《生物分离纯化技术》课程标准

文章来源：教务处发布时间：2024-12-27浏览次数：10

《生物分离纯化技术》课程标准

一、课程基本信息

课程名称	生物分离纯化技术							课程编码	yhhs23012
建议学时	64学时		其中实践学时			32学时		学时/学分	64学时/3学分
课程类型	□公共课专业基础课☑专业核心课							编制人	冯璐
课程性质	理论课理实一体□整周实训							审定人	冯璐
制定日期	2023年12月18日				修订日期				2024.11.25
先修课程	基础化学、微生物基础、生物化学
后续课程	生物制药技术、食品生物技术、生物化工设备
课程描述	本课程是化工生物技术专业必修的一门专业核心课程，是在基础化学、生物化学、微生物基础等课程基础上开设的一门理论+实践的课程，对接化工生物技术专业人才培养目标，面向生物技术产业相关工作岗位，旨在培养学生具备扎实的生物分离纯化技术理论知识和实践技能，具备独立进行生物分离纯化实验的能力，为后续的生物制药技术、食品生物技术、生物化工设备等课程学习奠定基础。
课程目标	1、知识目标： A1掌握生物分离纯化技术的基本原理和基础知识，包括分离纯化的目的、意义和方法等。 A2熟悉各种生物分离纯化技术的操作流程和注意事项，包括离心、层析、电泳、超滤等技术。 A3了解生物分离纯化技术的最新进展和发展趋势，包括新型分离纯化技术、高效分离纯化技术等。 A4掌握生物分离纯化实验中常用仪器设备的原理和使用方法，包括离心机、层析柱、电泳仪等。 2、能力目标： B1具备独立进行生物分离纯化实验的能力，包括实验设计、实验操作、实验结果分析和解决问题的能力。 B2具备对生物样品进行有效分离纯化的能力，包括选择合适的分离纯化方法、优化分离纯化条件等。 B3具备对分离纯化结果进行评价和分析的能力，包括对分离纯化效果的评价、对分离纯化产物的纯度分析等。 B4具备运用生物分离纯化技术解决实际问题的能力，包括在生物制药、生物工程、生物技术等领域中的应用。 3、素质养成目标： C1具备良好的职业道德和职业素养，包括遵守实验室规章制度、保持实验室卫生和安全等。 C2具备团队协作和创新意识，包括与同学合作进行实验、提出创新性实验方案等。 C3具备自主学习和终身学习的意识，包括利用网络资源进行自主学习、参加学术交流活动、跟踪最新研究进展等。 C4具备良好的实验习惯和环保意识，包括规范实验操作、合理利用实验材料、正确处理实验废弃物等。通过以上目标的达成，可以使学生全面掌握生物分离纯化技术的核心知识和技能，具备从事生物技术产业相关工作的能力，为后续的课程学习和职业发展奠定坚实的基础。
教学方式	讲授□讨论或座谈问题导向学习分组合作学习□专题学习实作学习□发表学习□实习□参观访问□其他（模拟演练）
学习评价	评价项目			评价方式（对应教学目标）			分值比例	评价标准
	过程性评价	平时评价		课堂参与度、作业完成情况、学习态度			20%	课堂参与度：学生是否积极参与课堂讨论，提出有价值的观点或问题。作业完成情况：学生是否按时提交作业，作业质量如何。学习态度：学生是否表现出积极的学习态度，对学习内容的理解和掌握程度。
		期中评价		包括理论知识测试和实践技能考核等。			10%	根据学生理论知识测试和实践技能考核等进行评价，优秀者可得满分，较差者酌情扣分。评价标准可以包括理论知识的掌握程度、实践技能的熟练程度和解决问题的能力等。
		实践评价		包括实验设计、实验操作、实验结果和分析等。			20%	根据学生实验设计、实验操作、实验结果和分析等进行评价，优秀者可得满分，较差者酌情扣分。评价标准可以包括实验设计的合理性、实验操作的规范性、实验结果的准确性和实验分析的深入性等。
	终结性评价（期末）			理论知识测试			50%	学生在期末考试中的得分情况。
指定教材	《生化分离技术(第三版)》（于文国主编，化学工业出版社，2023，978-7-122-20563-6)

