Kursusbeskrivelser for Diplomingeniør i Bioteknologi · PDF fileMundtlig eksamen i...

Kursusbeskrivelser for

Diplomingeniør i Bioteknologi

Center for Engineering, Professionshøjskolen Absalon September 2017

2 / 55 Professionshøjskolen Absalon /Diplomingeniør i Bioteknologi / Kursusbeskrivelser

Indhold

Indhold ........................................................................................................................................... 2

Kurser på 1. semester ...................................................................................................................... 3

Kurser på 2. semester .....................................................................................................................9

Kurser på 3. semester .................................................................................................................... 19

Kurser på 4. semester ................................................................................................................... 26



Kurser på 7. semester .................................................................................................................... 42

Valgkurser .................................................................................................................................... 44


Kurser på 1. semester Projekt 1 Industriel bioteknologi (10 ECTS) Almen og organisk kemi (15 ECTS) Matematik 1 (5 ECTS)


Kursusnavn Projekt 1 Industriel bioteknologi

ECTS 10

Udbyder Center for Engineering, Professionshøjskolen Absalon

Kursusansvarlig Kathrine Bisgaard Christensen

Semesterplacering Efterår (13- + 3-ugers perioden)

Undervisningssprog Dansk

Kursustype Obligatorisk

Forudsætninger Adgangskrav for uddannelsen til diplomingeniør i bioteknologi

Formål Der arbejdes i grupper om en given bioteknologisk produktionsproces. Hvordan ser produktions-flowet ud fra råvare til produkt? Hvilke enhedsoperationer samt kemiske og bioteknologiske pro-cesser indgår? Med udgangspunkt i hele eller dele af produktionsprocessen skal der bl.a. optegnes procesflowdiagrammer, skrives procesbeskrivelser og laves beregninger på enkeltprocesser f.eks. massebalancer. Alt præsenteres og diskuteres i en samlet projektrapport.

Emner/Indhold Industriel bioteknologi

Enheder, processer og procesvariable

Introduktion til kemiske enhedsoperationer

Optegning og anvendelse af produktions- og procesflowdiagrammer

Masse- og stofbalancer

Introduktion til termodynamik

Produktionsprocesser i praksis

Kemisk/biologisk grundlag for udvalgt produktionsproces

Projektarbejde og formidling

Projektarbejde med fokus på samarbejde og projektplan

Teamroller

Litteratursøgning og referencebrug

Introduktion til rapportskrivning og -struktur

Introduktion til digital formidling

Introduktion til mundtlig præsentationsteknik

Læringsmål Den studerende skal opnå evnen til selvstændigt at skaffe sig et overblik over en større biotekno-logisk produktion, herunder kunne opstille og regne på massebalancer for dele af et procesteknisk anlæg. Den studerende skal også kunne beskrive kemi- og bioteknologiske forhold i relation til produktionen samt generelle forhold vedrørende den praktiske produktionsproces.

Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne:

Viden

Forstå og forklare principper for opstilling af simple stationære massebalancer

Forstå og forklare opbygning og funktion af udvalgte kemiske enhedsoperationer

Forstå og forklare procesdiagrammer for en bioteknologisk produktion

Forstår og forklare metoder til projektplanlægning, -organisering og –styring

Færdigheder

Beskrive og regne på simple procestekniske anlæg, herunder kunne identificere basale principper og komponenter

Foretage simple beregninger på udvalgte kemiske enhedsoperationer

Redegøre for og opstille simple massebalancer

Redegøre for kemien/biologien bag en udvalgt bioteknologisk proces

Finde og anvende relevant faglig information fra lærebøger, databaser og lignende.

Redegøre for projektets forløb med fokus på gruppens samarbejde


Kompetencer

Vurdere og perspektivere tekniske og bioteknologiske udfordringer for et givent pro-duktionsanlæg

Samarbejde om et projekt i en gruppe

Gennemføre et projektarbejde under anvendelse af projektarbejdsformens teknikker (projektplanlægning, -organisering og -styring), herunder udforme en samarbejdsaftale, opsætte og vedligeholde projekt- samt tidsplaner og gennemføre projektmøder

Dokumentere et projektarbejde og dets resultater i en skriftlig projektrapport ud fra givne retningslinjer

Fremlægge projektarbejdet og dets resultater mundtligt

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning, projektvejledning og virksomhedsbesøg

Forudsætninger for prøvedeltagelse

Aflevering og godkendelse af tre obligatoriske opgaver i relation til projektet

Aflevering af projektrapport samt individuel skriftlig evaluering af projektarbejdet og –processen

Produktion og aflevering af digital formidling af projekt

Præsentation af digital formidling samt projekt

Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af underviser på kursus.

Eksamen og hjælpe-midler

Symposium, hvor hver gruppe præsenterer deres digitale produktion samt projekt mundtligt. Ef-terfølgende eksamineres individuelt ved spørgsmål fra panel.

Tilladte hjælpemidler: Projektrapport og præsentation. Ingen internetadgang.

I den endelige bedømmelse tæller følgende elementer med:

Projektrapport (40%), digital formidling (10%) samt præstation til symposium (50%).

Censur Ekstern

Bedømmelse 7-trinsskalaen


Kursusnavn Almen og organisk kemi

ECTS 15


Kursusansvarlig Pauli Kofod

Semesterplacering Efterår (13-ugers perioden)




Formål Kursets faglige indhold vil være centreret omkring grundlæggende almen og organisk kemi med speciel fokus på emner af relevans for det bioteknologiske fagområde. Dette inkluderer det peri-odiske system, molbegrebet, navngivning, bindingstyper og syre-base ligevægte. Grundstofferne i P-blokken behandles med et biokemisk perspektiv. De funktionelle grupper i den organiske kemi og stofgrupperne carbohydrater og peptider gennemgås i detalje. Der gives en introduktion til spektroskopi og analytisk kemi.

Emner/Indhold Det kemiske sprog: herunder navngivning, koncentrationsmål/mængdeberegning, af-stemning af kemiske reaktioner

Atomernes elektronstruktur: herunder orbitaler, kvantetal, Aufbauprincippet, Hunds regel, Paulis princip, det periodiske systems opbygning samt egenskaber, ioniserings-energi, elektronaffinitet

Kemisk binding: herunder Lewismodellen, VSEPR-modellen, valensbindingsteorien, hy-bridisering, resonans, elektronegativitet

Kemisk ligevægt: herunder Le Charteliers princip, ligevægtskonstanter, opløseligheds-produkt

Syrers og basers ligevægte: herunder Bjerrumdiagram, pH, buffersystemer, Brøndsted og Lewis definitioner, titrering

Redoxreaktioner

Stofkemi: P-blokken

Carbonatomets bindingsforhold og rumlige struktur

Navngivning efter IUPAC regler

Syntese, reaktivitet og fysiske egenskaber af simple organiske forbindelser, som gen-nemgås efter funktionelle grupper (alkaner, cykloalkaner, alkener, alkyner, alkoholer og phenoler, ethere, aromater, aldehyder, thioler, thioethere, ketoner, carboxylsyrer, syre-derivater, nitriler, estre, amider og aminer)

Carbohydrater

Aminosyrer, peptider og proteiner

Kiralitet

Spektroskopi med henblik på organisk identifikation

Kursets laboratoriedel (svarende til 5 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske prin-cipper gennem praktiske øvelser omfattende grundlæggende kemiske enhedsprocesser (frem-stilling af opløsning efter forskrift, pH-måling, titrering osv.). De studerende får kendskab til syn-tetiske og analytiske metoder inden for den almene og organiske kemi. Forud for laboratorieun-dervisningen vil der være et sikkerhedskursus omfattende:

Indføring i god eksperimentel laboratoriepraksis, som skal forhindre farlige situationer og uheld

Risikovurdering

Brug af sikkerhedsblade

Håndtering af ulykkessituationer

Håndtering af affald og spild

Basal brandbekæmpelse


Læringsmål Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne:

Viden

Redegøre for kemiens grundlæggende love, principper, begreber, navngivning og meto-der inden for kursets emneområder

Beskrive kemiske reaktioner ved afstemte reaktionsligninger

Redegøre for syre-base ligevægte og pH-beregninger

Kende P-blokkens grundlæggende kemi i bioteknologisk perspektiv

Kende de funktionelle grupper i den organiske kemi og deres betydning for reaktivitet, reaktionsmekanismer og biokemien

Færdigheder

Anvende og kombinere definitioner og formler fra kursets emneområder

Analysere kemi skrevet som tekst og omsætte det til kemiske reaktionsskemaer

Udføre beregninger til at løse grundlæggende problemstillinger inden for almen og or-ganisk kemi

Vurdere måleusikkerheder og bruge enheder korrekt

Udføre simple kemiske eksperimenter, herunder simple kemiske analyser med rimelig præcision

Kompetencer

Knytte viden om kemisk binding, syre-base ligevægte og organisk kemi an til biotekno-logi

Redegøre for teori og databehandling i et kemisk eksperiment

Begrunde valg af simple eksperimentelle teknikker

Bruge IT i form af regneark til behandling og afrapportering af egne resultater

Udvise god laboratoriepraksis med vægt på sikkerhed

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning og laboratorieøvelser


Deltagelse i obligatorisk sikkerhedskursus og laboratorieøvelser samt godkendelse af laboratori-erapporter.



To skriftlige test (hhv. 2 og 4 timer) i løbet af semestret i almen og organisk kemi.

Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter og matematik-/regneprogram eller tilsvarende. Ingen in-ternetadgang.

Mundtlig eksamen i almen og organisk kemi. Eksamenstid er 20 min.

Tilladte hjælpemidler: Ingen


Skriftlige test (hhv. 20 og 40 %) samt mundtlig eksamen (40 %).

Censur Intern



Kursusnavn Matematik 1

ECTS 5


Kursusansvarlig Christian Møller Pedersen





Formål Kurset skal sammen med Matematik 2 give de studerende det grundlæggende matematiske og statistiske fundament for studiet til diplomingeniør i bioteknologi. Der er således fokus på mate-matiske teorier og metoder, der kan anvendes i forbindelse med andre kurser på studiet, herunder projektarbejde.

Kurset skal give de studerende en generel forståelse af, hvordan matematiske begreber, teorier og teknikker kan bruges i forbindelse med beskrivelse og analyse af forhold og problemstillinger, der er relevante både for uddannelsen og i ingeniørfaget.

Emner/Indhold Komplekse tal

Lineære ligningssystemer

Matrixligninger

Koblede differentialligninger

Simple matematiske modeller for udvalgte problemstillinger


Viden

Det reeelle og komplekse talrum

Elementære komplekse funktioner

Vektorrum

Matricer

Lineære ligningssystemer

Koblede differentialligninger

Færdigheder

Komplekse tal

Anvende komplekse tal

Løse ligninger i det komplekse talrum

Lineær algebra

Gennemføre grundlæggende operationer på matricer bl.a. addition, subtraktion, multi-plikation og invertering

Løse lineære ligningssystemer vha. matrixmetoder

Beregne determinanter og gennemføre egenværdianalyse for matricer

Løse simple systemer af koblede differentialligninger

Undervisningsform Holdundervisning, podcasts og opgaveregning


Godkendelse af alle skriftlige afleveringer.



