教案知識資料

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯中國農(nóng)業(yè)大學食品學院教案課程名稱：發(fā)酵工程學教材名稱：俞俊棠，唐效宣主編的《生物工藝學》授課對象：食品學院生物工程專業(yè)本科生05級（共30人）開課時光：2023年年年春學期1-14周開課地點：東校區(qū)講課學時：40學時主講教師：劉萍，韓北忠，陳晶瑜工作單位：食品學院編寫時光：2023年年-2023年年年第一章：緒論學時：2主要內(nèi)容：發(fā)酵工程教學目標：控制發(fā)酵工程的基本知識；了解發(fā)酵工程的普通工藝過程和工藝發(fā)展趨勢。教學重點為：1．發(fā)酵工程的概念和研究內(nèi)容2．發(fā)酵工程的發(fā)展歷史和研究主意3．發(fā)酵工程的主要學習主意教學難點是：1．發(fā)酵工程的普通工藝過程和2．發(fā)酵工程發(fā)展趨勢需要在學習中時刻做到理論聯(lián)系實際主要教學主意：講解，看投影片，舉例說明，問題研究課程發(fā)展流程：1、課程導入（時光：5分鐘）推薦本節(jié)課程講授內(nèi)容的總體框架，以對照發(fā)酵與發(fā)酵工程的區(qū)別導入本節(jié)課程的第一個內(nèi)容：發(fā)酵工程定義。出示圖片：微生物與發(fā)酵工程設(shè)備圖引導學生看見發(fā)酵工程在工廠中的發(fā)酵工程操作。2、課程講授（1）發(fā)酵工程定義（5分鐘）提問并研究學生們自己眼中的發(fā)酵工程，引入生化角度、傳統(tǒng)角度及現(xiàn)代工為上發(fā)酵工程的定義。（2）發(fā)酵工程組成（10分）引入發(fā)酵工程主要圖片，并分離講授什么是發(fā)酵工程上游、代謝控制和及下游工程。對發(fā)酵工程上每一步驟舉行詳細解釋，使學生們從整體上了解通過發(fā)酵工程生產(chǎn)出產(chǎn)品的全過程。（2）發(fā)酵工程研究內(nèi)容（10分）從整體上推薦發(fā)酵工程研究的內(nèi)容，并對每一個知識點舉行講解，結(jié)合圖作分析說明。（3）發(fā)酵工程工藝流程（15分）按照流程圖每一步驟舉行講解，并詳細分析每步驟間的關(guān)系，使學生們從大面上了解發(fā)酵工程主要涉及哪些操作環(huán)節(jié)。通過實物圖片與流程圖的比較，從直觀上控制發(fā)酵工程的工藝流程。（4）發(fā)酵工程的歷史研究發(fā)展（15分）分年四次重大發(fā)酵工程的歷史變革發(fā)生的背景特點，以及與現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，舉例目前采用不同歷史發(fā)酵生產(chǎn)手段生產(chǎn)的產(chǎn)品如：青霉素、葡萄酒、氨基酸、基因重組。（5）發(fā)酵工程的應用（40分鐘）從整體上推薦發(fā)酵工程的應用主要包括：以微生物細胞為產(chǎn)物；以微生物代謝產(chǎn)物為產(chǎn)品；以微生物酶為產(chǎn)品；生物轉(zhuǎn)化或修飾化合物；微生物異常機能的利用。分離推薦每個領(lǐng)域目前如何應用發(fā)酵工程，總結(jié)發(fā)酵工程在食品工程、酶工業(yè)、氨基酸工業(yè)、有機酸工業(yè)、飼料工業(yè)、新材料開辟、生物化工、環(huán)境保護方面的大致應用現(xiàn)狀，并挑選一個例子詳細推薦利用發(fā)酵工程生產(chǎn)該產(chǎn)品的優(yōu)勢、該產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及目前該產(chǎn)品的市場份額和發(fā)展空間，激發(fā)學生們學習發(fā)酵工程的興趣。三、本節(jié)課總結(jié)：（時光：5分鐘）本節(jié)課講了4個問題，其中控制發(fā)酵工程定義、組成及主要內(nèi)容是這節(jié)課的重點內(nèi)容，也是難點內(nèi)容，要求學生們重點控制。學習發(fā)酵工程的內(nèi)容及應用，將有助于激發(fā)學生們學習發(fā)酵工程的熱烈，同時從整體上對發(fā)酵工程有一個概況性地了解。第二章：工業(yè)微生物菌種的選育與收藏學時：4主要內(nèi)容：（1）工業(yè)菌種篩選思路、程序及注重事項；（2）培營養(yǎng)離中要解決的問題，天然界細菌、真菌、放線菌、酵母的分離主意；（3）常用工業(yè)菌種育種的主意；（4）誘變、基因轉(zhuǎn)移、基因重組的原理及操作主意；（5）不同微生物菌種收藏原理、主意及各自的應用優(yōu)缺點。