МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
-
| УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР
_____________________________
«_____» ________________ 2014 г.
|
Рабочая программа дисциплины
на основе модульной технологии обучения
ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ
Направление подготовки 240700.62 - Биотехнология
Профиль подготовки - Биотехнология
Квалификация бакалавр Форма обучения очная
Орел 2014 год Составитель: __ к.с.-х.н., доц. Гагарина И.Н. «__» __________201__г. Рецензент: ____________ «__» __________201__г. Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки биотехнология.
Программа обсуждена на заседании кафедры биотехнологии протокол № __ от « __» ______ 201__г. Зав. кафедрой: _____________ д.б.н., проф. Павловская Н.Е. «__» __________201__г. Программа рассмотрена и одобрена на заседании Ученого совета факультета биотехнологии и ветеринарной медицины протокол №__ от « __» ________ 201__ г. Декан факультета __________________ д.б.н., проф. Масалов В.Н. «__» __________201__г. Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовки Биотехнология
протокол №____ от «____» __________201__г.
Председатель учебно-методической комиссии по направлению подготовки Биотехнология
_________________________ д.б.н., проф. Павловская Н.Е. «__» __________201__г. Заведующий выпускающей кафедрой:______________д.б.н., проф. Павловская Н.Е. «__» _____201_г.
Директор научной библиотеки ____________________ Ишханова Е.В. «__» _____201_г.
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………………………………………...4
1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы (компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины)……………………………………………………………4
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы………………………………………….5
3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу (во взаимодействии с преподавателем) обучающихся (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся……………………………………………..5
4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий……………......................6
4.1 Содержание модулей и разделов дисциплины…………………………………………..…………...6
4.2 Разделы дисциплин и виды занятий……………………………………………………..……............7
4.3 Тематический план лекций………………………………………………………………..…..………..7
4.4 Лабораторный практикум…………………………………………………………….……..….............9
4.5 Самостоятельная работа студентов………………………………………………………….…………9
5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)…………………………………………………………………………………..….… 11
6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю): .............................................................................................................................................................11
7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)…………………………………………………………………………………….…….….................12
8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины (модуля)………………………………………………………………........................13
9. Перечень методических указаний для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)………………………………………………………………………………………..………….……13
10. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости)…………………............................................................................13
11. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю)………………………………………………………………………… 14
12. Критерии оценки знаний студентов………………………………………………………………… 15
Введение Модульно-рейтинговая система оценки качества учебной работы студентов введена для изучения курса «Основы биотехнологии» с целью активизации самостоятельной работы студентов и стимулирования ее ритмичности. Основа модульного обучения - учебный модуль, включающий: законченный блок информации; целевую программу действий студента; рекомендации преподавателя по ее успешной реализации.
Модульная технология обеспечивает индивидуализацию обучения: по содержанию обучения, по темпу усвоения, по уровню самостоятельности, по методам и способам учения, по способам контроля и самоконтроля.
Целями освоения дисциплины являются:
- повышение качества подготовки инженеров – биотехнологов для научно-исследовательской, проектно-конструкторской и практической работы на биотехнологических предприятиях.
- формирование знаний и умений в области описания биохимических процессов и способов управления современными биотехнологическими производствами.
Задачами изучения дисциплины является знание следующих вопросов:
основные понятия микробиологии и биотехнологии, основные направления биотехнологии, использование микроорганизмов для получения продуктов питания и напитков, производства аминокислот, ферментов, бактериальных удобрений, биопестицидов и биогербицидов, антибиотиков и вакцин, биологической очистки сточных вод и газо-воздушных выбросов промышленных предприятий, реакционной способности веществ, химической идентификации, экологии.
Выпускник должен:
Знать:
- основные биохимические процессы, протекающие в клетке, материальный баланс по элементам и клеточный рост,
- стехиометрию процессов образования продуктов метаболизма,
- кинетические закономерности роста микробной культуры,
- кинетику роста клеток при различных режимах культивирования, кинетику образования основных продуктов метаболизма;
Уметь:
- подбирать условия для проведения биотехнологических процессов;
- определять цели, задачи и перспективы развития биотехнологического производства
Владеть:
– приемами описания биохимических процессов, происходящих в клетке;
– приемами и методами оценки количества выделяющейся теплоты и соответствующих экономических коэффициентов для проведения определенного биотехнологического процесса. 1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы (компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины). Изучение дисциплины “Основы биотехнологии” направлено на формирование у студентов следующих компетенций:
Общекультурные (ОК)
быть способным находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);
осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9);
Профессиональные (ПК)
общепрофессиональными:
быть способным и готовым использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
научно-исследовательская деятельность:
уметь работать с научно-технической информацией, уметь использовать отечественный и зарубежный опыт в профессиональной деятельности, систематизировать и обобщать информацию по использованию ресурсов производства (ПК-6);
производственно-технологическая деятельность:
осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-15);
применять полученные знания, умения и навыки для реализации и управления биотехнологическими процессами (ПК-16);
оценивать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-17);
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы. Место дисциплины «Основы биотехнологии» в структуре ООП бакалавриата: относится к профессиональному циклу, его базовой части Б3.Б4.
Дисциплина адресована студентам третьего курса.
Успешное освоение дисциплины позволяет перейти к изучению дисциплин: «Биотехнология использования природных полимеров», «Технология ферментных препаратов» в профессиональном цикле ООП бакалавриата.
Программа дисциплины построена блочно-модульно. В ней выделены следующие разделы: Теоретические основы биотехнологии», «Сельскохозяйственная биотехнология», «Слагаемые биотехнологического процесса», «Биотехнология производства».