Skriftlig eksamen (4 timer).

Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter og matematik-/regneprogram. Ingen internetadgang.


Skriftlige afleveringer (25 % bedømmes internt) samt skriftlig eksamen (75 %).

Censur Ekstern



Kurser på 2. semester Projekt 2 Anvendt mikrobiologi (5 ECTS) Mikrobiologi (10 ECTS) Biokemi (5 ECTS) Fysisk kemi (5 ECTS) Matematik 2 (5 ECTS)


Kursusnavn Projekt 2 Anvendt mikrobiologi

ECTS 5



Semesterplacering Forår (13- + 3-ugers perioden)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i Projekt 1 Industriel bioteknologi

Formål Der arbejdes i grupper med et projekt om anvendt mikrobiologi i industriel sammenhæng f.eks. procesanlæg til produktion af bioenergi eller biologisk rensning. Projektarbejdet udføres i hen-hold til Conceive, Design, Implement, Operate (CDIO) principperne og indeholder en praktisk del, hvor en given projektudfordring skal belyses. Der tages udgangspunkt i industrielle problemstil-linger med f.eks. bioethanolreaktorer, mejeriproduktion, slambehandlings- eller beluftningsan-læg. Alt præsenteres og diskuteres i en samlet projektrapport.

Emner/Indhold Industriel mikrobiologi

Basal kendskab til opbygning af fermentorer og reaktorer

Mikrobiologi ift. fermentering

Biogasreaktorer

Bioethanolanlæg

Biofilm

Fjernelse af miljøfremmede stoffer

Nitrifikation/denitrifikation

Analyse af produktstrømme ift. fermentorer og reaktorer

Projektarbejde, laboratoriefærdigheder og formidling

CDIO-principper og projektfaser

Projektarbejde med fokus på fremdrift, mål, organisering og planlægning

Introduktion til ressourcestyring

Opfølgning på teamroller

Forsøgsdesign, dataopsamling, -dokumentation og -behandling

Rapportskrivning med fokus på eksperimentelt arbejde og resultater

Produktion af projektvideo

Læringsmål Den studerende skal selvstændigt sætte sig ind i en biokemisk produktionsproces f.eks. behand-ling af spildevand og energi- eller mejeriproduktion. Herunder f.eks. beskrive hvilke biokemiske processer der foregår samt forklare hvilke mikroorganismer der indgår.

Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne:

Viden

Forstå og forklare mikrobiologiske principper ift. fermentering

Forstå og forklare opbygning og funktion af fermentorer og reaktorer. Herunder f.eks. biogasreaktorer og bioethanolanlæg

Forstå og forklare opbygning og funktion af biofilm

Forstå og forklare fjernelse af miljøfremmede stoffer

Forstå og forklare principper for nitrifikation/denitrifikation

Forstå og forklare produktstrømme ift. fermentorer og reaktorer

Forstå og forklare principper for forsøgsdesign og databehandling

Færdigheder

Redegøre for udvalgte mikrobiologiske processer, der anvendes industrielt

Opstille og afprøve forskellige reaktorer til produktion af f.eks. biogas eller bioethanol

Analysere og redegøre for produktstrømme ift. fermentorer og reaktorer

Opstille forsøgsdesign til belysning af en given problemstilling og udføre dokumenta-tion af samt analyse på indsamlet data


Kompetencer

Redegøre for og anvende CDIO-principper i projektsammenhæng

Udføre og løbende evaluere en projektplan samt -budget

Arbejde sammen med andre om et praktisk projektforløb

Kommunikere et projekts forløb samt resultater på skrift og video

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning, projektvejledning og virksomhedsbesøg


Aktiv deltagelse i projektarbejdet

Aflevering og godkendelse af skriftlig projektplan og –budget

Præsentation af projektplan- og budget til vejledningsseminar

Aflevering af projektrapport

Produktion og aflevering af projektvideo



Mundtlig eksamen, hvor hver gruppe præsenterer deres projekt. Efterfølgende eksamineres indi-viduelt ved spørgsmål fra vejlederpanel.

Tilladte hjælpemidler: Projektrapport og præsentation. Ingen internetadgang.


Projektrapport (30%), projektvideo (10%) og præsentation til eksamen (60%).

Censur Intern



Kursusnavn Mikrobiologi

ECTS 10



Semesterplacering Forår (13- ugers perioden)



Forudsætninger Adgangskravene for uddannelsen til diplomingeniør i bioteknologi

Formål Formålet med kurset er at give de studerende en grundlæggende forståelse af, hvordan mikroor-ganismer er opbygget, hvordan man identificere dem og tæller dem, samt hvor og hvordan de anvendes i industriel sammenhæng.

Emner/Indhold Mikroorganismers opbygning og funktion, herunder cellestrukturer og organellers funk-tioner i prokaryote og eukaryote celler

Mikroorganismers vækst og næringskrav samt fysiologiske betingelser for vækst

Mikrobiel metabolisme, herunder bl.a. anabolisme, katabolisme, ATP som energidepot, enzymers funktion, respiration, fermentering, glykolyse/pentose fosfat pathway/Entner-Doudoroff pathway, krebs cyklus, elektrontransport, fotosyntese, Calvin-Benson cyklus, og biosyntese

Mikroorganismers rolle inden for industrielle processer, herunder bl.a. mejeriproduk-tion, fermenteringer ift. Saccharomyces cerevisiae og Bacillus subtilis, spildevandsrens-ning, slambehandling og anaerobe reaktorer

Basal mikrobiel genetik hos prokaryoter og eurokaryoter, herunder bl.a. replikation, transskription, translation, kromosomer, plasmider, gen-regulering og mutationer

Taxonomi og phylogeni hos prokaryote og eukaryote organismer med henblik på simpel karakterisering og klassificering

Kursets laboratoriedel (svarende til 4 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske prin-cipper gennem praktiske øvelser omfattende bl.a.

Dyrkningsmedier og metoder koblet til mikrobiel næring og vækst

Måling af mikrobiel vækst f.eks. Koch pladespredning, MPN, tørstof, COD og BOD

Sterilisering og desinficering

Identifikation af bakterievækst ved klassisk diagnostik i relation til medicinalsektoren, fødevarekontrol m.v.

Fermentering indenfor medico- og fødevareindustrien


Viden

Beskrive mikroorganismernes opbygning og funktion herunder: Cellestrukturer og orga-nellers funktioner i prokaryote og eukaryote celler bl.a. flageller, cilier, cellevægge, cyto-plasmamembraner, membrantransport, cytoplasma, ribosomer, nucleus, kromatin, ru og glat endoplasmatisk reticulum, golgi apparatet, vakuoler/vesikler, lysosomer, pe-roxisomer, mitokondrier, kloroplaster, klorofyl og thylakoid membraner

Beskrive vækst og næringskrav af mikroorganismer (auto-, hetero-, kemo- og fototrofe) samt fysiologiske betingelser for vækst

Identificere overordnede principper i mikrobiel metabolisme, herunder bl.a. anabolisme, katabolisme, ATP som energidepot, enzymers funktion, respiration, fermentering, gly-kolyse/pentose fosfat pathway/Entner-Doudoroff pathway, krebs cyklus, elektrontrans-port, fotosyntese, Calvin-Benson cyklus, biosyntese af kulhydrat, fedt, protein og nu-kleotider

Beskrive mikroorganismers rolle indenfor:

Fødevaremikrobiologi f.eks. fermentering, mejeriproduktion og slagterier

Industriel mikrobiologi f.eks. fermenteringer ift. Saccharomyces cerevisiae og Bacillus subtilis

Spildevandsmikrobiologi f.eks. beluftningsanlæg og slambehandling

Mikrobiel økologi f.eks. anaerobe reaktorer og mikrobiomet


Beskrive basal mikrobiel genetik hos prokaryoter og eurokaryoter bl.a. replikation, transskription, translation, kromosomer, plasmider, gen-regulering og mutationer/DNA reparationer/rekombination/konjugering/transposoner

Identificere taxonomi og phylogeni hos prokaryote og eukaryote organismer med hen-blik på simpel karakterisering og klassificering

Beskrive kvalitetssikring af industriprocesser, ift. industriel vækst

Beskrive identificering af bakterier ved klassisk diagnostik

Identificere de mest anvendte metoder til sterilisering og desinficering

Færdigheder

Identificere og anvende metoder koblet til mikrobiel næring og vækst f.eks. valg af dyrk-ningsmedie

Identificere og anvende forskellige metoder til måling af mikrobiel vækst f.eks. Koch pladespredning, MPN, tørstof, COD og BOD

Redegøre for og beregne på mikrobiel vækst ift. lag, log, stationær og døds-faser ud fra simple matematiske modeller

Kompetencer

Kunne relatere kursets faglige viden og metoder til anvendelse inden for kvalitetssikring af industriprocesser

Selvstændigt kunne forklare og udføre identifikation af bakterier ved klassisk diagnostik

Styring af mikrobiel vækst vha. fysiske og kemiske metoder

Anvende, udvælge og vurdere metoder til sterilisering og desinficering

Opsætte, monitorere og evaluere på en udvalgt fermenteringsproces



Deltagelse i laboratorieøvelser samt godkendelse af afleveringsopgaver i forbindelse med disse. Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af underviser på kursus.


Mundtlig eksamen (30 min) baseret på en udvalgt laboratorieøvelse samt et teoretisk emne.

Tilladte hjælpemidler: Rapporter over laboratorieøvelser. Ingen internetadgang.

Censur Intern



Kursusnavn Biokemi

ECTS 5



Semesterplacering Forår (13-ugers perioden)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurset Almen og organisk kemi

Formål De studerende vil opnå en basal indsigt i og forståelse for biokemiens hovedområder og derved gøre dem i stand til at anvende denne viden til at løse bio- og kemiteknologiske problemstillinger.

Emner/Indhold Makromolekyler, membraner og subcellulære strukturer

Cellens makromolekylære organisation: Opbygning af proteiner, polysakkarider, lipider og nukleinsyrer fra små biomolekyler

Makromolekylernes rumlige strukturer og funktioner, herunder enzymers reaktive cen-tre, coenzymer og katalytiske mekanisme, enzymkinetik og overordnet regulering

Cellens stofskifte: Nedbrydning af kulhydrater og energiomsætning ved elektrontrans-port og fosforyleringer. Regulering af metaboliske netværk.

Kursets laboratoriedel (svarende til 1 ECTS) skal illustrere de teoretiske principper gennem prak-tiske øvelser omfattende f.eks. enzymassays og spektroskopiske målemetoder.

