《天然产物生产与实训技术》课程标准

《天然产物生产与实训技术》课程标准目录一、基于工作工程职业描述二、课程性质与定位三、课程目标设计四、课程教学活动设计五、教学组织形式与考核方案六、教学设备与课程资源七、实施建议

一、基于工作工程职业描述天然产物是指动物、植物、昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物等化学成分的统称，如多肽、多糖、生物碱、黄酮、抗生素类等天然存在的化学成分。天然产物生产是指利用技术手段（如提取、分离、干燥）将天然产物加工生产成生物技术、医药、食品等行业的企业加工原料或半成品过程，是与企业生产联系紧密、实践性强的专业课程。为了适应我省乃至我国农业产业结构调整和随之带来的人才需求岗位层次改变，坚持以就业为导向，以服务为宗旨，遵循职业教育规律，彰显高职教育特色，加强专业课程改革，提升学生职业素养。本课程标准是以天然产物生产过程分解能力培养体系，参照中药提取工、生化分离工及产品干燥工等国家职业标准，按工作任务模块形式，开发突出职业岗位能力的“岗位工作过程导向能力本位”课程标准。教材内容组织上，将理论与实践教学有机融合，把企业工作情景与学校上课元素有序衔接，为工学结合的“基于工作过程”的课程改革构建一种真正体现高职特色教学模式。本课程适用专业有生物技术及应用、食品生物技术、生物制药、生化制药、植物生产技术等。二、课程性质与定位1.课程性质天然产物生产与实训技术课程立足于生物技术、医药、食品类企业生化提取工、生化分离工及产品干燥工岗位。在整个专业课程体系中，着重培养学生功能性成分提取、分离、干燥生产操作、生产方案设计与工艺优化技能，锤炼学生团体协作与创新意识；课程前续课为基础化学、基础生化、药用植物学及文献检索等，并由天然产物化学、仪器分析技术等专业基础课提供技术基础；为后续农产品深加工技术课程提供技术手段、生物产品开发与工艺创新课程搭建素质拓展平台。2.课程定位该课程是衔接专业基础与职业技能、与生产实践贴近最紧密的课程，在本专业课程体系中具有承上启下、桥梁纽带的地位，是高等职业教育生物技术及应用专业的核心课程；本课程立足于生物技术、医药、食品类企业中药提取工、生化分离工及产品干燥工岗位，重点培养学生天然产物产品制备工艺的设计与方案优化及组织实施能力。三、课程目标设计通过本课程的学习，让学生掌握天然产物有效成分的提取、分离、干燥技能，能够利用网络信息和专业文献进行常规天然产物产品制备工艺的设计与方案优化，并能组织实施。1.知识目标：（1）了解天然产物有效成分主要性质，掌握天然产物提取、分离及干燥常规方法。（2）掌握网络信息和专业文献检索方法，熟悉天然产物产品制备工艺设计方法和方案优化原则。（3）熟悉天然产物中试生产的操作流程，了解天然产物生产企业大生产相应操作规范。（4）熟悉工作汇报撰写格式与操作要点，掌握PPT制作方法与汇报条理及技巧。（5）熟悉天然产物生产过程中原料成本核算方法，学会统筹兼顾节约成本原则。2.技能目标：（1）学会使用天然产物有效成分提取、分离及干燥设备，并会利用该设备提取、分离及干燥天然产物。（2）能够利用网络信息和专业文献进行常规天然产物产品制备工艺的设计与方案优化技能。（3）利用提取、分离、干燥等单元操作技能，与团队合作开展常规天然产物小试、中试生产操作技能。（4）学会对试验过程进行总结分析，对遇到问题尝试解决，并对阶段性成果能够以PPT形式公开汇报。3.态度目标：（1）诚实、谦逊、宽容，善于相处，团队协作意识强；（2）监控自己的学习与进步，学会对自己的学习负责态度；（3）自尊意识强、自我价值感、接受感及其自我定位准确；（4）热爱专业，刻苦、勤奋、好问、善思的良好学习态度。四、课程教学活动设计1.课程设计思路根据天然产物（有效成分）生产过程的职业岗位任职要求，参照中药提取工、生化分离工及干燥工等国家职业标准，开发突出职业岗位能力的“岗位工作过程导向能力本位”课程标准。