volwassenenonderwijs

VOLWASSENENONDERWIJS
Organisatie:
Lineaire organisatie
Onderwijsvorm:
HOKTSP
Duur:
3-jarige cyclus (1e jaar)
Categorie:
Technisch
Afdeling:
BIOTECHNOLOGIE
Vakken:
Anorganische chemie 2/0/0 lt
Anorganische chemie (oefeningen) 2/0/0 lt
Organische chemie 1/2/0 lt
Analytische chemie 1/1/0 lt
Analytische chemie 1/1/0 lt
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven 1/0/0 lt
Chemie der kunststoffen 1/0/0 lt
Chemie der biochenologische Bedrijven 1/2/0 lt
Algemene microbiolgie 0/1/0 lt
Algemene microbiologie (oefeningen) 0/1/0 lt
Fysicochemie 0/1/0 lt
Toegepaste microbiologie 0/0/1 lt
Toegepaste microbiologie (oefeningen) 0/0/1 lt
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen 1/0/0 lt
Enzymologie 0/0/1 lt
Ecologie 0/0/1 lt
Macromoleculaire biologie 0/0/1 lt
Toegepaste biologie 0/0/1
Toegepaste biotechnologie 0/0/1 lt
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) 0/0/2 lt
Instrumentele chemie (oefeningen) 0/2/0 lt
Immunologie en celtechnologie 0/0/1 lt
Eindwerk 0/0/3 lt
Leerplannummer:
2003/630L
(nieuw)
Nummer Inspectie:
02-03/561/G
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
pedagogisch-didactische wenken ..........................................................................................................12
didactische hulpmiddelen .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
Anorganische Chemie is het basisvak bij uitstek wat chemie betreft. Naast basisaspecten van de chemie
wordt er een inzichtelijk overzicht gegeven van de chemie. In dit vak verwerven de cursisten inzicht in de
relaties die bestaan tussen de verschillende onderdelen van de chemie.
Algemeen
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het zelfstandig of een met de productie verbonden
laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl. in bedrijven behorende tot
de sector biotechnologie, biochemie, voedingsnijverheid, voedingsmiddelentechnologie, brouwerij. Ook
de landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteed ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Er wordt uitgegaan van het feit dat de cursisten geen specifieke voorkennis hebben. De leerstof wordt
stelselmatig opgebouwd.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies.
De opleiding biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de
richting chemie-wetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten verwerven een grondige basis van de chemie en kunnen relaties leggen tussen de
verschillende onderdelen van de chemie.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de student een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Studenten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
begrippen definiëren die als basis dienen voor de verdere uitwerking van de cursus.
1
Inleidende definities
de SI-eenheden toepassen.
1.1
Bepalingen stof, materie, lichaam, voorwerp
1.2
Definitie soorten verschijnselen : chemisch verschijnsel
1.3
Indelingen van de chemie
1.4
Massa en gewicht, massa en energie
1.5
Wet van het massabehoud en het energiebehoud
1.6
Volume
1.7
Aggregatietoestanden
1.8
Homogeen en heterogeen systeem
1.9
Fase en bestanddeel
1.10
Mengsels en verbindingen
1.11
Scheidingsmethoden
1.12
Zuivere stof en element
1.13
Enkelvoudige en samengestelde stof
1.14
Voorkomen van de elementen
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
2
de chemische aanpak van de bouw van de stof verwerken.
2
Bouw van de stof
basisbegrippen voor chemische beschouwingen en berekeningen aangeven.
2.1
Moleculen
specifieke toepassingen verwerken.
2.2
Atomen
2.3
Elementen: aantal, namen, andere talen, lijst
2.4
Symbolen en formules
2.5
Atoommassa (relatief) en molecuulmassa (relatief)
2.6
Mol en getal van avogadro
2.7
Gassen en molaire hoeveelheden
2.8
Dichtheid
het periodiek systeem bespreken.
3
Periodiek systeem
de gevolgen in verband met het chemisch gedrag der elementen bespreken.
3.1
Historisch - De tabel van Mendeljev
3.2
Het periodiek systeem en de elektronenconfiguratie
3.3
Het moderne periodieke systeem
3.4
Periodieke eigenschappen
3.5
Kationen en anionen
3.6
Atoomstralen en ionenstralen
3.7
Ionisatie-energie
3.8
Elektronenaffiniteit
specifieke toepassingen op gassen verwerken.
3
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
5
uit historische voorbeelden komen tot de moderne visie op de atoombouw en vooral
de opbouw van de elektronenmantel.
uit de chemische natuur van de elementen de mogelijke soorten bindingen tussen
de elementen aangeven en hieraan de nodige eigenschappen koppelen.
