生化分离与纯化技术课程标准

分离与纯化技术课程标准

【课程名称】分离与纯化技术 【课程代码】0913113 【总学时数】60学时

【适用专业】食品生物技术专业

一、课程概述

(一)课程的性质

本课程是食品生物技术专业中的一门职业能力核心课程，必修。分离与纯化技术是实现生物工程产业化的关键问题。本课程结合食品生物技术的行业特点，对当前生物分离与纯化技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等做了较全面、较详细的阐述，并通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法，提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力，使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发，生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。 （二）课程定位

通过本课程的学习，理解分离与纯化技术的基本分析方法；掌握分离与纯化的基础技术和设备；使学生具备从事食品生物分离纯化技术所必需的基本知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力，为将来从事本专业工作和继续学习打下一定基础；以行业和岗位需求为导向，以职业能力培养为课程教学重点和中心环节，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。

（三）课程设计思路

本课程的设计思路如图所示：

第一步，由学校组织专业教师深入企业进行职业岗位调研，获得企业的岗位职业标准；第二步，学校和企业合作，由学校专业教师、企业专家、企业工程技术人员、能工巧匠共同组成课程设计小组，对经过职业岗位调研获得的岗位职业标准，结合生化产品分离纯化工等国家职业标准进行工作任务分析，以岗位需求为依据，以职业能力为主线，得出职业能力需求表，体现职业性的要求；第三步，课程开发小组合作进行基于工作过程的课程开发与设计，以工作过程为基础，以工作实践为起点，体现实践性的要求，设计出生物分离与纯化技术的课程教学标准；第四步，课程开发小组依据课程标准，组织开发设计课程教学所需的各类教学资源，包括：教材、课件、习题、企业生产案例、实训实习项目、学生学习指南、教学指

导手册、实习实训标准及指导手册等，满足课程的教学需求；第五步，课程开发小组依据课程标准和教学资源进行教学过程设计，采取示范教学、案例分析、分组讨论、引导启发等多种教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教和学的效果；根据学生的学习效果，结合学生通过真实的生物产品分离纯化工作体验后对课程教学新要求的信息反馈，再进行职业岗位调研、工作任务分析、课程内容设计、教学资源开发、教学过程设计五个步骤新一轮的循环，体现开放性的要求，使课程内容保持与企业需求的一致性，不断满足学生发展的需求。

二、课程基本目标

（一）知识目标

1.掌握生物分离与纯化技术的主要原理和方法；

2.掌握生物工程下游技术的一般过程，熟悉一些主要技术的方案设计与实际操作。 （二）职业技能目标

1.能够使学生依据产品要求，查询分离工艺，对产品的理化性质进行描述及分析； 2.能够绘制产品提取工艺流程示意图；

3.能够熟悉产品分离常用仪器的使用、维护及安全知识；

4.熟练掌握常用分离纯化技术的基本原理、操作步骤及注意事项。 （三）职业素质目标

1.具有较好的吸收新知识和新技术的能力； 2.具有较好分析和解决实际问题的能力；具有查找资料、文献获取信息的能力；分析、计划、实施和监控工作任务的能力。 （四）职业技能证书考核要求：