按照“以职业能力为主线，典型工作为载体，真实工作环节为依托，完整的工作过程为行动”体系要求，进行课程开发与设计。教学融合企业工作过程和学校集中授课的典型元素，进行有机整合，形成行动导向、工学交替的教学模式。具体环节包括班前例会、任务分解、边做边学、班后总结、工作汇报及视野拓展等环节，企业元素全程渗透入课程教学过程中。2.课程内容设计序号模块（或项目）名称学时1天然产物及其行业状况22提取实操模块193分离实操模块194干燥实操模块155生产综合实操入门86生产综合实操提高147生产综合实操拓展218班后总结汇报模块149实践操作考试1410理论考试2合计1283.能力训练项目设计序号能力训练项目能力训练子项目学时技能目标主要支撑知识教学组织地点结果1成分提取溶剂回流法提取茶多酚5能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现溶剂回流提取茶多酚，并检测计算提取效率。茶多酚性质；回流提取方法技术要点；回流提取设备使用方法；水浸出物含量检测方法。先实物操作演示，后分组现场实操。实训室提取样品，实验报告超声波法提取香菇多糖5能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现超声波提取香菇多糖，并检测计算提取效率。香菇多糖性质；超声波提取方法技术要点；超声波提取设备使用方法；香菇多糖含量检测方法。先实物操作演示，后分组现场实操。实训室提取样品，实验报告正交试验优化菊花黄酮提取工艺9能根据订单要求分解生产任务，正交试验优化实验方案，并分组协调开展菊花黄酮提取，对提取率等因素方差分析。菊花黄酮性质；正交试验设计方法；方差分析、极差分析；超声波提取设备使用方法；标准曲线制作及黄酮检测。先实物操作演示，后分组现场实操，组间协作分工。实训室提取样品，实验报告2总结汇报提取技术总结汇报2学会对试验过程进行总结分析，并对提取阶段性成果能够以PPT形式公开汇报，对汇报能够给出中肯评价。工作汇报撰写格式与操作要；PPT制作技法；常规提取技术；分析检测方法；方差、极差分析方法。分组汇报相互点评实训室汇报PPT，现场照片3成分分离液液萃取分离茶多酚5能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现液液萃取分离茶多酚，并检测计算分离效率。液液萃取操作技法；萃取溶剂性质特点；液液萃取设备使用方法；萃取效率检测方法；方差、极差分析方法。先实物操作演示，后分组现场实操，组间协作分工。实训室分离样品，实验报告大孔树脂分离荷叶生物碱9能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现树脂分离荷叶生物碱，会装层析柱及柱平衡，会使用核酸蛋白分析仪，能确定分离馏份收集临界点，并检测计算分离效率。树脂性质及筛选依据；层析柱装柱技法；洗脱参数筛选技法；核酸蛋白分析操作技法；荷叶生物碱性质；树脂分离设备使用方法；树脂分离馏份检测及分离程度检测方法。先视频播放，再实物操作演示，后分组现场实操。实训室分离样品，实验报告超滤膜分离海带多糖5能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现超滤膜分离海带多糖，并检测计算分离效率。海带多糖性质；超滤膜分离操作技法；过滤膜选择原则；超滤膜分离设备使用方法；膜分离效率检测方法。先实物操作演示，后分组现场实操。实训室分离样品，实验报告4总结汇报分离技术总结汇报3学会对试验过程进行总结分析，并对分离阶段性成果能够以PPT形式公开汇报，对汇报能够给出中肯评价。工作汇报撰写格式与操作要；PPT制作技法；常规分离技术；在线收集与分析检测方法。