《发酵工程》课程教学大纲（本科）

1、发酵工程课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061139017课程名称（中/英文）：发酵工程/ Fermentation Engineering课程类别：专业核心课开课学期：5学分：4.5总学时：72理论学时：56适用专业：生物技术适用对象：本科先修课程：微生物学、生物化学、遗传学开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介发酵工程是生物技术专业的专业核心课。通过该课程的学习，使学生掌握发酵工程 菌种选育、培养基设计、设备灭菌、种子扩大培养、发酵工艺控制、发酵设备的基本知识, 了解典型发酵工艺过程和产物别离纯化的基本原理。同时，要求通过各个教学环节培养学生 的工程认知，培养学生进行发酵培养基设

2、计、工艺优化、发酵条件控制的能力，提高分析和 解决实际工程问题的素质，加强团队合作意识、创新意识和社会服务意识的培养。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑指标点4.1掌握生物发酵过程和产品检验的相关知识，熟悉工序的设备和操作过程；4指标点6.1基于生物技术相关的原理，采用科学方法，针对生物发酵、生物产品分析检 验及生物诊断领域的实际问题设计实验方案，并具备进行实施的操作能力；指标点7.2具有国际化视野，了解生物技术领域的全球开展前沿和趋势，具备一定的。.课程教学目标（1）了解发酵工程的开展趋势和技术。（2）掌握生产菌种的选育、发酵培养条件设计和发酵工程相关生产设备等基本知识。（3）熟悉发酵

3、工艺控制和发酵产物别离纯化的技术。（4）提高学生进行实验设计、团结合作、结果分析的实践能力和创新创业的素质。.教学内容与课程教学目标之间的对应关系四、教学内容章概论课程教学目标教学内容教学方法目标1: 了解发酵工程的发 展趋势和技术。概论、企业专家授课（三个生产实际相关 的专题）.启发式授课.案例分析和讨论 （校企合作课堂）目标2：掌握生产菌种的选 育、发酵培养条件设计和 发酵工程相关生产设备等 基本知识。菌种的来源、选育及保藏；发酵工业培养 基的设计、种子扩大的培养、发酵动力学、 发酵工艺相关设备.线上线下混合式 教学.启发式教学目标3：熟悉发酵工艺控制 和发酵产物别离纯化的技 术。发酵工艺

4、控制、发酵过程的检测与自控、 发酵灭菌及污染防治、发酵产物别离纯化 技术.线上线下混合式 教学.翻转课堂与讨论目标4：提高学生进行实验 设计、团结合作、结果分 析的实践能力和创新创业 的素质。课内实验.启发式授课.设备操作演示.工程式教学.教学内容 发酵工程的定义及其开展简史和开展趋势，发酵工业的特征。现代生物 技术在发酵工业中的应用。.教学 固定化细胞发酵的概念、特性和固定化细胞反响器。.教学难点 固定化细胞的优缺点。章菌种的来源、选育及保藏.教学内容 生物质产生菌的筛选；菌种的别离。自然选育、诱变选育、杂交育种、 代谢控制育种、基因工程育种、微生物菌种的保藏与复壮。.教学 发酵工程所用菌的

5、选育的方法。.教学难点难点是纯化培养的验证。菌种筛选方法的选择。章发酵工业培养基的设计L教学内容 发酵工业培养基的基本要求、培养基的成分、培养基的类型、培养基的 设计、发酵培养基的优化方法。.教学培养基的设计。.教学难点 正交实验的设计。章发酵灭菌及污染防治L教学内容 灭菌的方法、培养基和设备的灭菌、空气除菌。染菌对发酵的影响、发 酵异常的判断和染菌分析、杂菌污染的途径和防治。.教学灭菌的方法。发酵异常的判断和染菌分析。.教学难点 杂菌污染的途径的判断和处理措施。章种子扩大培养.教学内容 种子制备工艺、种子质量的控制措施。.教学种子质量的控制措施。.教学难点种子质量的异常分析。章发酵工艺控制与

6、检测.教学内容 温度、P、氧、C02、泡沫对发酵工艺的影响因素及其调节控制。发酵过 程的检测、发酵过程变量的间接估计、发酵过程自控。.教学 温度、p、氧、C02、泡沫对发酵工艺的影响因素。发酵传感器的分类。.教学难点 发酵工艺中对各因素的调节控制。第七章发酵动力学L教学内容 分批培养、连续培养、补料分批培养动力学。.教学 分批培养、连续培养的概念和优缺点。.教学难点 分批培养、连续培养、补料分批培养动力学。第八章发酵产物别离纯化技术L教学内容 发酵液预处理的方法，沉淀法，膜过滤法，萃取法，吸附法，离子交换 法，色层别离法，结晶法。.教学 沉淀法，膜过滤法，萃取法，吸附法，离子交换法，色层别离法

7、，结晶法的基 本原理和方法。.教学难点影响发酵产物别离纯化的因素。第九章发酵工艺相关设备.教学内容 发酵设备类型及开展趋势、通风发酵设备、厌氧发酵设备、发酵罐的放 大。两相别离设备、萃取与色谱别离设备、蒸发浓缩与结晶设备、干燥设备。空气净化除菌 与调节设备、物料输送系统设备、供水与制冷系统设备。.教学发酵设备、产物别离和纯化设备和辅助系统设备的基本结构。.教学难点 发酵设备、产物别离和纯化设备和辅助系统设备的基本原理。第十章企业专家授课L教学内容 邀请企业专家为学生讲授企业发酵生产案例。.教学企业发酵生产工艺和控制。.教学难点 发酵生产工艺控制的原理。五、教学安排六、课内实验教学安排序号教学内

