Рабочая программа дисциплины «Химическая и биологическая технология» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тобольская государственная социально-педагогическая академия им. »

Биолого-химический факультет

Кафедра химии, БЖД, ТиМП

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

подпись ФИО

«___» __________ 2012 г.

Рабочая программа дисциплины

«ХИМИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

Направление подготовки

«050100.62 - Педагогическое образование»

Профиль подготовки

«Биология. Химия»

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Тобольск 2012

1 Цели и задачи освоения дисциплины

Цель: формирование профессиональных компетенций бакалавра педагогического образования в области химической и биологической технологии.

Задачи:

·  формирование системы знаний по предмету (основные факты, понятия, закономерности и др.) как компонента естественнонаучной картины мира;

·  формирование представлений о биотехнологии, химическом и биотехнологическом производстве, его состоянии и развитии;

·  выработка понимания места химической и биологической технологии среди других наук, ее роли в развитии науки, технологии и в практической деятельности человека;

·  демонстрация перспективности новой технологической идеологии, основанной на системном подходе, рассматривающем в единстве физико-химический, физико-математический, инженерно-технический, экономический, экологический и социальный аспекты организации производства;

·  привитие навыков грамотного безопасного обращения с химическими веществами, реактивами, приборами; формирование навыков химического поведения в целом;

·  формирование представлений о научных методах исследования и их месте в системе общечеловеческих культурных ценностей;

·  развитие личности студентов (память, мышление, воображение, наблюдательность, речь, аккуратность и пр.); формирование их интеллектуальной культуры и кругозора;

·  нравственное совершенствование личности обучающихся; формирование их экологической и валеологической культуры как комплекса знаний, умений, мышления, мировоззрения и образа жизни;

·  формирование навыков самостоятельной, индивидуальной, исследовательской деятельности; активизация творческих способностей;

·  формирование интеллектуальных, практических, методических, коммуникативных исследовательских и других умений, необходимых для профессиональной педагогической деятельности студентов.

2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Химическая и биологическая технология» относится к блоку «Цикл дисциплин направления», дисциплины по выбору (ДН(М) В.7).

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и компетенциях, полученных обучающимися на занятиях по химии в средней общеобразовательной школе, а также по дисциплинам профессионального цикла, полученных в вузе (прикладная химия, цитология, ботаника, физиология растений, физиология человека и животных, органическая химия, неорганическая химия, биологическая химия).

Освоение данной дисциплины является основой для последующего прохождения педагогической и технологической практик.

3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:

способностью использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);

способностью осуществлять педагогическое сопровождение процессов социализации и профессионального самоопределения обучающихся, подготовки их к сознательному выбору профессии (ПК-4);

способностью организовывать сотрудничество обучающихся, поддерживать активность и инициативность, самостоятельность обучающихся, их творческие способности (ПК-7).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

· базовую терминологию, относящуюся к основным процессам и аппаратам химической технологии;

· основные понятия и законы гидродинамики, процессов тепло - и массообмена;

· основные технологические критерии эффективности химико-технологического процесса и их математическое выражение;

· структуру математической модели химического реактора и приемы ее упрощения;

· основные положения математической теории эксперимента.

уметь:

·  решить типовую задачу в общем виде, применяя общие закономерности ХТ к конкретным химическим процессам, которые являются основными на химических производствах;

·  моделировать химико-технологические процессы с целью их расчета и оптимизации;

·  исследовать полученные данные, выясняя влияние тех или иных факторов на процесс, а также подвергнуть проверке результаты экспериментов, оценив их погрешность;

·  грамотно выбрать метод получения химического или биотехнологического продукта, подобрать нужное оборудование, оценить технологическую систему;

владеть:

методами оценки эффективности организации химико-технологических и биотехнологических процессов;

работать со справочной литературой, таблицами, расчетными диаграммами и номограммами, которые предназначены для обработки результатов лабораторных работ, а также для решения технологических задач;

приобрести опыт деятельности:

самостоятельно работать с учебной, периодической и популярной литературой (самостоятельное конспектирование, написание рефератов, докладов и др.);

представлять учебный материал вербально (защита доклада, реферата, мини лекций) и невербально (рисунок, опорные схемы и конспекты, таблицы, модели, макеты и др.).