三、课程教学内容与要求

课程内容的组织以就业为导向，以能力为本位，以分离与纯化工艺项目为驱动，结合食品发酵企业生产实际，以分离与纯化工艺的典型单元操作为中心构建课程内容，其理论知识的选取紧紧围绕企业生产实际的需要来进行。 序号 任务模块 教学内容及要求 活动设计 学时 安排 1 食品分离与纯化概论 1. 多媒体演示：教师根据相关资料制成多媒体课件进行演示和讲解。 2. 问题探索法：在食品和发酵食品生产中需要分离纯化的环节，采用问题探索法，采用简要提问、1. 理解分离与纯化的概念和原理； 启发的形式，调动学生的2. 掌握分离与纯化技术的研究对象积极性、主动性，通过教及主要内容； 师的提问——学生的分3. 掌握分离纯化的策略； 析——教师讲评，使学生10 4. 熟悉分离纯化技术的应用场合； 掌握分离技术的应用场5. 熟悉分离与纯化技术的发展情况合和研究对象。 与趋势。 3. 课堂讲授方法：在理论基础知识的教学中，采用课堂讲授的方法，因为课堂讲授比较系统，学生更容易掌握，在讲授时，使学生熟悉掌握基本的理论知识，辅以其他的教学方法加深理解。 1. 多媒体演示：教师根据相关资料制成多媒体课件进行演示和讲解。 2. 问题探索法：在发酵食品生产中需要预处理的环节，采用问题探索法，设置情景，采用简要提问.启发的形式，调动学生的积极性、主动性，通过教师的提问——学生的分析——结合教师讲评，使12 学生掌握预处理技术的应用场合和选择依据。 3. 课堂讲授方法：在理论基础知识的教学中，采用课堂讲授的方法，因为课堂讲授比较系统，学生更容易掌握，在讲授的同时，辅以案例教学，使学生掌握预处理、固液分离技术和细胞破碎方法。 1.多媒体演示：教师根据相关资料制成多媒体课10 2 预处理技术 1. 能够根据实际情况选择合适的预处理方法； 2. 能够正确地评价预处理方法的效果； 3. 熟悉常用固液分离方法的特点； 4. 熟悉常用固液分离方法的适用性； 5. 能够根据实际情况选择合适的固液分离方法； 6. 掌握常用固液分离设备的使用和操作注意事项； 7. 掌握常用细胞破碎仪器的使用和操作注意事项； 8. 能够根据实际情况选择合适的细胞破碎方法； 9. 能够正确评价细胞破碎的效果； 3 提取技术要求 1. 掌握常用的沉淀方法及应用场合； 2. 掌握沉淀方法的相关技术及影响因素； 3. 掌握结晶方法用于析出分离的条件； 4. 掌握结晶方法的技术要点及影响因素； 5. 掌握固体浸取的基本操作技术要点、影响因素及应用场合； 6. 掌握溶剂萃取的基本操作技术要点、影响因素及应用场合； 7. 掌握超临界萃取的基本操作技术要点、影响因素及应用场合。 件进行演示和讲解。 2. 问题探索法：在蛋白提取及其他发酵过程中容易出现问题的环节，采用问题探索法，采用简要提问、启发的形式，调动学生的积极性、主动性，通过教师的提问——学生的练习——学生分析——教师讲评，使学生掌握常用沉淀方法的相关技术及影响因素，并能根据实际情况选择合适的沉淀或结晶方法对产物进行分离。 3. 案例教学法：在固液分离及萃取等比较抽象的教学环节，采取案例教学法，在课堂上阐述案例的背景，例如以血清中蛋白的盐析沉淀和植物中黄酮的提取为例，教师针对案例提出问题，让学生讨论问题、解决问题，学生在思考问题的过程中不仅仔细地学习课本知识，也加强了学生分析、解决问题的能力，更增强学生的逻辑思维能力。 1.多媒体演示：教师根据相关资料制成多媒体课件进行演示和讲解。 2. 课堂讲授方法：在理论基础知识的教学中，采用课堂讲授的方法，因为课堂讲授比较系统，学生更容易掌握，在讲授的同时，辅以其他的教学方法，目的是使学生先学习掌握基本的理论知识，再通过案例等方法加深理解。 3. 案例教学法：在蛋白质透析及分离纯化蛋白等4 常用精制技术与设备 1. 掌握透析的应用场合； 2. 掌握透析的基本原理和操作； 2. 掌握色谱分离方法的原理； 3. 掌握不同色谱分离技术的应用场合； 4. 掌握主要分离技术需要的载气和溶剂； 5. 掌握主要分离技术需要的色谱柱及色谱柱的常规维护； 6. 掌握色谱分离技术的操作要点和注意事项； 7. 掌握色谱仪的常规维护方法。 10 比较抽象的教学环节，采取案例教学法，在课堂上阐述案例的背景，例如以色谱分离纯化蛋白和蛋白透析为例，教师针对案例提出问题，让学生讨论问题、解决问题，使枯燥的知识形象化，学生在思考问题的过程中不仅学习了课本知识，也掌握了分析、解决问题的途径和方法。 1.多媒体演示：教师根据相关资料制成多媒体课件进行演示和讲解。 2. 课堂讲授方法：在理论基础知识的教学中，采用课堂讲授的方法，因为课堂讲授比较系统，学生更容易掌握，在讲授的同时，辅以其他的教学方法，目的是使学生先学习12 掌握基本的理论知识，再通过案例等方法加深理解。如讲授中可利用对比教学法。 3. 技术讨论：以茶多酚提取为例，让学生讨论不同干燥技术的选择依据和理由，激发学生的学习兴趣，促进学生积极思考。 6 60 5 专用成品加工技术 1. 掌握常用浓缩技术的应用场合； 2. 掌握常用浓缩技术的操作要点； 3. 能够根据实际情况选择合适的浓缩技术； 4. 掌握常用干燥技术的应用场合； 5. 掌握常用干燥技术的操作要点； 6. 能够根据实际情况在热风干燥、喷雾干燥和真空干燥中选择合适的干燥技术。 复习、考试 合计学时

