生物工程专业《生物工程工艺设计》教学大纲

【生物工程工艺设计】【TechnologicalDesignforBioengineering】一．基本信息课程代码：【109891】课程学分/学时：【2/32】面向专业：【生物工程】课程性质：【实践教学必修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：无先修课程：【专业导论100062（0.5）】后续课程：【生物工艺原理100141（3.0）；工程制图，080031，（2）；生物过程与设备，100831,（3）；电工电子技术C，090022，（2）；电工电子实验C，092741，（0.5）】二．课程目标“生物工程工艺设计”是生物工程专业重要实践性课程。课程以生物工程产品中的共性的工艺技术理论和实践为基础，在选取诸如酒精发酵，谷氨酸钠生产、青霉素生产等典型的生产过程作具体介绍的基础上，以微生物作为研究的主角、生命科学、工程学作为理论基础。从动态、定量、系统的角度，设计生物(化学)工业过程的具体操作工艺流程。通过“生物工艺设计”课程的学习，使学生系统掌握生物工艺原理，技术与方法，结合科研实际以及最新研究动态，提高实践能力；以适应新世纪在教学、科研和生产开发各方面对当代生命科学人才知识结构的需求。使学生了解生物工程产品中的规律，为将来从事相关工作打下基础，将国家迫切需求与生物学科关键问题和科技前沿发展等重要内容融入课程的实践环节和总评考核，提升学生创新精神和爱国主义情怀。要达成的课程目标如下:课程目标1（知识目标）：了解国家基本建设的有关方针政策和规定，掌握基本建设的工作程序、内容和设计范围分工；了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求。课程目标2（能力目标）：了解发酵工厂生产工艺设计在总设计中的地位和作用，掌握生产工艺设计的范围、内容、基本方法和步骤、生产工艺设计的深度要求等基本知识。课程目标3（素质目标）：了解生产工艺设计与公用工程设计的关系，熟悉公用工程设计的有关知识；熟悉作为工艺设计主要成果的发酵工厂设计说明书和工艺设计图（工程语言）的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等知识。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3.设计开发能力：掌握生物工艺学、生物分离工程、生物过程与设备、细胞工程、基因工程等的基本原理，针对生物工程及其相关领域的复杂工程问题的具体情况和特点，研发相关新方法及新工艺及相关设备。3.3能根据工程实践学习经历对解决方案的可行性进行初步评价；在生物工程、工艺装备与系统的设计中体现创新意识，分析改进的方案。√√H6.工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价生物工程专业的工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的社会责任。6.2能够分析现有生物工程实践及相关产业存在的问题，评价可能对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。√H7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对生物工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7.3能够设计和改善工程解决方案以满足环境和可持续发展需要，解决影响环境、社会可持续发展的问题。√M11.项目管理能力：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。11.2在生物工程实践过程中，能够掌握工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。√M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对应课程目标学生教学成果学时安排第一部分基本建设程序1了解收集设计基础资料的一般方法，熟悉发酵工厂厂址选择的要求和一般原则，总平面设计、总平面设计有关参数。2天第二部分厂址选择1，2了解收集设计基础资料的一般方法，熟悉发酵工厂厂址选择的要求和一般原则，总平面设计、总平面设计有关参数。2天第三部分发酵工厂工艺流程设计2，3了解掌握工艺流程设计的内容、物料衡算、产品方案等。2天2，3熟悉酒精、抗生素、酶制剂、谷氨酸钠等生产工艺流程图绘制；熟悉发酵工厂平面图绘制。4天总计10天（2周）五．课程考核方式与评分标准（一）课程考核方式考核方式包括编制模拟可行性报告，绘制工艺流程图，考核内容及所见比例如下。表3课程成绩构成表课程目标考核内容考核方式课程目标占总成绩的比例模拟可行性占比工艺流程图占比课程目标1项目建议书、可行性研究报告、设计任务书第一节生物工艺原理的概念和特点、设计图、啤酒工厂初步设计说明书内容分述。100%030%课程目标2收集设计基础资料、发酵工厂厂址选择、总平面设计、总平面设计有关参数，酒精、抗生素、酶制剂、谷氨酸钠等。50%50%40%课程目标3工艺流程设计的内容、物料衡算、产品方案、设计原则、工艺流程图。20%80%30%考核方式占总成绩的比例40%60%100%（二）评分标准1、可行性报告评分标准可行性报告满分均为100分，60分及以上为及格。每位学生独立完成实习报告。表5实习报告评分标准85-100分75-84分60-74分0-59分评分标准可行性报告格式完整、字数和内容符合要求可行性报告格式基本完整、字数和内容基本符合要求可行性报告存在缺项、字数和内容尚可未交报告或完成任