4
4.1
Voorstelling van het atoom
Hypothesen van Bohr
4.2
Het model van Bohr-Sommerfeld
4.3
Subniveaus
4.4
Relatieve energie van de subniveaus
4.5
Het aantal elektronen per subniveau en hoofdniveau
4.6
Het magnetisch kwantumgetal
4.7
Het spinkwantumgetal
4.8
Pauliverbod en het 'Aufbau-principe' of uitsluitingsprincipe
4.9
Regel van Hund
4.10
Voorstelling met vierkante banen
5
5.1
De chemische binding
Edelgassen
5.2
Metalen en niet-metalen en metaalkarakter
5.3
Elektronegativiteit
5.4
Ionaire binding : vorming, eigenschappen, kristallografie
5.5
Smeltpunt, hardheid, geleidend vermogen, oplosbaarheid
5.6
Toepassingen
5.7
Covalente binding : zuiver covalent, gemengd covalent
5.8
Datief covalente binding
5.9
Eigenschappen covalente binding
5.10
Waterstofbrug
5.11
Metaalbinding en metaalrooster
5.12
Eigenschappen metalen
5.13
Geleiders en halfgeleiders
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
6
de namen van de onderscheiden anorganische chemische stoffen aangeven.
de naamvorming toepassen.
7
reducties en oxidaties onderscheiden en beschrijven door de passende
reactievergelijkingen.
6
6.1
Naamvorming anorganische stoffen
Namen van de elementen
6.2
Namen binaire verbindingen
6.3
Algemene en bijkomende regels
6.4
Binaire zouten
6.5
Hydroxiden, binaire zuren, oxiden
6.6
Ternaire verbindingen en oxozuren
6.7
Hydraten
7
7.1
Redox
Verbranding en oxidatie
7.2
Zuurstof in de lucht
7.3
Zuurstof met metalen
7.4
Verbranden van alkanen
7.5
Oxidatiebegrip met uitbreiding
7.6
Oxidatiegetal
7.7
Reducties
7.8
Edele, halfedele en onedele metalen
7.9
Metallurgie en verdringingsreeksen
7.10
Equivalentmassa
7.11
Redoxoefeningen
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
9
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
8
de invloeden op de reactiesnelheid evalueren
een kwantitatieve evaluatie geven van de snelheid van een reactie.
8
8.1
Reactiesnelheid
Heterogene en homogene reacties
8.2
Reactiesnelheid
8.3
Wet der massawerking
8.4
Concentratiedaling in functie van de tijd
8.5
Reactieconstante
8.6
Orde van een reactie
8.7
Invloeden op de reactiesnelheid
8.8
Concentratie
8.9
Drukverhoging en volumeverkleining
8.10
Endotherm en exotherm
8.11
Katalysatoren
8.12
Verdelingsgraad
8.13
Invloed van straling
8.14
Affiniteit van de reagentia
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
10
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
9
het belang van de invloeden op een evenwichtsreactie weergeven en voor sommige
invloeden ook berekenen.
9
9.1
Evenwichtsreacties
Evenwichtsconstante – wet der massawerking voor gassen
9.2
Bepaling van de evenwichtsconstante
9.3
Verschuiving van het evenwicht
9.4
Concentratieverandering – Wet van Le Chatelier
9.5
Drukverandering of volumeverandering
9.6
Verandering van de temperatuur
9.7
Invloed katalysator
9.8
Splitsingsgraad bij evenwicht
9.9
Thermische dissociatie
9.10
Berekeningen voor simpele gasreacties
9.11
Invloeden op de dissociatiegraad
9.12
Warmtetoevoer
9.13
Druk en volumeverandering
9.14
Specifieke dissociatie-energie
9.15
Elektrolytische dissociatie of ionisatie
9.16
Theorie van Arrhenius
9.17
Invloed oplosmiddel
9.18
Verdunningswet van Ostwald
9.19
Zwakke en sterke elektrolyten
9.20
Activiteit en activiteitscoëfficiënt
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar: 2 lestijden/week)
11
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
10
de soorten energie aangeven die uit een reactie voortkomen.
de nodige berekeningen uitvoeren om de verschillende grootheden te bepalen.
10
10.1
Energie bij chemische reacties
Reactiewarmte Q
10.2
Energie-inhoud van een systeem
10.3
Inwendige energie
10.4
Arbeid
10.5
Eerste wet van de thermodynamica
10.6
Activeringsenergie
10.7
Soorten reactie-enthalpie
10.8
Enthalpie H
10.9
Vormingsenthalpie
10.10
Verbrandingsenthalpie
10.11
Neutralisatie-enthalpie
10.12
Bindingsenthalpie
10.13
Wet van Hess
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
12
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Daar veel studenten in het secundair onderwijs geen of weinig chemie aangeboden krijgen, wordt de
leerstof vanaf het strikte begin gegeven om zo het chemisch denken aan te brengen.
Talrijke numerieke oefeningen helpen de studenten een kwantitatief doorzicht te krijgen in de chemie.