二、课程教学内容与进度

学时	章节（情境）名称与内容	A知识目标代码	B能力目标代码	C素质目标代码	对应专业人才培养方案毕业能力要求指标点
2	绪论第一节生物技术产品与生化分离过程第二节生化分离的一般过程及单元操作第三节生化分离技术的发展	A3	B4	C1C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1
2	实训一实验室安全教育	A3A4	B1	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识6 （三）能力1、4、6
2	第一章液体混合技术第一节液体混合单元的主要任务第二节混合的基本原理第三节混合设备第四节混合技术实施	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
2	第二章固液分离技术第一节固液分离单元的主要任务第二节发酵液的预处理技术第三节过滤分离技术第四节沉降分离技术第五节固液分离技术的实施第六节其他固液分离方法	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训二蔗糖密度梯度离心法提取叶绿素	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	第三章细胞破碎技术第一节细胞壁的结构与组成第二节细胞破碎技术实施第三节包含体	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训三利用机械和非机械细胞破碎法提取多酚氧化酶	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	第四章萃取和浸取技术第一节溶剂萃取单元的主要任务第二节溶剂萃取原理第三节溶剂萃取技术实施第四节浸取技术第五节新型萃取技术	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训四茶叶中提取咖啡因	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	第五章沉淀技术第一节蛋白质沉淀的基本原理第二节蛋白质沉淀技术实施	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训五牛乳中酪蛋白和乳蛋白的初品的分离	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	第六章吸附及离子交换技术第一节吸附技术第二节离子交换技术第三节离子交换树脂及离子交换设备第四节离子交换技术的实施第五节离子交换技术的工业应用第六节离子交换技术的发展	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训六细胞色素c的吸附分离	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	第七章膜分离技术第一节膜分离单元的主要任务第二节膜分离过程第三节膜分离技术的实施第四节膜分离过程中的问题及处理第五节液膜分离技术	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训七透析法去除蛋白质中的无机盐	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	期中测试	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
2	第八章色谱分离技术第一节色谱分离的基本原理及分类第二节凝胶过滤色谱第三节离子交换色谱第四节疏水性相互作用色谱第五节亲和色谱第六节反相色谱	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
2	第九章电泳技术第一节电泳的基本原理第二节电泳及其应用	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	第十章结晶技术第一节结晶单元的主要任务第二节结晶基本原理第三节结晶的类型第四节结晶操作控制第五节结晶技术的实施第六节结晶技术应用实例	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
2	第十一章蒸发与干燥技术第一节蒸发技术第二节干燥技术	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4
4	实训八人工牛黄的真空干燥	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4、6
2	期末测验	A1A2A3A4	B1B2B3B4	C1C2C3C4	（一）素质2、3 （二）知识4、6 （三）能力1、4

注：本课程标准进度表部分可根据教学需要进行±10%调整。

三、课程实施与保障

1.课程思政

通过系列教学活动设计，在生物分离纯化技术的课程中将课程思政有效地融入到了各个环节中。活动结束后，教师不仅对学生的知识应用进行了点评，还针对学生在完成任务中出现的错误进行了深入解析，明确指出了学生需要提升或完善的能力和素质目标。

在实践教学环节，特别注重强化学生的团队协作能力和安全操作意识。通过分组实验和项目合作，学生们学会了如何与他人合作、分工和解决问题。同时，在实验前就进行了详细的安全培训，确保学生在操作过程中始终将安全放在首位。

为了培养学生的求真务实的工匠精神，鼓励学生对实验数据进行深入分析，不放过任何一个细节。可通过组织实地考察和企业参观等活动，让学生更加直观地了解生物分离纯化技术在实际生产中的应用。

最后，通过引入真实案例和应用场景来提升学生解决实际问题的能力。例如，我们让学生针对某个实际问题设计分离纯化方案，并对其进行优化。这样的练习不仅让学生掌握了知识，还培养了他们的应用能力和创新意识。

总的来说，通过这一系列教学活动设计，我们不仅让学生在知识和技能上得到了提升，还在思想道德、职业素养和法律法规意识等方面进行了全面的培养。这样的教育模式更符合立德树人的导向，有助于培养出德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

2.教学模式

生物分离纯化技术的教学模式需要注重理论教学与实践教学相结合、项目导向教学、翻转课堂教学、在线学习教学等方面。同时还需要注重以学生为中心的教学、情境化教学和多元化评价等方面。通过不断创新和优化教学模式和方法，可以更加有效地提高学生的学习效果和实践能力。

