生物工程领域课程教学大纲

生物工程领域课程教学大纲

课程名称(中文)：发酵工程与技术

课程名称(英文)：Fermentation Engineering & Technology

教学方式：授课

总学时与总学分：，其中课堂教学32学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

本课程旨在让学生系统了解与发酵有关的微生物生理生化、代谢网络、产物合成与调控、代谢工程技术原理。课程的整个内容贯穿怎样才能充分表达菌种的生产潜力和如何运用发酵调控的理论和手段来分析和解决发酵研究和生产中遇到的问题。其任务在于让学生掌握发酵高产的各种控制手段，和新产品的开发和研究方法。

教学内容与学时分配：

一、课堂教学(32学时)

第一章微生物次级代谢产物的合成与调节。(8学时)

第二章发酵工艺控制。(14学时)

第三章发酵过程参数检测与计算机监控。(10学时)

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

6学时

参考书目：

[1] 储炬，李友荣. 现代工业发酵调控学. 北京：化学工业出版社，2002

[2] Rehm H J, Reed G. Biotechnology. V ol. 1 Biological Fundamentals，2001

[3] Rehm H J, Reed G. Biotechnology. V ol.4 Bioprocessing，1993

学习要求：

先修课程：微生物学

学习方法：课堂认真听老师讲解，每二节课留出约10分钟让学生提问和讨论。

课余要求：课余要求学生结合课堂内容翻阅有关参考书。

所属学院：

编制人：储炬

课程名称(中文)：基因工程概论

课程名称(英文)：Outline of Genetic Engineering

教学方式：课堂讲解

总学时与总学分：，其中课堂教学32学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

基因工程概论是现在生物工程的主导技术。本课程的主要目的是讲授基因工程的基本原理和操作技术，为从事该领域研究和开发的学生打下坚实的基础。

教学内容与学时分配：

一、课堂教学(32学时)

第一章概述。(3学时)

第二章DNA的体外重组。(4学时)

第三章载体。(4学时)

第四章转化与扩增。（4学时）

第五章筛选与鉴定。（5学时）

第六章目的基因的克隆。（6学时）

第七章基因工程菌的构建。（6学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

6学时

参考书目：

[1] 张惠展. 基因工程概论. 上海：：华东理工大学出版社，2000

学习要求：

先修课程：生物化学，分子生物学

学习方法：

课余要求：

所属学院：

编制人：张惠展

课程名称(中文)：生化工程参数检测与控制

课程名称(英文)：Measuring and Controlling of Parameters in Biochemical Engineering

教学方式：集中授课

总学时与总学分：，其中课堂教学38学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

本课程是讨论生化反应过程中非电量参数转变为电量变化的原理和应用以及在生化反应过程中一些关键性参数的计算机控制和优化策略。其中物理测量参数有：温度、生物热、罐压、菌量测量等；化学参数有PH、溶解氧、尾气分析、培养液成份等涉及生物传感器内容；简介参数主要讨论摄氧率、二氧化碳释放率、呼吸商、Kla、细胞量和产物估算等涉及化学计量及能量平衡内容。本课程还将概述生化反应过程控制用计算机软、硬件技术，过程的常规经典控制和高级控制。并着重根据细胞代谢过程特征，研究过程优化的理论与方法。

教学内容与学时分配：

一、课堂教学(38学时)

第一章前言。(2学时)

第二章微生物多尺度研究方法原理。(6学时)

第三章参数相关分析与原理。(8学时)

第四章化过程控制的软、硬件技术。（8学时）

第五章化过程优化与放大技术的应用。（14学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

参考书目：

[1] 张嗣良. 微生物过程多尺度优化. 北京：化学工业出版社，2003

[2] 张嗣良. 发酵控制概论. 北京：国家医药管理总局，1989

学习要求：

先修课程：自动控制，生化工程

学习方法：课堂学习与自学

课余要求：

所属学院：

编制人：张嗣良，庄英萍

学院审核人：

课程名称(中文)：生物分离工程

课程名称(英文)：Bioseparation Engineering

教学方式：课堂授课

总学时与总学分：，其中课堂教学32学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

通过对本课程的学习，熟悉生物产品的分离与纯化过程，能将理论应用于生物产品的纯化，能根据生物产品的具体特性，设计分离纯化路线。

教学内容与学时分配：

一、课堂教学(32学时)

第一章绪论。(1学时)

第二章发酵液预处理和菌体回收。(2学时)

第三章细胞的破碎与分离。(2学时)

第四章离心分离。（1学时）

第五章膜分离过程。（1学时）

第六章纳米过滤技术。（1学时）

第七章膜亲和过滤法。（1学时）

第八章渗透蒸发。（2学时）

第九章溶剂萃取。（2学时）

第十章反教束萃取（2学时）

第十一章双水相萃取（2学时）

第十二章超临界流体萃取法（1.5学时）

第十三章液膜分离（1.5学时）

第十四章泡沫分离法（2学时）

第十五章沉淀法（2学时）

第十六章吸附与离子交换（2学时）

第十七章色层分离法（1.5学时）

第十八章电泳（1.5学时）

第十九章结晶（1.5学时）

第二十章成品干燥（1.5学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

6学时

参考书目：

[1] 严希康. 生化分离技术. 上海：华东理工大学出版社，1996

[2] 孙彦. 生物分离工程. 北京：化学工业出版社，1998

[3] Asenjo Juan A. Separation process in Biotechnology. New York：Marcel Dekker，1990

