課程名稱 |
生化反應工程學導論 Introduction to Biochemical Reaction Engineering |
開課學期 |
105-1 |
授課對象 |
生物資源暨農學院 生物機電工程學研究所 |
授課教師 |
陳林祈 |
課號 |
BME5700 |
課程識別碼 |
631 U3150 |
班次 |
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學分 |
1 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
選修 |
上課時間 |
星期一2,3,4(9:10~12:10) |
上課地點 |
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備註 |
Intensive courses。密集課程。上課教室:知207,上課週次:第13~18週。 總人數上限:20人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1051BME5700_rxneng |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
生化反應工程學係一門將反應工程學應用在生化領域的學科。課程內容涵蓋化學反應動力學、反應器設計、生化反應知識(包含酵素與細胞反應動力學)與生物反應器設計。傳統應用於食品製藥工業、發酵槽設計等應用領域;其知識基礎亦可應用於任何與時間、空間關聯之物理化學、生物化學反應裝置設計與反應程序分析,甚至應用於城市、生態等大尺度反應時空特徵描述與建模上。因此是一門基礎工程學科。
本密集課程係針對從事生物感測、生物晶片、組織工程、藥物輸送系統、生物能源、食品安全、電化學工程等新興生物工程研究課題之工程背景大學部高年級專題生與研究生所設計之反應工程學入門與基礎課程。本課程將利用六週的時間(每週三小時),藉由原理解析、數學模型推導、數值分析應用、例題計算與測驗,讓修課同學獲得基礎生化反應器設計、反應動力學模式推導、動力學實驗設計、數值軟體應用等理論分析與研究應用能力,並具備延伸學習相關課程(生物程序工程)與自修進階書籍的能力。 |
課程目標 |
在六週密集學習過程中,讓修課同學(尤其是非生化工程背景同學)快速獲得下列能力:
1. 理解與認識化學反應器類型
2. 基礎恆溫反應器數學分析與設計能力
3. 反應動力學分析與計算能力
4. 酵素動力學與細胞動力學於生物反應器之應用能力
5. 生化反應工程研究應用基礎
6. 延伸與進階學習之能力
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課程要求 |
1. 限大三以上學生選修
2. 不可缺席
3. 可同時選修本系物理化學課程或可於第7-12週旁聽物理化學Part II - The Science of Change (反應動力學)強化背景知識
4. 每週需花3-6小時寫作業
5. 修課前須取得教科書(Fogler第四版亦可)
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 備註: by appointment (chenlinchi@ntu.edu.tw / 33665343) |
指定閱讀 |
Fogler (2016) Elements of Chemical Reaction Engineering, 5th ed., Pearson |
參考書目 |
1. Levenspiel (1998) Chemical Reaction Engineering, 3rd ed., Wiley
2. Shuler (2014) Bioprocess Engineering: Basic Concepts, Pearson
3. Atkins and de Paula (2011) Physical Chemistry for the Life Sciences, 2nd ed., Oxford
4. Boyer (2006) Concepts in Biochemistry (3rd ed.), Wiley
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評量方式 (僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第14週 |
12/12 |
反應器設計–轉化率與反應器體積
Design equations for Batch, CSTR, and PFR |
第15週 |
12/19 |
酵素動力學與酵素反應器
M-M kinetics for Batch, CSTR, and PBR |
第16週 |
12/26 |
細胞動力學
Cell growth, Monod eqn and Yield coefficients |
第17週 |
1/02 |
元旦連假
(反應動力學實驗與數據分析自修) |
第18週 |
1/09 |
生物反應器設計分析(Batch/CSTF)與應用(代謝工程) |
第13-1週 |
12/05 |
淺談生化反應工程與生物程序工程自修
(本課程採用104-2生物程序工程PartI教材) |
第13-2週 |
12/05 |
莫爾平衡分析(GMBE)與反應器(Batch, CSTR, PFR, PBR)簡介 / Polymath數值分析應用
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