| Закреплена за кафедрой | Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.04.01. Биотехнология |
| Профиль | Промышленная микробиология и биотехнологии |
| Форма обучения | Заочная |
| Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
| Учебный план | z19_04_01_Биотехнология_ПроМиБио-2023 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по курсам
| Курс | 1 | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Практические | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Сам. работа | 126 | 126 | 126 | 126 |
| Часы на контроль | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Протокол от 31.08.2023 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Галина Геннадьевна
| 1.1. | Цель освоения дисциплины - изучение принципов организации биотехнологического производства. Задачи дисциплины: - изучить объекты современной биотехнологии; - изучить схемы биотехнологического производства; - изучить вопросы сырьевой базы современного производства. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02 |
| ОПК-3 | Способен разрабатывать алгоритмы и участвовать в разработке программ в сфере своей профессиональной деятельности |
| ОПК-3.1 | Знает основные алгоритмы работы программных продуктов |
| ОПК-3.2 | Умеет анализировать и выбирать необходимые программные продукты для решения задач профессиональной деятельности |
| ОПК-3.3 | Принимает участие в разработке программ в условиях конкретного производства |
| ОПК-6 | Способен разрабатывать и применять на практике инновационные решения в научной и производственной сферах биотехнологии на основе новых знаний и проведенных исследований с учетом экономических, экологических, социальных и других ограничений |
| ОПК-6.1 | Знает инновационные биотехнологии и особенности их применения в научной и производственной сферах |
| ОПК-6.2 | Умеет применять на практике инновационные решения в научной и производственной сферах биотехнологии |
| ОПК-6.3 | Владеет навыками разработки инновационных решений в биотехнологии с учетом экономических, экологических, социальных и других ограничений |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | знает принципиальную схему биотехнологического производства особенности масштабирования и оптимизации биотехнологических схем и проектов |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | умеет использовать стандарты и другие нормативные документы при оценке, контроле качества и сертификации сырья и продукции умеет выбрать рациональную схему биотехнологического производства заданного продукта, оценивать технологическую эффективность производства |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | владеет методами проведения стандартных испытаний по определению показателей качества сырья и продукции владеет методами технического контроля по соблюдению технологической дисциплины в условиях действующего биотехнологического производства |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Курс | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Объекты биотехнологии | ||||||
| 1.1. | Микроорганизмы – основные объекты биотехнологии | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
| 1.2. | Выделение и селекция микроорганизмов – продуцентов БАВ | Сам. работа | 1 | 38 | Л2.1, Л1.1 | |
| 1.3. | Создание биообъектов методами клеточной и генной инженерии | Практические | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
| Раздел 2. Сырьевая база биотехнологии | ||||||
| 2.1. | Основные типы питательных сред, используемых в биотехнологии. | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
| 2.2. | Природные сырьевые субстраты растительного происхождения. | Сам. работа | 1 | 20 | Л2.1, Л1.1 | |
| 2.3. | Отходы производства как потенциальные субстраты для культивирования бактерий. | Сам. работа | 1 | 20 | Л2.1, Л1.1 | |
| Раздел 3. Принципиальная схема биотехнологического производства | ||||||
| 3.1. | Подготовительные стадии. | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
| 3.2. | Стадия культивирования. | Практические | 1 | 4 | Л2.1, Л1.1 | |
| 3.3. | Стадии выделения и очистки продуктов биосинтеза. | Сам. работа | 1 | 12 | Л2.1, Л1.1 | |
| Раздел 4. Примеры биотехнологических производств | ||||||
| 4.1. | Получение этилового спирта и органических кислот микробным синтезом. | Лекции | 1 | 2 | Л2.1, Л1.1 | |
| 4.2. | Производство ферментных препаратов. | Сам. работа | 1 | 12 | Л2.1, Л1.1 | |
| 4.3. | Получение антибиотиков. | Сам. работа | 1 | 12 | Л2.1, Л1.1 | |
