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《生物分离工程》课程教学大纲
课程编号课程名称
生物分离工程
考试/考查
考试
总学时
64
实验/上机学时
24
学分
3
课程性质
专业课程（必修）
适用专业
生物工程
承担单位
生工学院
先修课程
化工原理、生物化学、天然产物化学、生物工程设备
《生物分离工程》是生物工程专业的一门专业核心课程，其目的是让学生系统掌握生物产品分离纯化领域的理论知识和实验技术原理。能够运用基本原理、技术开展生物产品下游分离纯化实验研究。具有制定分离纯化技术方案、规程等能力，具备方案实施的技术、设备、法规、组织的基本素质，初步具有解决生物产品下游制造复杂科学问题的能力。
一、课程目标
1．了解生物产品分离纯化技术的发展历史、基本思路、产业现状、技术进展，掌握分离工程操作的基本原理和应用，初步具备能够结合实际解决生产中问题的能力。
2.掌握上游发酵、培养结束后的初始物料预处理、细胞破碎、固液分离的基本原理，系统掌握细胞破碎、主要杂质去除、盐析、泡沫分离等操作技术，具有正确分析和评价与处理工艺效率的能力。
3.掌握生物产品溶剂萃取、双水相萃取、吸附与离子交换初步分离的基本原理，系统掌握工艺核算模型、过程形式及效率评价分析，能够结合实验理解和实现初步分离的基本过程，获得初分离产品。
4.掌握色层分离、凝胶分子筛、电泳、蛋白质复性等精制分离的基本原理，具有解决实际试验过程问题的能力，具备设计分离工程实验与撰写报告文件的能力。掌握蛋白质复性、结晶、干燥的基本原理和实验技能。
5.掌握针对目标产品，结合实际情况进行分离纯化工艺设计，进行设备选型、污水处理、法律规范遵守等操作；具备通过仪器、软件进行过程参数监控的能力；初步具有分析、模拟解决生产过程中的质量、效率、经济性、安全性问题的能力。
5．掌握生物产品生产工厂设计的基本理论和基础知识，
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
1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和生物工程的专业知识用于解决生物工程中的复杂工程问题。
1.4应用生命的化学基础、发酵工程、细胞工程、基因工程等专业知识，解决生物制造与技术服务中复杂工程问题。
课程目标1、2
H
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2、3
M
3.设计/开发解决方案：能够设计针对生物工程复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
3.3能够综合运用工艺过程理论和技术手段对生物过程工艺提供优化改进方案，单元操作基本流程，掌握生物制造方法，并体现一定创新意识。
课程目标2、3
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。
4.1掌握实验设计原理和数据分析基本方法及适用范围，运用基本的生物学实验方法研究综合性问题，并得出合理结论；
课程目标5
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）生物分离工程概念、历史、进展
（2）生物物质和生物分离
（3）生物分离技术和原理
（4）生物分离效率及评价方法
＋
＋
课程
目标2
（1）发酵液或培养液的预处理与固液分离
（2）细胞破碎
（3）盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀
（4）泡沫分离
（5）膜分离
＋
＋
＋
＋
课程
目标3
（1）有机溶剂萃取、双水相萃取、液膜萃取等
（2）吸附与离子交换分离技术
＋
＋
＋
＋
课程
目标4
（1）制备色谱、层析分离
（2）亲和色谱
（3）蛋白质复性
（4）结晶、干燥
＋
＋
＋
＋
课程
目标5
（1）生物大分子分离纯化工艺设计
（2）小分子产物分离纯化工艺设计
（3）分离纯化工艺环保法规
＋
＋
＋
＋
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、生物分离工程原理
4
目标1
2
细胞破碎与分离
2
目标2
3
初级分离
2
4
目标2
4
膜分离
4
目标2、4
5
萃取
6
4
目标3
6
吸附与离子交换
6
4
目标3
7
色谱分离
4
4
目标4
8
亲和色谱
4
目标4
9
蛋白质复性、结晶、干燥
4
2
目标3、4
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