生物工程专业

发布时间：2019-09-12

1.专业内涵

生物工程是由生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程以及生物化学工程学等多学科相互交叉、渗透、融合，发展而成的新兴的技术工程学科，是21世纪三大前沿学科之一。生物工程是生物高新技术成果产业化的基础，是实验室研究通向大规模工业生产的纽带。

2.培养目标

本专业致力培养坚持社会主义核心价值观和适应社会发展需要，德智体美全面发展，适应现代生物工程行业需求和社会发展需要的，掌握现代生物学、生物工程及其产业化的基本科学原理、基本技术、工艺过程和工程设计等基础知识、基本技能，具有社会责任感、职业道德、工程实践能力、自我学习发展能力和国际化视野，能在食品、发酵、医药等相关领域从事新技术研究、新产品开发、工程设计及相关领域的生产、经营和管理工作的高素质工程创新人才。

3.培养特色

生物工程专业主要以生物催化、新型生物分离技术、基因工程、生物资源、生物能源、生物材料、生物医药、生物安全等为研究龙头，具有鲜明的现代工业生物工程技术特色。以学生为本，选拔部分优秀生实行本硕博连读科技能力培养和本硕连读工程能力培养。同时，与国际先进水平接轨，密切关注国际同类学科发展趋势与信息，直接引入反映新理论和新技术水平的原版英文教材，进行双语授课；同时，选拔优秀本科生与国外对口大学进行交流和联合培养。

4.课程设置

本专业学生主要学习生物化学、微生物学、分子生物学、基因工程、酶工程、发酵工程和生物分离工程等方面的基础理论知识，接受微生物细胞和动植物细胞培养、基因重组等现代生物技术与工程方面的基础训练，使学生具备从事生物产品的研发、制备、提取与纯化，以及工艺过程及设备的研究、设计、开发、优化控制等工程能力。

5.就业深造

本专业具有工学学士、硕士和博士学位授权点，学生可选择进一步学习深造。毕业生可到医药、轻工、食品、环境工程、能源、生物安全等部门从事科研、技术开发、新产品开发、工艺及设备等工程技术，或从事生产、管理、经营，还可以所学知识为支持，从事教育、商贸、政府管理部门等其他行业工作。

二、生物工程专业培养计划
培养目标：

基本要求：
1．具有科学的世界观、人生观、价值观、遵纪守法观念和良好的道德品质。
2．具有一定的人文、社科、法律等知识，实事求是的科学态度和作风，具有优良的心理素质和健康的体魄。
3．有扎实的数、理、化、生物学基础理论知识，系统掌握生物工程技术所需的生物化学、微生物学、分子生物学、化工原理等方面的基本理论知识，以及生化反应工程，生化分离工程，微生物工程，基因工程，酶工程，细胞工程，生化过程检测与控制等生物工程的基本理论和技术。
4．具备工程制图、机械、电工电子、工程设计等方面的基本知识和技能。
5．具有较好的计算机应用能力和外语能力，能查阅文献，阅读本专业的外文书刊，具有一定的外语听、说、读、写能力。
6．具有一定的科研、技术开发、生产经营和管理的知识和能力。

生物工程专业

学科门类工学	代码 08
类别生物工程类	代码 0830
专业名称生物工程	代码 083001

一、培养目标及毕业要求

1．培养目标

学生毕业5年后，通过持续性学习和适应发展，不断充实和丰富实践经验，多数能成为行业的骨干力量，预期能在社会和专业领域达到的成就如下：

科学研究：能够在生物化工、生物制造、生物安全、生物材料、生物能源以及生物医药等领域自主开展科学研究工作，可作为业务骨干参与国家级、省部级科研项目或企业委托项目；

产品开发：能够运用生物学和生物工程的基本科学原理和技术，开展相关产品的设计、合成、过程优化等工作，获得满足需求的生物工程产品；

工程设计：能够发现生物工程领域产业化过程中出现的工程问题，提出解决方案，对工艺流程进行优化和设计；

组织管理：能够担任生物工程领域相关的科研和产业化项目的组织管理工作，或者在企业中担任一定的领导职务。

2．毕业要求

（1）工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决生物工程中的中复杂工程问题，具备从工程实际中抽象出数学物理问题的初步能力和解决复杂工程问题的能力。