3.教学基本条件

（1）教学团队基本要求

专职教师在3人左右，其中专职教师2人，来自企业的兼职教师1人。应具备双师素质资格，具有一定的实践经验，教学效果良好，职称和年龄结构合理。

（2）教学硬件环境基本要求

实施课程教学，校内应具备以下实训条件：

《生物分离纯化技术》课程教学硬件环境基本要求

序号	名称	基本配置要求	执行标准或技术要求	功能说明
1	教学做一体实训室	实训台、上下水、通风厨、电、网络终端接口	100m²	实训、查阅资料
2	仪器柜	2个		放置仪器
3	药品柜	2个		放置药品
4	电脑	1台		动画、课件
5	投影仪	1台
6	屏幕	1个
7	黑板	1块		板书
8	台式高速冷冻离心机	1台	温度设置范围：-20～+40℃	热敏性物质离心分离。
9	匀浆机	1台	最大粘度：5000mPas	将动植物组织打散并研磨成均匀的糊状物。
10	粉碎机	1台	粉碎细度目60～150目	固体物料粉碎。
11	高压蒸汽灭菌锅	1台	工作温度：室温+5～126℃	高温湿热灭菌。
12	厌氧培养箱	1台	厌氧环境维持时间：操作室在停止补充微量混合气体的情况下，≥12小时	无氧环境条件下进行细菌培养及操作
13	pH 计		pH测量范围：0.00～ 14.00	测量 pH 值。
14	恒温水浴锅	2台	室温+5℃～99.9℃；	恒温加热。
15	索氏提取器	10套	250 mL	从固体物质中萃取有机化合物。
16	台式循环水多用真空泵	2台	最大真空度0.098 MPa；	提供真空度，用于真空过滤等。
17	电动搅拌器	8台	转速0～3000r/min，无级调速	用于物料混合、传热。
18	高速离心机	1台	最高转速：16000r/min；	离心分离。

通过以上硬件环境的配备和完善，可以为学生提供一个良好的学习和实践环境，确保生物分离纯化技术课程的顺利开展，同时也有助于提高学生的实践动手能力和创新意识。

教学资源基本要求

①基本教学资源：

教材与参考书籍：选择权威、系统的教材，《生化分离技术(第三版)》（于文国主编，化学工业出版社，2023，978-7-122-20563-6)，内容涵盖生物分离纯化技术的基本原理、方法、操作流程和应用等；提供相关的参考书籍和文献，包括经典的生物分离纯化技术著作、最新的研究进展和案例分析等，方便学生深入学习和研究。

实验教学资源：提供充足的实验设备和器材，实训室具有超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、电热数显恒温水浴锅、医用低温冷藏冷冻冰箱、震荡摇床和三目生物显微镜、霉菌培养箱、厌氧培养箱、气浴恒温振荡器、超低温冰箱、液氮罐、常温高速离心机、常温低速离心机和台式高速冷冻离心机等实验设备，确保每个学生都能参与到实验操作中；准备丰富的实验材料和试剂，满足各种生物分离纯化实验的需求；建立完善的实验室管理制度和安全操作规程，确保学生在安全的环境中进行实验操作。

②数字教学资源：

电子课件：制作精美的PPT课件，包含丰富的图片、动画和视频，直观地展示微生物基础的原理、方法和操作流程；设计互动性的课件，包含问题、案例和讨论等环节，激发学生的学习兴趣和积极性。

在线学习平台：建立在线学习平台，上传电子课件、实验指导书和学习资料等，方便学生随时随地进行自主学习和测试。设计在线测试系统，包含客观题和主观题，帮助学生检验自己的学习成果；建立在线讨论区，方便学生之间进行交流和答疑，促进学习氛围的形成。

实验教学资源：制作实验操作的视频教程，帮助学生理解和掌握实验操作技巧和规范；建立虚拟实验室，模拟真实的实验操作环境和流程，帮助学生进行预实验和操作练习。

网络教学资源：收集和整理相关的网络教学资源，如微生物基础的最新研究进展、案例分析、专家讲座等，丰富学生的学习内容；建立与相关课程或专业的网络链接，方便学生进行跨学科或跨专业的学习和交流；利用社交媒体或移动应用等平台，推送学习资源和信息，提高学生的学习效率和便捷性。