四、实施建议

（一）教学组织建议

1.在的教学方法方面，根据具体的教学内容将示范、案例、分组讨论、启发引导等几种教学方法交互使用;

2.在教学手段方面，建议多种教学手段相结合，激发学习兴趣。板书、PPT课件、设备仪器实物图片、Flash动画、教学录像等多种教学手段相结合，多种形式进行课堂教学。课件可将文字、图片、声音、视频、动画完美融和，从而使课堂教学形式发生活泼有趣，内容形象逼真，充分调动学生的眼、耳、手，使枯燥的教学变得有趣，教学效果更加直观。 （二）教学评价与考核

1.通过课堂提问、业务操作、课后作业、实训成果评比等手段加强实践性环节的考核，突出阶段评价和过程评价。

2.考核由平时成绩10%（作业、学生课堂出勤和表现），实践20%，期末考试70%三部分组成。

（三）教材的编写与选用

1.教材：生物分离与纯化技术，邱玉华，化学工业出版社

2.主要参考书：生物工程下游技术，刘国诠主编，化学工业出版社

生物反应器工程，张元兴，许学书著，华东理工大学出版社 膜分离技术基础，王湛编，化学工业出版社

制备色谱技术——在天然产物分离中的应用，K 霍斯泰特曼等著，科学出版社

（四）课程主讲教师和教学团队要求说明

本课程主讲教师应具备本科以上学历，具有一线实践经历，具有生物技术实验室工作经历；本课程的教学团队总要有企业的能工巧匠参与，双师教师占50%以上。 （五）课程教学环境和条件要求

1．教学过程中应尽量采用现代教育技术手段，以提高教学效率与教学质量。

2．实验教学硬件环境：要完成本课程的学习，课程实验硬件环境主要涉及粮油品质检验实验室、食品加工实训室。

3．实验教学软件环境：实验教学要配有实验室专职指导教师，而且有实践教学大纲、实验登记表等齐备；

4．课外实践教学基地：为了加强理论与实践相结合，培养学生的实践应用能力，本门课程要有稳定的校外实训基地。 （六）教学资源的开发与利用

1．利用现代信息技术开发多媒体课件，通过搭建起多维、动态、活跃、自主的课程训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。

2．积极开发和利用网络教学资源：课程标准、实训指导书、授课计划等教学文件、课件、习题、案例库等专业网站）。

3．建立互动交流网络平台。

4．注重实战性教学，借助本系的实训基地、教师外接项目、产学合作企业提供项目，让学生置身于真实的环境中进行学习、体验和锻炼。 （七）其它

1．本课程标准主要适用于高职高专学生，最好在先修完《食品生物技术》、《食品分析与检测技术》、《白酒生产技术》等课程后再修本课程。

2．本课程标准可用于企业职工、社会劳动力培训与技能鉴定。

分离与纯化技术课程项目载体设计

项目一 食品分离与纯化概论

模块一 分离纯化的基本概念

教学目标：理解分离纯化的概念；理解分离纯化技术的作用。 工作任务：初步了解分离纯化。 项目活动1：分离纯化的概念。 项目活动2：分离纯化技术的作用。 相关知识：分离纯化的概念与作用。 练习：说说分离纯化的作用有哪些。

