生物工程本科专业人才培养方案

生物工程本科专业人才培养方案

码：083001

一、培养目标

本专业培养德智体美全面发展，掌握生物科学、生物技术基本知识，具有生物工程基本原理及其产业化基本能力，能在工业、医药、食品等行业的企事业单位从事与生物工程领域有关的设计、生产、管理、新技术研究和新产品开发等工作，富有社会责任感，具有创新意识和创业精神的高素质应用型专门人才。

二、培养要求

本专业学生主要学习生物化学、微生物学、遗传学、微生物育种、细胞生物学、社会

责任教育等方面的基本理论和基本知识，接受化工制图、生物产品加工、植物组织培养、

微生物发酵、社会责任实践等方面基本训练，掌握生物产品分离纯化、微生物改造、基因克隆、细胞培养、生物工程设备使用及改造、生物工厂设计等方面的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、掌握基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程等基础知识，具备对生物化工产品进行下游处理技能及其相关仪器运行、维护、操作的基本技能，具备生物化工产品开发与生产的能力；

2、掌握微生物学、生物化学、化工原理、微生物育种工程等方面的基本知识，具备化学检测、仪器分析、数理统计与分析的能力；

3、理解生物工程产业相关的、法规、条例，具备在生物工程生产部门从事生产、管理等工作能力；

4、理解文献检索、专业英语、论文写作的专业技能，具备一定的专业信息检索、实验设计、规划实验条件、分析与统计、科技论文撰写、学术交流的能力；

5、具有一定的体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄；

6、具备一定的人文理论和素质，形成良好的思想道德、文化素养、身体素质和心理素质。

7、通过相关职业技能培训，可获得生物工程类相应的职业技能等级证书。

三、专业方向

1、发酵工艺方向：学习和掌握酿酒工艺、现代食品发酵技术、发酵工艺等基础知识与理论；具备较强的发酵工艺流程与设计的专业技能；能在发酵相关企业从事生产操作、组织管理、新产品开发、设备更新改造、科研创新等部门工作。

2、生物制药方向：学习和掌握药物化学、药剂学等生物制药综合基础理论与知识；具备生物药剂生产和开发技能；能在生化制药、医院和检验检测等部门从事生产操作、组织管理、科研开发、更新改造、市场开发等工作。

3、环境生物工程：学习和掌握环境微生物工程、生物能源工程等综合基础理论与知识；具备环境检测、生物能源开发、污水处理等专业技能；能在环境监测、污水处理等相关企事业单位从事环境监测、组织管理、更新改造、生物新能源开发与利用等工作。

四、素质与能力分析表（表一）

综合素质与能力 专项素质与能力 1.1政治素质 1.2人文科学素质 1.3身心素质 1.4分析运算能力 1.5英语应用能力 1.6计算机应用能力 1.7利用现代化手段获取信息能力 1.8组织管理、语言表达、人际交往以及在团队中发挥作用的能力 2.1数理基本理论及操作能力 2.2化学基本理论及实验操作能力 3.1生物学基本知识和实验技能 3.2 化工基础理论和实验技能 3.3 工业微生物育种基础知识和能力 4.1 专业核心知识理论 4.专业核心知识及应用能力 4.2专业核心应用实践能力 4.3 发酵工艺原理及实践技能 4.4生物制药原理及实践技能 4.5 环境生物工程原理及实践 5.1 专业综合训练 5. 专业实践技能与动手能力 5.2专业核心训练 6.创新创业能力 6.1 创新能力 对应课程或实践 思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、概论、形势等 中国文化概论、应用文写作等 军事训练、大学体育等 高等数学C、线性代数 大学英语、专业英语 大学计算机基础、VFP程序设计 数据库应用、文献检索 企业管理概论、市场营销学等 高等数学、大学物理等 有机化学、普通化学、分析化学等 微生物学、生物化学、生物统计学、细胞生物学等 化工原理、化工制图等 微生物育种等 现代生物工程学、生化工程等 生物工程综合大实验、生物工程设备、现代生物制药工艺学 酿酒工艺学、发酵工艺等 药剂学、药物化学等 环境微生物工程、环境监测等 生物工程专业实习 生化工程实习、化工原理课程实习、生物工程设备实习、生物制药实习等 创新创业论坛、创新教育与实践 1.基本素质 与能力 2.学科基础知识及应用能力 3.专业基础知识及应用能力 6.2 创业能力 大学生创业教育、创业实践等 氨基酸工艺学、酒类感官评定、分子生物学、发育生物学、免疫学等 7.个性化发展能力 专业拓展能力 五、学制与学分

