.4，2.3，5.2】三．課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系和支撐矩陣表1課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系和支撐矩陣畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)及其支撐強(qiáng)度系數(shù)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3支撐強(qiáng)度畢業(yè)要求1畢業(yè)要求1.4：能夠綜合應(yīng)用自然科學(xué)等知識和工程基礎(chǔ)知識，分析、比較生物反應(yīng)過程中的復(fù)雜工程的解決方案。√√H畢業(yè)要求2畢業(yè)要求2.3：能夠應(yīng)用工程科學(xué)基本原理對生物工程復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、得出有效結(jié)論；能夠在多種解決方案中進(jìn)行選擇?！蘃畢業(yè)要求3畢業(yè)要求3.2：了解生物工程設(shè)計和開發(fā)的全周期、全流程；能針對生物工程和工藝問題提出單元操作和工藝流程解決方案，在方案中綜合運用生物工程的學(xué)科知識和設(shè)計規(guī)范?！蘃畢業(yè)要求5畢業(yè)要求5.2：掌握現(xiàn)代工程設(shè)備和先進(jìn)信息技術(shù)的基本原理和使用方法，能夠運用工程工具設(shè)計生物工程的解決方案?！蘃四．課程內(nèi)容（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)關(guān)系圖（二）課程內(nèi)容表2教學(xué)內(nèi)容及對應(yīng)的課程目標(biāo)課程內(nèi)容對應(yīng)課程目標(biāo)學(xué)生學(xué)習(xí)成果學(xué)時安排第一章緒論第一節(jié)“生物技術(shù)”與“生物工程設(shè)備”的關(guān)系1了解生物工程設(shè)備對生物技術(shù)學(xué)科的貢獻(xiàn)和重要性、發(fā)展歷程和未來趨勢；了解現(xiàn)代主流生物工程設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用狀況，尤其介紹我國科學(xué)家的重要成果，增強(qiáng)學(xué)生的自豪感和自信心。4第二節(jié)生物工程設(shè)備的基本概念第三節(jié)生物工程設(shè)備的發(fā)展歷程第二章通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備第一節(jié)機(jī)械攪拌式反應(yīng)器2掌握好氧微生物培養(yǎng)反應(yīng)器的基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；了解我國在通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備方面的現(xiàn)狀，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。16第二節(jié)氣升式反應(yīng)器第三節(jié)自吸式反應(yīng)器第四節(jié)通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備第四章嫌氣發(fā)酵設(shè)備第一節(jié)酒精發(fā)酵設(shè)備2掌握厭氧微生物培養(yǎng)反應(yīng)器的基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。4第二節(jié)啤酒發(fā)酵設(shè)備第五章動植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器第一節(jié)植物細(xì)胞生物反應(yīng)器2掌握動物及植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；了解我國在動植物細(xì)胞反應(yīng)器方面的現(xiàn)狀，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。12第二節(jié)動物細(xì)胞生物反應(yīng)器第六章生物反應(yīng)器的檢測及控制第一節(jié)生化過程主要檢測的參數(shù)2掌握評價生物反應(yīng)過程的關(guān)鍵影響因素、關(guān)鍵反應(yīng)參數(shù)的檢測方法及檢測儀器。6第二節(jié)生化過程常用檢測方法及儀器第七章生物反應(yīng)器的比擬放大第一節(jié)生物反應(yīng)器的放大方法3了解生物反應(yīng)器的設(shè)計方法；以通氣發(fā)酵罐為例，掌握反應(yīng)器放大設(shè)計的計算方法。6第二節(jié)通氣發(fā)酵罐的放大設(shè)計合計48五．課內(nèi)實驗名稱及基本要求無六．課程考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)表3課程成績構(gòu)成表課程目標(biāo)考核內(nèi)容課程目標(biāo)在各考核方式中的比例課程目標(biāo)占總成績比例課堂討論+課后作業(yè)期末考試1生物過程設(shè)備發(fā)展概況及發(fā)展趨勢10%10%10%2各種生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、運行原理、設(shè)備特點及檢測儀器50%50%50%3生物反應(yīng)器的設(shè)計，重點包括通用式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的設(shè)計方法40%40%40%考核方式占總成績比例30%70%100%1、課堂討論評分標(biāo)準(zhǔn)以專題為核心，進(jìn)行討論，記錄同學(xué)課堂回答，小組討論的結(jié)果。平時課堂上隨時對前述課程內(nèi)容或當(dāng)堂課程內(nèi)容進(jìn)行提問。單獨同學(xué)回答表現(xiàn)滿分為100分，60分及以上為及格；小組討論結(jié)果由小組代表回答表現(xiàn)為準(zhǔn)，最終組內(nèi)得分為小組代表得分，滿分為100分，60分及以上為及格。如小組中有缺席同學(xué)，則該次討論課中，缺席同學(xué)不得分。表4課堂討論或課后作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)91-10075-9060-741-590評分標(biāo)準(zhǔn)論述清楚，結(jié)論準(zhǔn)確，能夠結(jié)合文獻(xiàn)提出自己的觀點。對問題能夠進(jìn)行較為詳盡的解釋，結(jié)論基本正確。論述