18113604-生物工程设备-生工2018版.docxVIP

《生物工程设备》课程教学大纲

课程编号课程名称

生物工程设备

考试/考查

考试

总学时

56

实验/上机学时

16

学分

3

课程性质

专业必修课程

适用专业

生物工程

承担单位

生工学院

先修课程

生化分离工程、发酵工程

《生物工程设备》是生物工程专业的一门专业必修课程，其目的是让学生系统掌握生物工程专业设备的工作原理及构造。本课程主要是通过课堂教学和实验，使学生掌握生物工程下游产品生产过程中通用设备的基本结构、工作原理、设备的选型，熟悉设备的操作及使用范围。同时，了解国内外生物工程设备的新技术和发展趋势。通过学习，使学生具备独立分析和解决生物工程领域实际问题的能力，为毕业设计或今后就业奠定理论基础。

一、课程目标

1.了解输送机械的基本情况；掌握液体输送机械、固体输送机械与气体输送机械的种类、基本组成与工作原理；掌握典型机械的应用特点和选用。了解原料分选与粉碎机械设备的基本情况；掌握常用分选与粉碎设备的构成与工作原理；掌握常用分选与粉碎设备的应用特点与参数确定和选用。具有一定结合理论知识进行输送设备选型和使用的能力。

2.了解培养基制备与灭菌设备的基本情况；掌握培养基制备与灭菌设备的种类、基本组成和工作原理；掌握培养基制备与灭菌设备的应用特点和选用。了解发酵设备的基本情况；掌握通风发酵设备、厌氧发酵设备和酶反应器的种类、基本组成和工作原理；具备典型设备的应用特点和选用。具备发酵产品生产成套设备的选型和使用的能力。

3.了解空气处理设备的基本情况；掌握空气处理设备的种类、基本组成和工作原理；掌握典型空气处理设备的应用特点和选用。具备不同洁净度下设备选用能力。

4.了解分离纯化设备的基本情况；掌握离心分离设备的种类、基本组成和工作原理；熟悉蒸发、结晶与蒸馏设备的种类、基本组成和工作原理；掌握典型蒸发、结晶与蒸馏的应用特点和选用。掌握典型分离设备的应用特点和选用。

5.了解干燥机械与设备的基本情况；熟悉喷雾干燥器、流化床干燥器、气流干燥器、真空干燥设备、冷冻干燥设备、微波干燥设备等的组成与工作原理；掌握常用干燥设备的应用特点和选用。

6.了解提取设备的基本情况，掌握萃取和浸出设备的基本情况；掌握固液浸出设备和液液萃取设备的种类、基本组成与工作原理；掌握常用设备的应用特点和选用。

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

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。

3.2能够针对生物工程中的特定需求，设计生物制造中的上、中、下游各操作单元和工艺流程的解决方案，熟悉专业工厂或车间设计的规范要求；

课程目标1、2、3、4、5、6

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。

4.2运用生物工程专业知识，设计适宜的技术路线，并能够选用化工实验装置和生物工程设备与仪器，采用科学的实验方法，安全地进行实验；

课程目标1、2、3、5、6

H

5.使用现代工具：能够针对生物工程复杂问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、

现代工程工具和信息技术工具，包括对生物工程复杂问题的预测与模拟，并能够理解其局

限性。

5.2能够选择和运用现代工程工具、信息技术工具分析、判断生物制造过程中参数变化，并具备提供生物工程技术服务的能力；

课程目标3、4、5、6

M

13.工程思维：能够正确看待和处理多种相互对立的观点，具有批判思维和创新思维，

能够从看似对立的方案中整合各方优势，获得最佳解决方案。

13.1质疑现有方案，分析问题，选择逻辑论点，评价支持证据，找出有矛盾的理论观和事实，找出逻辑谬误，验证假设与结论；

课程目标2、4、5、6

L

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）了解生物工程设备学习的主要内容及目前的状况；

（2）液体输送机械、固体输送机械与气体输送机械的种类、基本组成与工作原理；

（3）分选与粉碎设备的构成与工作原理。

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课程

目标2

（1）培养基灭菌设备；

（2）机械搅拌发酵罐

（3）气升式发酵设备；

（4）自吸式发酵设备：

（5）啤酒发酵设备。

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课程

目标3

（1）空气净化除菌与空气的调节；

（2）空气净化除菌的原理；

（3）空气介质过滤除菌设备及计算。

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课程

目标4

（1）过滤设备的分离原理及构造；

（2）离心分离设备的分离原理及构造；

（3）膜分离设备