1.学制：标准学制4年，修业年限3-6年

2.学分：最低修读170.5学分，其中课内教学环节必须修满136.5学分，实践教学环节必须修满35学分。

六、毕业与学位授予

学生在规定的学习年限内，完成各教学环节学习，修满专业规定的最低学分，准予毕业。

授予工学学士学位。

七、全学程时间安排总表（表二）

项 目 学 学 期 年 1 2 一 2 18 1 1 6 25 1 8 27 1 6 25 3 17 1 二 4 16 2 1 8 27 5 15 三 6 15 3 1 6 25 1 8 27 7 12 6 1 6 25 四 合计 8 6 2 8 3 19 2 （2） 114 9（9） 6 2 8 7 4 48 200 军训（含军事理论） 入学教育和专业导论 课堂教学 专业实习、课程实习或 教育实习 毕业实习 专业创新创业实训 毕业论文（设计） 复习考试 机动 假期 全学程总周数 (2) 15 3（2）

八、实践性教学环节（表三）

课程编号 SJ00001 SJ00002 实践教学项目 学分 入学教育 1 军训（含军事理论教育） 1 周数 （2） 2 安排学期 第1学期 第1学期 实践方式 集中 集中 SJ00003 SJ135 社会责任教育实践 生物工程现状调查 2 1 第2、4、6（3） 学期后暑期 第4、5学（2） 期后暑期 第6学期后暑假以及第7学期 第3学期 第5学期 第5学期 第4学期 第6学期 第7学期 第5学期 第7学期 第8学期 第8学期 第8学期 由校团委 统一安排 指导教师指导相关企业调研 校内实习实训基地、企业定岗实习，六安西山生物，滁州通用生物，蚌埠污水处理厂、上海同科生物制药等 校内工程训练中心 校内外实习实训基地 校内外实习实训基地 校内外实习实训基地 校内外实习实训基地 校内外实习实训基地 校内外实习实训基地 集中 集中 SJ135 生物工程专业实习 4 4 SJ13550 SJ13563 SJ135 SJ13565 SJ13001 SJ13562 SJ13002 化工制图课程设计 生化工程实习 生物工程设备课程设计 化工原理课程设计 生物制药实习 污水处理实习 发酵工程综合实习 植物细胞克隆实习 毕业实习 专业创新创业实训 毕业论文（设计） 合 计 1 2 1 1 1 1 1 1 6 2 8 34 1 2 1 1 1 1 1 1 6 2 8 31（7） 九、课程设置及学时、学分比例表（表四）

课 程 类 型 通识教育课程平台 学科基础课程 专业教育课程平台 专业基础课程 专业核心课程 创新创业教育平台 基础课程 核心课程 发酵工艺 专业方向课程模块 (三选一) 个性化拓展课程模块 生物制药 环境生物工程 人文素质 专业拓展 总 计 学时 802 378 5 368 56 48 144 144 144 48 2452 学分 44 21 30 20.5 4 3 8 8 8 3 3 136.5 4.1% 100% 4.3% 100% 5.8% 5.8% 4.7% 5.1% 53.1% 53.1% 占总学时（总学分）比例 32.3% 31.8% 十、主干学科

生物学；化学工程与技术

十一、专业核心课程

1. 现代生物工程学（Modern Bioengineering）

学时：144 理论学时：144 其中企业行业专业授课18学时 学分：8 其中企业行业专业授课学1学分

课程简介: 本课程主要讲授基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程的等理论体系的基本知识。同时该门课程的理论内容单独设《生物工程综合大实验》进行授课。

基因工程：主要讲授基因工程基因重组的方法、外源基因导入受体细胞的方法、重组子筛选与鉴定的主要方法等基本原理。培养基因工程中的各种分子操作技术的能力。培养学生掌握基因工程技术在微生物、动物、植物的应用。

