微生物工程课程教学大纲

微生物工程课程教学大纲

课程名称：微生物工程（Microbiology Engineering）

课程编码：1313073214

课程类别：专业课

总学时数：60 课内实验时数：24

学分：2.5

开课单位：生命科学学院生物技术教研室

适用专业：生物技术

适用对象：本科（四年）

一、课程的性质、类型、目的和任务

微生物工程又称发酵工程，是生物技术专业的专业必修课。发酵工程是一门综合性很强的课程，涉及到数学、化学、生物学、生物化学、微生物学、物理化学、有机化学、化工原理等多个学科，基础理论性和实践性均很强，同时要求基础理论和生产实践密切结合。在课程讲授过程中，将要按照微生物发酵生产的全过程阐明各个阶段、各种产品生产的原理和技术，讲解理论知识的同时，又重点突出生产的工艺操作和控制技术等实际问题。因此，该课程需要在理论教学的同时，配合实验的实践环节，也要求学生建立实际生产的概念，在实践中巩固本课程的教学效果，学生利用实验、参观、实习、社会实践等机会，培养分析问题和解决问题的能力。学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离，建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力，动手能力也将有所提高。

二、本课程与其它课程的联系与分工

本课程与微生物学、生物化学、高等数学、物理化学、化工原理、有机化学等课程有联系，宜在前述课程开设后开设。

三、教学内容及教学基本要求

[1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”；△表示自学内容；○表示略讲内容；

第一章绪论

发酵工程定义[1]；发酵工程的发展史[1]；发酵工程的特点[3]；发酵工程的分类及应用[2]；发酵工程与现代生物技术的关系[1]；国内外发酵工业概况及其发展趋势[1]；

重点：发酵工程的特点

难点：发酵工程与现代生物技术的关系

教学手段：多媒体教学

教学方法：讨论与讲授结合法

作业：

1．发酵工程的传统概念与现代意义上的概念各指什么？

2．发酵工程与传统酿造、化学工程相比有什么特点？

课外活动：查阅一种发酵产品的发展现状及与世界先进水平的差距。

第二章发酵工业菌种

第一节发酵工业常用微生物及要求

工业用微生物菌种的特点及要求[1]；工业用微生物菌种的分类[2]；发酵工业常用微生物[3]；重点：工业用微生物菌种的特点及要求

难点：工业用微生物菌种的特点及要求

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

作业：

1．发酵工业对菌种的要求有哪些？

第二节菌种的选育与保藏

菌种选育的目的[1]；菌种选育方法[1]；自然选育的目的、方法和步骤[3]；菌种的保藏[1]；重点：自然选育的方法

难点：自然选育的方法

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

作业：

1．什么是自然选育？

2．自然选育的目的、方法和步骤

思考题：4、自然选育在实际生产中的意义是什么？

第三节菌种的退化与复壮

什么是菌种的退化[1]；退化的表现形式[2]；菌种退化的原因[3]；防治菌种退化的措施[3]；工业生产菌的复壮[2]；

重点：菌种退化的原因

难点：防治菌种退化的措施

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

作业：

1．菌种复壮的措施有哪些？

2．如何防止菌种衰退？

第四节菌种活化与扩大培养

种子扩培的目的和要求[1]；种子扩大培养的过程[3]；影响种子质量的因素[2]；判定种子质量的指标[1]；种子质量的控制措施[1]；

重点：种子扩大培养的过程

难点：影响种子质量的因素

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

作业：

1．种子扩大培养的目的与作用是什么？

思考题：什么是接种量、菌龄、种子罐级数？分别对发酵有何影响？

第三章微生物代谢理论及应用

第一节微生物代谢的调节

酶活性调节[1]；酶合成的调节[1]；分枝生物合成途径的调节[2]；能荷调节[1]；营养阻遏[3]；

初级代谢与次级代谢的关系○；次级代谢产物生物合成中的主要调控机制○；

重点：分枝生物合成途径的调节

难点：营养阻遏

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

第二节微生物代谢的人工控制

发酵条件的控制[1]；改变细胞透性[2]；菌种遗传特性的改变[3]；

重点：菌种遗传特性的改变

难点：改变细胞透性

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

作业：

1．什么是营养阻遏？有营养阻遏时会出现什么现象？

2．人工控制微生物代谢的措施包括哪些？

第四章微生物发酵动力学

第一节分批发酵动力学

发酵动力学概念[2]；发酵动力学研究的内容[1]；比生长速率 [3]；发酵动力学方程[2]；得率系数[1]；

重点：比生长速率

难点：发酵动力学概念

教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法

第二节连续发酵动力学

连续发酵[1]；单级连续培养动力学[1]；冲溃现象[2]；连续培养的自平衡调节[3]；补料分批发酵的优点及应用[1]；

重点：连续培养的自平衡调节

难点：单级连续培养动力学

教学手段：多媒体教学

教学方法：讨论法

作业：

1．什么是连续发酵和补料分批发酵？

2．什么是发酵动力学？