（2）分析问题：能够应用数学、自然科学和工程学的基本原理，并通过文献研究，识别、表达和分析生物工程中的复杂工程问题，获得可靠结论；具备分析和解决生物工程专业复杂工程问题的能力。

（3）设计/开发解决方案：能够设计针对生物工程中的复杂工程问题的解决方案，满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并在设计中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会及环境等问题；具备合理设计工艺流程的能力。

（4）研究：能够基于生物学、化学等科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计论证实验、采集与处理数据，并通过信息综合分析与解释得到合理有效的结论；具备复杂工程问题进行研究的能力。

（5）使用现代工具：能够针对生物工程中的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，如计算机和网络等，包括对复杂工程问题的数学建模，理解其局限性；具备使用现代工程工具预测、模拟及解决复杂生物工程问题的能力。

（6）工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价生物工程中的实际和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

（7）环境和可持续发展：能够理解和评价针对生物工程中复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响；具有一定评价复杂工程问题实践对社会可持续发展影响的能力。

（8）职业规划：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

（9）个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，具有较好的团队协作能力和一定的组织领导能力。

（10）沟通：能够就生物工程中的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令；具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

（11）项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用，具备运用技术经济观点分析、解决生物工程生产管理的初步能力。

（12）终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，具备良好的身体素质和心理素质，具有不断学习和适应发展的能力。

