个人介绍
发酵工程

主讲教师:张虞婷

教师团队:共9

  • 张虞婷
  • 张占军
  • 韦林洪
  • 吕玉珍
  • 董大鹏
  • 丁娟芳
  • 王承莉
  • 杨钰帆
  • 焦予斯
学校: 江苏高等继续教育智慧教育平台
开课院系: 扬州市职业大学
专业大类: 食品药品与粮食大类
开课专业: 药品生产技术
课程负责人: 张虞婷
课程英文名称: Fermentation Engineering
课程编号: JZKC0165
学分: 4.0
课时: 64
课程介绍
       发酵工程课程是生物技术、药品生产技术等专业的核心课程,发酵产品丰富多样,与人们生产生活密切相关。本课程根据医药行业、制药企业菌种培育、发酵操作、纯化提取等典型工作岗位对专业能力的需求,系统讲授发酵工程原理与技术及其应用,目标是让学生掌握发酵相关的基本原理、技术、方法以及发酵产品的生产工艺。
教师团队

张虞婷

职称:讲师

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

张占军

职称:教授

单位:扬州市职业大学

部门:教务处

职位:副处长

韦林洪

职称:教授

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

吕玉珍

职称:教授

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

董大鹏

职称:讲师

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

丁娟芳

职称:副教授

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

职位:制药技术系主任

王承莉

职称:讲师

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

杨钰帆

职称:助教

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

焦予斯

职称:助教

单位:扬州市职业大学

部门:生物与化工工程学院

教学内容与要求

 项目一发酵技术岗位准备

1. 教学内容

(1)发酵及发酵技术的定义;发酵技术的发展历史。

(2)发酵工业的特点及范围;工业发酵的类型与工艺流程。

(3)发酵产物的类型;发酵技术的现在及发展趋势。

(4)微生物初级代谢产物和次级代谢产物的合成与调控。

2. 教学要求

(1)掌握发酵及发酵技术的定义;掌握发酵产物的类型及工艺流程。

(2)熟悉发酵工业的特点和范围;熟悉微生物初级代谢产物及次级代谢产物的生物合成与调控。

(3)了解发酵技术的发展史和发展趋势。

3.教学重点与难点

(1)发酵及发酵技术的定义。

(2)发酵产物的类型及工艺流程。

(3)微生物初级代谢产物及次级代谢产物的生物合成与调控。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2讲授过程中通过教学资料的展示,让学生了解我国古代发酵技术的发展及古代劳动人民对发酵技术的贡献,增强学生的文化自信和民族自豪感。通过对发酵技术发展趋势的介绍让同学们了解到我国近现代快速发展的发酵技术给社会带来的便利,激励学生努力学习,积极创新,具有担当意识和社会责任感。

项目二发酵工业菌种的选育与保藏

1. 教学内容

(1)发酵工业常用菌种;发酵工业菌种的分离筛选。

(2)发酵工业菌种的鉴定与改良。

(3)发酵工业菌种的退化与保藏。

2. 教学要求

(1)了解发酵工业常用菌种;熟悉菌种的分离、筛选与鉴定的基本方法;理解并掌握菌种的各种改良途径、各种保藏方法的基本原理及技术流程。

(2)能独立完成从自然界采集并分离筛选相应发酵工业菌种,可以根据相关条件对相应发酵工业菌种进行改良。

(3)能根据形态特征和培养特性,判断相应发酵工业菌种退化情况,并进行复壮及保藏。

3.教学重点与难点

(1)理解并掌握菌种的各种改良途径和保藏方法的基本原理及技术流程。

(2)根据相关材料,采用合适方法,可以对发酵工业菌种进行改良。

(3)能根据形态特征和培养特性,判断相应发酵工业菌种退化情况,并进行菌种复壮及保藏。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法、演示法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2利用多媒体课件介绍发酵工业的灵魂——微生物菌种。通过对微生物菌种的介绍培养学生的辩证思维和全局意识,培养学生严谨的科学精神。

项目三发酵工业培养基的制备与优化

1. 教学内容

(1)培养基的主要类型及发酵工业培养基的成分及来源

(2)发酵工业培养基应遵循的原则及影响培养基质量的因素。

(3)发酵工业培养基的配制及优化方法。

2. 教学要求

(1)了解培养基的主要类型及发酵工业培养基的成分及来源。

(2)掌握设计发酵工业培养基应遵循的原则及影响培养基质量的因素。

(3)掌握发酵培养基的配制及优化方法。

3.教学重点与难点

(1)发酵工业培养基的成分及来源。

(2)设计发酵工业培养基应遵循的原则及影响培养基质量的因素。

(3)发酵培养基的配制及优化方法。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法、实验法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2)利用多媒体课件和案例导入介绍发酵工业培养基的制备与优化。通过理论知识的学习和实例的分析,引导学生进行讨论并设计出最佳的培养基优化的方案,激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考和辩证思维的能力。