Læringsmål Viden

Kende til simpel enzymkinetik

Redegøre for principperne bag metoder til proteinoprensning, strukturbestemmelse, aminosyrebestemmelse og karakterisering af proteiners kemiske og fysisk kemiske egenskaber (herunder immunodetektionsmetoder)

Beskrive hvordan anaboliske og kataboliske reaktionsveje i den centrale metabolisme fører til udnyttelse af kemisk bundet energi og opbygning af makromolekylernes mono-merer

Beskrive enzymtype, coenzym, substrat og produkt for de individuelle reaktioner i hhv. glykolysen, gluconeogenesen og citronsyrecyklus, samt reaktionernes regulering

Beskrive kulhydraters struktur og redegøre for funktionerne af de forskellige makromo-lekylære kulhydrattyper

Redegøre for respirationskædens transport af elektroner fra NADH til oxygen, samt dannelsen og udnyttelsen af protongradienten over cellemembranen (uhæmmet, hæm-met samt afkoblet)

Redegøre for samspillet mellem forskellige reaktionsveje, og med cellens omgivelser

Forstå og forklare opbygningen af DNA og RNA

Færdigheder

Beskrive aminosyrernes struktur samt redegøre for de kemiske og fysisk kemiske prin-cipper bag stabiliseringen af proteiners sekundære, tertiære og kvarternære struktur

Redegøre for de proteinkemiske beskrivelser af substratbinding, katalyse og regulering (aktivering og inhibering) ved hjælp af begreber som specificitet, affinitet, induced fit, allosteri, cooperativitet, kovalent modifikation og reversibilitet

Beskrive strukturen af lipider og redegøre for cellemembranens opbygning

Kompetencer

Kunne udføre, konkludere på og perspektivere mindre eksperimentelle forsøg indenfor kursets faglige emner






Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter og laboratorierapporter samt regne-/matematikpro-gram. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Fysisk kemi

ECTS 5






Forudsætninger Kurserne i Almen og Organisk kemi samt Matematik 1 anbefales

Formål Kurset er en grundlæggende indføring i energetikken i kemiske reaktioner. Der lægges vægt på forhold, som er vigtige for at forstå kemiske enhedsoperationer og kemiske og fysiske analyse-metoder. Kemisk energetik og kinetik behandles ydermere i biokemisk perspektiv.

Emner/Indhold Gasser

Tilstandsligning for ideale og ikke-ideale gasser

Kinetisk gasteori

Væsker og faste stoffer

Væskers egenskaber

Damptryk

Typer af faste stoffer

Fasediagrammer

Krystallinske stoffer

Kemisk termodynamik

Varmekapacitet og mikroskopiske modeller for denne

Reaktionsenergier og sammenhæng med varme

Energi, Entalpi, Entropi, Gibbs fri energi

Sammenhængen mellem forskellige termodynamiske funktioner

Kemisk ligevægt

Sammenhængen mellem Gibbs energi og ligevægtskonstanten

Fysiske ligevægte

Faseligevægte

Opløselighed

Gas-væske ligevægte for blandinger

Colligative egenskaber (kogepunktsforhøjelse, frysepunktssænkning, osmotisk tryk mv.)

Elektrokemi og dets sammenhæng med termodynamikken

Redox reaktioner og standard potentialer

Galvaniske celler

Sammenhæng mellem Gibbs fri energi og cellepotentiale

Nernst ligningen

Elektrolyse

Batterier

Overgangsmetallernes kemi

Ligander og overgangsmetalkomplexer

Overgangsmetalioner i biologiske systemer


Kinetik i kemiske reaktioner

Kemisk kinetik

Temperatur-afhængighed. Arrhenius-ligningen

Reaktionsmekanismer, elementarreaktioner og katalyse

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere og forankre de teoretiske principper gennem praktiske øvelser omfattende bl.a. kalorimetri, elektrokemi, kompleksdannelse og kine-tik.


Viden

Redegøre for termodynamikkens grundlæggende lovmæssigheder inden for kursets emneområder.

Beskrive kemiske reaktioners hastighed, herunder enzymkatalyserede reaktioner

Kende overgangsmetallernes grundlæggende kemi i bioteknologisk perspektiv

Færdigheder

Anvende og kombinere definitioner og formler fra kursets emneområder

Analysere kemi skrevet som tekst og omsætte det til kemiske reaktionsskemaer

Regne på termodynamiske tilstandsfunktioner

Regne på simple og koblede ligevægte omfattende redoxreaktioner, fældningsreaktio-ner, kompleksdannelse og syre-basereaktioner

Regne på Nernst-ligningen

Regne på eksperimentelle hastighedskonstanter og enzymkinetiske parametre

Vurdere måleusikkerheder og bruge enheder korrekt

Udføre simple fysisk-kemiske eksperimenter med god præcision

Kompetencer

Have de nødvendige kvalifikationer i fysisk kemi for at kunne deltage i den videre ud-dannelse til diplomingeniør i bioteknologi

Kunne knytte viden om kemisk ligevægt og elektrokemi an til bioteknologi.

Kunne redegøre for teori og databehandling i et kemisk eksperiment

Kunne begrunde valg af simple eksperimentelle teknikker

Kunne bruge IT i form af regneark til behandling og afrapportering af egne resultater

Vide at udvise god laboratoriepraksis med vægt på sikkerhed






Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, laboratorierapporter samt regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Matematik 2

ECTS 5






Forudsætninger Kurset i Matematik 1 anbefales

Formål Kurset skal sammen med Matematik 1 give de studerende det grundlæggende matematiske og statistiske fundament for studiet til diplomingeniør i bioteknologi. Der er således fokus på mate-matiske og statistiske teorier og metoder, der kan anvendes i forbindelse med andre kurser på studiet, herunder projektarbejde.

Kurset skal give de studerende en generel forståelse af, hvordan statistiske begreber, teorier og teknikker kan bruges i forbindelse med beskrivelse og analyse af forhold og problemstillinger, der er relevante både for uddannelsen og i ingeniørfaget.

Emner/Indhold Definition af funktioner med én eller flere variable

Differentiation af funktioner med én eller flere variable

Integrering af funktioner med én eller flere variable

Simple matematiske modeller for udvalgte problemstillinger

Enkle statistiske beregninger til beskrivelse af eksperimentelle datasæt

Udvalgte statistiske beregningsmetoder til dataanalyse


Viden

Forstå og forklare egenskaber ved funktioner med en eller flere variable

Forstå og forklare anvendelse af integralregning

Forstår og forklare anvendelse af differentialregning

Forstå og forklare brugen af matematiske modeller til beskrivelse af enkle fysiske/kemi-ske systemer

Redegøre for definitioner og anvendelser af hyperbolske funktioner

Forstå og forklare simple beregninger til beskrivelse af datasæt f.eks. beregning af usik-kerhed

Færdigheder

Analyse

Udføre beregninger på funktioner af to variable, herunder bestemmelse af definitions-mængde, billedmængde og partielle afledede samt bestemmelse af approksimerende 2. gradspolynomium

Analysere funktioner af to variable med henblik på at fastlægge totaldifferentiale, eks-tremværdier og saddelpunkter

Analysere funktioner af én variabel for fastlæggelse af Maclaurin- og Taylorrækker for disse

Statistik

Anvende udvalgte kommercielle computerprogrammer til statistiske analyse- og bereg-ningsformål

Anvende statistiske beregninger og vurderinger bl.a. baseret på

o Poissonfordeling

o t-fordeling

o Chi-i-anden-fordeling

o Hypotesetest

o Konfidensintervaller

Vælge og anvende statistiske dataanalysemetoder såsom variansanalyse, regression og korrelationsanalyse

Beregne usikkerheder ved anvendelse af beregningsformler på eksperimentelle målin-ger


Anvende sandsynlighedsbaserede beregninger i forbindelse med beskrivelse af forven-tede mønstre i datamaterialer

Anvende statistiske grundbegreber og metoder bl.a. baseret på normalfordelingen

Modellering

Opstille simple kvantitative modeller ud fra målte data til at estimere modelparametre

Formulere simple beregningsmæssige problemstillinger som kvantitative matematiske modeller

Undervisningsform Holdundervisning, podcasts og opgaveregning









Censur Ekstern



Kurser på 3. semester Molekylærbiologi 1 (10 ECTS) Enzymteknologi (5 ECTS) Kemiske enhedsoperationer (10 ECTS) Teknisk kemi (5 ECTS)


Kursusnavn Molekylærbiologi 1

ECTS 10






Forudsætninger Kompetencer svarende til kurserne Almen og Organisk kemi, Biokemi, Mikrobiologi samt Projekt 1 og 2.

Formål Formålet er at give en indføring i funktion og biosyntese af makromolekyler. I vedligeholdelsen og regulering af genetisk information. Endelig gives der en indføring i udvalgte bioteknologiske metoder. At give den studerende indblik i dyrkning og modificering af forskellige celletyper med henblik på kommercielle fermenteringer- samt molekylærbiologien bag strategiske valg af værts-organisme.

Emner/Indhold Struktur og funktion af nukleinsyrer

Den genetiske kode

Rekombinant DNA teknologi

DNA replikation og repair

Transskription og RNA processering

Proteinsyntese, tRNA, ribosomstruktur og -funktion

Kontrol af genekspression, lac-operon

Bakterie rekombination og virus replikation/infektion

Kromatinstruktur og funktion

Reaktortyper, instrumentering og kontrol

Komplekse biologiske systemer

Kursets laboratoriedel (svarende til 4 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske prin-cipper gennem praktiske øvelser omfattende bl.a. oprensning af DNA fra industrielle organismer f.eks. Bacillus subtilis, PCR og spektroskopiske målemetoder.


