[ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
,
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой Декан факультета /Карпунина Л.В./ _ /Молчанов А.В./ «_» _2013 г. «_» 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ
ДисциплинаБИОТЕХНОЛОГИИ
Направление 240700.68 Биотехнология подготовки Магистерская Биотехнология программа Квалификация (степень) Магистр выпускника Нормативный срок 2 года обучения Форма обучения Очная Количество часов в т.ч. по семестрам Всего 1 2 3 Общая трудоемкость 4 дисциплины, ЗЕТ Общее количество часов 144 Аудиторная работа – 48 всего, в т.ч.:лекции 12 лабораторные х х практические 36 Самостоятельная работа 96 Количество рубежных х контролей Форма итогового х экз.
контроля Курсовой проект х х (работа) Разработчик: доцент Потемкина Е.Г. _ (подпись) Саратов 1. Цель освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Ресурсосберегающие биотехнологии»
является формирование у обучающихся навыков использования знаний об альтернативных источниках энергии, оценки использования экологически чистых и безотходных производств, создания энерго- и материалосберегающих технологических схем, интенсификации и модернизации действующих производств.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 240700. Биотехнология дисциплина «Ресурсосберегающие биотехнологии» относится к вариативной (профильной) части профессионального цикла ООП ВПО.
Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при получении высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавриата.
Для качественного усвоения дисциплины студент должен:
- знать: основы общей микробиологии, химический состав бактериальной клетки, микрофлору почвы, воды, атмосферы, роль микроорганизмов в продуктивности и самоочищении водоемов, санитарно-микробиологический контроль, теоретические основы методов культивирования микроорганизмов, катаболизм и энергетические процессы.
- уметь: осуществлять оценку антропогенного воздействия на окружающую среду, использовать нормативно-правовые акты при работе с экологической документацией.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения дисциплины Дисциплина «Ресурсосберегающие биотехнологии» направлена на формирование у студентов профессиональной компетенции: «Планировать и проводить мероприятия по обеспечению техники безопасности на производстве по мониторингу и защите окружающей среды» (ПК-17).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: основные технологические приемы превращения биомассы в энергию; биологические проблемы охраны и восстановления окружающей среды и способы их решения.
Уметь: решать задачи производственного анализа, связанные с созданием и переработкой материалов с использованием моделирования объектов и процессов биотехнологии.
Владеть: методами экспериментальной оценки ущерба от деятельности предприятия; методами выбора рационального способа снижения воздействия на окружающую среду; методами экологического обеспечения производства.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, часов, из них аудиторная работа – 48 ч., самостоятельная работа – 96 ч.
Введение. Цель, предмет и задачи биотехнологии». История развития.
ПЗ Т ТК УО
Биомасса и энергия.Спиртовое брожение. Анализ продуктов примесей в этаноле.
ПЗ Т ТК ПО
Торможение брожения солями.Микробиологическое производство Производство этанола.
Получение биодизельного топлива.
Определение йодного числа и времени
ПЗ Т ТК УО
горения биодизеля.
ПЗ Т ТК УО
Способы производства биогаза.Производство ацетона. Ацетобутиловое Национальные программы получения 10.
ПЗ Т РК ПО
биотоплива.Биологические проблемы охраны и 11.
восстановления окружающей среды.
ПЗ П ТК УО
Плотные, жидкие и газообразные отходы биотехнологических производств.12.
ПЗ Т ТК УО
биотехнологических производств.Перспективы производства водорода.
13.
катализирующих образование водорода из воды. Получение водорода с применением Комбинированные процессы. Повышение эффективности фотосинтетических систем. Биотопливные элементы.
14.
ПЗ Т ТК УО
предприятий.
ПЗ П ТК ПО
Аэробные процессы очистки воды.Понятие о ХПК, БПК. Активный ил.
Аэротеки. Конструкция и принцип
ПЗ Т РК ПО
ПЗ ПК ТК УО
Анаэробные системы очистки стоков.
ПЗ П ТК ПО
Аэробное разложение клетчатки.Трансформация соломы 20.
ПЗ П ТК УО
эффективными микроорганизмами.Биогеотехнология. Технология процесса 21.
выщелачивания металлов из руд.
22.
ПЗ Т ТК ПО
производств. Природа и количество отходов и побочных продуктов.
ПЗ ПК ТК УО
Микробная деградация и конверсия.Микроорганизмы в качестве контроля Примечание:
Условные обозначения:
Виды аудиторной работы: Л – лекция, ПЗ – практическое занятие.
Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, ПК – лекция-пресс-конференция (занятие пресс-конференция), Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме,.
Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль.
Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, КЛ – конспект лекции, Р – реферат, Э – экзамен.
Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Ресурсосберегающие биотехнологии» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения: лекция-визуализация, проблемная лекция, прессконференция, практические занятия профессиональной направленности.
Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 45,8 % аудиторных занятий.
6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного Классификация микроорганизмов.
Методы размножения микроорганизмов.
Строение бактериальной клетки.
Определение биоразнообразия.
Классификация природных ресурсов.
Основные загрязнители окружающей среды.
Влияние токсичных отходов на окружающую среду и человека.
Способы исследования загрязнения окружающей среды.
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Цель, предмет и задачи дисциплины «Ресурсосберегающие биотехнологии».
2. История развития ресурсосберегающих биотехнологий.
3. Микробиологическое производство возобновляемых источников энергии.
4. Производство этанола.
5. Виды брожения. Возбудители брожения.
6. Спиртовое брожение.
7. Производство ацетона.
8. Ацетобутиловое брожение.
1. Современные разработки экологической биотехнологии.
2. Кинетика микробиологических процессов 3. Селекция и создание продуцентов, используемых для получения альтернативных источников энергии.
4. Подбор и требования к продуцентам, используемым в производстве биотоплива.
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Перспективы производства водорода.
2. Варианты модельных систем, катализирующих образование водорода из воды.
3. Получение водорода с применением целых клеток микроорганизмов.
4. Комбинированные процессы при получении водорода.
5. Повышение эффективности фотосинтетических систем.
6. Биотопливные элементы.
7. Получение биодизельного топлива.
8. Способы производства биогаза.
9. Биогеотехнология.
10. Технология процесса выщелачивания металлов из руд.
1. Основные аспекты биопереработки минерального сырья.
2. Экономическое значение биогеотехнологии выщелачивания металлов.
3. Биогеотехнология в повышении нефтеотдачи пластов.
4. Извлечение металлов из промышленных и сточных вод.
Экологическое и экономическое значение.
5. Обогащение руд. Основные принципы, используемые биообъекты.
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Национальные программы получения биотоплива.
2. Биологические проблемы охраны и восстановления окружающей среды.
3. Плотные, жидкие и газообразные отходы биотехнологических производств.
4. Утилизация отходов биотехнологических производств.
5. Аэробные процессы очистки воды.
6. Понятие о ХПК, БПК.
7. Активный ил.
8. Аэротеки. Конструкция и принцип действия.
9. Биотехнологические аспекты переработки отходов пищевых производств.
10. Природа, количество отходов и побочных продуктов пищевых производств.
11. Микробная деградация и конверсия.
12. Микроорганизмы в качестве контроля загрязнения.
1. Сравнительный анализ использования альтернативных источников энергии в разных экономических сообществах 2. Особенности биодеградации ксенобиотиков. Приведите примеры штаммов-продуцентов, участвующих в переработке ксенобиотиков.
3. Особенности биопереработки целлюлозосодержщих отходов.
4. Биоремедиация атмосферы.
5. Биоремедиация почвы.
6. Биоремедиация водной среды.
7. Объекты биотестирования.
8. Биотестирование с помощью высших растений.
9. Биотестирование с использованием простейших.
1. Цель, предмет и задачи дисциплины «Ресурсосберегающие биотехнологии».
2. История развития ресурсосберегающих биотехнологий.
3. Микробиологическое производство возобновляемых источников энергии.
4. Производство этанола.
5. Виды брожения. Возбудители брожения.
6. Спиртовое брожение.
7. Производство ацетона.
8. Ацетобутиловое брожение.
5. Современные разработки экологической биотехнологии.
6. Кинетика микробиологических процессов 7. Селекция и создание продуцентов, используемых для получения альтернативных источников энергии.
8. Подбор и требования к продуцентам, используемым в производстве биотоплива.
9. Перспективы производства водорода.
10. Варианты модельных систем, катализирующих образование водорода из воды.
11. Получение водорода с применением целых клеток микроорганизмов.
12. Комбинированные процессы при получении водорода.
13. Повышение эффективности фотосинтетических систем.
14. Биотопливные элементы.
15. Получение биодизельного топлива.
16. Способы производства биогаза.
17. Биогеотехнология.
18. Технология процесса выщелачивания металлов из руд.
19. Основные аспекты биопереработки минерального сырья.
20. Экономическое значение биогеотехнологии выщелачивания металлов.
21. Биогеотехнология в повышении нефтеотдачи пластов.
22. Извлечение металлов из промышленных и сточных вод.
Экологическое и экономическое значение.
23. Обогащение руд. Основные принципы, используемые биообъекты.
24. Национальные программы получения биотоплива.
25. Биологические проблемы охраны и восстановления окружающей среды.
26. Плотные, жидкие и газообразные отходы биотехнологических производств.
27. Утилизация отходов биотехнологических производств.
28. Аэробные процессы очистки воды.
29. Понятие о ХПК, БПК.
30. Активный ил.
31. Аэротеки. Конструкция и принцип действия.
