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2025-09-28
智能生物制造 微专业介绍
学制:1年
简介:随着生物技术与人工智能、智能制造的深度融合,智能生物制造已成为全球科技创新的前沿领域。国家“十四五”规划明确提出推动生物制造产业智能化升级,相关行业对跨学科复合型人才的需求急剧增长。本微专业立足生物技术、智能制造、人工智能的交叉领域,围绕生物智能制造基础和前沿知识、关键共性技术及产品开发开展教学和实践,为我国智能生物制造领域包括生物制药、食品、新材料、新能源等的快速发展培养高层次复合型应用人才。面向面向全校理工科本科生(优先生物工程、化学化工、食品科学与工程、先进制造等相关专业),需修完大一、大二基础课程和部分核心课程,具备化学、生物学或计算机科学基础知识。
《生物产品设计与智能制造实训》 (开课时间:2025年秋季学期,每周六、周日集中实训,上课地点:前湖北院)
生物产品设计与智能制造实训是在完成专业基础理论课程与设计相关的一些理论课程后,为巩固所学的理论知识和取得理论联系实际,从实际的生产情况形成对专业的实践性认识、扩大眼界、增加感性认识而进行的一次实习。课程旨在让学生对发酵生产类型、管理模式、工艺流程、智能设备运行等进行初步了解,初步了解发酵生产企业的设备配置、生产特点与车间布置,理解发酵工程技术对社会和可持续大健康产业的贡献、影响和责任。综合培养学生的工程基础知识、工程调研能力、发酵技术创新意识、经济合理决策方法。通过课程的学习树立与拓展智能生物生产技术的实施与管理的全局视野。
《生物智能合成与设计》 (开课时间:2025年秋季学期,每周六下午8-10节课、上课地点:前湖北院)
课程是食品科学与前沿生物技术、人工智能交叉融合的新兴方向课程。课程系统介绍如何利用合成生物学技术重构生命体(微生物、细胞工厂等),并结合人工智能和机器学习方法,进行食品组分(如蛋白质、脂肪、风味物质、营养素)的智能设计、高效生物合成与精准调控。课程内容涵盖从基因线路设计、代谢途径优化到AI驱动的产物预测与发酵过程控制,旨在培养学生运用多学科交叉手段解决未来食品挑战的创新能力和实践技能。
《生物工程智能设备》 (开课时间:2025年秋季学期,每周六11-12节、上课地点:前湖北院)
课程主要讲授生物工程智能设备设计原理、生物工程智能设备选型及开发的知识,以及解决设计、放大、操作和控制生物反应器等有关生物反应过程中实际问题。
课程旨在让学生初步掌握培养基设备,空气除菌设备、物料输送设备、过虑与分离设备、蒸发与结晶设备等专业智能设备知识;通过各类生物加工工艺过程的学习来实现生物单元操作智能设备的串联运用,初步评价、分析复杂生物工程智能设备问题。综合培养学生的工程智能设备基础知识、工程智能设备设计能力、生物工程智能设备创新能力、经济合理意识。通过课程的学习培养学生全面看待生物工程设智能备的专业视角,启发有益于生物工程智能设备发展的交叉性思维。
《发酵工程》(开课时间:2026年春季学期,具体上课时间根据当学期实际情况确定、上课地点:前湖北院)
课程主要讲授发酵工程原理、发酵工艺及发酵控制点的知识,以及解决设计、放大、操作和控制发酵工艺等有关发酵反应过程中实际问题。课程旨在让学生初步掌握发酵工艺,原料预处理(筛选、除杂、粉碎)、蒸煮、糖化、发酵等专业知识;通过不同原料的发酵过程专业知识的学习来实现发酵单元操作的串联运用,初步掌握分析与解决复杂发酵工程问题。综合培养学生的发酵工程基础知识、工艺设计能力、发酵工艺创新能力、经济合理意识。通过课程的学习培养学生全面看待发酵工程的专业视角,启发有益于生物工程发展的交叉性思维。
《基因与细胞工程》(开课时间:2026年春季学期,具体上课时间根据当学期实际情况确定、上课地点:前湖北院)
基因与细胞工程是现代生命科学与生物技术领域中的核心课程,旨在系统讲授基因及细胞操作的基本原理、主要技术和应用方向。课程内容涵盖基因的分离、克隆与表达调控,基因编辑工具与重组技术,常用载体的构建与应用,以及细胞培养、细胞融合、干细胞及细胞重编程等核心技术。通过理论与实践相结合的教学方式,使学生能够全面理解基因与细胞工程的基本概念、实验原理和操作流程。课程还注重培养学生分析和解决实际问题的能力,提升科研创新意识,并关注相关的伦理和安全问题。通过本课程的学习,学生能够全面理解现代生物技术的核心方法,提升实验与创新能力,为后续相关课程和科研工作打下坚实基础。
《生物反应工程原理》(开课时间:2026年春季学期,具体上课时间根据当学期实际情况确定、上课地点:前湖北院)
课程为智能生物制造及相关专业的主干课程,主要讲授生化反应过程中的基本概念和原理,各类生物反应过程的动力学分析及代谢分析方法;掌握生物反应器的基本概念,生物反应器分析和设计的基本原理和基本方法,并能应用这些原理和方法进行反应器的基本设计和生物反应过程的定性分析,开展操作优化;同时掌握生物反应器操作和控制的基本技能。通过理论学习与案例分析,培养学生综合运用知识解决实际工程问题的能力,为后续课程学习和科研工作打下坚实基础。
《生物信息与人工智能》(开课时间:2026年春季学期,具体上课时间根据当学期实际情况确定、上课地点:前湖北院)
课程旨在培养学生掌握生物信息学与人工智能交叉领域的基础理论与关键技术。课程内容涵盖生物大数据资源利用、基因组学与蛋白质组学数据分析、机器学习与深度学习在生物信息中的应用等核心模块。学生将学习如何利用人工智能方法挖掘生物数据中的潜在规律,支持基因功能预测、药物靶点发现、合成生物学设计等重要研究方向。本课程注重理论与实践相结合,通过案例分析与编程实践,帮助学生掌握常用的生物信息学工具和人工智能算法,提升解决实际生物制造过程中复杂问题的能力。课程还将介绍当前智能生物制造领域的前沿进展与发展趋势,拓宽学生的学术视野与创新思维。