《生物工程設(shè)備及工廠設(shè)計》課程教學(xué)大綱

《生物工程設(shè)備及工廠設(shè)計》課程教學(xué)大綱一、課程信息課程代碼319B3314課程名稱生物工程設(shè)備課程性質(zhì)專業(yè)必修課學(xué)分2學(xué)時32先修課程發(fā)酵工程、微生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物反應(yīng)工程、化工原理適用專業(yè)生物工程課程簡介：《生物工程設(shè)備》是培養(yǎng)生物工程類高級技術(shù)人才，解決生物過程中的技術(shù)瓶頸，促使更多的生物技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的學(xué)科，是生物工程的一門專業(yè)必修課。該課程內(nèi)容包括在生物過程工程中從原料處理、生物反應(yīng)到生物產(chǎn)品提取純化等一系列操作過程設(shè)備，重點講授各種設(shè)備的原理、構(gòu)造、設(shè)計、應(yīng)用、參數(shù)檢測、放大、控制理論等工程方面的基本知識，反映生物工程設(shè)備的國內(nèi)外最新進(jìn)展。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生了解國內(nèi)外生物工程與設(shè)備的新技術(shù)、新設(shè)備及發(fā)展動向；能夠掌握生物工程工廠的工作流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)及其工作原理，主要設(shè)備的設(shè)計計算及選型，了解設(shè)備的安裝與維護(hù)，知道如何提高資源利用效率；具有獨立分析和解決生產(chǎn)及試驗研究上的工程設(shè)備問題的能力。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)具備以下幾方面的目標(biāo):1.通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握生物工程工廠的工作流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)及其工作原理；2.通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解國內(nèi)外生物工程與設(shè)備的新技術(shù)、新設(shè)備及發(fā)展動向；3.通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握生物工程工廠的主要設(shè)備的設(shè)計計算及選型，了解設(shè)備的安裝與維護(hù)，知道如何提高資源利用效率；4.通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠具有獨立分析和解決生產(chǎn)及試驗研究上的工程設(shè)備問題的能力。課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系表畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4畢業(yè)要求5畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1HH畢業(yè)要求指標(biāo)點5.2HH三、教學(xué)內(nèi)容與預(yù)期學(xué)習(xí)成效知識單元對應(yīng)課程目標(biāo)知識點預(yù)期學(xué)習(xí)成效實現(xiàn)環(huán)節(jié)學(xué)時緒論課程目標(biāo)2發(fā)酵設(shè)備分類及其發(fā)展發(fā)酵設(shè)備特點及要求如何學(xué)生物工程設(shè)備1.初步認(rèn)識發(fā)酵設(shè)備，了解如何去學(xué)習(xí)這門課程。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論2學(xué)時通氣發(fā)酵設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備其他類型的通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備1.掌握機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、自吸式發(fā)酵罐和通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備的構(gòu)造及工作原理。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論4學(xué)時嫌氣發(fā)酵設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4酒精發(fā)酵設(shè)備啤酒發(fā)酵設(shè)備連續(xù)發(fā)酵1.了解連續(xù)發(fā)酵流程，掌握酒精發(fā)酵設(shè)備、啤酒發(fā)酵設(shè)備的構(gòu)造及其設(shè)計計算。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論2學(xué)時植物細(xì)胞(組織)和動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器課程目標(biāo)1、3、4植物細(xì)胞（組織）培養(yǎng)反應(yīng)器動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器微藻培養(yǎng)反應(yīng)器了解植物細(xì)胞（組織）培養(yǎng)反應(yīng)器，動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器和微藻培養(yǎng)反應(yīng)器的國內(nèi)外進(jìn)展情況；熟悉設(shè)備的構(gòu)造及特點。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論2學(xué)時生物反應(yīng)器課程目標(biāo)1、3、4生物反應(yīng)器設(shè)計基礎(chǔ)生物反應(yīng)器的檢測及控制生物反應(yīng)器的比擬放大掌握生物反應(yīng)器的放大目的與方法；了解通氣發(fā)酵罐的放大設(shè)計實例。