Viden

Beskrive nukleinsyrers opbygning og egenskaber

Beskrive hvordan bakterier kan udveksle genetisk materiale og hvordan virus bruger værtscellens systemer til reproduktion

Gøre rede for DNA-topologi og herunder DNA’s antiparallelle struktur

Beskrive DNA-replikationsprocessen for såvel leading som lagging strand samt kromo-somender, herunder de indgående komponenter og mekanismer

Beskrive mekanismer til regulering og styring af genekspression i pro- og eukaryoter

Gøre rede for hvorfor og hvorledes RNA-modificeres posttransskriptionelt, herunder capping, splejsning og polyadenylering, processering af rRNA- og tRNA- og RNA-editing

Beskrive forløbet af initiering, elongering og terminering under proteinsyntese i proka-ryoter og eukaryoter, herunder beskrive de indgående komponenters roller og veksel-virkninger

Beskrive de mest elementære elementer i Mendelsk genetik


Færdigheder

Redegøre for metoder til undersøgelse af nukleinsyrers opbygning og egenskaber (fluo-rescens detektion, måling af UV-absorbans, agarosegelelektroforese), inkl. analyse af data

Beskrive geners og genprodukters opbygning hos vira, prokaryoter og eukaryoter (her-under strukturen af kromatin), samt forklare og anvende den genetiske kode

Gøre rede for anvendelsen af grundlæggende molekylærbiologiske teknikker og fore-tage simple beregninger/analyser relateret hertil (restriktionsanalyse, kloning af DNA i vektorer, DNA-sekventering, PCR-teknik, dirigerede ændringer af DNA, samt konstruk-tion og anvendelse af cDNA- og genomiske biblioteker, herunder de mest benyttede vektortyper og CRISPR/Cas)

Beskrive hvorledes en celles DNA kan beskadiges samt hvorledes de opståede skader kan detekteres og repareres

Gøre rede for proteinsyntese i prokaryoter og eukaryoter, herunder opbygning og funk-tion af tRNA, aminoacylering af tRNA, ribosomets opbygning og funktion, identifikation af læseramme, afkodning af mRNA og dannelse af peptidbindinger

Beskrive udvalgte produktioner og relatere disse til reaktortyper

Redegøre for anvendte rekombinante DNA teknikker i genmodificerede organismer

Redegøre for kontrol af genekspression

Kompetencer

Diskutere og perspektivere promoterregioners involvering i transskription

Karakterisere og klassificere vira samt redegøre for dyrkning af disse

Forklare og perspektivere plasmiders og virale vektorers rolle i cellelinjer

Beskrive anvendelser af komplekse biologiske cellelinjer

Planlægge, udføre og evaluere oprensning af DNA fra industrielle organismer

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning og laboratorieøvelser.




Mundtlig eksamen (30 min) baseret på en udvalgt laboratorieøvelsesrapport samt et teoretisk emne.

Tilladte hjælpemidler: Rapporter over laboratorieøvelser. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Enzymteknologi

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Biokemi og Molekylærbiologi 1 anbefales

Formål Formålet med kurset er at bibringe de studerende en forståelse af vigtige elementer i udvikling af enzymer til brug i den bioteknologiske og kemiteknologiske industri.

Emner/Indhold Klassifikation af enzymer

Enzymkinetik

Indvirkningen af pH, temperatur, ionstyrke, inhibitorer mv på hastigheden af en enzym-katalyseret reaktion

Enzymstabilitet

Enzymer i organisk kemi

Multienzymatiske biotransformationer

Enzymproduktion og –oprensning

Anvendelse af enzymer i opløsning

Anvendelse af immobiliserede enzymer

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal gennem praktiske øvelser forankre forståelsen for enzymkatalyserede procestrin og reaktioner i industriel sammenhæng.


Viden

Beskrive vigtige tekniske anvendelser af industrielle enzymer

Beskrive principperne bag opløselig og immobiliseret brug af enzym i batch reaktioner eller reaktorer og evaluere fordele og ulemper ved de to teknikker

Forklare metoder til udvælgelse af optimale enzymer fra naturen eller via dirigeret evo-lution

Færdigheder

Forklare virkningen af temperatur og pH ændringer på stabilitet og reaktions hastighed for enzymer

Forklare og evaluere forskellige solventers indflydelse på enzymatisk katalyse

Anvende Michaelis-Menten baseret enzymkinetik til beregning af hastighed, substrat-forbrug, produktdannelse og reaktionsgrad

Redegøre for strategierne for en enzymoprensning

Kompetencer

Klassificere et enzym i overensstemmelse med de internationale regler herfor

Beregne enzymkinetiske parametre, Vmax og Km, ud fra eksperimentelle data

Beregne og forklare indflydelsen af enzymatiske inhibitorer på hastighed og udbytte

Analysere og evaluere eksperimentelle enzymkinetiske data fra videnskabelig litteratur

Undervisningsform Holdundervisning og laboratorieøvelser





Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, laboratorierapporter og regne-/matematikprogram. In-gen internetadgang.

Censur Intern



Kursusnavn Kemiske enhedsoperationer

ECTS 10



Semesterplacering Efterår (13- + 3-ugers perioden)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1 og 2 , Fysisk kemi samt Projekt 1 og 2 anbefales

Formål Hensigten med kurset er at give de studerende et tilstrækkeligt fundament til at forstå og løse ingeniørmæssige problemer, der forekommer i den procestekniske industri, som omfatter bl.a. kemisk, biokemisk og farmaceutisk industri samt dele af fødevareindustrien. I kurset vil den stu-derende blive præsenteret for en lang række enhedsoperationer, og der vil blive lagt vægt på for-ståelse for enhedsoperationernes fysisk kemiske grundlag, apparaternes virkemåde og beregnin-ger vedrørende de enkelte enhedsoperationer. Endelig skal den studerende opnå en forståelse af, hvordan de enkelte enhedsoperationer sammensættes til at udgøre komplette procesanlæg.

Emner/Indhold Blandt de enhedsoperationer, der behandles i kurset kan nævnes:

Strømning i rørsystemer, herunder pumper, ventilatorer og kompressorer

Omrøring og blanding

Filtrering og membranprocesser

Sedimentationsprocesser (tyknere, cykloner, centrifuger, fluid bed m.v.)

Varmetransmission, herunder dimensionering af varmevekslere

Inddampning

Stofoverføringsprocesser, herunder destillation, absorption, stripning og ekstraktion

Tørring

Krystallisation

Køling

Kursets praktiske del (svarende til 4 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske prin-cipper gennem praktiske øvelser omfattende udvalgte kemiske enhedsoperationer fra ovenstå-ende emneliste.


Viden

Forklare det fysisk kemiske grundlag for de behandlede enhedsoperationer

Beskrive apparaternes opbygning og virkemåde

Færdigheder

Redegøre for hvordan en kemisk produktionsproces kan nedbrydes i enhedsoperationer

Beregne størrelser, sammensætning, tryk og temperatur af strømme i procesanlæg

Beregne energiudveksling i procesanlæg

Dimensionere procesudstyr for de udvalgte enhedsoperationer (ikke detaljeret dimensi-onering)

Kompetencer

Vurdere, hvordan ændringer i procesbetingelser eller -udstyr påvirker en proces

Arbejde sikkerhedsmæssigt forsvarligt med praktiske kemiske enhedsoperationer efter givne forskrifter

Opsamle og analysere data fra udvalgte kemiske enhedsoperationer

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning og eksperimentelt arbejde.


Deltagelse i praktiske øvelser samt godkendelse af afleveringsopgaver i forbindelse med disse. Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af underviser på kursus.


Mundtlig eksamen (30 min) baseret på en udvalgt praktisk øvelse samt et teoretisk emne.

Tilladte hjælpemidler: Rapporter over praktiske øvelser. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Teknisk kemi

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1 og 2, Fysisk kemi samt Projekt 1 og 2 anbefales

Formål Formålet med kurset er, at den studerende får indsigt i basale begreber og metoder, der anvendes til at beskrive industrielle processer inden for kemi og bioteknologi. Endvidere skal den studerende tilegne sig evnen til at udføre beregninger på masse og energiflow til og fra anlæg og processer.

Emner/Indhold Enheder og symboler i den tekniske kemi

Bestemmelse af frihedsgrader

Beskrivelse af strømme til og fra anlæg og processer

Optegning af flowdiagrammer

Batch- og flowprocesser (kun steady-state)

Opstilling og afstemning af rektionsskemaer samt massebalancer

Henrys og Raoults lov samt tilstandsligninger for gasser (ideelle og ikke-ideelle)

Beregninger på kemitekniske processer, her i blandt:

af udbytte, selektivitet og omsætningsgrad

baseret på den mekaniske energiligninger

af energibalancer for både ikke reaktive og reaktive systemer


Viden

Forstå og forklare strømme til og fra anlæg/processer beskrevet som: Absorber, Centri-fuge, Cyklon, Destillator, Ekstraktor, Filtrering, Fordamper, Kolonne, herunder kromato-grafisk kolonne og ionbytterkolonne, Kondensor, Køling/opvarmning, Krystallisator, Membranfiltrering, Reaktorer, Skrubber, Stripper og Tørring

Beskrive fysiske forhold, herunder ligevægtsforhold, for både enkeltfase og flerfase sy-stemer

Færdigheder

Vurdere, om der for en enkelt proces er tale om en batch- eller en flowproces, idet flow-processer begrænses til kun at omfatte steady-stateprocesser

Omsætte beskrivende tekst af et procesanlæg til et flowdiagram med baggrund i en ge-nerel forståels for og kendskab til strømme til og fra anlæg og processer som angivet under ’Viden’ ovenfor. Herunder entydigt og systematisk kunne angive:

konsistente enheder

indføres logiske symboler på ubekendte

Vurdere, om et system er entydigt bestemt ud fra begrebet frihedsgrader

hvor systemet er en enkelt proces

hvor systemet består af flere processer eller alle processer samlet

hvor stofbalancen ses isoleret

hvor energibalancen inddrages

Redegøre for valg af relevante fysiske/kemiske approksimationer samt argumentere for, hvornår disse kan anvendes

Opskrive relevante afstemte reaktionsskemaer for eventuelle kemiske processer

Opstille logiske stofbalancer, herunder molekylbalancer, atombalancer og under brug af reaktionskoordinaten (extent of reaction)

Opstille ligninger for beskrivelsens eventuelle angivne sammenhænge, herunder

anvende fysiske sammenhænge eksempelvis tilstandsligninger for gasser, Henry's lov og Raoults lov


anvende tilnærmede metoder til bestemmelse af data

anvende grafiske metoder

Beregne manglende data ud fra de opstillede balancer og andre ligninger

Beregne og anvende udbytte, selektivitet og omsætningsgrad som mål for processers effektivitet

Gennemføre beregninger på basis af den mekaniske energiligning

Opstille og beregne på energibalancer for både reaktive og ikke-reaktive systemer

Vurdere rimeligheden i beregnede resultater, herunder

stofmængder/masser og –strømme

molbrøkers størrelse

temperaturers størrelse

energimængder og –strømme

Undervisningsform Holdundervisning og opgaveregning.




Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter og regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kurser på 4. semester Projekt 3 Fermentering (15 ECTS) Analytisk kemi 1 (10 ECTS) Anvendt matematik 1 (5 ECTS)


Kursusnavn Projekt 3 Fermentering

ECTS 15






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 2, Mikrobiologi, Teknisk kemi, Kemiske enhedsoperationer, Matematik 1 og 2 samt Almen og organisk kemi anbefales.

Formål Formålet med kurset er at give den studerende praktisk og teoretisk erfaring med fermenterings-teknologiske problemstillinger, således at den studerende opnår procesforståelse og bliver i stand til at designe, karakterisere, modellere og simulere en fermenteringsproces baseret på kendskab til proceskinetik og mikrobiologi.

Samtidig skal den studerende opnå kompetencer til at arbejde projektorienteret med en pro-blemstilling i relation til industriel fermentering, herunder evner til at styre, designe, udføre og dokumentere projektet. Formidling af projektets indhold og resultater samt perspektivering i for-hold til relevant videnskabelig litteratur. Alt sammen i kontekst af Conceive, Design, Implement, Operate (CDIO) principperne.