细胞工程：主要讲授植物组织与细胞培养、动物细胞与组织培养、细胞融合等基本原理。培养单克隆抗体、胚胎工程、干细胞工程、细胞拆合与细胞重组克隆技术和转基因生物与生物反应器等理论和实验技能。

蛋白质与酶工程：主要讲授蛋白质折叠技术、蛋白质的定向改造技术、酶的生产、纯化、固定化技术、酶分子结构的修饰和改造等基本原理；培养学生在蛋白质与酶定向改造、酶的生产、纯化等方面应用的理论和实验技能。

发酵工程：主要讲授发酵原料及预处理、培养基及发酵设备灭菌、空气预处理、工业发酵的染菌及其防治、发酵微生物的扩大培养、发酵过程的动态变化规律、发酵条件的控制、基因工程菌发酵等基本知识；培养学生发酵工程基本操作、发酵工程生产举例、清洁生产等实践技能。

教学方法与手段: 采用现代化多媒体进行理论教学, 授课过程中采用启发式、参与式、角色转换式等教学方法，充分调动学生自主学习兴趣，进而由浅入深的引导学生思维，使学生的思维能够与教师的思维能够同步。

教学评价（考核）方式：本课程采用闭卷考试和过程性考核相结合的方式对学生进行考核，平时成绩占20%，过程性考核占30%，期末试卷成绩占50%。试卷严格考试大纲进行命题，侧重考核学生对基础知识的考核，另外还注重学生利用所学知识综合分析和解决实际问题能力考察；为了发挥好考核的导向作用和效果，还注重对学生平时考核环节，主要通过出勤率、课堂表现进行较为客观的评定平时成绩。

使用的教材：

[1] 贺淹才编著，简明基因工程原理，北京：科学出版社，2005。 [2] 杨淑慎主编，细胞工程，北京：科学出版社，2009。 [3] 徐岩主编，发酵工程，北京：高等教育出版社，2011年。 主要参考书：

[1] 安利国、杨桂文主编，细胞工程（第三版），北京：科学出版社，2016年。 [2] 张德华主编，蛋白质与酶工程，合肥：合肥工业大学出版社，2015。 [3] 宋存江主编，发酵工程原理与技术，北京：高等教育出版社，2014。 [4] 孙明主编，基因工程（第2版），北京：高等教育出版社，2013。 2.现代生物制药工艺学(Modern bio Pharmaceutical Technology)

学时：36 理论学时：24 实验学时：12 其中企业行业专业授课5学时 学分：2 其中企业行业专业授课0.25学分

课程简介:本课程是一门涉及生物学、医学、现代生物技术、化学、工程学和药学等学科基本原理的综合性应用学科。本课程讲授内容涉及到药物制剂的稳定性、抗生素、氨基酸类药物、多肽与蛋白质类药物、核酸类药物、酶类药物、维生素及辅酶类药物、甾体药物、生物制品、抗药、新药研究与开发、药物的微生物学检查法。系统地讲授生物技术药物制备和生产的一般规律、基本方法、制造工艺及其控制原理。注重生物技术药物研制的全过程，让学生对生物技术药物的研制和生产有一个整体的概念。通过本课程的学习，学生能够从中学到科学思维方式，提高分析问题和解决问题的能力，增强实践应用能力和创新意识。

教学方法与手段: 采用现代化多媒体进行理论教学，自制精美的课件，在课件中大量使用图片、视频等。教学课件图文并茂，简明清晰，信息量大。

教学评价（考核）方式：考试方式采取闭卷笔试加平时考核相结合的办法，期末笔试成绩占总成绩的50%，其中包括理论课内容和实验课内容；平时成绩占总成绩的50%，平时成绩根据学生的出勤情况、实验操作情况、实验报告情况以及回答问题情况等方面由主讲教师给定。

使用的教材： 齐香君主编．现代生物制药工艺学. 第二版．化学工业出版社．2010 主要参考书：梅兴国主编．生物技术药物制剂--基础与应用. 化学工业出版社. 2004等。 3. 生物工程综合大实验（Bioengineering Comprehensive Experiment） 学时：80 实验学时：80 其中企业行业专业授课9学时 学分：4.5 其中企业行业专业授课0.5学分