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論，實例分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論2學(xué)時物料處理與培養(yǎng)基制備課程目標(biāo)1、3、4固體物料的處理與粉碎設(shè)備液體培養(yǎng)基的制備及滅菌設(shè)備1.掌握固體物料的篩選、除雜及粉碎設(shè)備的構(gòu)造、工作原理，液體培養(yǎng)基的制備及殺菌所涉及的設(shè)備構(gòu)造、工作原理、工作流程及相關(guān)計算與設(shè)備選型。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論2學(xué)時過濾、離心與膜分離設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4過濾速度的強(qiáng)化過濾設(shè)備離心分離設(shè)備膜分離設(shè)備了解發(fā)酵液的預(yù)處理方法，工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)，過濾過程的放大，離心分離設(shè)備的放大，膜分離方法、常用膜及膜分離設(shè)備；掌握過濾速度的強(qiáng)化，板框式壓濾機(jī)、板式壓濾機(jī)、真空過濾機(jī)的構(gòu)造、工作原理及工藝計算，管式離心機(jī)的分離原理、結(jié)構(gòu)及選型，碟片離心機(jī)的分離原理、結(jié)構(gòu)及選型。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論4學(xué)時萃取與色譜分離設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4萃取分離方法及設(shè)備離子交換分離原理及設(shè)備吸附分離方法及設(shè)備色譜分離方法及設(shè)備了解萃取和色譜分離設(shè)備的構(gòu)造及特點；掌握萃取及色譜分離的原理及方法。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論4學(xué)時濃縮提純設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備干燥設(shè)備蒸餾設(shè)備了解固體物料干燥機(jī)理，生物工業(yè)產(chǎn)品干燥的特點，干燥設(shè)備國內(nèi)外進(jìn)展；掌握非絕熱干燥、絕熱干燥和冷凍干燥的原理、設(shè)備及其相關(guān)計算；了解干燥、蒸餾原理及設(shè)備選型。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、課堂討論；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論4學(xué)時輔助系統(tǒng)設(shè)備和清潔生產(chǎn)課程目標(biāo)1、2、3、4空氣凈化除菌與空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和管道的清洗與殺菌生物工程工廠能源與動力設(shè)備生物工程工廠清潔生產(chǎn)了解生物工業(yè)加工設(shè)備與管道的衛(wèi)生要求，常用清洗劑，清洗方法及清潔程度的確認(rèn)等；掌握水的過濾、軟化及脫鹽、殺菌的方法及設(shè)備，制冷系統(tǒng)設(shè)備；掌握空氣除菌及調(diào)節(jié)原理及設(shè)備選型；了解生物工廠的能源動力的應(yīng)用和設(shè)備及其生產(chǎn)示例。教學(xué)方法：課堂講授、課外閱讀文獻(xiàn)資料、案例分析；教學(xué)手段：多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。理論6學(xué)時四、成績評定及考核方式知識單元對應(yīng)課程目標(biāo)考核方式成績評定緒論課程目標(biāo)2出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試課程成績包括3個部分，分別為出勤及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)和期末考試。具體要求及成績評定方法如下：1.出勤及課堂表現(xiàn)（10%），具體方案為：總分為100分，無故曠課一次扣5分，無故曠課超過學(xué)校規(guī)定次數(shù)者，按學(xué)校有關(guān)規(guī)定處理；上課睡覺、玩手機(jī)、吃零食者被老師發(fā)現(xiàn)一次扣5分。2.課后作業(yè)（20%），每個知識單元布置一次課后作業(yè)，評分以答題思路的規(guī)范性、整潔性、整體性、邏輯性、創(chuàng)新性為依據(jù)，每次滿分為100分，最后取平均分。3.期末考試（70%），實行綜合閉卷考試，總分為100分，期末考試卷面成績未達(dá)總分50%者，該門課程成績作不及格處理。通氣發(fā)酵設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試嫌氣發(fā)酵設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試植物細(xì)胞(組織)和動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試生物反應(yīng)器課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試物料處理與培養(yǎng)基制備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試過濾、離心與膜分離設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試萃取與色譜分離設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末考試濃縮提純設(shè)備課程目標(biāo)1、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試輔助系統(tǒng)設(shè)備和清潔生產(chǎn)課程目標(biāo)1、2、3、4出勤及課堂表現(xiàn)、期末考試五、課程建議教材及主要參考資料1.建議教材1.朱明軍主編.生物工程設(shè)備(第三版).北京：中國輕工業(yè)出版社，2020年。