Endvidere skal den studerende opnå kendskab til og kunne anvende videnskabsteoretiske meto-der i relation til løsning af projektopgaven. Kurset vil give den studerende indsigt i ingeniørprofes-sionens kultur, virkefelt og samspil med omverden.

Emner/Indhold Fermentering og fermenteringsteknik:

Masse- og energibalancer

Matematisk beskrivelse af fermenteringsprocesser

Massetransport

Mikrobiel kinetik (vækst, substratoptagelse og produktdannelse)

Reaktortyper, instrumentering og kontrol

Simpel modellering og simulering af fermenteringssystemer (batch, fed-batch, kontinu-ert, recirkulering og i serie)

Statistiske metoder til vurdering af fermenteringsprocesserne

Modellering og simulering i f.eks. MatLab

Projektarbejde, laboratoriefærdigheder og formidling:

Projektarbejde med fokus på ledelse og ressourcestyring

Introduktion til interessentanalyse

Teamroller i relation til engagement og motivation

Planlægning og udførelse af eksperimentelle forsøg

Rapportskrivning med fokus på metodebeskrivelse, diskussion og referencer

Opfølgning på mundtlig præsentationsteknik

Videnskabsteori:

Introduktion til grundlæggende videnskabsteori og –metoder

Den naturvidenskabelige metode

God videnskabelig praksis, herunder forsøgsdesign, dokumentation, kildekritik og refe-rencebrug

Ingeniørprofessionen og ingeniørens virkefelt

I den praktiske del af kurset vil forskellige dele af en fermenteringsproces blive sat op og afprøvet, og dataopsamling og beregninger vil danne grundlag for en afstemning mellem teori og praksis. Projektdelen vil også inkludere en praktisk del.



Viden

Beskrive hvordan temperatur, total tryk, oxygen partialtryk og tilstedeværelse af opløst og suspenderet materiale i vækstmedie har effekt på oxygenopløseligheden og oxygen-massetransporthastigheden i en fermentor

Beskrive teknikker til eksperimentel bestemmelse af kLa til steady state og dynamisk oxygentransport samt teknikkernes begrænsninger

Beskrive forskellige reaktordesigns opbygning og de vigtigste kontrolparametre

Forstå og forklare principper for en interessaentanalyse

Forklare og anvende de basale begreber inden for videnskabsteori og -metode

Færdigheder

Udføre massebalanceberegninger ud fra støkiometriske principper for steady state fer-menteringer

Udføre energibalanceberegninger ud fra reaktionsvarmeudvikling for aerob og anae-robe cellekulturer

Opstille og løse simple unsteady state massebalancer for tidsafhængige systempara-metre

Udføre og evaluere beregninger af mikrobiel kinetik

Forudsige resultatet af batch, fed-batch, kontinueret fermenteringssystemer ved simpel modellering og simulering af fermenteringsprocesserne

Anvende statistiske metoder til vurdering af de udførte fermenteringer

Opstille og anvende matematiske modeller til beregning og simulering af relevante ki-netiske parametre (f.eks. udbyttekonstanter, vækst-, substratforbrugs- og produktions-hastighed) ved fitning af data med f.eks. Matlab

Foretage online data opsamling af relevante styringsparametre (f.eks. pH, DO og CO2)

Arbejde problemorienteret i en projektgruppe med en fermenteringsteknologisk pro-blemstilling

Organisere og planlægge ressourcer for et praktisk projektforløb

Reflektere over projektgruppens motivation og engagement i forhold til teamroller

Kompetencer

Designe, planlægge og udføre eksperimentelle forsøg i laboratorieskala til undersøgelse af fermenteringsteknologiske problemstillinger

Udarbejde en teknisk projektrapport, som evaluerer og perspektiverer resultaterne af et praktisk projektforløb

Inddrage videnskabelig litteratur i en tekniske projektrapport samt anvende referencer efter videnskabelig standard

Kunne forklare anvendte metoder og beskrive styrker og svagheder samt sammenligne med andre lærte metoder

Mundtligt fremlægge metoder, resultater, konklusioner og perspektiver for projektet

Redegøre for anvendelse af redskaber til projektledelse og ressourcestyring i gruppen og reflektere over potentialerne i forhold til fremtidigt projektarbejde

Diskutere ingeniørprofessionen og ingeniørens virkefelt i dag og i fremtiden

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning, projektvejledning, laboratorie- og projektarbejde samt virk-somhedsbesøg


Deltagelse i laboratorieøvelser samt godkendelse af afleveringsopgaver i forbindelse med disse

Deltagelse i projektarbejde

Deltagelse i workshop med involverede virksomheder

Aflevering af individuel skriftlig 2-siders præsentation af projektets anvendelse af viden-skabelig teori og metode, herunder begrundelser for metodevalg




Skriftlig prøve (2 timer) i løbet af semestret om fermenteringsteknik og –metode.

Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter og regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang.

Mundtlig eksamen (20 min) med udgangspunkt i projektrapporten.


Tilladte hjælpemidler: Projektrapport. Ingen internetadgang.


Skriftlig prøve (30%), videnskabsteoretisk aflevering (10%), projektrapport (30%) samt mundtlig eksamen (30%).

Censur Ekstern



Kursusnavn Analytisk kemi 1

ECTS 10



Semesterplacering Forår (13- og 3-ugers perioden)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1 og 2, Biokemi samt Almen og Orga-nisk kemi anbefales.

Formål Kurset giver en grundlæggende indføring i kvantitativ kemisk analyse og den statistiske behand-ling af analyseresultater. Kurset vil give den studerende praktisk erfaring med anvendelse af sta-tistik i forbindelse med afrapportering af egne data fra laboratorieforsøg. Kurset vil tillige give den studerende en grundlæggende forståelse for statistisk forsøgsplanlægning og procesoptimering af et produktionsanlæg.

Emner/Indhold Kvantitativ kemisk analyse:

Potentiometri

Spektrofotometri (UV-VIS, IR, NIR og fluorescens)

Atomabsorption og –emission

Kromatografiske principper

Gaskromatografi (GC)

Højtryks væskekromatografi (HPLC)

Elektroforese inkl. kapillarelektroforese

Massespektrometri (MS)

Forsøgsplanlægning og statistik:

Anvendelse af standarder

Metodevalidering

Usikkerhedsberegninger på måleresultater

Forsøgsplanlægning

Statistisk kontrol

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske principper gennem praktiske øvelser omfattende bl.a. spektrofotometri, kromatografi og elek-troforese.


Viden

Redegøre for de kvantitative analysemetoder, som er omfattet af kurset

Redegøre for valg af kvalitetssikringsmetoder

Færdigheder

Anvende standarder

Vurdere interferenser

Bestemme detektionsgrænser

Optimere en analytisk metode med henblik på følsomhed

Kompetencer

Foretage passende prøveforberedelse forud for en analytisk bestemmelse

Planlægge og evaluere en forsøgsserie

Selvstændigt planlægge og gennemføre en kemisk analyse ved en udvalgt metode

Afrapportere og diskutere egne måleresultater inkl. usikkerhedsberegninger

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning og laboratorieøvelser.




Mundtlig eksamen (30 min) baseret på en udvalgt laboratorieøvelse samt et teoretisk emne. Der er forberedelsestid (60 min) inden eksamen.


Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, regne-/matematikprogram, samt rapporter over labo-ratorieøvelser. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Anvendt matematik 1

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1 og 2 Fysisk kemi og Teknisk kemi anbefales.

Formål Computerbaserede beregningsmetoder anvendes i vid udstrækning i forbindelse med ingeni-ørmæssige modelleringer og analyser af komplekse fysiske, kemiske, bioteknologiske og proces-tekniske sammenhænge. For at kunne drage fuld nytte af disse beregningsmetoder er det vigtigt med en detaljeret viden om den teoretiske baggrund. Anvendt matematik 1 sigter mod at gøre de studerende fortrolige med den matematik, der udgør fundamentet for disse avancerede com-puterbaserede beregningsmetoder.

Emner/Indhold Ordinære differentialligninger

Systemer af ordinære differentialligninger

Laplace transformationer

Lineær algebra og egenværdiproblemer


Viden

Forstå og forklare principper for opstilling og løsning af differentialligninger samt syste-mer af disse

Forstå og forklare Laplace transformationer

Forstå og forklare principper for og anvendelse af lineær algebra

Færdigheder

Anvende Newton’s metode til bestemmelse af rødder i funktioner af én variabel

Anvende numerisk integration af funktioner af én variabel vha. trapezregelen og Simp-son’s regel

Omsætte fysiske forhold til en matematisk model i form af en differentialligning og/el-ler et system af differentialligninger

Anvende Laplace transformationer til løsning af differentialligninger

Opstille systemer af differentialligninger på matrice-form

Løse egenværdiproblemer og anvende disse løsninger på problemer fra fysikkens ver-den

Formulere og løse 1. og 2. ordens differentialligninger

Kompetencer

Beherske forskellige løsningsteknikker til forskellige typer af differentialligninger/syste-mer af differentialligninger, såvel analytiske som numeriske

Beherske software som vha. FEM løser partielle differentialligninger

Undervisningsform Holdundervisning, podcasts og opgaveregning.









Censur Ekstern



Kurser på 5. semester Projekt 4 Downstream processing (10 ECTS) Kvalitetssikring og -kontrol (5 ECTS) Praktisk regulering og instrumentering (5 ECTS) Valgkurser (i alt 10 ECTS)


Kursusnavn Projekt 4 Downstream processing

ECTS 10




Undervisningssprog Engelsk


Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3 samt Analytisk Kemi, Enzymtek-nologi, Kemiske enhedsoperationer og Teknisk Kemi.

Formål Kurset gør den studerende i stand til at vælge den rette sekvens af enhedsoperationer til oprens-ning af bioprodukter samt forstå, hvilke egenskaber der er styrende for valg af oprensningsstra-tegi. Den studerende får ligeledes kendskab til analysemetoder, der anvendes ved oprensning, samt indblik i, hvordan produktkrav og –renhed påvirker processen. Den studerende vil således være i stand til at sammensætte og opskalere en oprensningsproces.

I projektdelen arbejdes med en praktisk problemstilling vedrørende oprensning og karakterise-ring af et bioprodukt. Projektet udføres i henhold til Conceive, Design, Implement, Operate (CDIO) principperne med fokus på forsøgsplanlægning, kvalitet og validering, projektstyring samt videnskabelig formidling. Projektets resultater samles i en projektrapport samt en populærviden-skabelig artikel.