学习要求：

先修课程：化工原理，生物工程导论，生物物质分离纯化工艺学

学习方法：学生应先修完化工原理，生物工艺学，再修本课程。学习应着重理解分离工艺单元操作，根据生物产品的分离特征设计分离纯化路线。

课余要求：课余时间可去图书馆查找感兴趣的生化产品的分离纯化工艺并加以探讨。

所属学院：

编制人：曹学君

学院审核人：庄英萍

课程名称(中文)：药厂GMP管理及生物制药工艺设计概论

课程名称(英文)：GMP for Pharmaceuticals Anal and Technological Design

教学方式：课堂讲授

总学时与总学分：，其中课堂教学32学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

GMP即“药品生产质量管理规范”是医药产品、制药机械生产的质量保证体系。GMP涉及医药产品的全过程，包括医药产品的研究开发（GLP）、临床研究（GCP）、生产和工程设计（GMP）及销售（GSP）。由于药品的特殊性，GMP是政府对药品生产企业及其产品的市场进行监督检查的标准和依据，是保证药品质量的一种科学的先进的管理方法，GMP的实施在许多国家实际上带有强制性，因而相关专业的工程硕士必须了解及具备这方面的知识。生物制药工厂的工艺设计是主要了解生物制药工厂中有关生产车间的工艺设计内容，并对工厂的建设有一个全面的了解。

教学内容与学时分配：

一、课堂教学(32学时)

第一章GMP的由来及发展历史。(1学时)

第二章GMP基本内容与要求。(4学时)

第三章GMP的实施。(2学时)

第四章设计概述。（2学时）

第五章厂址选择和总平面图设计。（2学时）

第六章标准与规范。（2学时）

第七章工艺计算。（6学时）

第八章工艺流程设计。（3学时）

第九章车间布置设计。（3学时）

第十章非工艺设计条件及动力配备。（2学时）

第十一章环境保护与安全卫生。（2学时）

第十二章投资的概算和投资的评价。（3学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

6学时

参考书目：

[1] 李钧. 药品GMP实施与论证. 北京：中国医药科技出版社，2000

学习要求：

先修课程：生物工艺学，生物工程装备

学习方法：课堂教学与课堂讨论

课余要求：

所属学院：

编制人：唐寅陆兵

学院审核人：庄英萍

课程名称(中文)：生物催化

课程名称(英文)：Biocatalysis

教学方式：授课、讨论

总学时与总学分：，其中课堂教学32学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

讲授生物催化的基本概念与原理，介绍细胞、酶及其它生物催化剂的作用方式和相关动力学特性，针对水相生物催化与非水相生物催化的特点，讨论反应体系对生物催化剂及其所催化的生化反应的影响，认识生物催化反应规律，分析工程因素对过程强化的策略。了解当今生物催化研究的最新进展及在医药、食品和化学工业中应用现状和前景。

一、课堂教学(32学时)

第一章生物催化剂。(4学时)

第二章生物催化反应动力学。(6学时)

第三章水相生物催化。(6学时)

第四章非水相生物催化。（6学时）

第五章与生物催化相关的生物反应器。（6学时）

第六章生物催化研究的最新进展。（4学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

6学时

参考书目：

[1] Stanley M. Roberts, et al. Introduction to Biocatalysis Using Enzyme and Microorganisms. Cambridge：Cambridge University Press，1995

学习要求：

先修课程：学生应先修完化学，生物化学，生化反应工程

学习方法：

课余要求：

所属学院：

编制人：魏东芝

学院审核人：庄英萍

课程名称(中文)：细胞培养工程

课程名称(英文)：cell culture Engineering

教学方式：讲授、讨论及自学

总学时与总学分：，其中课堂教学35学时，实验学时学时

适合专业：

考试方式：

课程作用与任务：

通过课程学习，使对动物细胞培养技术及其发展趋势有基本的认识，作为深入研究的基础。让研究生了解植物生物技术及其细胞培养工程的现状和最新进展，包括植物细胞相关的生理生化、基因工程、大量培养技术等研究进展，拓展其专业知识面，并锻炼和提高思考问题、分析问题和口头表达等能力。

一、课堂教学(35学时)

第一章绪论：为什么要大规模培养动物细胞。(2学时)

第二章细胞培养的发展历史。(1学时)

第三章细胞培养物的特性。(2学时)

第四章常用的细胞系。（1学时）

第五章培养基和添加剂。（4学时）

第六章细胞培养的基本方法。（2学时）

第七章动物细胞的代谢。（2学时）

第八章组织工程原理。（2学时）

第九章动物细胞培养专用生物反应器。（2学时）

第十章在生物反应器中的培养模式。（1学时）

第十一章植物细胞培养特性与基本培养技术。（3学时）

第十二章植物细胞生理生化与基因工程。（8学时）

第十三章大规模培养技术与有用药物生产。（5学时）

二、上机实验(学时)

三、课外习题及答疑

4学时

参考书目：

[1] Freshney I R.. Culture of Animal Cells. New York：Alan R. Liss Inc，1987

[2] 陈因良, 陈志宏. 细胞培养工程. 上海：华东化工学院出版社，1992

[3] 鄂征. 组织培养和分子生物学技术. 北京：北京出版社，1999

[4] Ryu D D Y, Furusaki S. Advances in Plant Biotechnology. Amsterdam：Elsevier Science Publishers，1994

[5] 应小飞，谭文松，张元兴. 组织工程----体外重建人体组织. 华东理工大学学报, 1997,

23(2):138-143

学习要求：

先修课程：生物化学，微生物学，生物工艺学

学习方法：需先修生物化学，微生物学，生物工艺学或同等科目课外阅读有关书籍，有条件的可观摩细胞培养的基本操作。

课余要求：