8、容学时对应课程教学目标对应毕业要 求指标点1章概论237.22章菌种的来源、选育及保藏414.13章发酵工业培养基的设计414.14章发酵灭菌及污染防治624.15章种子扩大培养214.16章发酵工艺控制与检测624.17第七章发酵动力学214.18第八章发酵产物别离纯化技 术824.19第九章发酵工艺相关设备814.110第十章企业专家授课637.211课内实验（详见下表）1646.1合计72序 号实验名称实验内容实 验 学 时对应的 课程教学 目标实验 类型每 组 人 数1发酵罐的结构系统 及使用方法发酵设备和发酵辅助设备各 局部结构的认识44演示 性42微生物的诱变育种微生物的诱变育种4

9、4设计 性43发酵培养基的设计利用正交实验方法设计发酵 工口加荃44设计 性44摇床培养发酵条件 的优化摇床培养发酵条件的优化44综合 性4合计16七、课程考核与评分标准1.课程考核本课程成总成绩包括形成性评价和结果性评价两局部成绩，形成性评价包含平时成绩、 翻转课堂、课后作业和实验成绩，结果性评价为期末成绩。平时成绩（考勤、课堂表现和小 组讨论）占比5%,翻转课堂（10%）、课后作业（5%）o实验成绩（实验报告和实验操作的 规范性）占比20%,期末考试（理论知识考试），总分值100分，折算60%计入总成绩。2 .课程教学目标的考核3.成绩评定标准（为平时成绩的评定方法）序号课程教学目标考核内

10、容考核1目标1： 了解发酵工程的 开展趋势和技术。发酵工业的开展概论、企业专 家讲授的典型发酵工艺流程期末理论考试2目标2：掌握生产菌种的 选育、发酵培养条件设 计和发酵工程相关生产 设备等基本知识。菌种的来源、选育及保藏；发 酵工业培养基的设计、种子扩 大的培养、发酵动力学、发酵 工艺相关设备课堂表现、预习、 测验、小组讨论、 课后作业、期末 理论考试3目标3：熟悉发酵工艺控 制和发酵产物别离纯化 的技术。发酵工艺控制、发酵过程的检 测与自控、发酵灭菌及污染防 治、发酵产物别离纯化技术课堂表现、预习、 测验、小组讨论、 课后作业、测验、 翻转课堂、期末 理论考试4目标4：提高学生进行实 验设

11、计、团结合作、结 果分析的实践能力和创 新创业的素质。实验课操作、实验报告实验操作考核环节考核结果及标准评估工程及权 重（90100 分）良好（8090 分）中等（7080 分）及格（6070 分）不及格（60 分）考勤、课堂表 现、小组讨论 （5%）满勤，学习态度 端正，认真听 课，积极参与互 动，积极参与主 题讨论，主动回 答问题缺勤一次，学习 态度较端正，听 课较认真，参与 互动较积极，参 与主题讨论和 回答下列问题较积 极缺勤两次，听课 不认真，参与互 动不积极，参与 主题讨论，但回 答问题不主动缺勤三次，听课 不认真，不主动 回答下列问题各学各的，没有 参与讨论，回答 问题不主动缺勤

12、三次以上， 不听课，做与课 堂无关的事情 不参与课堂活 动翻转课堂 （10%）全面系统，能够 结合自己所学 知识并做到理 论联系实际。小 组合作好，分工 明确，组员责任 心强；PPT制作 精美，有逻辑， 突出；语言表达 流畅、形式炎 活，有互动。较为全面，能够 主动积极思考 相关问题，有理 论联系实际的 意识。小组合作 较好，有分工， 组员责任心一 般；PPT制作精 美，有逻辑，突 出；语言表达流 畅、形式灵活， 有互动。基本全面，对部 分问题的思考 较为合理，有理 论联系实际的 意识。小组合作 一般，有分工， 组员责任心一 般;PPT制作一 般，有逻辑，较 突出；语言表达 较流畅，没有互 动

13、。大致全面，思考 和主动意识需 要加强，符合基 本要求。小组合 作不好，没有分 工，组员责任心 一般；PPT制作 一般，逻辑不清 楚，不突出；语 言表达不够流 畅，没有互动。不全面，思考不 够深入系统。小 组合作不好，没 有分工，组员责 任心一般；PPT 制作不好，逻辑 不清楚，不突 出；语言表达不 够流畅，没有互 动。课后作业 （5%）作业能够完成， 完成质量，能够 灵活运用所学 知识和理论解 决问题，并获得 正确结论作业能够完成， 完成质量较高， 能够运用所学 知识和理论解 决问题，并获得 正确结论作业能够完成， 完成质量基本 符合要求，能够 运用所学知识 和理论解决问 题，并获得结论作业

14、基本能够 完成，局部题目 解答存在抄袭 现象，运用所学 知识和理论解 决问题的能力 基本符合要求作业不能完成， 存在抄作业现 象实验成绩 （20%）实验过程中操 作仔细规范，小 组分工明确，实 验结果准确可 靠;实验报告内 容完整充实，书 写工整规范，实 验结果描述准实验操作过程 中仔细认真，操 作规范，小组分 工明确，实验结 果可靠;实验报 告内容完整，书 写规范，实验结 果描述准确，简实验操作过程 中仔细认真，操 作规范性不够， 小组分工明确， 实验结果基本 可靠;实验报告 内容完整，书写 规范，实验结果实验操作过程 中不严谨，操作 规范性不够，小 组分工不明确， 实验结果不准 确;实验报告内 容不完整，书写 不规范，实验结实验操作过程 中有明显敷衍 现象，实验报告 内容不完整，实 验结果存在严 重错误或报告 全文抄袭迹象 明显确，并结合实验 过程中的出现 的问题进行的 分析和讨论单对实验结果 进行分析和讨 论描述准确