Emner/Indhold Downstream processing:

Bioprodukter som f.eks. enzymer, antibiotika, proteiner og organiske syrer

Enhedsoperationer til oprensning, herunder beregninger på disse

Oprensningsteknikker og-strategier, herunder betydning af faktorer som tid, adskil-lelse, kapacitet og udbytte

Søjleprocesser, herunder f.eks. enzym immobilisering og modellering

Membranfiltreringsprocesser

Produktegenskabers betydning for oprensningsstrategi

Karakterisering af udvalgte bioprodukter f.eks. enzymer

Analysemetoder til kvantificering samt bestemmelse af f.eks. renhed og aktivitet

Produktkrav og produktrenhed

Diskussion af givne videnskabelige artiklers oprensningsstrategi, valg af enhedsoperati-oner, analysemetoder samt resultater

Projektarbejde, laboratoriefærdigheder og formidling:

Opfølgning på CDIO-principper og projektfaser

Projektarbejde med fokus på business case udvikling og samarbejde med interessenter

Projektstyringsværktøjer

Operationalisering af projektets resultater, herunder f.eks. opskalering, implemente-ring, produktholdbarhed, symbiosemuligheder, miljøvurdering, arbejdsmiljøforhold, Coorporate Social Responsibility (CSR)

Kvalitet og validering af forsøgsdata

Rapportskrivning med fokus på diskussion og perspektivering

Populærvidenskabelig formidling

Peer-review


Viden

Beskrive oprensningens forskellige faser samt oprensningens dilemma mellem tid, ad-skillelse, kapacitet og udbytte

Forklare egenskaber ved givne bioprodukter, der er styrende for valg af oprensnings-strategi og enhedsoperationer

Beskrive funktion og anvendelsesmuligheder for givne enhedsoperationer til oprens-ning af bioprodukter

Forstå og forklare udarbejdelse og anvendelse af en business case


Færdigheder

Prioritere mellem tid, adskillelse, kapacitet og udbytte i oprensningens forskellige faser samt relatere dette til valg af enhedsoperation

Bruge givne bioprodukters egenskaber til udvælgelse og udarbejdelse af et plausibelt oprensningsdesign

Udvise overblik over analytiske metoders anvendelse og vælge relevante metoder til renheds- og aktivitetsbestemmelse samt kvantificering af bioprodukter

Foretage relevante beregninger på givne enhedsoperationer til oprensning af biopro-dukter

Reflektere over samarbejdsflader for projektet

Kompetencer

Diskutere givne videnskabelige artiklers valg af oprensningsstrategi, enhedsoperationer og analysemetoder samt kommentere på resultater og diskussion

Redegøre for og foretage beregninger på, hvordan ændringer i en enhedsoperation på-virker de andre enhedsoperationer i oprensningen

Anvende et bioprodukts egenskaber til analyse, planlægning, diskussion og evaluering af dets oprensning og karakterisering

Udvælge, sammensætte, diskutere og udføre relevante oprensningsteknikker samt ana-lysemetoder til kvantificering af disse for et udvalgt bioprodukt

Forholde sig kritisk til anvendte metoder og resultater

Udarbejde en populærvidenskabelig artikel efter givne forskrifter

Udføre peer-review af en artikel

Udføre projektarbejde efter CDIO-principperne, herunder kunne lave en udførlig pro-jektplan samt anvende projektstyringsværktøjer

Præsentere og diskutere udvalgte aspekter mht. operationalisering af projektarbejdets resultater

Undervisningsform Holdundervisning, projektvejledning, praktisk eksperimentelt arbejde og virksomhedsbesøg.


Deltagelse i projektarbejdet


Aflevering af populærvidenskabelig artikel omhandlende projektet som helhed

Aflevering af peer-review af en anden projektgruppes artikel

Formidling af projektets relevante perspektiver til aftager



Mundtlig eksamen (20 min) i forbindelse med formidling af projektets perspektiver til aftager.

Tilladte hjælpemidler: Projektrapport samt projektpræsentation. Ingen internetadgang.


Projektrapport (40%), populærvidenskabelig artikel (15%), peer-review (15%) samt mundtlig ek-samen (30%).

Censur Ekstern



Kursusnavn Kvalitetssikring og –kontrol

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3 samt Analytisk Kemi anbefales.

Formål At sætte den studerende i stand til at forstå eller indgå i opbygning/evaluering af kvalitetssikrings-systemer i den bioteknologiske industri, herunder fødevareindustri og bioteknologisk baseret far-maceutisk produktion. Den studerende dokumenterer ved kursets afslutning sine evner i en case-rapport.

Emner/Indhold Certificering og akkreditering herunder internationale og nationale certificerings- og akkrediteringsorganer

Relevant lovgivning i relation til bioteknologisk produktion af farmaceutiske produkter og fødevarer

Krav og anbefalinger for kvalitetssikring ved fremstilling af farmaceutiske produkter (EU krav samt ICH guidelines)

Myndigheders krav til kvalitetssikring i forbindelse med farmaceutiske produkter

Identifikation af risikofaktorer i forbindelse med produktion af farmaceutiske produkter og fødevarer, bl.a. ved anvendelse af HACCP, FMECA, fejltræsanalyse m.v.

Definition af GMP (Good Manufacturing Practice) / PRP (Prerequisite Programs)

Fødevaresikkerhed og- principper samt praktisk opbygning af kvalitetssikringssystem

Kvalificering og validering af processer

Opbygning, implementering og vedligeholdelse af kvalitetsstyringssystemer, herunder ledelsens ansvar, organisatorisk opbygning, dokumentation og auditering af kvalitets-sikringssystemer

Principper for rengøring i bioteknologisk industri

Præsentation af cases fra forskellige bioteknologiske produktionsvirksomheder


Viden

Redegøre for opbygning og drift af kvalitetssikringssystemer i relevante cases inden for bioteknologisk produktion

Forklare begreberne Akkreditering og Certificering samt internationale og nationale ak-krediterings- og certificeringsorganer

Færdigheder

Demonstrere kendskab til udvalgte ISO standarder samt ICH guidelines samt redegøre for hvordan kravene heri kan efterleves i konkrete cases

Redegøre for myndighedsforhold i relation til farmaceutisk produktion og relatere krav i lovgivning, standarder, guidelines m.v. til produktion af farmaceutiske produkter be-skrevet i konkrete cases

Redegøre for myndighedsforhold i relation til produktion af fødevarer og relatere krav i lovgivning, standarder, guidelines m.v. til fødevareproduktion beskrevet i konkrete ca-ses

Gøre rede for relevante GMP procedurer i relation til konkrete cases inden for farmaceu-tisk produktion og fødevareproduktion

Kompetencer

Gennemføre risikoanalyse på konkrete cases inden for farmaceutisk produktion og fø-devareproduktion ved anvendelse a HACCP, FMECA, fejltræsanalyse eller tilsvarende metoder

Opstille plan for opbygning, implementering og vedligeholdelse af kvalitetsstyringssy-stemer, herunder også redegøre for ledelsens ansvar og organisatorisk opbygning

Undervisningsform Holdundervisning og gruppearbejde samt virksomhedsbesøg og case-præsentationer af stude-rende.



Deltagelse i virksomhedsbesøg

Aflevering af individuel case-rapport



Mundtlig eksamen (20 min) på baggrund af case-rapport.

Tilladte hjælpemidler: Case-rapport. Ingen internetadgang.

Censur Intern



Kursusnavn Praktisk regulering og instrumentering

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3 samt Teknisk Kemi og Kemiske enhedsoperationer.

Formål Der findes stort set ikke en produktion der ikke overvåges, styres og reguleres. Målet er at sikre optimal drift og optimal profit – og gerne samtidig. Kurset vil give basiskundskaber i dataopsam-ling, databehandling, gængse reguleringsteknikker og anvendelse af simulering. I kurset indgår praktiske øvelser, hvor simpel regulering og instrumentering vil blive implementeret.

Emner/Indhold Gennemgang af relevant teori og udvalgt basisviden (f.eks. det binære talsystem og ele-mentær el-lære)

Opstilling af ordinære differentialligninger og introduktion til transferfunktioner

Opstilling af blokdiagrammer

Reguleringsteknikker (FF & FB, PID/On-Off)

Simplificering af komplicerede systemer

Dataopsamling samt –behandling i Excel. Herunder brug af solver-funktion og numerisk integration.

Konstruktion af brugerinterface der forenkler håndtering af data

Styrring af udstyr via Excel

Styrring af pumper (Flertrins regulering, Puls Wide Modulering)

Brug af Matlab/Simulink og grundlæggende Toolbox funktioner

Stabilitetsanalyse

Opbygning af regulerings-sløjfer i f.eks. Excel

Responstest

Kunne forklare trends og sammenligne systemer ud fra opsamlet data

Temperaturregulering (On-Off-regulering, P-regulering)

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske principper gennem praktiske øvelser omfattende bl.a. udvalgte reguleringsteknikker, dataop-samling samt -behandling i f.eks. Excel.


Viden

Forstå og forklare principperne for opstilling af blokdiagrammer

Forstår og forklare principperne for udvalgte reguleringsteknikker (FF & FB, PIC/On-Off)

Forstår og forklare opbygning og anvendelse af reguleringssløjfer

Færdigheder

Opstille en massebalance for et simplificeret system, og redegøre for eventuelle anta-gelser

Inkludere øvrige balancer for f.eks. energi og reaktionskinetik i en model af systemet

Opstille de nødvendige differentialligninger (ordinære 1. ordens differentialligninger) for at kunne simulere systemets dynamik

Overføre differentialligningerne til et simuleringsværktøj

Anvende et simuleringsværktøj til at forudsige et systems respons ved påvirkning

Specificere de relevante reguleringskonstanter for et simpelt regulerings-system (PID og On-Off)

Opsamle data f.eks. til et regneark

Bestemme systemparametre vha. regression

Anvende simple former for styring og regulering i praksis

Kunne simplificere problemstillinger så systemdrift forenkles


Redegøre for specifikationer til udstyr der skal indgå i en reguleringssløjfe

Kompetencer

Afgøre om en proces er i styring eller ej

Vurdere kvaliteten af data i forbindelse med analyse

Kunne udvælge og argumentere for valg af model til databeskrivelse

Kunne forklare trends og sammenligne systemer ud fra opsamlet data

Undervisningsform Holdundervisning, opgaveregning og eksperimentelt arbejde.





Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, laboratorierapporter samt regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang

Censur Ekstern



Kurser på 6. semester Ingeniørpraktik (30 ECTS)


Kursusnavn Ingeniørpraktik

ECTS 30



Semesterplacering Forår (20 uger)



Forudsætninger Alle obligatoriske kurser på uddannelsens første fire semestre skal være bestået inden praktikken kan påbegyndes.

