《生物化工概論》課程教學(xué)大綱

1、生物化工概論課程教學(xué)大綱英文名稱：Introduction of Biological Chemistry課程類型：專業(yè)課課程要求：選修學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝 一、課程性質(zhì)與任務(wù)生物化工是化學(xué)工程的一個(gè)前沿分支，它應(yīng)用化學(xué)工程的原理和方法，研究解決有生物體或生物活性物質(zhì)參與的生產(chǎn)過(guò)程即生物反應(yīng)過(guò)程中的基礎(chǔ)理論及工程技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解發(fā)酵過(guò)程和生物質(zhì)分離及純化技術(shù)、生化工程原理和典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，使學(xué)生掌握生物技術(shù)的基本原理和技術(shù)，了解生物化工的優(yōu)勢(shì)和未來(lái)發(fā)展方向，知曉生物化工與傳統(tǒng)化工的聯(lián)系與區(qū)別，拓展專業(yè)知識(shí)覆蓋面，學(xué)會(huì)以傳統(tǒng)化學(xué)工程的知識(shí)切入到新興的生物

2、化工行業(yè)，為今后拓寬專業(yè)工作渠道打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。二、 課程與其他課程的聯(lián)系在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)化學(xué)及生物化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程等傳統(tǒng)化學(xué)工程知識(shí)之后，才能完整地理解和學(xué)習(xí)該門課程，為必修專業(yè)課“化工工藝學(xué)”中的生物化工生產(chǎn)部分提供必要的補(bǔ)充，也為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）涉及到生物化工方面的研究提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。三、課程教學(xué)目標(biāo)1. 掌握一些典型生物大分子（糖、蛋白質(zhì)、酶、脂等）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解它們作為原料被代謝的過(guò)程和機(jī)理，具有利用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)拓展分析、理解生物大分子結(jié)構(gòu)的能力。2. 理解利用生物大分子的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)、生物質(zhì)分離的原理，掌握生產(chǎn)化工產(chǎn)品的生物渠道，拓展

3、前沿的生物化工知識(shí)，提高職業(yè)素質(zhì)。3. 掌握發(fā)酵的工藝流程、工藝條件，生物質(zhì)分離及純化技術(shù)，并利用所學(xué)的傳統(tǒng)化學(xué)工程知識(shí)進(jìn)行理解、比較，提高分析問(wèn)題能力，很好地理解新興生物化工的實(shí)際問(wèn)題。4. 了解一些典型生物化工產(chǎn)品的制備原理和方法，了解一些生物技術(shù)前沿所涉及的概念和意義，以及在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用。由于課程涉及知識(shí)面較廣，需要學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容也很多，可以培養(yǎng)學(xué)生使用現(xiàn)代工具能力和獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 一、 緒論 1. 生物技術(shù)與生物化學(xué)工程的含義及內(nèi)容；2.生物反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)以及與傳統(tǒng)化工的聯(lián)系和區(qū)別；3.生物化工的發(fā)展

4、歷史和趨勢(shì)。1. 掌握生物技術(shù)與生物化學(xué)工程的含義及內(nèi)容。2. 生物反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)以及與傳統(tǒng)化工的聯(lián)系和區(qū)別。 3. 了解生物化工的研究熱點(diǎn)。2講授42 二、 生物大分子簡(jiǎn)介1.糖、蛋白、脂等生物大分子的分子結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)；2.生物大分子的分解代謝。1. 掌握生物大分子的分子結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)。 2. 了解生物大分子的分解代謝的機(jī)理和過(guò)程。4講授1、43三、發(fā)酵工程1.發(fā)酵及發(fā)酵工程的定義，發(fā)酵機(jī)理、類型與工藝流程，發(fā)酵工程應(yīng)用前景；2.常用的工業(yè)微生物的種類及基本特性，發(fā)酵常用培養(yǎng)基（液）的制備；工業(yè)發(fā)酵污染的防治，滅菌方法；3.發(fā)酵工業(yè)的種子制備放大原理與技術(shù)；4.發(fā)酵過(guò)程各工藝參數(shù)的

5、控制；發(fā)酵罐類型、放大與設(shè)計(jì)。1. 掌握發(fā)酵及發(fā)酵工程的定義，發(fā)酵機(jī)理與工藝流程。2.掌握常用的工業(yè)微生物的種類及基本特性，發(fā)酵常用培養(yǎng)基（液）的配制及滅菌方法。3.理解發(fā)酵的種子放大培養(yǎng)技術(shù)。4.掌握發(fā)酵過(guò)程各工藝參數(shù)的控制；了解發(fā)酵罐類型、放大與設(shè)計(jì)。8講授1、2、3、44四、生化分離1.蛋白、酶等生物大分子的純化分離原則及步驟；2.蛋白分離及純化技術(shù)。1. 掌握固液分離技術(shù)，細(xì)胞破碎技術(shù)，濃縮技術(shù)，膜分離技術(shù)，沉淀分離技術(shù)，吸附分離技術(shù)，萃取分離技術(shù)，色譜分離技術(shù)，結(jié)晶技術(shù)，干燥技術(shù)。6講授1、2、3、45五、酶工程1.化工中常用酶的種類，酶的修飾、改性；2.酶的固定化技術(shù)，酶膜反應(yīng)器。

6、 1.掌握化工中常用酶的種類，酶的固定化技術(shù)。2.了解酶的修飾、改性。3.了解酶膜反應(yīng)器。4講授1、2、3、46六、典型生化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝1.燃料酒精的清潔（發(fā)酵）生產(chǎn)工藝；2.生物柴油的生產(chǎn)工藝；3.氨基酸生產(chǎn)工藝；4.抗生素生產(chǎn)工藝。1.掌握典型生化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。2.掌握生物化工與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)的聯(lián)系和區(qū)別。8講授1、2、3、4五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）課外觀看一些生物化工的視頻。六、教學(xué)方法由于生物大分子的空間結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，且生物化工發(fā)展十分迅速，應(yīng)用實(shí)例較多，應(yīng)多演示一些圖片以加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，課堂講授采用Powerpoint作為多媒體教學(xué)課件。在講授過(guò)程中，配以提問(wèn)、

7、討論等形式提高學(xué)生的注意力，課后推薦一些相關(guān)的書籍、視頻、網(wǎng)站供學(xué)生自學(xué)。在講授生物化學(xué)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己找出與他們所學(xué)專業(yè)的區(qū)別與聯(lián)系，利用生物知識(shí)提高傳統(tǒng)化工的效率，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。七、考核方式最終成績(jī)由平時(shí)出勤情況、課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)、小論文成績(jī)、期末成績(jī)和等組合而成。各部分所占比例如下：平時(shí)出勤情況：20%。主要針對(duì)課堂秩序進(jìn)行管理和約束。課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)：10%。主要隨堂考核階段知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，強(qiáng)化學(xué)生聽課注意力。課程論文成績(jī)：20%。主要考核發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，以及語(yǔ)言及文字表達(dá)能力。學(xué)生根據(jù)任課教師提出的題目撰寫課程學(xué)習(xí)小論文，特別優(yōu)秀并的可以進(jìn)行宣講、答辯，最后評(píng)定課程論文成績(jī)。期末考試成績(jī)：50%。主要考核對(duì)課程的掌握程度。書面考試形式。題型為1、選擇題；2、填空題；3、判斷題；4、簡(jiǎn)答題。八、教材及參考書目1教材：