【发酵工程教学大纲-20211205111329】本教学大纲旨在为《发酵工程》课程提供系统性的教学指导，涵盖课程目标、教学内容、教学方法与手段、考核方式及教学安排等核心模块。通过本课程的学习，学生将掌握微生物发酵的基本原理、工艺流程设计、生产过程控制及优化方法，具备在实际生产中应用发酵技术的能力。
一、课程基本信息
- 课程名称：发酵工程
- 课程代码：FE-302
- 课程性质：专业核心课
- 学时分配：总学时48，其中理论课32学时，实验课16学时
- 适用专业：生物工程、食品科学与工程、制药工程等相关专业
- 开课学期：第三学年第一学期
- 学分：3学分
二、课程目标
1. 知识目标：
- 理解发酵工程的基本概念、发展历程及其在工业中的重要性；
- 掌握微生物生长动力学、代谢调控、产物合成与分离纯化等关键环节；
- 熟悉常见发酵工艺（如酒精、抗生素、有机酸、酶制剂等）的原理与操作流程。
2. 能力目标：
- 能够独立设计和分析发酵工艺流程；
- 具备使用实验室设备进行小规模发酵实验的能力；
- 提高对发酵过程中常见问题的识别与解决能力。
3. 素质目标：
- 培养学生的科学思维与工程实践意识；
- 增强团队协作精神与创新意识；
- 强化环保与安全意识，提升职业素养。
三、教学内容与安排
| 序号 | 教学内容 | 学时 | 教学形式 | 教学重点 |
|------|----------|------|-----------|-----------|
| 1 | 发酵工程概述 | 2 | 讲授 | 发酵工程的定义、发展历史与应用领域 |
| 2 | 微生物的生理特性与培养 | 4 | 讲授+实验 | 菌种选育、培养基配制与灭菌 |
| 3 | 发酵动力学基础 | 4 | 讲授 | 生长曲线、比生长速率、底物消耗与产物生成关系 |
| 4 | 好氧与厌氧发酵工艺 | 4 | 讲授 | 氧气控制、通气与搅拌技术 |
| 5 | 工业发酵过程控制 | 4 | 讲授 | 温度、pH、溶氧、补料策略等控制要点 |
| 6 | 产物分离与纯化 | 4 | 讲授+实验 | 过滤、离心、萃取、层析等基本操作 |
| 7 | 酒精与有机酸发酵 | 4 | 讲授 | 酒精发酵机理、柠檬酸生产工艺 |
| 8 | 抗生素与酶制剂发酵 | 4 | 讲授 | 抗生素生产流程、酶的提取与应用 |
| 9 | 实验操作训练 | 8 | 实验 | 培养基制备、接种、发酵罐操作、产物检测 |
| 10 | 综合案例分析 | 4 | 讨论 | 典型发酵企业工艺流程解析 |
四、教学方法与手段
- 讲授法：通过课堂讲解系统传授理论知识；
- 实验教学：结合理论内容开展动手实践，提升操作技能；
- 案例分析：引入典型企业实例，增强学生对实际工程的理解；
- 多媒体辅助：利用动画、视频等手段直观展示发酵过程；
- 小组讨论：鼓励学生围绕实际问题展开交流与思考。
五、考核方式与成绩评定
- 平时成绩（30%）：包括课堂表现、实验报告、作业完成情况等；
- 期中考试（20%）：考查学生对基础知识的掌握程度；
- 期末考试（50%）：综合考察学生对课程内容的理解与应用能力；
- 实验操作考核（附加）：根据实验操作规范与结果评分。
六、教材与参考书目
- 主教材：《发酵工程原理与技术》（第三版），张某某主编，化学工业出版社
- 参考书目：
- 《生物工程工艺学》——李某某
- 《现代发酵工程》——王某某
- 《微生物发酵工程导论》——刘某某
七、教学建议
- 鼓励学生关注发酵工程领域的最新研究动态与技术进展；
- 建议学生结合课程内容参与相关科研项目或企业实习；
- 定期组织专题讲座，邀请行业专家分享实践经验。
本教学大纲依据教学计划制定，适用于2021级相关专业学生。在实施过程中，可根据实际情况适当调整教学内容与进度，以更好地满足学生的学习需求与发展目标。
