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hi,小mooc
26考研全科规划
SPOC学校专有课程
生物分离工程
第4次开课
开课时间: 2023年02月19日 ~ 2023年07月09日
学时安排: 2-5小时每周
当前开课已结束 已有 87 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
spContent=以生物制造为代表的新兴生物工程产业已成为当前经济社会发展的重要支柱之一。生物分离对生物制造成本及产品质量起着决定性作用,占生物制造总成本的60%-90%。 我校《生物分离工程》是河南省首批线上线下一流课程、教育部规划中心优秀课程、校精品在线开放课程,面向生物工程专业本科大二学生开设。课程对标“纯化工程师”工作岗位的能力需求,将企业资源与课程教学深度融合,将工作岗位流程转化为学习流程,学生直接接触实际项目和工作流程,旨在培养学生解决生物分离复杂问题的能力,并聚焦高阶思维锻炼,为将来从事生物分离相关工作奠定坚实的基础。 负责人主持省一流课程、省教改项目等7项,发表SSCI(中科院二区)收录等教改论文7篇,获河南省高等教育教学成果一等奖等教学成果奖4项,获省文明教师、市优秀教育工作者、师德师风建设标兵等荣誉,并作为校本培训师,培训全国高校教师1700余人次。团队按分工对接企业项目、分析学习效果。
以生物制造为代表的新兴生物工程产业已成为当前经济社会发展的重要支柱之一。生物分离对生物制造成本及产品质量起着决定性作用,占生物制造总成本的60%-90%。 我校《生物分离工程》是河南省首批线上线下一流课程、教育部规划中心优秀课程、校精品在线开放课程,面向生物工程专业本科大二学生开设。课程对标“纯化工程师”工作岗位的能力需求,将企业资源与课程教学深度融合,将工作岗位流程转化为学习流程,学生直接接触实际项目和工作流程,旨在培养学生解决生物分离复杂问题的能力,并聚焦高阶思维锻炼,为将来从事生物分离相关工作奠定坚实的基础。 负责人主持省一流课程、省教改项目等7项,发表SSCI(中科院二区)收录等教改论文7篇,获河南省高等教育教学成果一等奖等教学成果奖4项,获省文明教师、市优秀教育工作者、师德师风建设标兵等荣誉,并作为校本培训师,培训全国高校教师1700余人次。团队按分工对接企业项目、分析学习效果。
—— 课程团队
课程概述
  • 一、 我为什么要学习这门课?

《生物分离工程》是生物工程专业的必修课程,课程内容包括细胞的分离与破碎、沉淀、膜分离、萃取、色谱、结晶和干燥等。该课程旨在培养学生具备生物分离相关知识、技能和素养。课程对应生物工程专业的3个毕业要求指标点,在生物工程专业的学习中有重要地位。分别是毕业要求2-2:具备能够根据生物产品制造和生物技术服务任务中复杂工程问题特征进行归类和定性的识别能力;毕业要求4-1:实验设计能力:具备针对复杂工程问题提出科学合理、有效可行的实验方案的能力;毕业要求6-1:工程方案评价能力:具备基于相关背景知识分析和评价生物工程实践的经济与社会效益的能力;同时,生物分离工程在整个生物技术产业中属于下游工程,承接上游发酵工程,是生物技术转化为生产力必不可少的重要环节,是一门理论与实际密切结合的课程,要求学生必须掌握。同时,该课程的学习为后续课程《现代生物制药工艺学》《酶工程》等课程的学习奠定基础。

  • 二、 这门课的主题是关于什么?

《生物分离课程》主要讲授生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术,是生物工程中不可缺少的组成部分,通过对本课程的学习,能使学生针对不同产品的特性,较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制工艺路线,并能从理论上解释各种现象,提高分析问题和解决问题的能力,是一门理论和实践密切结合的课程。

  • 三、学习这门课可以获得什么?特别是对自己有什么帮助和应用。

1.能够准确描述背景知识介绍模块、初级分离模块、高级分离模块和产品精制模块相关的理论知识,包括发酵液预处理、细胞分离、细胞破碎、沉淀、膜分离、萃取、色谱、结晶和干燥等;