. 3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических или астрономических часов, выделенных на контактную работу (во взаимодействии с преподавателем) обучающихся (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся. Таблица 1.- Общая трудоемкость дисциплины 7 зачетных единиц или 252 часа.
Виды учебной нагрузки
| Всего
часов
| Семестр 1
| Семестр 2
| Аудиторные занятия (всего)
в том числе:
| 126
| 46
| 80
| Лекции
| 42
| 18
| 24
| из них:
активные формы обучения
| 10
| 4
| 6
| Лабораторные работы (ЛР)
| 72
| 28
| 56
| из них:
активные формы обучения
| 16
| 6
| 10
| Самостоятельная работа
| 126
| 26
| 100
| Вид промежуточной аттестации
|
| зачет
| Экзамен
| Общая трудоемкость час/зач. ед
| 252/7
| 72/2
| 180/5
|
4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических и видов учебных занятий.
4.1 Содержание модулей и разделов дисциплины
Таблица 2.- Содержание модулей и разделов дисциплины
Семестр I (количество модулей 2)
| Модуль I. Теоретические основы биотехнологии
Цель: формирование основных знаний в области культивирования микроорганизмов
В результате усвоения данного модуля формируют компетенции: ОК-4, ПК- 1, ПК- 15, ПК-16, ПК-17
| №
п/п
| Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль.
| Содержание раздела
| аудиторная работа
| СРС
| 1
| Кинетика сбалансированного роста.
| Уравнение Моно для кинетики клеточного роста. Влияние эндогенного метаболизма и метаболизма поддержания на кинетику клеточного роста. Влияние температуры и рН среды на кинетику клеточного роста. Кинетика клеточного роста в переходном состоянии. Основные фазы роста клеток в реакторах периодического действия. Неструктурированные модели клеточного роста в периодических процессах. Рост филаментозных организмов. Структурированные модели кинетики клеточного роста. Компартментальные модели. Метаболические модели. Кинетика образования продуктов метаболизма. Неструктурированные модели. Структурированные модели.
| Кинетика тепловой гибели клеток и спор.
| 2
| Кинетические закономерности роста микробной культуры
| Основные закономерности роста микробной культуры. Периодический режим культивирования. Культивирование микроорганизмов в непрерывном режиме. Культура полного вытеснения (тубулярная культура). Хемостатное культивирование.
| Идеальные реакторы для изучения кинетики клеточного роста. Идеальный реактор периодического действия. Идеальный проточный реактор с полным перемешиванием.
|
Модуль I I. Сельскохозяйственная биотехнология
Цель: изучить биотехнологические методы в сельскохозяйственном производстве
В результате усвоения данного модуля формируют компетенции: ОК-9,ПК- 6, ПК- 15, ПК-16
| №
п/п
| Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль.
| Содержание раздела
| аудиторная работа
| СРС
| 1
| Биотехнологии в растениеводстве
| Направления сельскохозяйственной биотехнологии в растениеводстве Традиционные экстенсивные пути увеличения продуктивности агроэкосистем Методы биотехнологии для оздоровления посадочного материала. Методы культивирования in vitro
| Биотехнологические альтернативы в сельском хозяйстве
| 2
| Биотехнологии в животноводстве
| Состояние и перспективы развития животноводства достижения современной биотехнологии в агропромышленном производстве производство кормовых препаратов
Производство вакцин Биотехнология в ветеринарии
| Изменения в производстве вакцин. Генные вакцины. Вакцины растительного происхождения
| Семестр I I (количество модулей 2)
| Модуль III Слагаемые биотехнологического процесса
Цель: формирование основных знаний в области биотехнологических процессов
В результате усвоения данного модуля формируют компетенции: ОК-4, ОК-9, ПК- 1, ПК- 6, ПК- 15, ПК-16, ПК-17
| №
п/п
| Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль.
| Содержание раздела
| аудиторная работа
| СРС
| 1
| Структура биотехнологического процесса
| Схема производственного биотехнологического процесса
Подготовительные операции выращивание посевного материала стерилизация технологического воздуха стерилизация оборудования стерилизация питательных сред Классификации биосинтеза: по организации материальных потоковпо типу целевого продукта по типу ферментации
Кривая роста микроорганизмов при полупериодическом режиме
Культивирования. Параметры, влияющие на биосинтез (механические, физические, химические,биологические). Требования к продуцентам
| Решения экологических проблем (предупреждение попадания продуцента вовнешнюю среду).
| 2
| Основы культивирование микроорганизмов, клеток и тканей.
| Сырье и состав питательных сред для биотехнологическогопроизводства Состав питательных сред Способы культивирования микроорганизмов Культивирование животных и растительных клеток Комплексная переработка биологического сырья Промышленное культивирование микроорганизмов, концентрирование и высушивание биопрепаратов
| Получение биомассы микроорганизмов
| Модуль I V. Биотехнология производства
Цель: изучить процесс производства промышленно важных биотехнологических продуктов
В результате усвоения данного модуля формируют компетенции: ПК- 1, ПК- 15, ПК-16, ПК-17
| №
п/п
| Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль.
| Содержание раздела
| аудиторная работа
| СРС
| 1
| Биотехнология производства промышленно важных продуктов
| Получение генно-инженерного инсулина и саматотропина Ферментация овощей Получение молочных продуктов Биотехнологические процессы в производстве мясных и рыбных продуктов
| Биотехнология продуктов и сырья растительного происхождения
| |