分组汇报相互点评实训室汇报PPT，现场照片5产品干燥真空浓缩大蒜提取液4能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现真空浓缩大蒜提取液，并能判断浓缩程度恰当。大蒜提取物性质；真空浓缩操作技法；浓缩温度、压力相关性；真空浓缩设备使用方法；浓缩程度判断方法。先实物操作演示，后分组现场实操。实训室浓缩样品，实验报告真空冷冻干燥芦荟凝胶4能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现真空干燥芦荟凝胶，并检测比较三种方法芦荟凝胶得率差异。芦荟凝胶性质；真空干燥操作技法；干燥温度、真空度相关性；真空干燥设备使用方法；真空干燥对物料性质的影响。先实物操作演示，后分组现场实操。实训室真空干燥样品，实验报告喷雾干燥生姜风味物质7能根据订单要求分解生产任务，用相关方法和设备实现喷雾干燥姜辣素，油性喷干料液预处理技术。姜辣素性质；喷雾干燥操作技法；喷雾干燥进出口温度、进料量相关性；喷雾干燥设备使用方法；喷雾干燥油性料液包络技术。先视频播放，再实物操作演示，后分组现场实操。实训室喷雾干燥样品，实验报告6总结汇报干燥技术总结汇报2学会对试验过程进行总结分析，并对干燥阶段性成果能够以PPT形式公开汇报，对汇报能够给出中肯评价。工作汇报撰写格式与操作要；PPT制作技法；常规干燥技术；分析检测方法；影响干燥因素特点。分组汇报，相互点评实训室汇报PPT，现场照片7生产综合实操入门牛磺酸的制备工艺8能根据订单要求分解生产任务，利用专利技术设计小型生产路线，用相关方法和设备实现牛磺酸的制备，专利检索与信息筛选功能。牛磺酸性质；动物性原料文蛤处理技法；专利文献检索方法；小型工艺设计的一般原则；牛磺酸检测方法。分组汇报相互点评校内生产车间牛磺酸制备样品，工作报告8生产综合实操提高茶黄素的制备工艺14能根据订单要求分解生产任务，利用专利技术革新生产路线，用相关方法和设备实现茶黄素的小试生产，发酵酶活性筛选能力。茶黄素性质；儿茶素转化成茶黄素条件；发酵罐操作技法；核酸蛋白分析操作技法；茶黄素检测方法。分组讨论现场实操校内生产车间茶黄素制备样品，工作报告9总结汇报制备技术总结汇报4学会对试验过程进行总结分析，并对小试生产阶段性成果能够以PPT形式公开汇报，对汇报能够给出中肯评价。工作汇报撰写格式与操作要；PPT制作技法；专利文献筛选与技术革新设计；检测图谱分析方法。分组汇报相互点评实训室汇报PPT，现场照片10生产综合实操拓展茶多酚的中试生产21能根据订单要求分解生产任务，将成熟的小试技术中试放大，按照操作流程制订中试操作路线，分工协作，并能核算生产成本，物料平衡技术。回流提取、分离中试技术特点；中试设备使用技法；成本预算、原料用量预测；中试流程熟悉，任务分工；中试回流提取、树脂分离、膜分离设备使用方法；浓缩液喷雾干燥、产品检测及得率核算方法。分组讨论现场实操校内生产车间茶多酚生产样品，操作现场照片，工作报告11总结汇报生产技术总结汇报3学会对试验过程进行总结分析，并对中试生产阶段性成果能够以PPT形式公开汇报，对汇报能够给出中肯评价。工作汇报撰写格式与操作要；PPT制作技法；茶多酚中试技术路线；物料平衡。分组汇报相互点评实训室汇报PPT，现场照片12操作考试制备一种功能性产品14利用实训室现有设备，制备出一种实训中没有做过的天然产物产品，并撰写课程论文。前期所学天然产物生产与实训技术知识。分工合作现场实操实训中心制备产品，课程论文4.教学进度表序号周次学时单元标题主要教学内容教学组织形式作业形式112天然产物及其行业状况①成立模拟股份制公司（两个总公司，每个总公司分两个分公司）；②教学安排介绍；③考核方式介绍；④工作汇报撰写要求介绍；⑤提取物行业生产现状；⑥提取物行业应用现状；⑦提取物行业技术现状；⑧天然产物分类；⑨行业岗位职业能力要素。