2.能够运用相关的设备熟练操作细胞分离、细胞破碎、沉淀、色谱和干燥等技术,具备运用生物分离的理论知识设计和优化工艺方案的能力,并能运用相应的理论知识和技术发现、分析和解决工艺中的问题;

3.通过融入“科学家故事”培养学生对待工作一丝不苟的敬业态度,精益求精、追求卓越的工匠精神,学生能够建立优秀应用型人才的职业道德,具有创新精神、科学精神和环保意识;通过国产生物制品与中国特色社会主义制度相结合,让学生了解中国改革开放的成果,欣赏社会主义先进文化,拥护中国特色社会主义思想,确立时代使命感、社会责任感,具有“为实现中国梦而努力奋斗”的理想信念。

  • 四、这门课有什么特色和亮点。

1.探索“新工科”建设新路径,聚焦产教融合背景下优化校企合作人才培养,树立科技创新理念,增强生物安全意识,形成服务地方特色产业的“分离-服务-融合-创新-安全-可持续发展”课程新模式。课程积极响应“新工科”建设的新使命新要求,围绕服务“国际农都、中国药谷,豫酒振兴”等地方特色发展,借助河南尚品食品有限公司、河南大德广动物药业、驻马店华中正大有限公司、蔡洪坊酒业有限公司等合作企业研究优势,依托课程特色,激发学生对行业企业新技术的发展趋势与应用方向的学习,注重培养学生的科技创新理念和生物安全意识,有效地提升学生的综合学习能力,培养可持续发展人才。

2.基于工作过程系统化范式开发的“产学研”深度融合课程资源,结合B+BOPPPS成果导向教学,实现课程新模式服务地方产业的创新实践效果和长效机制发挥合作企业、科研项目优势,基于工作过程系统化范式开发“产学研”深度融合优秀资源,促进创新成果产业转化,明确分离技术与产物生物安全防范机制与措施,提升学习产出,实现课程新模式服务地方产业的创新实践;以B+BOPPPS教学模式实施课程教学,检测学习效果并反馈到产出项目,促进学生可持续发展能力提升,形成服务地方产业的长效机制。

  • 五、适合什么人学习?

本课程是依据学校“高水平应用型人才”培养目标,结合生物工程专业人才培养目标和毕业要求,围绕课程目标的达成,结合《生物分离工程》课程特点及实施对象的特点等,基于工作过程系统化范式开发的《生物分离工程》课程。将学习分成三个阶段,即课前、课中、课后。每个阶段均有相应的任务,有效地将线上学习和线下学习融合一起,实现理论和实践融合。课前线上引导学生学习技术原理、分析案例,并以学习项目为驱动,运用知识初步设计工艺(14学时),课中对初步设计的工艺进行初评、优化和实践(34学时),课后评价。基于多元化考核方式的学习目标达成度评价。

线上学习资源以模块化、章节式呈现,作为项目式教学的“理论学习”部分,与线下教学有机结合,适用于黄淮学院生物工程专业本科二年级学生。同时,该资源直观易学,辅助文档PPT、单元测试、文献阅读、线上讨论等,是独立完整的线上课程,也适合其他学校生物工程、生物技术、生物科学等专业学生和分离工程师等专业人士学习。

授课目标

黄淮学院办学定位是“建设特色鲜明的高水平应用型大学”,生物工程专业是河南省一流本科专业,面向全国本科二批招生,旨在培养服务地方特色发展的应用型生物工程专业人才。作为专业核心课,紧扣办学定位和毕业要求,结合学生发展,制定课程目标。

1.学生能够以产品形成过程为主线,理解并能准确描述初级分离、高级分离和干燥贮藏相关的工艺和工程知识;

2.学生能够根据典型生物制品的性质,结合企业生产实际,运用生物分离知识设计和优化工艺并实施,具备识别、判断和解释生物分离过程中相关复杂问题的能力;

3.培养学生爱党、爱国的家国情怀,具备工程思维、团队协作、创新精神、工匠精神等可持续发展核心素养。

成绩 要求

本门课的总成绩是由多元化评价体系含过程性评价(40%)与终结性评价(60%)。

请注意!!本门课整体设计为项目式学习,在中国大学MOOC平台以独立SPOC形式让大家开展学习的部分,内容呈模块化、章节式,仅作为基础理论学习使用,需配合线下学习。线上学习成绩占总成绩的16%,其他成绩在线下体现。

