生物工程专业《生物过程与设备》教学大纲

【生物过程与设备】【Bioprocessandequipment】一．基本信息课程代码：100831课程学分：3面向专业：生物工程课程性质：学科基础必修课开课院系：生物与医学工程学院生物工程系使用教材：主教材生物工程设备，梁世中编著，中国轻工业出版社；第2版(2013年7月1日)参考教材：生物过程工程与设备，陈洪章主编，化学工业出版社；第1版(2004年2月1日)先修课程：化工原理140011（3）、生物工艺原理100141（3）二．课程目标了解生物过程与设备的研究任务、发展历史以及实践应用规律；学习生物过程与设备的原理及技术，包括以生物体为中心的生物反应器的基本概况、类型、设计和操作要点。根据所学知识，了解生物工程设备的设计原理和常用方法，初步具备设备选型和设计的实践技能。要达成的课程目标如下:课程目标1:了解生物过程设备发展历史，前沿问题及发展趋势；介绍我国科学家在生物过程与设备等科技前沿领域的重要成果和突出贡献，增强自豪感和自信心；了解生物加工过程中涉及的环境、法律、经济等相关问题，并能够将所学知识运用于生物过程设备的评价。【支撑毕业要求指标点1.4】课程目标2:掌握生物工程设备的原理及应用范围，重点包括以生物体为中心的生物反应器的基本概况、结构和应用要点，以及生物反应器的检测方法和检测仪器。【支撑毕业要求指标点2.3】课程目标3：通过具体案例分析，了解主流生物工程设备的设计计算及选型；了解生物工程设备的设计原理和常用方法，初步具备设备选型和设计的实践能力。【支撑毕业要求指标点1.4，2.3，5.2】三．课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵表1课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵毕业要求毕业要求指标点课程目标及其支撑强度系数课程目标1课程目标2课程目标3支撑强度毕业要求1毕业要求1.4：能够综合应用自然科学等知识和工程基础知识，分析、比较生物反应过程中的复杂工程的解决方案。√√H毕业要求2毕业要求2.3：能够应用工程科学基本原理对生物工程复杂工程问题进行分析、得出有效结论；能够在多种解决方案中进行选择。√H毕业要求3毕业要求3.2：了解生物工程设计和开发的全周期、全流程；能针对生物工程和工艺问题提出单元操作和工艺流程解决方案，在方案中综合运用生物工程的学科知识和设计规范。√H毕业要求5毕业要求5.2：掌握现代工程设备和先进信息技术的基本原理和使用方法，能够运用工程工具设计生物工程的解决方案。√H四．课程内容（一）教学内容结构关系图（二）课程内容表2教学内容及对应的课程目标课程内容对应课程目标学生学习成果学时安排第一章绪论第一节“生物技术”与“生物工程设备”的关系1了解生物工程设备对生物技术学科的贡献和重要性、发展历程和未来趋势；了解现代主流生物工程设备的产业化应用状况，尤其介绍我国科学家的重要成果，增强学生的自豪感和自信心。4第二节生物工程设备的基本概念第三节生物工程设备的发展历程第二章通风发酵设备第一节机械搅拌式反应器2掌握好氧微生物培养反应器的基本原理、结构及应用；了解我国在通风发酵设备方面的现状，增强学生的自信心。16第二节气升式反应器第三节自吸式反应器第四节通风固相发酵设备第四章嫌气发酵设备第一节酒精发酵设备2掌握厌氧微生物培养反应器的基本原理、结构及应用。4第二节啤酒发酵设备第五章动植物细胞培养反应器第一节植物细胞生物反应器2掌握动物及植物细胞培养反应器的基本原理、结构及应用；了解我国在动植物细胞反应器方面的现状，增强学生的自信心。12第二节动物细胞生物反应器第六章生物反应器的检测及控制第一节生化过程主要检测的参数2掌握评价生物反应过程的关键影响因素、关键反应参数的检测方法及检测仪器。6第二节生化过程常用检测方法及仪器第七章生物反应器的比拟放大第一节生物反应器的放大方法3了解生物反应器的设计方法；以通气发酵罐为例，掌握反应器放大设计的计算方法。6第二节通气发酵罐的放大设计合计48五．课内实验名称及基本要求无六．课程考核方式与评分标准表3课程成绩构成表课程目标考核内容课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例课堂讨论+课后作业期末考试1生物过程设备发展概况及发展趋势10%10%10%2各种生物反应器的结构、运行原理、设备特点及检测仪器50%50%50%3生物反应器的设计，重点包括通用式机械搅拌发酵罐的设计方法40%40%40%考核方式占总成绩比例30%70%100%1、课堂讨论评分标准以专题为核心，进行讨论，记录同学课堂回答，小组讨论的结果。平时课堂上随时对前述课程内容或当堂课程内容进行提问。单独同学回答表现满分为100分，60分及以上为及格；小组讨论结果由小组代表回答表现为准，最终组内得分为小组代表得分，满分为100分，60分及以上为及格。如小组中有缺席同学，则该次讨论课中，缺席同学不得分。表4课堂讨论或课后作业评分标准91-10075-9060-741-590评分标准论述清楚，结论准确，能够结合文献提出自己的观点。对问题能够进行较为详尽的解释，结论基本正确。论述