班级授课成立公司，分工明确电子稿215溶剂回流法提取茶多酚①常用术语讲解；②常用提取技术介绍；③实验报告撰写要求；④回流提取方法现场演示；⑤茶多酚制备任务分解；⑥回流提取茶多酚操作。理实一体化，分组教学茶多酚提取率计算及实验报告电子稿325超声波法提取香菇多糖①回流提取茶多酚的总结；②超声波提取方法应用现状；③超声波提取方法现场演示；④影响超声波提取效率的因素；⑤超声波提取茶多酚实验操作；⑥用不同方法检测香菇多糖。理实一体化，分组教学茶多酚提取率计算及实验报告(下次实验材料预处理)电子稿439正交试验优化菊花黄酮提取工艺①超声波提取香菇多糖的总结；②正交设计简介、正交试验利用实例；③黄酮性质的介绍；④花状样品预处理技术；⑤正交提取杭白菊黄酮操作；⑥黄酮标准曲线制作；⑦检测黄酮含量。理实一体化，分组教学菊花黄酮提取率计算及实验报告电子稿542提取技术总结汇报=1\*GB3①总公司1-1代表PPT总结发言；=2\*GB3②总公司1-2代表PPT总结发言；=3\*GB3③总公司2-1代表PPT总结发言；=4\*GB3④总公司2-2代表PPT总结发言；=5\*GB3⑤学生、老师分别点评总结，布置下节课任务。班级授课预习分离基础技术(下次实验材料预处理)课堂提问645液液萃取分离茶多酚①工业化生产中分离技术应用现状；②常用分离方法介绍；③萃取技术介绍；=4\*GB3④液液萃取分离现场操作演示；⑤茶多酚分离技术分解；⑥液液萃取分离实验操作；⑦萃取效率计算。理实一体化，分组教学萃取效率计算及实验报告(下次实验材料预处理)电子稿759大孔树脂分离荷叶生物碱①超滤膜分离海带多糖总结；②树脂分离技术介绍；③分离树脂选择方法讲解；=4\*GB3④树脂预处理演示与实操；⑤层析柱分离技术应用现状；⑥树脂装柱技术讲解；⑦装柱现场演示；⑧装柱与平衡实操；⑨荷叶生物碱分离技术分解；⑩树脂分离工艺参数筛选；⑾核酸蛋白分析仪操作介绍；⑿样品树脂分离与收集；⒀样品树脂分离与收集；⒁馏分检测、分离效果分析。理实一体化，分组教学核酸蛋白分析仪操作练习；分离效果分析及实验报告电子稿865滤膜分离海带多糖①液液萃取分离茶多酚的总结；②膜分离技术在工业化生产中应用现状；③膜分离装置使用介绍；④膜分离装置使用演示；⑤海带多糖分离技术分解；⑥影响膜分离效果的因素；⑦超滤膜分离海带多糖实验操作。理实一体化，分组教学分离效果分析及实验报告电子稿973分离技术总结汇报=1\*GB3①总公司1-1代表PPT总结发言；=2\*GB3②总公司1-2代表PPT总结发言；=3\*GB3③总公司2-1代表PPT总结发言；=4\*GB3④总公司2-2代表PPT总结发言；=5\*GB3⑤学生、老师分别点评总结，布置下节课任务。班级授课预习干燥基础技术(下次实验材料预处理)课堂提问1074真空浓缩大蒜提取液①干燥技术在天然产物生产中的应用现状；=2\*GB3②几种常用干燥技术特点比较；③真空浓缩装置使用现场讲解；④真空浓缩装置以水代料操作演示；⑤大蒜提取液真空浓缩实验操作。理实一体化，分组教学浓缩效果分析及实验报告电子稿1184真空冷冻干燥芦荟凝胶①真空浓缩大蒜提取液总结；②真空干燥技术在工业化生产中应用现状；③真空干燥装置使用介绍；④真空干燥装置使用演示；⑤芦荟凝胶真空干燥技术分解；⑥影响真空干燥效果的因素；⑦微波真空、冷冻真空及高温真空干燥芦荟凝胶实验操作。理实一体化，分组教学干燥效果分析及实验报告电子稿1287喷雾干燥生姜风味物质①真空干燥芦荟凝胶总结；②喷雾干燥技术在工业化生产中应用现状；③喷雾干燥仪使用现场讲解；④喷雾干燥仪以水代料操作演示；⑤喷雾干燥姜辣素技术分解；⑥影响真喷雾干燥效果的因素；⑦生姜提取浓缩液预处理；⑧分组喷雾干燥样品。