  1. 过程性评价是对七个项目的学习过程评价,其中学习项目一、三、四、七各占12.5%,二、五、六各占16.7%。(按100%计,计算总成绩时折算为40%)
  2. 过程性评价包含项目表现占20%(按100%计,计算总成绩时折算为20%,其中讨论表现50%、按时提交作业的数量和质量50%)、项目报告占40%(按100%计,计算总成绩时折算为40%,其中实验课表现25%、实验报告完成数量和质量75%)和在线学习占40%(按100%计,计算总成绩时折算为40%,其中视频学习完成度15%、单元练习10%、线上考试5%、慕课堂考勤10%、慕课堂优秀发言10%)。
  3. 终结性评价是期末考试,包含选择题20%、填空题10%、简单题20%、计算题10%、案例分析题24%和创新与实践16%。

关于成绩构成,大家有疑问可在讨论区留言或在课堂提问。

课程大纲
绪论
课时目标:1.学生能够概括阐述生物分离工程的发展历史、现状、前景和研究内容;2.学生具备准确描述生物分离的特点和基本流程的能力;3.通过学习,培养学生的学习兴趣和责任感。
1. 生物技术下游加工过程的基本定义和特点、一般步骤
2 .生化分离技术的发展历程
3. 生物技术下游加工过程的选择准则、发展动向及分离效率的评价
细胞分离与破碎
课时目标:1.学生能够理解并能描述细胞分离和破碎的方法分类及其原理2.学生具备计算细胞分离效率的能力,并能结合实际需要选择细胞分离和破碎方法;3. 学生能够认识到细胞分离和破碎是生物分离的前提和基础,培养学生的职业责任感。
1. 重力沉降
2. 离心沉降
3. 过滤
4. 细胞破碎
沉淀
课时目标:1.学生能够理解并能描述各种沉淀法的定义和原理;学生能够掌握盐析法的定量,并能结合公式计算出中性盐的含量。2.学生具备设计沉淀实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认到识保护环境是当前社会发展的主题,培养学生保护环境的信念和责任感。
1.盐析法沉淀
2.其他沉淀方法
膜分离
课时目标:1.学生能够理解并能描述各种膜分离的适用范围;2.学生具备设计膜分离实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认到识保护环境是当前社会发展的主题,培养学生保护环境的信念和责任感。
1. 膜组件
2. 操作特性
3. 影响膜分离速度的因素
4.膜分离操作
5.膜的污染与清洗
6.应用
萃取
课时目标:1.学生能够理解并能描述萃取、分配定律和分配平衡的基本概念以及各种萃取的原理;2. 学生具备设计萃取实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认到识保护环境是当前社会发展的主题,培养学生保护环境的信念和责任感。
1. 基本概念
2. 有机溶剂萃取
3.液液萃取设备
4.双水相萃取
5.液膜萃取
6.反胶团萃取
7. 超临界流体萃取法
吸附的理论基础
课时目标:1.学生能够理解并能描述吸附的定义及其基本原理;学生能够理解并能描述吸附等温线的概念和应用;2.学生具备设计吸附实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认识到色谱在生物医药中的重要作用、结晶在生命科学领域的重要位置,培养学生保护环境的信念和职业责任感。
1. 吸附的基本原理
2. 常用的吸附介质
3. 吸附的应用
4 .离子交换吸附
色谱
课时目标:1.学生能够理解并能描述色谱的定义及其基本原理;学生能够理解并能描述亲和色谱、蛋白质复性的概念和应用;2.学生具备设计色谱实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认识到色谱在生物医药中的重要作用,培养学生保护环境的信念和职业责任感。
1. 色谱的基本知识
2. 亲和色谱
3. 蛋白质复性
结晶
课时目标:1.学生能够理解并能描述结晶的定义及其基本原理;2.学生具备设计结晶实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3.学生能够认识到结晶在生物分离工程中的重要作用、结晶在生命科学领域的重要位置,培养学生保护环境的信念和职业责任感。
1. 结晶过程的理论基础
2. 影响结晶操作的因素
3. 结晶方法和结晶器
干燥
课时目标:1.学生能够理解并能描述干燥的基本原理;2.学生具备设计干燥实验方案的能力,并能结合具体案例设计实验方案;3. 学生能够认识到干燥在生物分离工程中的重要作用、干燥在生命科学领域的重要位置,培养学生保护环境的信念和职业责任感。
1. 生物材料水分的性质
2. 生物产品的干燥方法
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预备知识