课程简介：该门课程为《现代生物工程学》的实验课程，主要内容包括现代生物工程基本原理和实验的设计原理、操作过程、结果分析。实验内容涉及植物的组织培养、植物原生质体的分离纯化，微生物基因的克隆表达、蛋白质的分离纯化和小型发酵罐水平谷胱甘肽发酵等实验内容。通过该课程教学过程，使同学们能够掌握目前我国生物工程专业常用的研究方法和手段：植物组织培养的基本路线和流程，植物原生质体的制备过程，蛋白质分离纯化基本思路、微生物基因克隆和微生物发酵产品生产的基本路线。使学生具备对

生物化工产品进行下游处理及其相关仪器运行、维护、操作的基本技能，同时也具有生物化工产品开发与生产的能力。

教学方法与手段：积极开展研讨，学习兄弟院校的先进经验，提出一套既符合本课程组的实际情况，又有改革创新精神的现代生物工程学实验课教学新体系。以新体系为依据，进行实验课的教学改革，注意教学效果的评价，注意收集学生的反馈信息，在此基础上改进和完善教学新体系。大胆改革实验课程内容，把传统的实验与虚拟实验结合起来，增大实验环节的力度，提高学生的操作技能和设计创新能力。

课程考核方式为考查，成绩的评定包括平时成绩、现场实际操作能力和实验报告三部分，分别占总成绩的20%，50%和30%。平时成绩主要通过出勤率和课堂纪律来评定；该课程的实验现场实际操作能力考核地点为生物工程实验室。考核内容包括实验所涉及的常规技术、包括试剂的配制、常规实验的操作规范性、仪器的使用（每位学生控制在2-3分钟），具体考核内容包括：①试剂配制的原理和方法；②部分实验的原理；③对照实物简要说明设备主要部件与功能；④常用仪器设备的现场模拟使用流程；⑤任课教师对相关设备注意事项提出1-2个问题，要求考生现场作答。学生的现场实际操作能力考核成绩采取“优秀、良好、中等、及格、不及格”五级制进行。评定标准如下。优秀：流利且正确讲解设备部件名称和功能；能熟练完成设备的现场操作；准确快速回答任课教师提出的相关问题。良好：流利且正确讲解设备部件名称和功能；基本上能熟练完成设备的现场操作；准确快速回答任课教师提出的相关问题。中等：认识设备部件，讲解基本流利；基本能完成设备现场操作；准确快速回答任课教师提出的相关问题。及格：认识多数设备部件，讲解不流利；基本能完成设备现场操作；对任课教师提出的相关问题能做出正确回答，但不是很流利。不及格：多数设备部件不认识，无法完成讲解；不能完成设备现场操作；不能正确回答任课教师提出的相关问题。

使用的教材：

[1] 夏海武等主编，生物工程·生物技术综合实验，化学工业出版社，2009。 主要参考书：

[1] 刘志伟主编，生物工程综合性与设计性实验，北京：科学出版社，2015。 [2] 邱业先主编. 生物技术、生物工程综合实验指南，北京：化学工业出版社，2014年。

[3] 王贵学主编，生物工程综合大实验，北京：北京大学出版社，2013。 4. 生化工程（Biochemical Engineering）

学时：72 理论学时：50 实验学时：22 其中企业行业专业授课5学时 学分：4 其中企业行业专业授课0.25学分

课程简介：本着“厚基础、重实践”的人才培养方针，培养基础扎实、实践能力强、具有创新思维和意识的应用型人才。《生化工程》课程分为生物反应工程和生物分离工程两大知识模块，生物反应工程重点讲述均相酶催化反应动力学、固定化酶催化反应动力学、细胞反应动力学、理想的生物反应器及生物反应器的传递过程等基本原理；生物分离工程重点讲述发酵液预处理及液固分离技术、细胞破碎技术、沉淀、结晶、膜分离技术、萃取技术、色谱分离技术、电泳技术、溶剂去除与干燥技术等基本原理。通过课堂讲授、课堂讨论、实验等教学方式，让学生对生化工程过程的各个方面有一定了解，培养学生具有生化产品生物合成过程分析、产物分离处理及其相关设备选型、运行、维护和操作等实践能力，使学生成为具有基础厚、知识广、素质高、能力强的生物工程技术人才。