(3)实验过程中要求学生严格执行操作步骤并及时、真实地记录实验数据,注意安全,实验过程中产生的“三废”要按照规定合理处置或回收;实验过程中节约使用试剂,减少“三废”的排放;实验过程要细心,减少由于操作错误造成的实验重复,从而减少试剂的使用。教学过程中注重培养学生具备实事求是、一丝不苟的品质,让学生具有较强的责任心、安全意识和环保意识,养成良好的职业习惯。

项目四发酵工业的无菌操作

1. 教学内容

(1)发酵工业污染的防治策略。

(2)发酵工业无菌操作的基本概念及发酵工业的无菌操作技术。

(3)发酵培养基及设备管道灭菌。

(4)空气除菌。

2. 教学要求

(1)掌握发酵工业杂菌污染的危害及防治策略,能够进行培养基、管道及空气的灭菌操作。

(2)掌握污染对发酵过程的影响;

(3)掌握无菌操作的基本原理。

3.教学重点与难点

(1)发酵工业污染原因分析及防治措施。

(2)正确进行培养基及管道及空气的灭菌操作。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法、实验法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2讲授“发酵工业杂菌污染及防治”时将社会热点问题“201911月在兰州兽医研究所发生的布鲁氏菌抗体阳性事件”适时引入课堂中进行分析,引导学生自主思路,在加深对知识理解的同时,培养学生的科学精神,人文精神等核心素养,教育学生在生产中要有高度的责任心和良好的职业道德,严格遵守各项操作规程,珍爱生命,为自己和他人负责。

项目五发酵工业的种子制备

1. 教学内容

(1)发酵工业种子制备原理与技术。

(2)影响种子质量的因素以及种子质量控制的一般方法措施。

2. 教学要求

(1)了解影响种子质量的因素。

(2)掌握工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。

(3)掌握种子质量控制的原理、方法,熟悉典型发酵品种的种子制备过程,及种子制备环节的控制要点。

3.教学重点与难点

(1)工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。

(2)种子质量控制的原理、方法,熟悉典型发酵品种的种子制备过程,及种子制备环节的控制要点。

4.教学方法

项目导向教学、讨论法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2)通过“种子制备实例”的介绍引导学生理解并深化“种子制备的一般过程”这个知识点,采用多媒体、视频、小组讨论等多种教学方式结合激发学生的学习兴趣。

项目六发酵过程的控制

1. 教学内容

(1)发酵过程的主要控制参数及发酵代谢的相关调控。

(2)温度、pH值、溶解氧等参数对发酵的影响及其发酵过程中的控制方法。

(3)发酵终点的检测与控制。

2. 教学要求

(1)掌握温度、pH值、溶解氧等参数对发酵的影响及其发酵过程中的控制方法。

(2)掌握发酵终点的判断和控制。

3.教学重点与难点

(1)熟练控制发酵过程的温度、pH值、溶解氧等。

(2)能应用所学知识解决发酵过程中的一些常见问题。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动、随堂测试等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业、章节测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2通过本部分内容的学习,学生了解到发酵过程中的参数控制由发酵过程的整体控制目标来决定,培养学生树立全局意识、团队意识,具备辩证思维,能够站在全局的高度思考问题、研究问题和解决问题。

项目七发酵罐的使用及放大

1. 教学内容

(1)发酵罐的种类和结构。

(2)发酵罐的操作方法。

(3)机械搅拌通风发酵罐的设计与放大。

2. 教学要求

(1)了解发酵罐的罐体构造和管道系统,掌握对发酵罐空罐灭菌及其管道系统的灭菌方法。

(2)学会对各种发酵罐简单的维护;

3.教学重点与难点

(1)发酵罐的种类和发酵罐的结构;

(2)机械搅拌通风发酵罐的结构和主要部件功能;

(3)能对发酵罐及其设备进行灭菌。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法、实验法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业与测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2)通过对发酵罐的实验操作,要求学生在实验过程中严格执行操作步骤并及时、真实地记录实验数据,注意安全,实验过程中产生的“三废”要按照规定合理处置或回收,在教学过程中注意培养学生严谨求实的科学精神和精益求精的工匠精神,让学生具有较强的责任心、安全意识和环保意识,养成良好的职业习惯。

项目八典型发酵产品的生产

1. 教学内容

(1)酒精的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(2)白酒的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(3)氨基酸的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(4)酸乳的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(5)抗生素的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(6)酶制剂的发酵生产的发酵原理及发酵控制。

(7)酒酿的发酵原理及发酵控制。

(8)红曲米的发酵原理及发酵控制。

2. 教学要求

掌握酒精及白酒、氨基酸、抗生素、酸乳、酶制剂等产品生产的发酵及控制原理、分离提纯的方法与工艺。

3.教学重点与难点

(1)正确进行酒精及白酒、氨基酸、抗生素、酸乳、酶制剂等产品发酵生产的工艺操作。

(2)能够正确判断发酵生产过程的各种状态,正确处理生产过程中遇到的技术问题。

4.教学方法

项目导向教学、案例法、讨论法、实验法

(1)课前发布任务工单,要求学生自主学习在线课程平台展示的教学视频和相关教学资料,课堂上梳理相关知识点,讲解重难点知识,采用提问、抢答、主题讨论、课堂交流互动等形式完成知识的吸收与内化。课后在课程平台完成作业与测验及其他拓展学习任务,进一步深化对所学知识的理解与掌握。