《无机与分析化学》《有机化学》《生物化学》《微生物学》

参考资料

(一)选用教材

1.胡永红、刘凤珠、韩曜平等主编,生物分离工程,华中科技大学出版社,2021。

(二)参考资料

1.欧阳平凯、胡永红、姚忠等编著,生物分离原理及技术,化学工业出版社,2019;

2.严希康主编, 生物物质分离工程, 化学工业出版社,2023;

3.孙彦主编,生物分离工程,化学工业出版社,2013;

4.赵东旭编著,生物分离工程实验及设计,北京理工大学出版社,2021;

(三)教学资源

1.中国大学慕课

2.中国知网

3.小木虫

  • 4.美国国立生物技术信息中心
常见问题

一、这门课区别于其他课程的地方有哪些?

1.为便于大家开展线上学习,并服务于课程目标,开展线下学习,我们在“教学单元内容”每一个章节均上传“学习说明”和“学习目标与学习活动对应关系表”,请大家查看。

2.为深入贯彻“产教融合”理念,本门课开展“项目式学习”,线上学习内容是“项目式学习”的一部分。请大家务必重视“课前测试”与“课后测试”,这对于课程活动的开展及课程目标的达成至关重要。

二、我该如何开启这门课程的线上学习?

学生可在中国大学 MOOC 网页端和 APP 注册、 登录、 认证、 学习

1.手机端

(1)下载中国大学 MOOC app在手机应用商店下载

(2)注册、 登录

进入 app, 账号——注册、登录

可直接第三方登录或注册一个账号(手机号、 邮箱注册)

但一定要记住自己登录方式或账号密码! ! !不要随意切换登录方式, 不同的登录方式, 是不同的账号信息! ! !

(3)学生认证

账号——右上角设置——学校云服务——在线学生认证——认证

(4)选择本校课程学习

认证后, 账号——我的学校云——课程/学校专有课程

在此处可看到本校的课程, 选择学习的课程, 点击参加

(5)我的学习

已选择参加的课程, 会在“我的学习” 页面里显示。 如下图

(6)加入慕课堂

在“我的学习” 页面左上角慕课堂——加入课堂——扫码加入/输入课堂码加入

2. 电脑端

(1)中国大学 MOOC(https://www.icourse163.org/)注册账号登录, 或第三方登录

(2)学校云——学生认证

(3) 我的学校云——spoc 课程/mooc 课程——选课学习“个人中心” 显示已加入学习的课程

3.重要的事! ! !

学生认证只需认证一次,务必记住自己的账号、登录方式!无论在电脑端、 APP 登录,保持登录方式一致! 否则, 是不同账号信息!可在电脑网页端,设置——账号设置里, 绑定微信、 QQ, 绑定后,可便捷登陆。

三、我在学习过程中遇到问题了,怎么办?

您可以通过以下几种方式获取帮助:

(1)在课程群聊中发布求助信息,说不定和你一起学习这门课的小伙伴就能够解决你的问题呢;

(2)在课程讨论区留言,课程团队看到后将会及时回复。

(3)联系我们的客服,电子邮件:service@icourse163.org

联系电话:010-58581010(工作日周一至周五:8:30-11:30,13:00-17:00)

四、我是新手,能否给我一些学习建议?

(1)我们的课程采用MOOC的方式授课,因此您可以自由安排您的学习时间、学习地点。但我们仍旧希望您每周能都有固定的时间持续进行本课程的学习,根据人的记忆曲线显示这种规律的学习方式能够最大限度的提升您的学习质量。

(2)学习的过程比较容易,为了检验您的学习成果,我们的课程团队会在课程章节结束后布置测验或作业,希望您尽可能的按时独立完成。如果有没有掌握的知识点,您可以继续回看复习课程。

(3)希望您能够积极参与课程的讨论,与各位学习者一起煮酒论英雄。在讨论的过程中,不光可以对课程所学内容温习内化,还能互相碰撞出思想的火花,相信您一定会有额外的收获。

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黄淮学院
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李思强

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郭红伟

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