4 Содержание и структура дисциплины (модуля)

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часа)

4.1 Содержание разделов дисциплины

Таблица 1

№	Наименование раздела дисциплины	Семестр	Виды учебной работы (в академических часах)
аудиторные занятия	СР
ЛК	ПЗ	ЛБ
1	Введение. История развития биотехнологии	10	2	-	4	10
2	Биологические, химические и технологические аспекты биотехнологии	10	2	-	8	10
3	Области применения современной биотехнологии	10	2	-	6	10
4	Научные основы инженерного оформления биотехнологий	10	2		8	12
5	Основные химические и биотехнологические производства	10	4		8	12
			12		36	54
	КСР					6
	Итого:		12	-	36	108

4.2. Содержание дисциплины

Таблица 2

№	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела (дидактические единицы)
1.	Введение. История развития биотехнологии	Понятие о биотехнологии, химическом и биотехнологическом производстве. Основные задачи, решаемые химической и биологической технологией. Химическая и биотехнологическая промышленность. Химическая и биологическая технология как научная основа производства. Особенности и составляющие химической и биологической технологии как науки. Связь химической и биологической технологии с другими науками. Возникновение и развитие отечественной химической и биологической технологии.
2	Биологические, химические и технологические аспекты биотехнологии	Полидисциплинарность современных биотехнологий. Биотехнология как направление научно-технического прогресса, опирающееся на междисциплинарные знания –  биологические (генетика, биохимия, биофизика, микробиология, вирусология, физиология клеток растений и животных и др.), химические (химическая технология, физическая (биофизическая) химия, органическая химия, биоорганическая химия, компьютерная и комбинаторная химия и др.), технические (процессы и аппараты, системы контроля и управления, автоматизированные комплексы, моделирование и оптимизация процессов).
3	Области применения современной биотехнологии	Организация химического и биотехнологического производства как системы. Моделирование технологических схем. Биотехнологии для сельскохозяйственного производства (сельскохозяйственная биотехнология). Биотехнологии для кормовой базы животноводства. Производство микробных препаратов для растениеводства. Биотехнологии для пищевой и легкой промышленности. Медицинская биотехнология (биотехнология для медицины). Биотехнологии получения энергоносителей для энергетики. Биотехнологии для нефте - и горнодобывающей и обогатительной промышленности. Биотехнологические методы защиты окружающей среды (экологическая биотехнология).
4.	Научные основы инженерного оформления биотехнологий	Процессы и аппараты химического и биотехнологического производства. Общая характеристика и классификация процессов. Основные процессы химической и биологической технологии и аппаратура для их осуществления. Стерилизация технологических потоков и оборудования. Материальный и энергетический балансы процесса биосинтеза. Основы моделирования биореакторов. Типы и виды реакторов для проведения химических и биотехнологических процессов. Описание основного оборудования для выделения, концентрирования и очистки продуктов биосинтеза с целью получения готовых товарных форм препаратов. Принципы регулирования, контроля и автоматического управления процессами биосинтеза. Каталитические процессы и контактные аппараты. Промышленный катализ. Технологические характеристики твердых катализаторов. Ферментативный катализ.
5.	Основные химические и биотехнологические производства	Основные требования к химическому и биотехнологическому производству Проблемы направленного синтеза важнейших продуктов. Производство серной кислоты. Производство аммиака. Производство азотной кислоты. Производство минеральных удобрений. Производство силикатных материалов. Электрохимические производства. Производство металлов. Переработка химического топлива. Химическое топливо. Переработка жидкого топлива. Переработка твердого топлива. Производство и переработка газообразного топлива. Основной органический синтез. Производство ацетилена, спиртов, альдегидов, уксусной кислоты и ангидрида. Производство полимеров и химических волокон. Важнейшие биотехнологические производства. Технологии генной и клеточной инженерии. Инженерная энзимология. Производство аминокислот и искусственных пищевых продуктов. Производство БВК.

5. Образовательные технологии