МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Процессы и аппараты биотехнологических производств
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки19.03.01. Биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотех-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 66
Виды контроля по семестрам
зачеты: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 20,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 24 0 24 0
Сам. работа 66 54 66 54
Итого 108 72 108 72

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Процессы и аппараты биотехнологических производств

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 19.03.01 Биотехнология (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.03.2015г. №193)

составлена на основании учебного плана:
19.03.01 Биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 31.08.2018 г. № 11
Срок действия программы: 2018-2019 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.х.н., профессор, Базарнова Н.Г.

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра органической химии

Протокол от 31.08.2018 г. № 11
Заведующий кафедрой д.х.н., профессор, Базарнова Н.Г.

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Получение знаний об основных химико-технологических процессах и аппаратах биотехнологических производств

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2: способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
ОПК-3: способностью использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы
ОПК-6: владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий
ПК-11: готовностью использовать современные информационные технологии в своей профессиональной области, в том числе базы данных и пакеты прикладных программ
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основные процессы и аппараты в биотехнологии;
- биохимические процессы;
- назначение, принцип действия и устройство основных аппаратов в биотехнологии;
- информационные ресурсы сети Интернет и локальные базы данных для научных исследований.
3.2.Уметь:
3.2.1.- применять полученные знания при выборе наиболее рациональных технологий и оборудования;
- выбирать оптимальные технологические режимы и наиболее рациональные типы аппаратов;
- работать с нормативно-технической документацией и выбирать аппараты для проведения биотехнологических процессов;
- использовать информационные сети для решения исследовательских задач по биотехнологии.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- аналитической и практической работы по подбору аппаратов и выполнению простых расчетов параметров биотехнологических процессов и оборудования;
- подбор и расчет аппаратов в профессиональной деятельности;
- навыками извлечения актуальной научно-технической информации из электронных библиотек, каталогов, баз данных.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. «Основные положения и научные основы дисциплины
1.1. Классификация основных процессов в биотехнологии. Общие законы пищевой технологии. Свойства сырья, пищевых продуктов и полуфабрикатов. Требования, предъявляемые к машинам и аппаратам. Требования, предъявляемые к материалам. Основные типы процессов и аппаратов. Лекции 4 2 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
1.2. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 9 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 2. Механические процессы и аппараты
2.1. Процессы измельчения твердых тел. Процессы сортирования. Процессы обработки материалов давлением (прессование). Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
2.2. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 9 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 3. Гидромеханические процессы и аппараты
3.1. Процессы осаждения и отстаивания. Процессы фильтрования. Основы мембранной технологии. Мембранные процессы. Перемешивание, смешивание и псевдоожижение. Лекции 4 2 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
3.2. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 4 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 4. Тепловые процессы и аппараты
4.1. Теплопередача. Основы теплопередачи. Нагревание и охлаждение.Выпаривание и выпарные аппараты Лекции 4 2 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
4.2. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 5 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 5. Массообменные процессы и аппараты
5.1. Теоретические основы процессов массопередачи Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
5.2. Сорбционные процессы. Классификация сорбционных процессов Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
5.3. Перегонка и ректификация. Теоретические основы процессов. Простая и сложная перегонка. Ректификационные аппараты Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
5.4. Экстракция. Общие сведения. Методы экстракции Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
5.5. Кристаллизация и растворение. Общие сведения. Способы кристаллизации Лекции 4 1 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
5.6. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 9 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 6. «Биохимические процессы. Основные положения
6.1. Ферментация и ферментеры. Основные понятия. Ферментативные реакции. Ферменты. Оборудование для ферментации Лекции 4 3 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2, Л1.2
6.2. Пастеризация и стерилизация. Дезинфекция. Теоретические основы процессов Лекции 4 3 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л1.1, Л2.2
6.3. Работа с конспектом лекций. Чтение и изучение учебной литературы – учебников, справочников. Работа с интернет ресурсами. Подготовка к устному опросу. Сам. работа 4 18 ОПК-2, ОПК-3, ОПК-6, ПК-11 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Контрольные вопросы и задания приведены в фонде оценочных средств
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
Фонд оценочных средств размещен в приложении
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Л. П. Хлебова, Е. С. Яценко, Н. Ю. Сперанская Практикум по биотехнологии. Культура клеток, тканей и органов: учеб. пособие Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2016 http://elibrary.asu.ru/xmlui/handle/asu/3200
Л1.2 А. Ю. Винаров [и др.] ; под ред. В. А. Быкова. Процессы и аппараты биотехнологии: ферментационные аппараты : учеб. пособие для академического бакалавриата: М. : Издательство Юрайт, 2018., 2018 https://biblio-online.ru/book/processy-i-apparaty-biotehnologii-fermentacionnye-apparaty-423224
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 В.В. Алексеев Лабораторный практикум по машинам и аппаратам химических производств: учебное пособие Казань : Издательство КНИТУ, 2011 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=258707
Л2.2 . А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина Основы биотехнологии: учеб. пособие для вузов М. : Академия, 2008
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Процессы и аппараты биотехнологических производств https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4016
Э2 Процессы и аппараты биотехнологических производств (копия 1) https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=8206
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная);
Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная).
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ
http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека
http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук
http://www.gpntb.ru Государственная публичная научно-техническая библиотека
http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук
http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека
http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ
http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
007К учебно-научная лаборатория биотехнологии - для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Лабораторные столы, стулья и шкафы; весовой стол; устройство для сушки посуды; термометры ртутные; штативы; автоклав (стерилизатор паровой ГК – 25); микроскоп биологический Микромед 1 (вар. 3-20); металлический стеллаж Титан-МС 2000*1000*600 мм (4 полки); бокс бактериальной воздушной среды БАВп-01- «Ламинар-С» -1,2 (221.120); ламинарный бокс NuAire Eppendorf NU-437-400; электроплитка; респиратор; противогаз; наборы химической посуды; наборы химических реактивов.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
320Л медиатека, читальный зал – помещение для самостоятельной работы Учебная мебель на 15 посадочных мест; персональные компьютеры с выходом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду;