教学方法与手段：本课程教学采取教学做一体化方式在进行。把传统的实验与虚拟实验结合起来，增大实验环节的力度，提高学生的操作技能和设计创新能力。

教学评价（考核）方式：课程考核方式为考试，以教学大纲为依据，考核学生对课程知识原理的掌握理解，强调学生能够利用所学知识综合分析和解决实际问题的能力。平时成绩（理论和实验课上课出勤率、课堂提问表现、实验完成情况等）占总课程成绩20%，课后作业完成质量（课后作业和实验报告完成质量等）占总课程成绩20%，期末考试成绩占总课程成绩60%。

使用的教材：

[1] 严希康主编，生化分离工程（第二版），北京：化学工业出版社，2010。

[2] 戚以政、夏杰、王炳武等主编，生物反应工程（第二版），北京：化学工业出版社，2009。

主要参考书：

[1] 贾士儒主编，生物反应工程原理（第四版），北京：科学出版社，2016年。 [2] 曹竹安、陈坚主编，生物反应工程原理，北京：清华大学出版社，2011年。 [3] 毛忠贵主编，生物工程下游技术，北京：科学出版社，2013年。

[4] 胡永红、刘凤珠、韩曜平主编，生物分离工程，武汉：华中科技大学出版社，2015年。

5. 生物工程设备（Bio-Engineering Equipment）

学时： 理论学时：32 实验学时：22 其中企业行业专业授课5学时 学分：3 其中企业行业专业授课0.25学分

课程简介: 主要讲授生物工程或生物技术产品工业生产设备的结构等基本知识，生物质原料处理设备、培养基制备设备、空气净化除菌、生物反应器、通风发酵设备、厌氧发酵设备、生物反应器的检测及控制等基本原理。内容涵盖现代生物加工的全过程、现代生

物加工过程所用实验室和工业化生产设备的操作、结构特性以及设备设计计算、选型等， 为生物工程专业培养具有扎实的理论基础，能从事生物工程设备研究、设计、开发能力的创新型、应用型高素质人才。

教学方法与手段: 本课程教学采取教学做一体化方式在进行。进行实验课的教学改革，注意教学效果的评价，注意收集学生的反馈信息，在此基础上改进和完善教学新体系。

教学评价（考核）方式：考试方式采取闭卷笔试加平时考核相结合的办法，期末笔试成绩占总成绩的80%，其中包括理论课内容和实验课内容；平时成绩占总成绩的20%，平时成绩根据学生的出勤情况、实验操作情况、实验报告情况以及回答问题情况等方面由主讲教师给定。

