《发酵工程》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《发酵工程》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1723S01003开课单位药学院课程名称（中文）发酵工程（英文）FermentationEngineering课程性质选修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业发展课程（专业拓展课）先修课程生物化学/微生物与免疫学适用专业（类）药学类（药学专业、药物制剂专业）二、课程描述及目标（一）课程简介《发酵工程》课程是本专业（类）的一门跨学科选修课程。由于发酵工程是整个生物技术的核心，是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作，是生物技术在药物生产实践中应用的原理及方法的一部分，是药物生产在基因工程及酶工程等生物技术实现工业化的过程与方法。因此，通过对发酵工程的学习，不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程，而且对系统了解生物技术及其工业化应用都具有极其深远的意义。发酵工程一般包括菌种、发酵过程及设备问题，通过该课程的学习，将专业课与发酵工业的操作原理结合起来，了解发酵工业控制的特性及共性，并且熟悉发酵工业的工艺流程及常用术语，为今后从事制药工程的有关科研和生产打下良好的基础。（二）教学目标通过本课程的学习，学生将会了解发酵工业的发展史、实际应用和发展趋势，理解发酵工艺的一般特点以及发酵代谢的相关控制，理解发酵工程的基本原理，掌握发酵工程的基本概念与研究内容，掌握发酵工艺的一般工艺流程及其特点。课程目标1：能够掌握工业微生物的生长及培养特点，能够熟悉生产过程中的无菌原理与技术。课程目标2：能够掌握发酵工程的典型过程及其基本原理、基本技术和控制方法，能够掌握发酵产品的分离提纯及精制的方法。课程目标3：能够熟悉发酵工程各个阶段的相关设备。课程目标4：能够理论联系实际，去分析和解决有关发酵工程中的具体问题。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-1：掌握药物化学、药理学、药剂学和药物分析学等学科的基本理论、基本知识和基本技能课程目标10.31-1：掌握药物化学、药理学、药剂学和药物分析学等学科的基本理论、基本知识和基本技能；1-2：掌握药学各主要学科的实验技术和科学研究方法课程目标20.41-1：掌握药物化学、药理学、药剂学和药物分析学等学科的基本理论、基本知识和基本技能课程目标30.21-2：掌握药学各主要学科的实验技术和科学研究方法；2-2：具备从事药物研发、生产、流通、管理、质量控制和药学服务等工作的基本能力；3-1：具有初步的科学研究和实际工作能力，具有一定的批判性思维能力课程目标40.1…………四、教学方式与方法采用课堂讲授、视频演示、慕课讲解，线上线下混合学习及课堂问答讨论等教学方式。五、教学重点与难点（一）教学重点工业发酵菌种选育；培养基设计与优化；无菌技术；发酵罐及其设备；发酵动力学；氧的供需；发酵工艺控制；发酵产物分离纯化。（二）教学难点发酵动力学模型与应用；发酵体系中氧的传递与供需关系；发酵过程参数的影响因素与控制。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章绪论掌握发酵、发酵工程、发酵工业的概念与特征、发酵工业发展简史，熟悉发酵工业范畴和生产流程，了解发酵工业的发展现状与趋势。1讲授课程目标1课程目标2课程目标32第2章发酵工业菌种掌握发酵工业对菌种的要求和种子质量要求，熟悉菌种扩大培养工艺流程及技术控制，熟悉发酵工业菌种筛选、选育和保藏方法，了解工业常用菌种。3讲授课程目标1课程目标23第3章发酵培养基设计与优化掌握培养基设计原则与方法，熟悉工业发酵中培养基的类型、常用生长调节剂及常用发酵培养基的制备，了解工业用培养基的要求与发展趋势。3讲授课程目标1课程目标2课程目标34第4章无菌原理与技术掌握培养基灭菌的基本方法与理论，掌握空气过滤灭菌原理，熟悉空气过滤灭菌的介质、过滤器及附属设备，了解致死时间、致死温度、热阻的概念，了解分批灭菌和连续灭菌时间的计算。3讲授课程目标1课程目标2课程目标35第5章微生物发酵动力学掌握微生物发酵动力学中的基本概念，掌握微生物生长曲线；熟悉发酵动力学分类，了解基本的发酵动力学方程。4讲授课程目标2课程目标3课程目标46第6章发酵工业中氧的供需掌握微生物对氧的需求，影响氧传递的因素；熟悉发酵过程中氧的传递，溶解氧、摄氧率和KLa的测定；了解发酵过程耗氧与供氧的动态关系，发酵过程中的氧传递效率。2讲授课程目标2课程目标3课程目标47第7章发酵设备与反应器掌握通用式发酵罐的基本结构和类型，熟悉发酵设备的基本类型，了解各类发酵罐的工作原理，了解反应罐设计的注意事项。4讲授课程目标3课程目标48第8章发酵过程优化与控制掌握发酵的主要操作方式，发酵过程中的代谢变化参数，熟悉温度、pH、溶氧、泡沫等参数对发酵的影响，了解发酵过程中温度、pH、溶氧、泡沫等参数的控制。4讲授课程目标2课程目标49第9章发酵染菌及其防治掌握发酵染菌的异常现象及染菌原因；熟悉发酵染菌的防治手段；了解发酵染菌的原因分析。2讲授课程目标1课程目标2课程目标410第10章发酵产物分离纯化掌握发酵液的特点和发酵液预处理的方法，微生物细胞破碎常用方法，发酵产物分离、提取和纯化的常用方法；熟悉发酵工程下游技术的一般过程，固液分离常用方法和设备，细胞破碎技术流程，发酵产物分离、提取和纯化的操作流程；了解发酵工程下游技术发展动态和趋势，相关仪器设备的操作与原理。8讲授课程目标2课程目标3课程目标4合计34七、实验内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标1演示性课程目标12验证性课程目标23设计性课程目标34探究性课程目标1其他……合计注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“演示性”、“验证性”、“设计性”、“探究性”、“其它”等。八、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核30%出勤10%考勤情况课程目标1234作业10%完成情况，答案正确与否课程目标123表现10%课堂表现、参与问题问答与讨论课程目标1234…期末考核70%全部采用主观题形式，开卷考试课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4九、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度十、教材与教学参考书（一）教材《发酵工程原理与技术》，余龙江，高等教育出版社，2021年4月，第二版。（二）教学参考书《发酵工程》，徐岩，高等教育出版社，2022年2月，第二版；《发酵工程》，韦革宏、史鹏，科学出版社，2021年6月，第二版；《新一代发酵工程技术》，周景文、陈坚等，科学出版社，2021年5月，第