Formål Formålet med ingeniørpraktikken er, at den studerende i forbindelse med udførelse af opgaver af ingeniørmæssig karakter i en privat eller offentlig virksomhed:

Får indblik i, hvordan ingeniørmæssige opgaver løses i praksis og herunder får indtryk af, hvordan den indlærte teori finder anvendelse ved løsning af sådanne opgaver

Erhverver gode arbejdsvaner, gode samarbejdsevner og sans for helheder

Bliver motiveret til at indtage en ingeniørmæssig holdning til fag og projektarbejde i den efterfølgende del af studiet

Får indblik i en organisations opbygning, samt hvordan der arbejdes med sikkerhed og arbejdsmiljø

Emner/Indhold Praktiske ingeniørfaglige opgaver

Læringsmål Efter ingeniørpraktikken forventes den studerende at kunne:

Viden

Forklare ingeniørfaget

Forstå en virksomheds organisatoriske, økonomiske, sociale og arbejdsmæssige forhold

Færdigheder

Reflektere over og omsætte den indlærte teori i forhold til, hvordan ingeniørmæssige opgaver løses i praksis

Skabe overblik mht. arbejdsopgaver, projekter og mål for egen læring i en skriftlig rap-port

Kompetencer

Begå sig på en ingeniørfaglig arbejdsplads i forhold til samarbejde med forskellige fag-grupper, kommunikation, regler og administration

Udføre professionens almindeligt forekommende ingeniøropgaver med fokus på samar-bejde og helheder

Deltage aktivt og fagligt i løsning af ingeniørfaglige projektopgaver

Vurdere eget læringsbehov for den resterende studieperiode

Undervisningsform Praktisk


Aflevering af og godkendelse af praktikplan

Afholdelse af praktikmøde

Fremmøde på praktiksted til opfyldelse af mødepligten

Aflevering af praktikrapport

Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af praktikkoordinator og praktikvirksomhed


Praktikken godkendes på baggrund af flg.:

Praktikvirksomhedens evaluering af praktikantens praktikforløb; herunder om prakti-kanten har opfyldt mødepligten

Praktikrapporten

Censur Intern

Bedømmelse Bestået/ikke-bestået


Kurser på 7. semester Bachelorprojekt (20 ECTS) Valgkurser (i alt 10 ECTS)


Kursusnavn Bachelorprojekt

ECTS 20






Forudsætninger Kurser svarende til 180 ECTS inkl. alle obligatoriske fag skal være bestået inden bachelorprojektet kan påbegyndes. Kurser svarende til 190 ECTS skal være bestået inden den studerende kan til-meldes til bachelorprøven.

Formål Ingeniøruddannelsen afsluttes med et bachelorprojekt, som skal dokumentere den studerendes evne til at anvende ingeniørmæssige teorier og metoder inden for et fagligt afgrænset emne.

Emner/Indhold Projektarbejde som omhandler en selvstændig eksperimentel, empirisk og/eller teoretisk be-handling af en praktisk problemstilling med ingeniørfaglig, bioteknologisk indhold. Dette kan ske i samarbejde med en relevant virksomhed eller som en del af et udviklingsprojekt. Projektarbejdet kan udføres af en gruppe på højst 2 studerende.

Læringsmål Den studerende forventes efter at have gennemført bachelorprojektet at kunne:

Færdigheder

Udføre ingeniørmæssigt rutinearbejde inden for fagområdet

Kommunikere resultater af et projekt skriftligt til fagfolk såvel som andre målgrupper f.eks. kunder

Præsentere resultater af et projekt mundtligt og skriftligt

Kompetencer

Styre og udføre et længere projektforløb mht. ressourcer og tid

Inddrage relevante videnskabelige metoder samt faglitteratur i løsning af en kompleks problemstilling

Afgrænse og finde løsningsmodeller til en ingeniørfaglig udfordring

Integrere f.eks. sociale, økonomiske, proces-, miljø- og arbejdsmiljømæssige konse-kvenser i en løsningsmodel

Forholde sig kritisk og reflekterende til bachelorprojektets metoder og resultater

Kunne formidle projektets faser og resultater i en videnskabelig rapport, der bl.a. har et koncist abstract, en udførlig diskussion og perspektivering samt gør korrekt bug af refe-rencer

Undervisningsform Projektvejledning


Deltagelse i obligatoriske vejledningssessioner


Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af bachelorprojektvejleder.


Individuel mundtlig eksamen (1 time), herunder en mundtlig præsentation af projektet som hel-hed samt eksamination.

Tilladte hjælpemidler: Projektrapport samt præsentation.

Den endelige bedømmelse er en helhedsvurdering af projektrapporten samt præstationen ved den mundtlige eksamen.

Censur Ekstern



Valgkurser Anvendt matematik 2 (5 ECTS) Reaktorteknik (5 ECTS) Produktions- og virksomhedsledelse (5 ECTS) Industriel symbiose (5 ECTS) Bioenergiproduktion (5 ECTS) Analytisk kemi 2 (5 ECTS) Molekylærbiologi 2 (5 ECTS)


Kursusnavn Anvendt matematik 2

ECTS 5





Kursustype Valgkursus

Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1 og 2 samt Anvendt matematik 1, Teknisk kemi og Kemiske enhedsoperationer anbefales.

Formål Computerbaserede beregningsmetoder anvendes i vid udstrækning i forbindelse med ingeni-ørmæssige modelleringer og analyser af komplekse fysiske, kemiske, bioteknologiske og proces-tekniske sammenhænge. For at kunne drage fuld nytte af disse beregningsmetoder er det vigtigt med en detaljeret viden om den teoretiske baggrund. Anvendt matematik 2 sigter mod at gøre de studerende fortrolige med den matematik, der udgør fundamentet for disse avancerede com-puterbaserede beregningsmetoder.

Emner/Indhold Vektoranalyse

Fourier serier, integraler og transformationer

Partielle differentialligninger

En-og todimensionale bølgeligninger

Varmeligninger

Navier-Stokes ligning


Viden

Forstå og forklare principperne bag vektoranalyse

Forstå og forklare Fourier serier, integraler og transformationer

Forstå og forklare principper for og anvendelse af partielle differentialligninger

Færdigheder

Anvende vektorfunktioner til beskrivelse af mekaniske systemers bevægelser

Anvende transformationer mellem dobbeltintegraler og kurveintegraler

Anvende transformationer mellem volumenintegraler og overfladeintegraler

Anvende Fourier-serier til løsning af partielle differentialligninger

Kompetencer

Omsætte fysiske forhold til en matematisk model i form af en partiel differentialligning

Beherske forskellige løsningsteknikker til forskellige typer af partielle differentiallignin-ger, såvel analytiske som numeriske

Beherske software som vha. FEM løser partielle differentialligninger

Undervisningsform Holdundervisning, podcasts og opgaveregning.









Censur Ekstern



Kursusnavn Reaktorteknik

ECTS 5



Semesterplacering Efterår (13-ugers)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Fysisk kemi, Teknisk kemi, Kemiske enhedsope-rationer samt Matematik 1 og 2.

Formål Procesindustrien omfatter bl.a. kemisk, biokemisk og farmaceutisk industri samt dele af fødeva-reindustrien. De processer, der gennemføres i industrien, er sammensatte af en række delproces-ser. Delprocesserne kan opdeles i enhedsoperationer (fysiske processer) og processer der involve-rer kemiske reaktioner. Det er kursets formål at give den studerende et grundlæggende kendskab til reaktionsteknikken, så han eller hun kan deltage i design, drift og optimering af kemiske og biokemiske reaktorer.

Emner/Indhold Opbygning og anvendelse af reaktorsystemer

Ideale reaktormodeller, herunder:

Plug-flow

Continuous-stirred tank reactors (CSTRs)

Ideal omrørt batch reaktor

Ideal fed batch

Fødestrømme

Reaktionskinetik

Reaktormodeller

Reaktionsprodukter

Matematiske modeller for ideale reaktorer

Beregninger på modeller for ideale reaktorer

Faktorer, der kan påvirke processen, herunder procesbetingelser og -udstyr


Viden

Redegøre for hvordan reaktorsystemer kan opbygges, og hvordan de indgår i produkti-onsprocesser

Redegøre for ideale reaktormodeller (plug-flow, CSTR, ideal omrørt batch reaktor og ideal fed batch)

Forklare samspillet mellem fødestrøm, reaktionskinetik, reaktormodel og reaktionspro-dukt

Færdigheder

Opstille matematiske modeller for ideale reaktorer og fortage relevante beregninger på baggrund af disse modeller

Kompetencer

Vurdere, hvordan ændringer i procesbetingelserne eller procesudstyret vil påvirke pro-cessen

Undervisningsform Holdundervisning og opgaveregning




Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter samt regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Produktions- og virksomhedsledelse

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til 1.- 4. semester af uddannelsen til diplomingeniør i bioteknologi.

Formål Kurset beskæftiger sig med opbygning af systemer og processer for planlægning, styring og le-delse af virksomheders produktion. Kurset vil give den studerende en grundlæggende forståelse for drift af et produktionsanlæg i forhold til betjening og servicering, og den indflydelse driften har på produktets pris og dermed konkurrencedygtighed.

Emner/Indhold Kurset omhandler de praktiske aspekter, der er forbundet med specifikke valg af enhedsoperati-oner i forbindelse med en given produktion. Der arbejdes med:

Ledelse

Sikkerhed

Styringsstrategi

Vedligehold

Arbejdsplanlægning

Økonomi på et overordnet niveau

Lean produktion


Viden

Redegøre for organisering, drift og udvikling af proces, produktion, ressourcer og kapa-citet

Redegøre for planlægningsprocesser fra styrings- til driftsniveau

Redegøre for ledelsesmæssige discipliner i forbindelse med drift og udvikling af produk-tionsprocesser

Færdigheder

Udarbejde en forretningsplan for en produktionsproces, som medtænker arbejdsmiljø og sikkerhedsmæssige forhold

Udarbejde en strategi for kontrol af materiale flow, personale og økonomi

Kompetencer

Opstille forretningsplan og diskutere denne i forhold til driftsbudgetter og cash flow

Undervisningsform Holdundervisning og gruppearbejde.


Deltagelse i gruppearbejde

Aflevering af forretningsplan



Mundtlig individuel eksamen (20 min.) på baggrund af forretningsplan udarbejdet i gruppe.

Tilladte hjælpemidler: Forretningsplan. Ingen internetadgang.

Endelig bedømmelse er en helhedsvurdering af den skriftlige forretningsplan og præstationen til den mundtlige eksamen.

Censur Ekstern



Kursusnavn Industriel symbiose

ECTS 5


Kursusansvarlig Trine Susanne Jensen




Forudsætninger Kompetencer svarende til 1.- 4. semester af uddannelsen til diplomingeniør i bioteknologi. Kurset Produktions- og virksomhedsledelse skal være bestået.

Formål En industriel symbiose er et markedsbaseret samarbejde mellem virksomheder om at udnytte bi-produkter/affald fra én virksomhed som input i en anden virksomheds produktion. I en symbiose køber og sælger offentlige/private virksomheder affald/biprodukter. Virksomhederne i en symbi-ose har typisk økonomiske, miljømæssige og/eller udviklingsmæssig fordele ved at indgå i symbi-osen.

Formålet med kurset er at få viden om funktionelle industrielle symbioser og tilknyttede begreber samt kompetence til at vurdere en virksomheds muligheder for at indgå i en industriel symbiose ud fra en analyse baseret på parametre knyttet til økonomi, miljø og udviklingspotentialer.