教學目標：控制工業(yè)微生物菌種選育常用主意及過程，控制菌種的收藏方式。教學重點為：1．菌種的篩選2．工業(yè)微生物的育種3．不同菌種的收藏主意教學難點是：1．菌種選育篩選條件（篩子）的決定2．保存菌種活力的實用主意主要教學主意：講解，看投影片，舉例說明，問題研究課程發(fā)展流程：1、課程導入（時光：5分鐘）回顧發(fā)酵工程流程，強調(diào)微生物菌種在其中的重要性，引入本章主要內(nèi)容。2、課程講授（1）工業(yè)菌種篩選思路、程序及注重事項；（45分）引入菌種來源的圖片，并分離講授菌種目前篩選的程度、菌種來源的主意、及各主意的優(yōu)缺點。出示菌種篩選主意的6個步驟的暗示圖，每個步驟詳細操作的原理、注重事項；針對不同菌種如放線菌、霉菌、細菌和酵母分離推薦采樣地點的挑選、采樣后的處理、菌體的增殖培養(yǎng)、涂布平板的主意及各自優(yōu)缺點的分析。篩選主意即常用篩選模型的用途，分離引入圖片顯示抑菌圈法、顯色法、透明圈法的使用與評判標準。（2）常用工業(yè)菌種育種的主意（80分鐘）從達而文的進化論引入天然突變的事實，推薦微生物育種的機理；分離推薦傳統(tǒng)誘變育種、基因工程和原生質(zhì)體融合三種常規(guī)微生物育種的原理、引入圖片分析誘變后菌種形態(tài)特征的改變，引入流程圖分離講述常規(guī)育種主意的優(yōu)缺點及應用范圍。（3）不同微生物菌種收藏原理、主意及各自的應用優(yōu)缺點（70分鐘）。承上微生物的突變機理，引入工廠化控制菌種質(zhì)量的重要性；分離推薦微生物菌種收藏的5種主意的原理、操作主意、實際應用的優(yōu)缺點。舉例：目前國內(nèi)外直投式酸奶菌種的生產(chǎn)菌種來源、生產(chǎn)方式、菌種保持活力主意及原理；三株口服液菌種保存活力的主意，將理論與實際聯(lián)系起來論述菌種的重要性及保存菌種活力的關(guān)鍵性。第三章：發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化學時：4主要內(nèi)容：第一節(jié)培養(yǎng)基的挑選和決定培養(yǎng)條件的決定教學目標：認識發(fā)酵工藝決定的參數(shù)要求，控制發(fā)酵工廠化生產(chǎn)放大對發(fā)酵工藝不同要求。教學重點為：1.通過碳源、氮源、微量元素、生長因子的不同組合決定發(fā)酵培養(yǎng)基2.通過培養(yǎng)溫度、pH、種齡、接種量、通風、發(fā)酵時光等決定發(fā)酵條件。3.按照菌種特點控制菌種放大工藝。教學難點是：1．發(fā)酵培養(yǎng)基的決定2．發(fā)酵條件的決定主要教學主意：講解，看投影片，舉例說明，問題研究課程發(fā)展流程：發(fā)酵培養(yǎng)基的決定（100分鐘）引入平板圖片、試管斜面圖片和三角瓶培養(yǎng)基圖片，講解培養(yǎng)基的定義。引入魚在魚缸里與微生物在培養(yǎng)基里的對照，講解微生物與培養(yǎng)基之間的作用關(guān)系及培養(yǎng)基成份的即時變化性。從培養(yǎng)基對微生物的重要性引入培養(yǎng)基的組成類別，分為碳源、氮源、微量元素和生長因子，并舉例說明常用的培養(yǎng)基原料如玉米面、豆餅粉、麥芽汁，課常研究這些原料可歸為培養(yǎng)基中的哪些營養(yǎng)成份。發(fā)酵生產(chǎn)中的培養(yǎng)基類型：按照物理物點及培養(yǎng)目的將發(fā)酵培養(yǎng)基分為不同類型，引入圖片推薦斜面培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的用途/特點。培養(yǎng)基組成物質(zhì)的營養(yǎng)與作用：講述碳素化合物在微生物體內(nèi)的作用，提問哪些原料及物質(zhì)可以作為碳源。講述氮素化合物在微生物體內(nèi)的作用，提問哪些原料及物質(zhì)可以作為氮源。講述微量元素在微生物體內(nèi)的作用，提問哪些原料及物質(zhì)可以作為微量元素。講述生長因子在微生物體內(nèi)的作用，提問哪些原料及物質(zhì)可以作為生長因子。引入正交實驗的分析主意，舉例講解正交實驗在培養(yǎng)基設(shè)計中的應用。課后作業(yè)：任選一自已感興趣的發(fā)酵產(chǎn)品，綜述該產(chǎn)品發(fā)酵培養(yǎng)基的決定主意。第二節(jié)培養(yǎng)條件的決定提問：微生物生長影響因素有哪些，引入微生物發(fā)酵生長條件的控制，分離講解發(fā)酵