《生物分离工程》课程教学大纲.doc

生物分离工程课程教学大纲课程编号：02062英文名称：Bioseparations Engineering一、课程说明1. 课程类别专业课程2. 适应专业及课程性质制药工程专业 必修3. 课程目的本课程主要讲授各种生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术，是生物工程中不可缺少的组成部分，通过对本课程的学习，能使学生针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线，并能从理论上解释各种现象，提高分析问题和解决问题的能力，是一门理论和实践密切结合的课程。4. 学分与学时学分为2.学时为325. 建议先修课程生物化学、化工原理、微生物学6. 推荐教材或参考书目推荐教材：生化分离工程.严希康 主编. 化学工业出版社.2001年参考书目：（1）生物工业下游技术.毛忠贵 主编.轻工出版社.1999年（2）新生物工艺学（下）.俞俊棠主编.化学工业出版社.2002年（3）生物工程下游技术.刘国诠主编.化学工业出版社.1994年（4）生物分离工程.孙彦主编.化学工业出版社.1999年7. 教学方法与手段（1）通过本课程的课堂讲授与课外自学（2）内容求精求新，以培养兴趣、增长知识、鼓励创新为目的，以阐明基本原理和研究设计思路为重点，结合实例简单介绍基本工艺，不断补充该学科最新进展。全程采用多媒体教学，深入浅出，图文并茂。重点章节发放英文研究论文资料，鼓励学生自学讨论。8. 考核及成绩评定考核方式：考试成绩评定：（1）平时成绩占30%，形式有：课堂讨论、作业、论文、考勤等（2）考试成绩占70%，形式有：闭卷考试9. 课外自学要求查阅文献，了解生化分离工程的最新研究进展，并撰写报告，在文中必须标明文献出处，且必须有最新的文献报道。二、课程教学基本内容及要求第一章 绪论基本内容：（1）生物分离工程的历史及应用（2）生物分离过程的特点基本要求：掌握生物分离工程在生物工程领域的地位，生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类教学重点：准确理解生物分离过程的特点，正确理解生物分离过程与普通化工产品分离的区别。教学难点：生物分离过程的特点第二章 过滤基本内容： （1）过滤的基本概念（2）连续旋转式真空抽滤机的操作原理（3）过滤的设备及其结构基本要求：（1）掌握过滤前物料预处理的基本方法，过滤的基本理论及相关方程（2）了解连续旋转式真空抽滤机的操作原理与过程，以及过滤设备的基本结构及选择原则教学重点：准确理解过滤的基本理论及相关方程、过滤设备的基本结构与选型，理想不可压缩滤饼和可压缩滤饼过滤过程的相关计算方程教学难点：过滤的基本理论及相关方程；不可压缩滤饼和可压缩滤饼过滤过程的相关计算方程第三章 离心与沉降基本内容：（1）颗粒的沉降（2）重力沉降式液固分离设备（3）离心式沉降分离设备及其原理（4）离心分离过程的放大（5）离心过滤分离过程分析及其设备基本要求：（1）掌握颗粒沉降的计算，了解各种分离沉降设备的种类、结构和原理，离心分离过程的放大方法（2）掌握典型沉降设备的相关计算教学重点：颗粒沉降的计算，典型沉降设备的原理和相关计算，Stocks沉降公式，管式离心机及蝶片式分离机的有关计算。教学难点：Stocks沉降公式，管式离心机及蝶片式分离机的有关计算。