(2)通过对发酵产品生产的实验操作,要求学生在实验过程中严格执行操作步骤并及时、真实地记录实验数据,注意安全,实验过程中产生的“三废”要按照规定合理处置或回收,在教学过程中注意培养学生严谨求实的科学精神和精益求精的工匠精神,让学生具有较强的责任心、安全意识和环保意识,养成良好的职业习惯。

教学方法

   教学设计中以学生为中心,力求理论知识和实训内容融合,教学做一体,在学中做,做中学。教学方法主要采用任务驱动教学法,讨论教学法,辅助启发式、引导式教学方法,充分利用在线课程平台和实训基地,激发学生的学习兴趣。同时根据实际教学情况不断思考,创新教学方法。

课程考核

(一)考核方式

课程考核与评价采用“过程考核评价与结果考核评价相结合、线上考核评价与线下考核评价相结合”、“理论考核评价与实践考核评价相结合”的多元化考核评价体系。过程考核与评价对学生“课前、课中、课后”在线学习和课堂表现进行评价,结果考核与评价依据学生的学习成果(分组任务、作业、章节测验、实验记录与实验报告等)及期末考试成绩。线上评价依据课程平台记录的学习数据,包括视频学习时间、单元测验与作业完成情况、课程平台上发起和参与讨论的次数等。课堂表现包括线下课堂出勤、参与交流互动情况、小组协作学习表现、学习成果汇报等。课程的最终成绩以课程平台上的学习数据、线下课堂学习情况及期末考试成绩综合评价。考核过程中采用“教师评价、学生互评、系统评价”相结合的方法,同时引入思政元素进行评价,如检查学生实验记录和报告是否做到及时、客观和真实,实验过程中是否有环保和节约意识,实验结束后实验室和实验台面卫生是否符合要求等。 

学生参加专业技能竞赛成绩评定,按照《扬州市职业大学关于参加专业技能竞赛学生成绩认定办法(试行稿)》规定执行;学生参加创新创业活动成绩评定按照《扬州市职业大学个性化学分制实施办法》规定执行。

(二)成绩评定

改革考核与评价体系,建立“四结合”的教学考核与评价体系(即:过程考核和期末考核相结合,理论考核和技能考核相结合,学业考核和职业资格证考核相结合,教师考核与学生考核相结合),让教师、学生和企业技术人员共同参与考核和评价,考核内容涉及学生的知识、能力和素质,强调对学生的知识、能力和素质进行全面评价,即综合能力的考核与评价。具体如下表所示。

                  《发酵工程》课程成绩评价体系表                     

 

 

 

 

   

 

 
 

平时

 

成绩

 

60%

 
 

线上成绩

 

50%

 
 

作业(10%):所有作业平均分。

 
 

章节测验(10%):只计算为任务点的章节测验,取学生章节测验平均分,未做测验按“0”分计算。

 
 

课程音视频(10%):课程视频/音频全部完成得满分,单个视频/音频分值平均分配,满分100分。

 
 

讨论(10%):线上发表或回复一个讨论得2分,获得一个赞得1分,最高100分。

 
 

线上考试(10%):所有考试的平均分。

 
 

线下成绩

 

50%

 
 

课堂表现(30%):上课认真听讲、积极思考、踊跃回答问题、参与课堂交流互动和小组协作学习、随堂练习等活动可以获相应分数,积分达300分为满分。

 
 

实验操作(20%):实验课的表现、实验操作及实验报告等综合评定。

 
 

期末考试(40%

 

注:满分为100分,及格为60分。理论考核内容涵盖理论教学的所有知识,技能考核内容从培养基制备、发酵罐灭菌基本操作规范程度、发酵控制、实验实训报告等方面综合评定。

参考教材

(1)选用教材

 发酵技术(第二版),黄晓梅等编,化学工业出版社,2021.7(选用教材)

(2)参考教材

发酵工艺学,夏焕章,中国医药科技出版社,2015(参考教材)

发酵制药技术,巩健,化学工业出版社,2015(参考教材)

发酵工艺与设备 ,陶兴无,化学工业出版社,2015(参考教材)

发酵工程实验指导,吴根福,高等教育出版社, 2013(参考教材)

现代发酵工艺原理与技术,田洪涛,化学工业出版社,2009(参考教材)

发酵工艺原理,邓毛程,中国轻工业出版社,2007(参考教材)发酵工程,刘冬,张学仁,高等教育出版

社,2007(参考教材)

生物发酵技术与设备操作,黄儒强,化学工业出版社,2006(参考教材)

发酵工程关键技术及其应用,欧阳平凯,化学工业出版社,2005(参考教材)

(3)其他资源

中国知网、中国工业微生物菌种保藏中心官网、爱课程中国大学慕课网、腾讯、优酷等相关教学资源。

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