理实一体化，分组教学喷雾干燥效果分析及实验报告电子稿1392干燥技术总结汇报=1\*GB3①总公司1-1代表PPT总结发言；=2\*GB3②总公司1-2代表PPT总结发言；=3\*GB3③总公司2-1代表PPT总结发言；=4\*GB3④总公司2-2代表PPT总结发言；=5\*GB3⑤学生、老师分别点评总结，布置下节课任务。班级授课预习综合生产技术(下次实验材料预处理)课堂提问14108牛磺酸的制备工艺①前期提取、分离及干燥技术总结；②牛磺酸及其生产技术现状；③如何参考专利技术进行新工艺试验；④影响文蛤中牛磺酸的制备工艺的因素；⑤文蛤中牛磺酸的制备工艺设计；⑥文蛤中牛磺酸的制备工艺操作。理实一体化，分组教学牛磺酸的制备技术路线分析工作报告电子稿151114茶黄素的制备工艺①牛磺酸的制备技术总结；②茶黄素及其生产技术现状；③发酵罐操作技术介绍；④影响儿茶素转化为茶黄素的因素；⑤茶黄素的制备新工艺设计；⑥茶黄素的制备工艺操作。理实一体化，分组教学茶黄素的制备工艺路线分析工作报告电子稿16134制备技术总结汇报=1\*GB3①总公司1-1代表PPT总结发言；=2\*GB3②总公司1-2代表PPT总结发言；=3\*GB3③总公司2-1代表PPT总结发言；=4\*GB3④总公司2-2代表PPT总结发言；=5\*GB3⑤学生、老师分别点评总结，布置下节课任务。班级授课参观校外实训基地131421茶多酚的中试生产①生产工艺放大技术意义；②回流提取、分离中试技术特点；③中试设备使用现场介绍；=4\*GB3④中试设备操作演示；=5\*GB3⑤成本预算、原料准备；=6\*GB3⑥中试流程制订，任务分工；⑦回流提取、分离茶多酚中试操作；⑧馏分收集与浓缩；⑨浓缩液喷雾干燥、产品检测。理实一体化，分组教学茶多酚中试生产分析工作报告电子稿14163生产技术总结汇报=1\*GB3①总公司1-1代表PPT总结发言；=2\*GB3②总公司1-2代表PPT总结发言；=3\*GB3③总公司2-1代表PPT总结发言；=4\*GB3④总公司2-2代表PPT总结发言；=5\*GB3⑤学生、老师分别点评总结，布置期末考试任务。班级授课期末实践操作考试项目设计电子稿151714制备一种功能性产品4-5人一组，分工协作，要有实践操作现场照片。分组教学课程论文电子稿五、教学组织形式与考核方案1.教学组织形式1）班级授课；2）理实一体化，分组教学2.考核方案《天然产物生产与实训技术》课程考核由课堂检查、项目考核、实训考核及期末综合鉴定按一定比例组成。各类型考核的分值比例和标准如下表所示。课程成绩100％考核方式考核项目鉴定标准课堂检查（20％）知识、能力问答（10％）每个学生在本门课上主动回答2次以上问题，且回答内容基本正确、口齿清楚、思维敏捷。课堂考勤、学习态度（10％）遵守课堂纪律、无迟到早退、做学积极认真。项目考核（25％）项目教学（15％）能够在规定的时间内对完成项目进行总结，并当堂以PPT形式进行汇报与答辩，要求思维敏捷、基本观点正确、论据比较充分、口齿流利、表达清楚、有团队合作精神。项目评价与案例讨论（10％）能够对正在汇报的项目进行分析评价，指出优缺点，并对即将开展的下个项目进行资料查询，进行讨论并提出自己方案。实训考核（25%）实训中心单元实训（10％）学生能够根据实训技能需要，设计出完成订单任务的实训方案，并结合实训中心实际条件执行方案；方案执行中能有自己的创新之处，遇到问题通过多种途径顺利解决，实训中角色定位准确，分工合理。由同学自评、互评及老师评价构成该环节分值。校内生产车间综合实训（15％）要求学生熟悉工作环节，衔接好中试生产工序安排，明白成本、效率及质量间关系；由基地指导老师根据学生在生产过程中，对技术掌握的熟练程度、工作认真负责态度及同学间协作度进行评价。期末综合鉴定（30％）试卷测试理论性知识（15％）对所学的专业知识进行全面的考核。试卷测试实践能力（15％）对项目方案进行分析设计，对订单任务进行分割与分工，制订操作流程，考核学生对专业知识的综合运用能力。