生物工程专业《酶工程》教学大纲

【酶工程】【EnzymeEngineering】一、课程基本信息课程代码：【100881】课程学分/学时：【2/32】面向专业：【生物工程】课程性质：【专业类必修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主教材【酶工程，郭勇，第三版2013，科学出版社】辅助教材【罗贵民主编，《酶工程》，第二版2008，化学工业出版社】参考教材【袁勤生主编，《现代酶学》，第二版2007，华东理工大学出版社】先修课程：【生物化学100711（4）、微生物学103651（4）】二、课程目标酶工程是生物工程专业的必修课，通过本课程的学习，使学生在微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学，以及发酵工程、基因工程和细胞工程的基础上系统掌握酶工程的基本原理、基本知识和基本技能，掌握酶的分离、提取、精制方法，理解酶催化特性及酶催化动力学，了解酶在不同行业中的应用，以及现代酶工程理论和技术的新发展，建立较为深刻的酶学观点，形成科学的思维方式与社会责任感。要达成的课程目标如下:课程目标1:使学生掌握酶工程酶工程发展历史，酶学的基本概念、原理、生产与改性过程、应用。课程目标2:使学生能够进行酶工程生存与改性方案的研究、设计与应用。培养学生具有分析酶工程的问题与解决问题的综合能力和高阶思维。课程目标3：通过酶工程史、酶工程改性案例，激发学生责任意识与时代精神，树立较为深刻的酶学观点，形成科学的思维方式与社会责任感。三、课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵表1课程培养目标、教学方式、评价方法与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点课程目标及其支撑强度系数课程目标1课程目标2课程目标3支撑强度毕业要求1毕业要求1.4能够应用工程基础知识，解决生物反应过程中的复杂工程设计问题。√H毕业要求3毕业要求3.2：能针对生物工程和工艺问题提出单元操作和工艺流程解决方案，在方案中综合运用生物工程的学科知识和设计规范。√√√H毕业要求4毕业要求4.1：能够掌握生物化学、微生物学等生物工程相关学科的基本原理及实践技能，发现生物工程相关领域的科学问题，并提出相应的实验设计方案。√√H四、课程内容（一）教学内容结构关系图（二）课程内容表2教学内容及对应的课程目标课程内容课程目标基本要求学时安排第一章绪论第一节酶学研究简史1了解酶工程发展历史，酶学的产生、理论研究历史，了解酶催化作用与特点、活力测定与应用研究历史。激发学生责任意识与时代精神，树立较为深刻的酶学观点。4第二节酶的催化作用第三节酶的分类及命名第四节酶活力的测定第五节酶工程应用研究第二章酶的发酵产生第一节酶生物合成及调节2掌握酶的发酵产生的生物合成及其基因调节，微生物发酵产酶的基础知识，固定化细胞发酵产酶的特点与动力学，动植物细胞产酶的优劣。。4第二节酶发酵动力学第三节微生物发酵产酶的基础知识）第四节固定化细胞发酵产酶第五节动、植物细胞培养产酶第三章酶的分离提纯第一节细胞破碎2掌握酶分离提纯的原理与方法，掌握从细胞破坏、提取、分离、纯化、结晶等完整过程，能够综合运用各种方法进行酶提取的过程设计。6第二节酶的提取第三节离心分离第四节过滤与膜分离第五节沉淀分离第六节层析分离第七节电泳分离第八节酶的结晶第九节浓缩与干燥第四章生物分子酶工程第一节酶基因的克隆与表达2了解酶基因克隆与表达的基本方法，了解突变酶的基因改造方法。形成科学的思维方式与社会责任感。2第二节酶分子的基因改造第五章酶与细胞固定化第一节概述3掌握酶固定化前后的性质变化，了解固定化酶的制备与固定化方法，了解固定化辅酶与原生质体，及相关应用。4第二节固定化酶的性质及其影响因素第三节固定化酶的制备第四节固定化细胞第五节固定化辅酶和原生质体第六节酶反应器和固定化酶（细胞）的应用第七节沉淀动力学第六章酶分子的化学修饰第一节金属离子置换修饰3了解酶分子的各类化学修饰原理与方法。6第二节大分子结合修饰第三节肽链有限水解修饰第四节酶蛋白侧链集团修饰第五节氨基酸置换修饰第六节物理修饰第七章酶反应器第一节酶反应器的特点与类型4了解酶反应器的特点、类型、设计与操作。2第二节酶反应器的设计与选型第三节酶反应器的操作第八章非水相酶催化第一节非水酶学概述4了解非水酶学体系与有机介质的酶促反应。2第二节有机介质中的酶促反应第三节有机介质中酶的性质第四节特殊介质的酶促反应简介第五节生物柴油简介第九章酶的应用第一节酶的轻工、食品方面的应用4了解酶学在轻工、食品、医药、生物工程与分析检测方面的应用2第二节酶在医药方面的应用第三节酶在分析检测方面的应用第四节酶在生物工程中的应用总计32五、课程考核方式与评分标准表3课程成绩构成表课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例平时成绩期末考试课程目标1使学生掌握酶工程酶工程发展历史，酶学的基本概念、原理、生产与改性过程、应用。20%20%20%课程目标2使学生能够进行酶工程生存与改性方案的研究、设计与应用。培养学生具有分析酶工程的问题与解决问题的综合能力和高阶思维。50%50%50%课程目标3通过酶工程史、酶工程改性案例，激发学生责任意识与时代精神，树立较为深刻的酶学观点，形成科学的思维方式与社会责任感。30%30%%30%考核方式占总成绩比例30%70%100%评分标准1、平时成绩评分包括习题作业评分标准（占平时成绩的100%）在超星平