1123S08027-发酵工程-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《发酵工程》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1123S08027

开课单位

化学与材料科学学院

课程名称

发酵工程

FermentationEngineering

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业拓展课（就业创业方向）

先修课程

生物化学，化学生物学，微生物学与免疫学

适用专业（类）

化学生物学

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《发酵工程》是化学生物学专业的一门专业拓展课，是一门偏向就业创业方向的理论课程。旨在通过理论教学，使学生掌握发酵工程基础知识、发酵设备及发酵工艺的基本原理，具备工业微生物实验室与产业化生产基本操作能力，了解工业发酵育种、工业发酵培养基、工业发酵灭菌、种子扩大培养、发酵工艺控制、发酵工程实例、发酵工程与环境保护和发酵成本及控制等概念，为生物制药技术、化工设计等后续课程奠定必要的理论学习基础。

（二）教学目标

通过本课程的学习，将发酵工程的基本理论与基本技能系统性的传授给学生，在学生掌握了发酵工程的基本理论与技能的基础上，加强学生理论联系实际和综合应用能力的培养，并了解发酵技术的应用范围、存在问题和前景，从而使学生获得较为完整的基本理论知识和实践能力，为同学们毕业后从事生物技术的研究与生物制品的生产工作奠定坚实的基础。

课程目标1：掌握发酵工程的类型及工艺流程。

课程目标2：掌握工业发酵菌种选育；发酵培养基设计；发酵过程控制。

课程目标3：了解发酵罐放到与设计；发酵工业清洁化生产技术；发酵经济学。

课程目标4：了解发酵工厂设计；发酵工程在现代生物化工中的应用。

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：系统掌握发酵工程基本理论、基础知识和基本技能，了解发酵工程在现代生物化工中的应用及进展

可以继续攻读生物化学、化学生物学及相关学科的硕士学位

0.4

2：了解国家关于制药相关产业的政策，国内外知识产权等方面的法律法规

具有德才兼备、综合素质高、创新能力强、国际视野广的化学专业人才

0.2

3：具有一定的科学研究和实际工作能力，具有一定的批判性思维

毕业5年后，学生能够胜任科研、设计部门和高等院校在发酵过程管理和应用的岗位，成为新时期的复合型人才

0.4

四、教学方式与方法

发酵工程的教学环节包括课堂讲授、讨论、发酵实例演示等。

（1）课堂讲授通过教师对指定教材各章内容的讲解，使学生对本门课程有系统、全面的学习。

（2）讨论是将学过的理论知识，结合实际生活进行综合，使学生进一步理解发酵工程的应用情况。

（3）在理论授课的基础上，开展实际发酵平台和发酵车间的演示，使学生了解发酵设备及发酵工艺流程，了解发酵生产从实验室阶段到工业化生产阶段的具体过程。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

教学重点要求掌握发酵的定义，发酵方法的类别与流程；菌种选育和保藏的方法；工业发酵培养基的类型、主要营养物质；工业发酵常用灭菌方法的原理。了解工业发酵种子扩大培养的工艺及操作要点；工业发酵的主要控制参数；了解发酵工程的应用实例；发酵成本的构成及影响因素。

（二）教学难点

教学难点是掌握发酵工业的范围、特征；菌种选育；工业发酵培养基配方的设计；工业发酵培养基和发酵设备灭菌工艺的选择。了解工业发酵种子扩大培养的操作要点；温度、pH、溶氧和基质浓度对发酵的影响；发酵废液的生物处理技术；发酵过程的经济学评价。

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

了解发酵工业的发展历史；掌握发酵的定义，发酵的类型与流程；发酵工业的范围与特征；发酵工业的前景与展望。

2

讲授

课程目标1

2

第2章工业发酵菌株选育

掌握发酵生产的菌种选育方法；常用的微生物种类；基因工程菌的发酵；菌种退化和菌种保藏及菌种的扩大培养。

4

讲授

课程目标2,3

3

第3章发酵工业培养基

掌握发酵培养基的类型，主要营养物质和培养基配方的设计方法。

4

讲授

课程目标2,3

4

第4章工业发酵灭菌

掌握灭菌方法；培养基和发酵设备灭菌；空气灭菌原理和方法。

4

讲授

课程目标2,3

5

第5章发酵工业控制

掌握发酵的机制，发酵过程的代谢变化规律；发酵工艺的控制。了解分批补料培养技术；了解发酵染菌及防治。

4

讲授

课程目标2,3

6

第6章发酵产物的提取与精制

掌握提取与精制的过程，发酵的预处理。了解发酵的固液分离技术、色谱分离技术以及干燥技术。

4

讲授

课程目标2,3

7

第7章发酵工程应用实例

了解抗生素、氨基酸和酒精的发酵原理及生产工艺。

4

讲授

课程目标3,4

8

第8章发酵工厂设计及发酵经济学

了解发