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Теоретический материал дисциплины изучается в течение 4-го семестра по всем формам обучения в соответствии с учебным планом.
Лекция - это вид учебных занятий, в ходе которых в устной форме преподавателем излагается предмет, с другой стороны, лекция - это способ подачи учебного материала путём логически стройного, систематически последовательного и ясного изложения. Посещение студентами лекционных занятий ‒ необходимо, т.к. лекции вводят в науку, они дают первое знакомство с научно-теоретическими положениями данной науки и, что особенно важно и что очень сложно осуществить студенту самостоятельно, знакомят с методологией науки. Лекции предназначены для того, чтобы закладывать основы научных знаний, определять направление, основное содержание и характер всех видов учебных занятий, а также самостоятельной работы студентов. Систематическое посещение лекций, активная мыслительная работа в ходе объяснения преподавателем учебного материала позволяет не только понимать изучаемую дисциплину, но и успешно справляться с учебными заданиями на занятиях других видов.
Лабораторные занятия являются неотъемлемой частью при формировании компетенций. При подготовке к лабораторным занятиям по заданию преподавателя необходимо изучить методику выполнения лабораторной работы, составить подробный план осуществления методики, подобрать соответствующую информацию по безопасному обращению с веществами и реактивами, используемыми в лабораторной работе. К лабораторным занятиям допускаются студенты, прошедшие инструктаж по пожарной безопасности и по технике безопасности при работе в лаборатории. Перед выполнением лабораторной работы необходимо пройти собеседование с преподавателем, обсудить основные этапы выполнения работы, возможные трудности, особенности аппаратурного оформления, нормы техники безопасности. После выполнения лабораторной работы необходимо своевременно оформить и сдать отчет, в котором отразить полученные результаты, при необходимости произвести расчеты, приложить графический материал (графики, схемы установок), привести схемы основных и побочных процессов, влияющих на ход и результаты работы. В отчете необходимо привести ответы на вопросы к лабораторной работе, сделать вывод по результатам работы. При сдаче отчета следует оценить степень достигнутости цели лабораторной работы, полученные навыки. В ходе лабораторных работ предполагается решение расчетных ситуационных (практических) задач.
При самостоятельном решении задач нужно обосновывать каждый этап решения, исходя из теоретических положений курса. Если студент видит несколько путей решения задачи, то нужно сравнить их и выбрать самый рациональный. Полезно до начала вычислений составить краткий план решения проблемы (задачи). Решение проблемных задач или примеров следует излагать подробно, вычисления располагать в строгом порядке, отделяя вспомогательные вычисления от основных. Решения при необходимости нужно сопровождать комментариями, схемами, чертежами и рисунками.
Следует помнить, что решение каждой учебной задачи должно доводиться до окончательного логического ответа, которого требует условие, и по возможности с выводом. Полученный ответ следует проверить способами, вытекающими из существа данной задачи. Полезно также (если возможно) решать несколькими способами и сравнить полученные результаты. Решение задач данного типа нужно продолжать до приобретения твердых навыков в их решении.
Промежуточный контроль по дисциплине в форме зачета в 4 семестре. Текущий контроль формирования компетенций осуществляется в ходе лабораторных занятий при выполнении лабораторных заданий и решении задач. Зачет проходит в традиционной форме по билетам и предусматривают устные ответы на вопросы и решение задачи.