使用的教材：

[1] 郑裕国主编，生物工程设备，北京：化学工业出版社，2007。 主要参考书：

[1] 陈必链主编，生物工程设备，北京：科学出版社，2013。 [2] 陶兴无主编，生物工程设备，北京：化学工业出版社，2017。

十二、教学进程表（表五）

课程 类别 课程 编号 TS26102 课程名称 学 分 3 2 3 学时分总 配 学 理 实 时 1 论 践 48 38 10 各学期学时分配 2 48 3 48 4 32 5 6 7 8 考核方式 思想道德修养与法律基础 TS18102 中国近现代史纲要 TS18103 马克思主义原理概论 思想和中国特色32 24 8 32 48 38 10 32 通 TS18104 2 32 社 识 会主义理论概论Ⅰ 教 思想和中国特色育 4 课 TS18105 社 程 会主义理论概论Ⅱ 平 TS18105W 公民素质教育 1 16 15 270 台 TS15001-4 大学英语(I-IV) TS19001-4 大学体育(I-IV) TS28001 大学计算机基础 TS28003 C语言程序设计 TS18111 大学生心理健康教育 TS26108-9 形势与 JC28005 高等数学B JC29002 大学物理B JC25003 有机化学A JC25001 普通化学 JC25002 分析化学 JC25005-6 基础化学实验Ⅰ-Ⅱ 4 126 3 48 4 72 1 14 2 32 4.5 80 4.5 82 3 3 2 36 4 72 44 20 16 230 40 126 16 32 48 24 14 12 80 18 36 72 60 30 80 33 查 试 试 试 试 试 试 试 专业教育课程学科基础课程 70 70 70 32 32 32 48 72 14 16 82 36 39 平台 专业基础课程 专业核心课程 创 基新 础创 课业 程 教 核育 心课实程 训平 课台 程 发酵工艺 方生向 物课制程 药 模块 环 境生物工程 人文素质 个 性 化 拓 展 专课 业程 拓模 展 块 ZJ13304 生物化学 ZJ13403 微生物学 ZJ13402 细胞生物学 ZJ13555 遗传学 微生物育种学 ZJ13658 生物统计学 ZJ13505 化工制图 ZJ13506 化工原理 现代生物学基础 ZH13561-2 现代生物工程学 ZH13563 现代生物制药工艺学 ZH13502 生物工程综合大实验 ZH13503 生化工程 ZH13504 生物工程设备 CJ00004 大学生创新创业教育 CJ00002 大学生就业指导 CJ13501 专业导论 CH13501 创新创业论坛 CH13502 现代生物产业管理 CH13502 生物工程创新实训 CH00001 创新创业成果学分认定 ZF13516 ZF134 ZF136 ZF13521 ZF13522 ZF13539 ZF13506 ZF137 ZF138 ZF139 酿酒工艺学 发酵食品工艺学 微生物代谢工程 生物工厂设计 药剂学 天然药物化学 药物分析 药理学 环境微生物工程 生物能源工程 环境监测 4.5 80 60 20 4 72 42 30 3.5 60 42 18 3 39 15 3 24 30 2 36 24 12 3 30 24 5 90 70 20 2 36 36 0 8 144 144 2 36 24 12 4.5 80 80 4 72 50 22 3 1 2 1 1 1 1 32 22 16 16 24 24 16 16 16 16 16 16 16 16 16 80 36 72 60 36 90 72 72 36 80 72 8 8 12 试 试 试 试 试 试 试 试 试 试 试 试 试 查 查 查 查 查 查 16 12 16 16 创新创业成果学分的认定见有关文件 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 24 24 36 36 24 24 24 24 36 36 24 12 12 12 12 12 12 12 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 查 查 查 查 查 查 查 查 查 查 查 查 ZF13526 污水处理 36 24 12 人文素质模块课程由教务处统一设置，学生应至少选修一门人文素质模块课程和一门网络课程。 GT13417 GT28002 GT13418 GT13311 GT13415 GT13416 GT13205 GT13209 GT13551 GT13552 GT135 GT13322 进化论思想史 线性代数 社会生物学 生物信息学 食用菌工厂化栽培技术 计算机在生物科学的应用 文献检索与论文写作 发育生物学 免疫学 氨基酸工艺学 酒类感官评定 插花与盆景 分子生物学 1 3 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 18 48 18 18 36 18 48 18 18 24 12 18 18 48 18 18 36 18 查 查 查 查 查 查 查 查 查 查 查 18 18 18 18 18 18 18 18 36 18 18 18 18 18 18 36 18 18 18 18 18 36 GT13559 植物次生代谢与 1 18 18 18 查 GT13561 生物工程专业英语 1 18 18 18 查 GT13556 现代仪器分析 1 18 18 18 查 GT13562 生物物理学 1 18 18 18 查 GT14211 管理学原理 1 18 18 18 查 天然产物技术 1 18 18 18 GT14509 市场营销学 1 18 18 18 查 GT14210 查 现代企业管理 1 18 18 18 最低修读学分/学时 136.5 2452 314 451 377 485 399 286 140 课堂教学周数 15 18 17 16 15 15 12 0 周学时数 21.1 25 22.2 30.3 26.6 19 11.7 0 说明：1. 军事理论教育在第一学期以讲座形式进行。 2.专业方向课程设置3个模块，学生选择1个方向模块，获得8学分； 3. 创新创业教育平台，学生获得“创新创业成果”学分可抵免修读创新创业核心实训课程学分； 4. 个性化拓展模块要求学生至少须选修6学分，其中“人文素质”模块要求学生至少选修3个学分，专业拓展模块至少选修3个学分。