| 4.4. | Получение витаминов. | Сам. работа | 1 | 12 | Л2.1, Л1.1 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| опросы и задания для оценки сформированности компетенции: ОПК-3. Способен разрабатывать алгоритмы и участвовать в разработке программ в сфере своей профессиональной деятельности. ОПК-6. Способен разрабатывать и применять на практике инновационные решения в научной и производственной сферах биотехнологии на основе новых знаний и проведенных исследований с учетом экономических, экологических, социальных и других ограничений. Тестовые задания 1. Наиболее активным продуцентом антибиотиков является а) Streptomyces б) Propionibacterium freudenreichii в) Candida г) Azotobacter chroococcum 2. Биодеградация – это… а) комплекс процессов, приводящих к различиям между дочерними клетками, а также между материнскими клетками б) перенос инокулюма на свежую питательную среду в) свойство микроорганизмов адаптироваться к изменяющимся условиям среды г) свойство веществ изменять свою структуру под влиянием биологических объектов 3. К стадиям биотехнологического производства относятся: а) выделение и селекция микроорганизмов б) получение посевного материала, культивирование, выделение и очистка продуктов биосинтеза в) создание биообъектов методами клеточной и генной инженерии, культивирование г) иммобилизация клеток и ферментов, отделение биомассы 4. Ферментер – это … а) сосуд из нержавеющей стали б) это тип биореактора для культивирования микроорганизмов, в котором протекают ферментативные биохимические реакции. в) сосуд с встроенной мешалкой г) биореактор для выращивания живых организмов 5. Глубинный метод культивирования имеет ряд преимуществ перед поверхностным за счет: а) более быстрого получения целевого продукта б) контролируется вручную оператором в) самый безопасный способ г) можно изменять состав среды, обеспечивая максимальный выход того или иного продукта Ключ к тестам № вопроса ответ 1 а 2 г 3 б 4 б 5 г Задания открытого типа 1. Какие промышленные отходы используют в качестве субстрата для культивирования микроорганизмов? Назовите минимум 3. (меласса, молочная сыворотка, пивная дробина, лигнин кофейный шлам, отходы целлюлозно-бумажной промышленности и др.) 2. Согласны ли Вы с утверждением, что конечным продуктом ферментации является культуральная жидкость, представляющая собой гетерогенную смесь. Да+ Нет 3. Перечислите основные способы глубинного культивирования. (периодическое, непрерывное, хемостатное, турбидостатное) 4. Дайте определение понятию «Многостадийное культивирование» (культивирование с последовательным или каскадным расположением нескольких биореакторов). 5. ………. выделяются клеткой в культуральную жидкость, что в дальнейшем упрощает их выделение (экзометаболиты) 6. ………..накапливаются внутри клетки, поэтому для их выделения необходимо проводить предварительную дезинтеграцию клеток. (эндометаболиты) 7. В состав питательной среды входит термолабильное соединение. как решить эту проблему в условиях крупнотоннажного производства? (стерилизовать отдельно) 8. Назовите сырьевые источники (минимум 3) для синтеза микробного белка (углеводороды нефти (очищенные жидкие парафины), низшие спирты (этанол и метанол), гидролизаты древесных (опилки, стружка, щепа) и сельскохозяйственных отходов (солома, шелуха семян, кукурузная кочерыжка и др.), сульфитные щелока целлюлозно-бумажного производства и др.) 9. Что такое стандартизация биологического препарата? (доведение его активности, численности или какого-либо другого контролируемого показателя до стандартного значения) 10. Согласны ли вы с утверждением, что кормовые антибиотики являются стимуляторами роста сельскохозяйственных животных и птицы? (Да) Критерии оценивания: Каждое правильно выполненное задание оценивается 1 баллом. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы для промежуточной аттестации по дисциплине 1. Микроорганизмы – основные объекты биотехнологии. 2. Выделение и селекция микроорганизмов – продуцентов биологически активных веществ. 3. Создание биообъектов методами клеточной и генной инженерии. 4. Основные типы питательных сред, используемых в биотехнологии. 5. Природные сырьевые субстраты растительного происхождения 6. Отходы производства как потенциальные субстраты для культивирования биологических объектов. 7. Принципиальная схема биотехнологического производства. 8. Подготовительные стадии биотехнологического производства: получение посевного материала, приготовление питательных сред, компремирование, предварительная очистка и стерилизация воздуха. 9. Стадия культивирования (основная ферментация). 10. Стадии выделения и очистки продуктов биосинтеза. 11. Концентрирование целевых продуктов биотехнологических процессов. 12. Типовые конструкции ферментеров. 13. Стехиометрические расчеты биотехнологических процессов. 14. Иммобилизованные клетки и ферменты: характеристика используемых носителей, способы иммобилизации клеток и ферментов. 15. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток. 16. Производство белка одноклеточных организмов. 17. Получение этилового спирта микробным синтезом. 