18113705-酶工程-生工2018版.docVIP

《酶工程》课程教学大纲

课程编号课程名称

酶工程

考试/考查

考查

总学时

24

实验/上机学时

0

学分

1.5

课程性质

专业课程（选修）

适用专业

生物工程专业

承担单位

生物科学与工程学院

先修课程

普通生物学、生物工程概论、生物化学

酶工程是生物技术的基础和重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。通过该课程的学习使学生掌握酶工程的基本原理、酶的生产方法、酶的提取与分离纯化、酶的改造方法、非水相酶催化、酶反应器以及酶在各样各业中的应用。能够掌握酶的生产与应用的技术过程和方法，能对酶科学研究、实际生产中的复杂问题提出科学合理的解决方案。

一、课程目标

1、学生了解和掌握酶学研究重大成果，及酶在各行各业的应用方面的知识，具备结合实际初步判断认识酶的应用领域的能力。

2、学生掌握酶的生产技术、方法方面的知识，具备解决生物工程、生物化工、生物医药及食品等相关专业领域的工程问题

3、学生熟悉酶的改性知识，具备改进酶在各个领域中应用时存在的缺陷的问题，解决酶在催化中效率和经济性问题。

表1课程目标支撑的毕业要求/指标点

毕业要求

指标点

支撑

强度

2.问题分析：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析生物工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

2.3能够运用现代仪器分析手段，并采用适当的实验设计和数据处理方法优化生产工艺，正确表述生物制造与技术服务复杂工程问题，并评估其合理性。

课程目标1

H

4.研究：能够基于自然科学、生物工程科学原理并采用科学方法对生物工程过程中复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.4研究解决生物工程、生物化工、生物医药及食品等相关专业领域的工程问题。

课程

目标2、3

M

二、课程教学设计

表2课程主要教学内容及教学设计

课程目标

课程主要教学内容

教学（环节）组织

课堂教学

作业

讨论课

上机/

实验

项目设计

课程

目标1

（1）酶学概论

（2）酶的应用

（3）酶学基础及酶学研究诺贝尔获奖基础理论

＋

＋

＋

课程

目标2

（1）微生物发酵产酶

（2）动物细胞培养产酶

（3）植物培养产酶

（4）酶的提取分离纯化

＋

＋

课程

目标3

（1）酶的分子修饰

（2）酶的固定化

（3）酶的非水相催化

（4）酶的定向进化

＋

＋

三、课程单元及学时建议

（一）课程学时计划建议

表3课程单元学时分配表

序号

内容

授课时数

实验时数

对应的课程目标

1

绪论

2

目标1

2

酶的应用

2

目标1

3

酶学基础

3

目标1

4

微生物发酵产酶

3

目标2

5

动植物细胞培养产酶

2

目标2

6

酶的提取与分离纯化

4

目标2

7

酶的分子修饰

2

目标3

8

酶的固定化

2

目标3

9

酶的定向进化

2

目标3

10

酶的非水相催化

2

目标3

合计

24

0

（二）课堂教学内容

第一章绪论

1.教学目的和要求：了解酶工程在生物工程学科中的地位，以及酶工程的主要研究内容和国内外的研究和工程现状。

2.教学内容

（1）酶工程的概念、意义、发展历程及国内外的现状；

（2）本课程的内容和体系结构、教学要求及学习方法。

3.重点和难点：酶工程的研究内容。

第二章酶的应用

1.教学目的和要求：理解酶制剂在各主要行业中的应用、现状和问题。

2.教学内容

（1）概论

（2）酶在医学中的应用

（3）酶在食品加工方面的应用

（4）酶在轻工业方面的应用

（5）酶在能源开发方面的应用

（6）酶在环境保护方面的应用

（7）酶在科研研究方面的应用

（8）我国酶制剂应用方面的现状和存在的问题

3.重点：酶在食品加工方面的应用

4.难点：酶在医学中的应用

第三章酶学基础

1.教学目的和要求：本章在生物化学基础上，强化酶学的基本理论和知识。

2.教学内容

（1）酶的分类、命名、活力测定

（2）酶的结构与功能

（3）酶催化反应的特点

（4）酶的催化机制和催化反应动力学

（5）酶的生物合成及调节机理

2.重点：酶的抑制剂和抑制剂动力学

3.难点：酶的催化反应动力学

第四章微生物发酵产酶

1.教学目的和要求：掌握酶生物合成的基本理论、微生物和固定化微生物发酵产酶的工艺流程

2.教学内容

（1）酶生物合成的基本理论

（2）常用的产酶微生物

（3）发酵工艺条件及其控制

（4）产酶发酵动力学

（5）固定化微生物细胞发酵产酶

（6）固定化原生质体发酵产酶

3.重点：微生物发酵产酶的发酵条件控制和产酶动力学

4.难点：酶生物合成的调节机制

第五章动植物细胞培养产酶

1.教学目的和要求：掌握动植物细胞培养产酶的基本方法和工艺过程

2.教学内容

（1）植物细胞培养产酶

（2）动物细胞培养产酶

3.重点和难点：动植物细胞的特性及其