一、知识体系的基本框架

知识领域	知识单元		知识点	讲授学时
化学基础知识	有机化学基础	核心单元	有机化学的基础理论，有机化合物的命名，各类化合物的性质及反应，简单反应的反应机理等，有机化合物的鉴定。	72
		选修单元	有机合成方法简介，糖类、蛋白质、核酸分子的结构性质。
	化学热力学基础	核心单元	理想气体与实际气体，气体模型及相关的状态方程及应用范围。化学热力学基本概念。热力学状态函数的定义。可逆过程，平衡态的概念，热力学三定律等	46
		选修单元	热力学定律的应用。多组分系统，相律，相图，化学平衡等。
	化学动力学基础	核心单元	反应速率的实验测定及反应机理研究。反应速率理论，反应速率与浓度，温度的关系	46
		选修单元	电解与电极的极化和超电势，电沉积等。
生物学基础	细胞的结构与功能	核心单元	细胞表面结构与功能，生物膜的结构模型，内膜系统的结构与功能，细胞骨架和细胞运动，细胞器的种类、结构与功能，细胞的分化与发育。	64
		选修单元	细胞的增殖与调控，细胞的起源与进化。细胞生物学研究方法。
	生物分子的结构、性质与功能	核心单元	蛋白质、酶、核酸分子的分类、结构和理化性质。蛋白质、核酸多样性与生物功能。酶分子的类型、催化特性、催化机理，酶促反应的动力学，酶活力测定。维生素的种类、性质、功能。	40
		选修单元	生物大分子的序列分析，激素分类、作用机理和功能。
	物质的代谢与调控	核心单元	细胞代谢与能量转换，糖、脂、蛋白质、核酸的分解与合成代谢途径，各类物质代谢的生理意义，代谢途径的调节控制。	30
		选修单元	各种氨基酸的合成与分解，核苷酸的合成与分解。
	微生物学基础	核心单元	微生物的特点、类群与形态结构，微生物的培养。微生物生长、遗传变异与育种，微生物与生态、传染与免疫。微生物实验技术	64
		选修单元	微生物次生代谢及其产品，微生物营养类型，菌种保存。
	细胞信息的传递	核心单元	分子生物学的中心法则， DNA的生物合成与修复，RNA的生物合成，遗传密码与蛋白质的生物合成。基因表达的调节控制。	50
		选修单元	DNA、RNA、蛋白质生物合成的抑制作用，真核生物基因表达及其调控。
	现代生物技术	核心单元	高效液相色谱技术的原理和方法，气相色谱的原理和方法，层析原理、分类和操作；电泳技术原理，分类和操作；分光光度法的原理与生物分子的定量测定	40
		选修单元	超速离心分离技术原理，质谱技术原理，核磁技术原理，生物分子的分子杂交与印迹技术原理和方法，放射性同位素技术在生物学中的应用。
生物工程基础	基因工程与细胞工程	核心单元	基因克隆的原理和方法，基因克隆载体与工具酶，转基因技术概论，动、植物细胞培养原理和方法，细胞杂交与原生质体融合技术，单克隆抗体技术原理，核酸的提取与基因克隆技术原理与操作。	48
		选修单元	动植物细胞工程的应用，干细胞培养技术，组织工程简介，基因工程的应用与问题。酶工程。
	生物反应与工艺	核心单元	生化反应器的设计、类型与工业放大，生化反应过程参数的检测与控制，均相酶反应动力学原理，固定化酶与细胞反应动力学，生化反应器的传递特性，反应器流动模型与放大，生化分离过程的基本原理和方法，固液分离方法，产物提取与纯化方法，产品精制方法。	70
		选修单元	工业酶制剂的生产，抗生素生产工艺，生物技术在环境废弃物处理中的应用。
化工基础	流体流动与传质	核心单元	流体流动的能量分析，质量守恒，能量守恒，牛顿粘性定律，机械损失，流体流动时的阻力，直管阻力，局部阻力，流量测量与常用流体输送机械，能量传递的基本方程，传热基本方式，傅立叶定律，牛顿冷却定律，传热过程的热量衡算，传热速率式，热交换计算，换热设备简介，质量传递的基本方程，分子扩散和费克定律，传质速率和传质系数，气体吸收，吸收过程的数学描述，液体精馏，气液相平衡，精馏过程的数学描述，理论塔板与塔板效率，理论板数的计算方法，固体干燥，干燥速率和干燥设备。	86
		选修单元	常用换热设备类型及特点，流量测量与流体输送机械简介，新型分离技术简介，膜分离等
	化工实验操作与化工设备	核心单元	化工参数的测定，雷诺数，阻力系数，给热系数，传热系数，总传热系数，理论塔板当量高度，塔板效率，反应器停留时间分布，阻力系数与雷诺数关系测定。	26
		选修单元	常用设备，流量计，离心泵，吸收塔装置，精馏装置，气体输送机械，换热器，实验反应器
文献资源检索	生物信息学	核心单元	信息的获得与利用，信息的使用，计算机检索。	10
		选修单元	检索工具的种类，文献检索的意义。

三、专业核心课程
生物化学（BIO31700T）、微生物学（BIO33500T）、生化分离工程（BIO44300T）、生化反应工程与设备（BIO44302T）、生物工艺学（BIO44401T）

四、学制四年（弹性学制3～6年）
五、授予学位工学学士

六、辅修专业计划

课程代码	课程名称	学分	学时
BIO31700T	生物化学	4.5	72
BIO31100L	生物化学实验	1.5	48
BIO33500T	微生物学	3.5	56
BIO33100L	微生物学实验	1.5	48
CHE21500E	化工原理(I)	3.5	64
CHE24400E	化工原理(II)	3.0	48
BIO32402T	分子生物学与基因工程	3.0	48
BIO44300T	生化分离工程	2.5	40
BIO44301T	生物工艺学	2.5	40
BIO44302T	生化反应工程与设备	2.5	40
BIO27200T	生物工程环保与安全技术	2.0	32
合计		30	536