18. Получение лимонной кислоты микробным синтезом. 19. Получение молочной кислоты микробным синтезом. 20. Получение пропионовой кислоты микробным синтезом. 21. Получение уксусной кислоты микробным синтезом. 22. Получение итаконовой кислоты микробным синтезом. 23. Получение глюконовой кислоты микробным синтезом. 24. Производство ферментных препаратов. 25. Получение препаратов антибиотиков для медицины и ветеринарии. 26. Получение препаратов антибиотиков кормового назначения. 27. Получение препаратов антибиотиков для пищевой промышленности. 28. Получение витаминов. 29. Контроль производства по стандартам GMP и ISO. 30. Нормирование качества биотехнологической продукции. Критерии оценивания на экзамене Студенту предлагается два теоретических вопроса из разных разделов курса. Каждый вопрос оценивается отдельно в соответствии с критериями, описанными ниже. Затем выставляется средняя отметка за экзамен. Оценка «отлично» - студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса. Оценка «хорошо» - студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и практических занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Оценка «удовлетворительно» - студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа. Оценка «неудовлетворительно» - студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | О. В. Скрябина, Д. С. Рябкова, Е. Ю. Тарасова | Управление качеством продукции: учебное пособие | Омск : Омский ГАУ, 2022 | https://e.lanbook.com/book/202238 |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Е. А. Фауст, А. К. Никифоров, А. В. Комиссаров, Е. Г. Абрамова, О. А. Волох, О. С. Ларионова | Системы организации, контроля и управления биотехнологическими процессами и производством : учебное пособие | Изд-во Саратовский ГАУ, 2019 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | http://cyberleninka.ru/ | cyberleninka.ru | ||
| Э2 | Курс в Moodle "Промышленная микробиология" | |||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.consultant.ru/ http://elibrary.asu.ru http://elibrary.ru http://www.scopus.com https://link.springer.com/ http://www.biolib.de/ https://biomolecula.ru/ https://openlibrary.org/ http://cyberleninka.ru/ https://bioumo.ru/ | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 122Л | лаборатория микробиологии - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; микроскоп монокулярный Микмед 1 – 6 шт.; термостат с охлаждением ТСО – 1/80; иономер Анион – 7000; камера климатическая ICN750L Memmert; микроскоп Альтами – 2 шт.; микроскоп Бимам ЕСС-Р-11; бокс абактериальной воздушной среды 2 класса биологической безопасности БАВнп-01; шкаф для хранения абораторной посуды и реактивов – 1 шт.; набор реактивов и химической посуды для микробиологии и биотехнологии; раковина. |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| Критерии выставления отметки по дисциплине Курс представляет собой использование новых образовательных технологий, таких, как: элементы модульно-рейтинговой системы. Модульно-рейтинговая система предполагает, что студент для получения положительной оценки по данной дисциплине (зачет) должен набрать от 60 до 100 баллов. Студент, набравший менее 60 баллов, получает неудовлетворительную оценку. Баллы присуждаются по результатам работы на семинарских занятиях (до 5 баллов за каждое занятие), по итогам промежуточных аттестаций (до 5 балов за каждую), за написание реферата по курсу (до 10 баллов), за участие в групповой научно-исследовательской работе по одному из разделов (доклад, до 10 баллов), за выполнение индивидуальных практических заданий составление презентаций по методам исследования и по этническим особенностям (от 5-15) за посещение в ходе изучения дисциплины (от 0 до 5 баллов). Ответ на зачете и экзамене дает студенту от 0 до 40 баллов. Оценивание выполненных заданий осуществляется по следующим критериям: 1. полнота раскрытия темы; 2. глубина и полнота анализа литературы; 3. наличие анализа, собственной авторской позиции; 4. использование современных литературных источников по проблеме; 5. структурированность презентации (задание 1 представление одной из методик этнопсихологического исследования); 6. ясность и четкость доклада, соблюдение регламента. Отметки выставляются в соответствии с критериями оценивания 0 баллов – работа не выполнена 3 балла – работа выполнена частично с нарушениями требований, использовано незначительное количество научных источников(1-2), методик (1-2) 4 балла – работа выполнена с незначительными нарушениями требований 5 баллов – работа выполнена полностью Методические указания студентам для самостоятельной работы по дисциплине При освоении курса одним из содержательных и смысловых ориентиров является настоящий учебно-методический комплекс, в котором содержится