Emner/Indhold Der arbejdes med eksemplariske cases på industriel symbiose. I forbindelse med casene arbejdes der med industriel symbiose i et bærdygtighedsperspektiv set ud fra de tre bundlinjer: Økonomi, miljø og social.

Konkret arbejdes der i kurset med nedenstående:

Cirkulær økonomi

Bæredygtighed og de tre bundlinjer (økonomi, miljø, sociologiske forhold)

Symbiose-processen

Gennemgang af cases

Praktisk symbiose (besøg på relevante virksomheder)


Viden

Forklare og diskutere centrale begreber for industriel symbiose

Forklare hvordan der kan udvikles et samarbejde mellem forskellige aktører om materi-

elle og energimæssige ressourcer

Forklare og diskutere økonomiske, miljømæssige og sociale tilgange til at udvikle indu-

strielle symbiose-strategier

Færdigheder

Afdække og kortlægge industrielle symbiose relationer mellem de eksisterende aktører i et industriområde

Vurdere miljøbelastningen fra en virksomheds materiale- og energistrømme

Demonstrere forståelse af de miljømæssige, tekniske, organisatoriske, økonomiske og socioøkonomiske faktorer, der ligger bag en industriel symbiose

Kompetencer

Præsentere og diskutere fordele og udfordringer ved udvikling af industrielle symbioser

Vurdere og perspektivere fordelene ved industriel symbiose i det lokale eller regionale erhvervsliv ud fra teknologiske, økonomiske, miljømæssige og sociologiske vinkler

Undervisningsform Holdundervisning, gruppearbejde og virksomhedsbesøg.

Efter teoretisk forløb vælger de studerende i grupper en produktionsproces i en virksomhed. De besøger produktionen og beskriver herudfra mulighederne og perspektiverne for en industriel symbiose.


Deltagelse i gruppearbejde

Deltagelse i virksomhedsbesøg

Aflevering af kursusrapport

Præsentation af gruppeprojekt til symposium

Opponentindlæg til symposium




Aktiv deltagelse i fælles symposium, hvor hver gruppe præsenterer deres projekt mundtligt og er opponent på en anden gruppe.

Tilladte hjælpemidler: Kursusrapport og præsentation.


Projektrapport (50%), præstation til symposium (50%).

Censur Intern

Bedømmelse Bestået/ikke-bestået


Kursusnavn Bioenergiproduktion

ECTS 5



Semesterplacering Efterår (13 + 3-ugers perioden)



Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3, Almen og organisk kemi, Mikro-

biologi, Biokemi, Kemiske enhedsoperationer, Teknisk kemi og Analytisk kemi anbefales.

Formål Formålet med kurset er at give den studerende viden om eksisterende og kommende teknologier

til omdannelse af biomasse til biogas, biodiesel og bioethanol. Den studerende skal have kend-

skab til forskellige former for biomasse, deres kemiske sammensætning, og hvordan de skal for-

behandles inden omsætning.

I kurset vil der være fokus på opbygning og drift af bioenergianlæg. Målet er, at den studerende

skal kunne vurdere en given bioenergiproduktion og aflevere en rapport, hvor anlægget beskrives

og vurderes i forhold til bl.a. tekniske specifikationer, økonomiske og sumfundmæssige forhold.

Projektrapporten udarbejdes i grupper.

Emner/Indhold Principper for biokemisk fremstilling af energi fra biomasse.

Anvendelse af fedtstoffer, kulhydrater, f.eks. glukose og andre simple sukkerstoffer samt højmolekylære stoffer, som lignin og hæmicellulose ift. bioenergiproduktion

Forbehandling af kompleks biomasse

Metaboliske synteseveje involveret i produktion/dannelse af bioethanol/biogas

Mikrobiologiske organismer og konsortier af organismer involveret i dannelsen af bio-gas og bioethanol

Biogasprocessens tre trin: Hydrolyse, syredannelse og metan-dannelse.

Bioethanol fermenteringen

Vækstforhold i bioenergianlæg, herunder pH, temperatur, tørstofindhold, fødeha-stighed, opløst ilt m.v.

Inhibitorer i bioenergiproduktion

Opbygning af biogas- og bioethanolanlæg, herunder fortank, dekantercentrifuge, efter-lagertank, fermentorer, destillationsanlæg m.v.

Brug af forskellige reaktortyper f.eks. Continuously Stirred Tank Reactor (CSTR) og Up-flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)


Viden

Forstå og forklare biokemisk fremstilling af energi fra biomasse

Beskrive de mest almindelige fedtstoffer og kulhydrater samt højmolekylære stoffer som f.eks. lignin, der kan anvendes i bioenergiproduktion

Forstå og forklare de mest anvendte metaboliske synteseveje involveret i produk-tion/dannelse af bioethanol og biogas

Redegøre for biogasprocessens tre trin: Hydrolyse, syredannelse og metan-dannelse

Beskrive vækstforhold i bioenergianlæg som pH, temperatur, tørstof, fødehastighed og opløst ilt

Forstå og forklare egenskaber for inhibitorer i bioenergiproduktion

Redegøre for opbygning og drift af bioenergianlæg samt funktion af de enkelte pro-cestrin

Forstår og forklare opbygning og funktion af forskellige reaktortyper f.eks. CSTR og UASB

Færdigheder

Forudsige resultatet af en driftsændring i en bioenergiproduktion f.eks. i vækstforhold,

som pH, fødevalg, temperatur m.v.

Analysere hvad valg af mikrobiel flora kan betyde for drift af et bioenergianlæg

Foretage dataopsamling på relevante styringsparameter ift. drift af anlæg

Inddrage videnskabelig litteratur ift. drift af bioenergianlæg

Kompetencer

Vurdere egnethed af biogas/bioethanolanlæg til produktion


På et basalt niveau kunne designe og planlægge et bioenergianlæg

Inddrage videnskabelig litteratur ift. planlægning og design af bioenergianlæg

Kunne vurdere de økonomiske og samfundsmæssige forhold mht. bioenergiproduk-

tion

Kunne vurdere fordele og ulemper ved valg af forskellige type af teknologi til en bio-

energiproces

Undervisningsform Holdundervisning, projektvejledning, projektarbejde i grupper og virksomhedsbesøg


Aktiv deltagelse i virksomhedsbesøg

Aktiv deltagelse i projektarbejde



Mundlig eksamen (20 min) med udgangspunkt i projektrapporten.

Tilladte hjælpemidler: Projektrapporten.

Censur Intern



Kursusnavn Analytisk kemi 2

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Fysisk kemi og Analytisk Kemi 1 anbefales.

Formål Kurset giver en praktisk indføring i GC og HPLC, herunder instrumentering, valg af kolonne, eluent etc. Der gives tillige en indføring i brugen af IR, NIR og NMR spektroskopi i kvantitativ ke-misk analyse.

Emner/Indhold Gaskromatografi (GC)

Kolonner

Bæregas

Detektion

Højtryks væskekromatografi (HPLC)

Stationære og mobile faser

Normal og omvendt fase HPLC

Chiral HPLC

Ionbytnings HPLC

Detektion

Infrarød og nærinfrarød spektroskopi

Molekylære vibrationer

Det infrarøde spektralområde

Kvantitativ NIR

Kernemagnetisk resonansspektroskopi (NMR)

Kernespin

Kemisk skift

Hyperfin kobling

Kvantitativ NMR

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske

principper gennem praktiske øvelser.


Viden

Redegøre for principperne i kromatografiske separationsmetoder for de i kurset be-handlede teknikker

Redegøre for principperne i detektionsmetoder

Redegøre for princippet i kernemagnetisk resonans.

Redegøre for princippet i IR-spektroskopi

Færdigheder

Redegøre for indflydelsen af pH, polaritet og ionstyrke på de enkelte analytiske meto-der

Anvende spektroskopiske data til kvantitative bestemmelser

Kompetencer

Vurdere de i kurset behandlede analysemetoder i forhold til selektivitet og sensitivitet

Præsentere og vurdere resultaterne af en kemisk analyse



Aktiv deltagelse i laboratorieøvelser samt godkendelse af afleveringsopgaver i forbindelse med disse.





Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, laboratorierapporter samt regne-matematikprogram. Ingen internetadgang.

Censur Ekstern



Kursusnavn Molekylærbiologi 2

ECTS 5






Forudsætninger Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Molekylærbiologi 1 og Enzymteknologi

Formål Formålet er at give en indføring i funktion af molekylærbiologiske metoder til modificering og analyse af udvalgte organismer med forskellige metoder. Den studerende får dermed et indblik i de molekylærbiologiske baggrunde for disse metoder og analysers funktion.

At give den studerende en indføring i krav til laboratorier, instrumenter, reagenser, produktions-metoder og -materialer.

Emner/Indhold Bioinformatik, dataanalyse og statistik

qPCR, ddPCR og genekspression

NGS DNA sekvensering

Protein evolution

Syntetisk biologi

Metabolic engineering

CRISPR/Cas9

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere enkelte basale teknikker i genetic engineering og molekylærbiologisk analyse.


Viden

Beskrive de fysiske og kemiske baggrunde for de instrumenter der bruges i DNA/RNA analyse

Færdigheder

Skal kunne benytte grundlæggende molekylærbiologiske metoder til genetic enginee-ring

Skal kunne redegøre for de vigtigste typer af genetic engineering og foreslå den bedst egnede for et givet projekt

Kunne redegøre for valg af produktionsorganisme og celletyper

Skal kunne redegøre for metoder til undersøgelse af genekspression

Kunne redegøre for valget af relevante biomarkører

Kompetencer

Diskutere og reflektere over udvalgte teknikker til genetic engineering

Planlægge, udføre og evaluere molekylærbiologiske analyser

Selvstændigt kunne styre tids- og ressourceforbrug på baggrund af et budget



Aktiv deltagelse i laboratorieøvelser

Aktiv deltagelse i udarbejdelse af projektposter

Aktiv deltagelse i gruppepræsentation af poster


Mundtlig eksamen (20 min) med udgangspunkt i projektposter.

Tilladte hjælpemidler: Projektposter. Ingen internetadgang.


Samlet bedømmelse af projektposter og gruppepræsentation (50%) og mundtlig eksamen (50%).

Censur Intern


.

55 / 55

Kontakt Diplomingeniør i Bioteknologi Center for Engineering [email protected]

Klik her og følg os på Facebook

Klik her og følg os på Instagram

Klik her og følg os på Twitter

https://www.facebook.com/ProfessionshojskolenAbsalon/

https://www.instagram.com/phabsalon/

https://twitter.com/PHabsalon

Kursusbeskrivelser for Diplomingeniør i Bioteknologi · PDF fileMundtlig eksamen i...

Documents

Transcript of Kursusbeskrivelser for Diplomingeniør i Bioteknologi · PDF fileMundtlig eksamen i...