模块二 分离纯化技术的策略

教学目标：掌握分离纯化的类别；理解与掌握分离与纯化技术的研究对象及主要内容。 工作任务：分离纯化的策略。 项目活动1：分离纯化的类别。

项目活动2：分离与纯化技术的研究对象。 活动项目3：分离五纯化技术的主要内容。

相关知识：分离纯化技术的类别、研究对象和主要内容。 练习：区分分离纯化技术的应用场合。

模块三 分离纯化技术的发展趋势

教学目标：熟悉掌握分离与纯化技术的现状与发展趋势。 项目活动1：分离与纯化技术的现状。 项目活动2：分离与纯化技术的发展趋势。

相关知识：分离与纯化技术的现状，分离与纯化趋势的发展趋势。 练习：掌握分离与纯化技术的应用现状。

项目二 预处理技术

模块一 预处理

教学目标：能够根据实际情况选择合适的预处理方法及正确地评价预处理方法的效果。 项目活动1：预处理方法。

项目活动2：正确评价预处理方法的效果。 相关知识：样品的预处理。

练习：对不同样品进行预处理练习并评价预处理效果。

模块二 固液分离技术

教学目标：熟悉常用固液分离方法的特点及适用性，能够根据实际情况选择合适的固液分离方法；掌握常用固液分离设备的使用和操作注意事项。 工作任务：掌握固液分离技术。

项目活动1：固液分离方法的特点及适用性。

项目活动2：能根据实际情况选择合适的固液分离方法。

项目活动3：掌握常用固液分离设备的使用和操作要点。 相关知识：固液分离的应用场合和实际操作。 练习：固液分离技术操作。

模块三 细胞破碎技术

教学目标：掌握常用细胞破碎仪器的使用和操作注意事项；能够根据实际情况选择合适的细胞破碎并正确评价细胞破碎的效果。 工作任务：掌握细胞破碎技术。

项目活动1：细胞破碎仪器的使用和操作。

项目活动2：细胞破碎仪器的应用场合和效果评价。 相关知识：细胞破碎的应用条件和方法。

练习：细胞破碎的应用场合、操作和效果评价。

项目三 提取技术

模块一 固液析出分离

教学目标：掌握常用沉淀方法的相关技术及影响因素；能够根据实际情况选择合适的沉淀或结晶方法对产物进行分离。

工作任务：利用沉淀和结晶法进行固液析出分离。 项目活动1：常用沉淀方法及技术要点。 项目活动2：沉淀法的应用场合。

项目活动3：常用结晶方法及操作要点。 项目活动4：结晶法的应用场合。

相关知识：沉淀和结晶法的应用场合和操作技术要点。

练习：运用沉淀法对产物进行分离；运用结晶法对产物进行分离。

模块二 萃取技术

教学目标：理掌握固体浸取、溶剂萃取、超临界流体萃取的基本操作、能够根据物料特性选择合适的萃取方法。

工作任务：利用萃取技术进行物质提取。

项目活动1：固体浸取的应用场合及操作要点。 项目活动2：溶剂萃取的应用场合及操作要点。 项目活动3：超临界萃取的应用场合及操作要点。

相关知识：固体浸取、溶剂萃取、超临界流体萃取的应用场合和基本操作。 练习：分别用固体浸取、溶剂萃取、超临界流体萃取法进行物质提取。

项目四 精制技术

模块一 膜过滤技术

教学目标：掌握透析的基本原理和操作。 项目活动1：透析的基本原理和操作要点。 相关知识：透析膜的种类和选用。 练习：蛋白质的透析。

模块二 色谱分离技术

教学目标：能够根据实际情况选择合适的色谱方法，掌握相关的操作要点和注意事项。 工作任务：利用色谱技术分离纯化蛋白质。 项目活动1：色谱分离技术的应用场合。

项目活动2：色谱分离技术的操作要点和注意事项。 相关知识：凝胶色谱的优点和应用场合、操作要点。 练习：利用凝胶色谱分离纯化蛋白质。

项目五 成品加工技术

模块一 浓缩技术

教学目标：掌握常用浓缩技术的使用和操作注意事项，能够根据实际情况选择合适的浓缩技术。

工作任务：浓缩技术。

项目活动1：浓缩技术的应用场合和操作要点。 相关知识：微量物质浓缩技术。 练习：浓缩技术收集茶多酚。

模块二 干燥技术

教学目标：能够根据实际情况选择合适的干燥技术。 工作任务：真空干燥和热风干燥的应用。 项目活动1：真空干燥法操作要点。 项目活动2：热风干燥法操作要点。 相关知识：奶粉的生产技术。 练习：干燥技术操作

编制人：杨静秋

编制单位：德州职业技术学院粮油食品工程系 审核人：

教学团队负责人： 系部主任：聂晶

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e4ww.html