????????本课程作为生物工程专业的一门专业必修课,主要阐述现代生物加工过程所用设备的结构、原理、设备的设计计算,设备的选型等内容,充分体现工程化特色。本校是工业院校,而工业院校的生物工程专业更应该体现工程化教育思想,因此,我们教学中始终贯穿着一种工程化教学的思想,所授知识要和当前工业化生产情况紧密结合,时刻让学生了解现代生物加工设备前沿知识。所以,教学中我们采用理论和实际相结合的教学模式,使学生学有所得、学有所用。?
????????本课程教学的目标,就是培养学生掌握现代生物加工的全过程,更重要的是熟炼掌握现代生物加工过程所用实验室和工业化生产设备的操作原理、结构特性以及设备设计计算、选型等。?
二、知识模块顺序及对应的学时?
本课程具体的内容结构体系如下:?
????????生物原料经除杂清理、运输、混合、蒸煮,制成微生物发酵用培养基,进行微生物好氧或厌氧发酵,之后,细胞破碎,代谢产物分离。每一步操作都需要相应生物加工设备来完成。?
由此可以看出,本课程包括三大部分内容:?
1、??微生物发酵培养基的制备及设备,包括原料的筛选、粉碎、混合、运输、蒸煮、糖化等,计划8个学时。?
2、??微生物发酵设备(即生物反应器),这是本课程的核心内容,包括生物反应器的设计基础、生物反应器的结构与设计计算、生物反应器的放大与控制、空气除菌设备等。计划16个学时。?
????3、?代谢产物分离及设备,包括萃取、离子交换、吸附、层析、蒸馏、结晶干燥等分离过程及设备。计划16个学时。?
三、课程的重点、难点及解决办法?
????????课程的重点在于各种生物加工设备的结构特点,尤其是各种生物反应器的结构特点及设计计算,这是本课程的核心。?
????????课程的难点在于各种生物反应器的结构复杂,学生难于理解,生物反应器的工业化放大方法难以掌握。?
????为使学生更加形象的认识生物反应器的结构,通过课堂多媒体展示设备的结构后,还带领学生参观实验室的各种大小不同的生物反应器,进行现场讲解,并要求他们绘制生物反应器结构图,加深理解。生物反应器的放大方法,通过课堂例题讲解,课后网上习题练习,实验室小试设备和中试设备部件尺寸测量比较,增强学生设备放大意识,建立设备放大的思想,从而达到对设备工业化放大方法的掌握。?
四、实践教学的设计思想与效果?
????????生物工程设备是一门应用实践性很强的课程,因此,对于本课程教学我们始终贯穿一种实践性教学的思想,就是先后经过课堂理论讲解、设备实物或模型演示、工厂参观实习、专业实验设备操作、理论学习、学生自主设计设备模型六个步骤达到本课程实践教学的目的。?
????????教学中通过这种教学思想,使学生对知识的学习达到理论和实际紧密有机的结合,获得了比较满意的教学效果,学生对于每个单元操作设备的结构及使用情况都特别熟悉;毕业论文设计时,进行试验过程的设计,都相当熟悉。毕业的同学回校反馈的情况表明,他们在工厂工作表现很出色,对于设备操作使用上手快,设备结构特点相当熟悉,设备设计选型准确、恰当。甚至部分设备的基本故障都可以排除。?
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