六、教学设备与课程资源1.教学设备序号名称型号数量1气相色谱仪Agilent6820/7890A/790012液相色谱仪戴安四元/单元梯度13原子吸收分光光度计TAS990/TAS-990SF14全波段扫描光度计SP-1910UVPC15分光光度计UV-2000/3802/752N/T626微波消解/萃取仪CEMMARS17微波多功能提取罐NJC03－218微波萃取装置NJL07－31910L-100L/5LSFY-10L110多功能提取浓缩机DH-25111层析分析系统（生产型）112植物组织破碎装置（生产型）113制备色谱仪依利特P270114自动核酸蛋白分离层析仪SHQT-6A415旋转蒸发器RE-52616硅藻土/板框过滤系统XSK220/Φ150217切向流微滤超滤系统SF-MU2010218高速管式离心机GQ75219高速冷冻离心机SIGMA3K15/5415R420喷雾干燥机SY-6000121微波真空干燥机NJZ07－9222冷冻干燥机ALPHA1-2LD223真空干燥装置ZK-072/DZG-6090/DZG-6020624茶黄素发酵生产模拟软件北京仿真公司1套25喷雾干燥生产模拟软件北京仿真公司1套26272.课程资源1）教材《天然产物生产与实训技术》，张星海主编，化学工业出版社，2010。2）参考资料（1）网站：http://trcw.jpkcd.cc/，2010年精品建设课程；（2）卢艳花．中药有效成分提取分离技术．化学工业出版社，2005（3）冯年平．中药提取分离技术原理与应用．中国医药科技出版社，2005（4）安树林．膜科学技术实用教材．化学工业出版社，2005（5）李占勇译．先进干燥技术．化学工业出版社工，2005（6）杨贤强，王岳飞，陈留记等.茶多酚化学[M]，上海：上海科技出版社，2003（7）季宇彬.中药多糖的化学与药理[M]，北京：人民卫生出版社，2005.（8）刘吉成，牛英才.多糖药物学[M]，北京：人民卫生出版社，2008.（9）高祖新，韩可勤.医药应用概率统计[M].北京:科学出版社，2005.（10）王锋鹏.生物碱化学[M]，北京：化工出版社，2008.（11）史作清.吸附分离树脂在医药工业中的应用[M]，北京：人民卫生出版社，2008.（12）刘海光.海带多糖的分离纯化及活性研究[D].济南：山东大学，2007.（13）肖旭霖.食品机械与设备[M].北京:科学出版社，2006.（14）徐成海，张世伟，关奎之.真空干燥[M].北京：化学工业出版社，2004.（15）赵华，黄运喜，钟英.芦荟活性成分研究及其应用[M].北京：中国轻工出版社，2009.（16）何仲贵.环糊精包合物技术[M].北京:人民卫生出版社，2008.（17）王喜忠，于才渊，周才君.喷雾干燥[M].北京:化工出版社，2003.（18）冯骉.膜分离的工程与应用[M]，北京：中国轻工出版社，2006.（19）许海琴等.常用天然提取物质量标准参考手册[M]，北京：化学工业出版社，2003.（20）赵剑，周睿，陈虎等.茶黄素的功效[M].上海：上海科技教育出版社，2007.（21）陈晓敏.茶黄素固定化酶生物合成及其稳定性研究[D].杭州：浙江学，2007.（22）郑建仙.功能性膳食纤维[M]，北京：化学工业出版社，2005.（23）周坚，肖安红.功能性膳食纤维食品[M]，北京：化学工业出版社，2005.（24）中国植物提取物网/（25）提取物中国网/（26）植物提取行业网/（27）植物提取网/CN/（28）中医中药网/zy/index.htm（29）中华制药机械网/（30）中国食品制药机械网/（31）中药中国网http://www.zhongyao.cc/（32）中药网/（33）药材网/（34）中国中药协会网/（35）中草药网/