32. Биотехнологические аспекты переработки отходов пищевых производств.
33. Природа, количество отходов и побочных продуктов пищевых производств.
34. Микробная деградация и конверсия.
35. Микроорганизмы в качестве контроля загрязнения.
36. Сравнительный анализ использования альтернативных источников энергии в разных экономических сообществах 37. Особенности биодеградации ксенобиотиков. Приведите примеры штаммов-продуцентов, участвующих в переработке ксенобиотиков.
38. Особенности биопереработки целлюлозосодержщих отходов.
39. Биоремедиация атмосферы.
40. Биоремедиация почвы.
41. Биоремедиация водной среды.
42. Объекты биотестирования.
43. Биотестирование с помощью высших растений.
44. Биотестирование с использованием простейших.
1. Биотехнологическая очистка окружающей среды.
2. Биодеградация почвы от пестицидов и других ксенобиотиков.
3. Экогеобиотехнология.
4. Получение метаболитов из отходов сельхозпроизводства 5. Биодеградация органических соединений 6. Достижения генной инженерии для развития ресурсосберегающих биотехнологий.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература (библиотека СГАУ) 1. Клунова, С.М. Биотехнология: учебник / С. М. Клунова, Т. А. Егорова, Е. А. Живухина. – М.: Академия, 2010. - 256 с. – ISBN 978-5-7695-6697- 2. Тараторкин, В.М. Ресурсосберегающие технологии в молочном животноводстве и кормопроизводстве: монография / В. М. Тараторкин, Е. Б.
Петров. - М.: Колос, 2009. - 375 с. – ISBN 978-5-10-004075- б) дополнительная литература 1. Биотехнология: свершения и надежды: Пер. с англ. / Под ред. В.Г.
Дебабова. – М.: Мир, 1987. – 411 с.
2. Блинов, В.А. Общая биотехнология. Курс лекций, Ч. 2. / В.А. Блинов.
– Саратов, 2004. – 144 с. – ISBN 5-7011-0436- 3. Блинов, В.А. Получение биодизеля из отходов пищевой промышленности / В.А. Блинов, С.В. Ковалева, Н.А. Лызин // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – 2009. – №4 – С. 91-92.
4. Волова, Т.Г. Биотехнология (монография) / Т.Г. Волова. – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999.
– 252 с. ISBN 5-7692-0204- 5. Гончарова, Е.Н. Основы микробиологии и биотехнологии:
методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 280201 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / Е.Н. Гончарова. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2009. – 28 с.
6. Егорова, Т.А. Основы биотехнологии / Т.А. Егорова, С.М. Клунова, Е.А. Живухина. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 208 с. – ISBN: 5Загоскина, Н.В. Биотехнология: теория и практика / Н.В. Загоскина, Л.В. Назаренко, Е.А. Калашникова, Е.А. Живухина. – М.: Оникс, 2009. – 496 с.
– ISBN 5488021736; ISBN-13(EAN) 8. Колесников, С.И. Экологические основы природопользования/ С.И.
Колесников. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2010. – ISBN 5-91131-134- 9. Сазыкин, Ю.О. Биотехнология: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Ю.О. Сазыкин. – М.: Изд. Центр «Академия», 2008. – 256с. – ISBN 978-5-7695-5506- 10. Шевелуха, В.С. Сельскохозяйственная биотехнология / В.С.
Шевелуха, Е.А. Калашникова, Е.С. Воронин и др. – М.: Высшая школа, 2003. – 469 с. – ISBN 5-06-004264- 11. Журналы: «Биотехнология», «Молекулярная биология», «Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья», «Техника и технология пищевых производств».
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, Агропоиск, полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, поисковые системы Rambler, Yandex, Google:
Альянс стран СНГ «За биобезопасность» (ссылка доступа – http://www.biosafety.ru/) http://www.fptl.ru/biblioteka/biotehnologiya.html) Журнал «Биотехнология» (аннотации статей) (ссылка доступа – http://www.genetika.ru/journal) Направления экологической биотехнологии (ссылка доступа – http://www.bioplaneta.ru/research/ecology/) Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU: журналы раздела тематического рубрикатора «Биотехнология» (ссылка доступа – http://elibrary.ru/rubric_titles.asp?rcode=620000) Оn-line-журнал «Биотехнология. Теория и практика» (ссылка доступа – http://www.biotechlink.org) Словари и энциклопедии (ссылка доступа – http://academic.ru/) Электронная библиотечная система СГАУ (ссылка доступа – http://library.sgau.ru) Электронно-библиотечная система СГАУ: каталог диссертаций и автореферетов; область поиска – биотехнология); ссылка доступа – http://library.sgau.ru/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe) 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения занятия используется следующее материальнотехническое обеспечение: лабораторные приборы и оборудование; компьютер, комплект мультимедийного оборудования.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 240700. Биотехнология.
«