第四章 细胞破碎基本内容：（1）细胞壁（2）化学破碎法（3）机械破碎（4）其他破碎方法基本要求：了解细胞壁的结构、各种细胞破碎方法的原理和特点教学重点：原核细胞的细胞壁结构，化学破碎法，各种破碎方法的比较，渗透压的计算教学难点：各种破碎方法的比较，渗透压的计算第五章 萃取基本内容：（1）萃取分离原理（2）单级萃取和多级萃取过程（3）微分萃取操作（4）液-液萃取设备与流程（5）固体浸取（6）超临界萃取（7）双水相萃取（8）反微团萃取基本要求：（1）了解萃取分离原理、典型萃取设备（2）掌握萃取分离的基本方程、各种萃取过程的相关计算、典型萃取方法的分离原理教学重点：萃取分离的基本方程，单级萃取和多级萃取，超临界萃取，双水相萃取，反微团萃取。萃取分离的基本方程及计算，单级萃取和多级萃取的有关计算教学难点：萃取分离的基本方程及计算，单级萃取和多级萃取的有关计算第六章 吸附及离子交换基本内容： （1）吸附的有关概念（2）亲和吸附（3）间歇吸附与连续搅拌吸附（4）固定床吸附过程分析（5）离子交换基本要求：（1）了解吸附的基本概念（2）掌握各种吸附过程的原理、特点教学重点：吸附等温线，影响吸附的因素，亲和吸附，间歇吸附，固定床吸附过程分析，离子交换的概念、分类及原理，离子交换树脂的命名、理化性能，离子交换选择性的影响因素，树脂的处理和再生，软水和无盐水的制备。吸附等温线及相关计算，间歇吸附的计算，固定床吸附的计算。教学难点：吸附等温线及相关计算，间歇吸附的计算，固定床吸附的计算。第七章 色谱分离基本内容：（1）色谱分离基本概念（2）基本色谱法（3）其他常用色谱法基本要求：（1）掌握色谱分离法的分类和基本概念（2）了解常用色谱分离方法的基本原理及应用教学重点：色谱分离的基本概念，吸附色谱法及载体的选择，凝胶色谱法的特点。色谱分离产物回收率的计算。教学难点：色谱分离产物回收率的计算第八章 沉析 基本内容： （1）盐析（2）有机溶剂沉析（3）等电点沉析法（4）其他沉析法（5）大规模沉析基本要求：（1）掌握各种沉析方法的原理及影响因素（2）了解沉析的操作教学重点：盐析及其影响因素，有机溶剂沉析及其影响因素，等电点沉析原理，大规模沉析的相关计算教学难点：大规模沉析的相关计算第九章 膜分离和电泳基本内容： （1）基本概念（2）膜分离和电泳过程的传质动力学（3）超滤（4）电泳（5）电渗析过程及装置基本要求：（1）了解膜分离和电泳的有关概念、各种膜分离装置（2）掌握超滤和电泳的传质方程和相关计算教学重点：超滤和电泳的传质方程和相关计算，超滤膜的选择，超滤过程分析教学难点：超滤和电泳的传质方程和相关计算，超滤过程分析第十章 结晶基本内容：（1）结晶过程的分析（2）过饱和溶液的形成（3）晶核形成及晶体的生长（4）晶体的纯度及大小分布（5）间歇结晶过程分析（6）提高晶体质量的方法基本要求：（1）了解晶体形成过程及有关机理（2）掌握过饱和溶液的制备方法，结晶过程的分析及提高晶体质量的方法教学重点：结晶过程的影响因素，过饱和溶液的形成，成核速度及影响因素，晶体纯度的有关计算，间歇与连续结晶过程分析及相关计算，提高晶体质量的方法。正确理解过饱和溶解度曲线与溶解度曲线的不同，掌握晶体生长速度及相关计算，间歇与连续结晶过程的相关计算教学难点：晶体生长速度及相关计算，间歇与连续结晶过程的相关计算第十一章 干燥基本内容： （1）基本概念（2）干燥过程分析（3）干燥过程基本计算（4）干燥设备的分类与选择原则基本要求：（1）掌握干燥过程的基本概念及有关计算（2）了解各种干燥设备的原理、操作及应用教学重点：干燥过程的基本概念及有关计算。正确理解结合水与非结合水、平衡水分与自由水分的区别，准确理解干燥速率曲线，掌握干燥过程的有关计算教学难点：干燥过程的有关计算三、课程学时分配本课程计划32学时，其中讲课32学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。课程学时分配表教