вся необходимая информация. При подготовке к практическим и лабораторным занятиям следует читать не только научную литературу, но и дополнительную, что поможет наиболее углубить свои знания по изучаемым вопросам. При подготовке к практическим занятиям студенты осуществляют поиск и анализ необходимой информации в основной и дополнительной литературе, готовят сообщения и доклады, рефераты, творческие (учебно-практические) задания по рассматриваемым проблемам, консультируются с преподавателем. На лекциях раскрывается научно-теоретическое содержание и практическая значимость рассматриваемой темы. Семинарские занятия имеют цель углубить и закрепить теоретические знания, полученные на лекциях и в процессе самостоятельной работы, а также продемонстрировать студентам возможности использования психологических методов и приемов. Важная роль в освоении изучаемой дисциплины отводится самостоятельной работе, которая позволяет углубленно изучать соответствующие темы, составлять конспекты, сообщения, овладевать необходимой информацией при написании рефератов и выполнения творческих заданий, формировать у них умения самостоятельного анализа изучаемого курса. Результатами самостоятельной работы будут являться конспекты первоисточников, материалы творческих заданий, рефераты, презентации, контрольные работы, представленные студентами преподавателю. Изучение студентами дисциплины предполагает тщательную проработку учебного материала, научной и методической литературы, нормативных документов и выполнение индивидуальных практических заданий преподавателя в соответствии с отведенным на самостоятельную работу временем. Обязательной формой самостоятельной работы студентов при освоении курса является реферат, который должен быть оформлен согласно требованиям отпечатанном виде. В свою структуру реферат должен включать следующие обязательные разделы: введение, основная часть, состоящая из не менее 2-х глав, заключения, списка литературы и, возможно, приложения. Особое внимание требуют разделы «введение» и «заключение». В разделе «введение» студенту необходимо отразить степень актуальности изучаемой им проблемы и меру ее разработанности в трудах теоретиков науки. В разделе «заключение» следует сделать выводы по основной части, дать авторские оценки изучаемой проблемы, отразить возможные тенденции, прогнозы, рекомендации. В качестве реферативной темы может быть выбрана любая из списка, предложенного преподавателем, а также тема должна быть согласована с преподавателем и обоснован ее выбор. Объем реферата должен ограничиваться рамками от 17 до 25 страниц машинописного текста. В течение семестра проводится текущий контроль успеваемости. По окончании семестра в период сессии организуется и проводится промежуточная аттестация в форме зачёта и экзамена. Преподаватель может досрочно освобождать от итоговой аттестации студентов с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины, отличные оценки по результатам текущей аттестации, за своевременно выполненные индивидуальные и групповые творческие задания и т.д. Методические указания для индивидуальных практических заданий. Подготовка домашних заданий нацелена на более глубокое освоение тем курса, которым уделяется недостаточно времени на лекциях и семинарах, и которое студенты осуществляют в ходе самостоятельной работы с электронными ресурсами АлтГУ. Подготовка домашнего задания предусматривает формирования навыков критического анализа литературы и формирования собственного взгляда на проблему, видение прикладного аспекта проблемы. Форма отчётности: презентация работы в мультимедийной программе, либо в заданиях 2-5 – письменная работа. Оценивание домашних заданий осуществляется по следующим критериям: 1. полнота раскрытия темы; 2. глубина и полнота анализа литературы; 3. наличие анализа, собственной авторской позиции; 4. использование современных литературных источников по проблеме; 5. структурированность презентации (задание 1 представление одной из методик исследования); 6. ясность и четкость доклада, соблюдение регламента. Отметки выставляются в соответствии с критериями оценивания При работе балльно-рейтинговой технологии: 0 баллов – работа не выполнена 3 балла – работа выполнена частично с нарушениями требований, использовано незначительное количество научных источников(1-2), методик (1-2) 4 балла – работа выполнена с незначительными нарушениями требований 5 баллов – работа выполнена полностью. Примерные критерии оценки: - оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала; - оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебно-программного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности; - оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя; - оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине». |