Wij verliezen niet uit het oog dat er een praktisch gedeelte labo gekoppeld is aan de theoretische lessen.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De cursisten beschikken over een gedocumenteerde aanschouwelijke cursus die de gehele leerstof
bestrijkt.
Er wordt gebruikgemaakt van tabellenboekjes en tabellenhandboeken om de data bij vraagstukken en
oefeningen op te zoeken.
Hier is het bezit van een gedetailleerd periodiek systeem der elementen onmisbaar.
Molecuulmodellen en kristalstructuren worden aangebracht aan de hand van fysische modellen.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
EVALUATIE
De evaluatie gebeurt door een schriftelijk examen over de geziene leerstof na het beëindigen van de
lessenreeks.
13
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Anorganische Chemie (1ste leerjaar : 2 lestijden/week)
14
BIBLIOGRAFIE
Reeks Chemie Actief (ned)
Reeks Chemie (ned)
Reeks Chemie in-zicht (ned)
Reeks Chemie Eenheid (ned)
Leerboek der scheikunde (ned)
Reeks Het spel der atomen (ned)
Reeks Chemie 2000 (ned)
Standaard Chemie (ned)
Wetenschappelijk Vademecum (ned)
Andries en Co
Mortelmans en Co
Put en Co
Chalmet en Co
Bockhorst en Co
Brandt en Co
Brandt en Co
Van Hooydonck
Nachtegael en Co
Uitgeverij Pelckmans - Kapellen
Uitgeverij van In – Lier
Uitgeverij Wolters – Leuven
Uitgeverij standaard educatieve
Uitgeverij Wolters-Noordhoff - Groningen
Uitgeverij Plantijn Antwerpen
Uitgeverij Plantijn Antwerpen
Uitgeverij standaard educatieve
Uitgeverij Pelckmans - Kapellen
Chemical principles (eng)
Certificate Chemistry (eng)
College Chemistry (eng)
General Chemistry (eng)
Thinking Chemistry (eng)
Chemistry for you (eng)
Zumdahl
Atkinson
Schaum
Whitten en Co
Lewis en Co
Ryan
Uitgeverij D.C.Heath en Co, Lexington
Uitgeverij Longman – Aylesbury
Uitgeverij McGraw-Hill – New York
Uitgeverij Saunders - New York
Uitgeverij Oxford Press- Oxford
Uitgeverij Stanley Thornes - London
Chimie Minérale (fra)
Chimie (fra)
Nekrassov
Cessac en Co
Uitgeverij Mir – Moscou
Uitgeverij Fernand Nathan - Paris
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
INHOUD
inhoud .......................................................................................................................................................1
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
De cursisten die deze reeks practica volgen zijn in staat om op een zelfstandige manier de theoretische
aspecten van anorganische chemie, algemene en analytische chemie te koppelen aan praktijksituaties in
het labo.
Alhoewel heden ten dage heel wat chemische oplossingen commercieel verkrijgbaar zijn en heel wat
analyses m.b.v. apparatuur worden uitgevoerd, is het toch nuttig en noodzakelijk dat men specifieke
oplossingen en bepalingen kan maken en uitvoeren door gebruik te maken van de fundamentele
handelingen en technieken van algemene en analytische chemie.
Aansluitend bij de stelling uit de vorige paragraaf vormt het kunnen uitvoeren van de overeenkomstige en
passende berekeningen een cruciaal onderdeel bij de vorming van analisten.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40-weken-basis, waarin
naast de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke
werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De cursisten dienen de theoretische aspecten van analytische chemie voldoende te kennen en te
begrijpen.
Deze leerstof wordt binnen dezelfde opleiding gegeven en het practicum sluit daarop aan.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten kunnen kwantitatief werken in een laboratorium.
De cursisten kunnen aangeven wat een standaardstof is en wanneer een standaardoplossing zal gebruikt
worden om de concentratie van niet-stabiele oplossingen te bepalen.
Door gebruik te maken van de volumetrie als analysemethode zijn ze in staat stoffen te doseren in
oplossingen.
Ze kunnen zowel werken volgens de klassieke methode als gebruikmaken van een pH-meter /
potentiometer om analyses uit te voeren.
De cursisten kunnen de belangrijkste aanverwante theoretische basisprincipes illustreren.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
ANALYTISCHE CHEMIE
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
het onderscheid maken tussen de verschillende
laboratoriumtoebehoren die gebruikt worden om vaste stoffen en
vloeistoffen af te wegen en/of op te lossen.
de maatapparatuur op een correcte wijze gebruiken.
2
een vaste stof (NaCl) nauwkeurig afwegen, kwantitatief overbrengen
in een beker, oplossen en kwantitatief overbrengen en aanlengen in
een maatkolf.
het gemiddelde volume bepalen van één druppel NaCl-oplossing die
d.m.v. een buret aan een erlenmeyer wordt toegevoegd en de
standaardafwijking en de variatiecoëfficiënt berekenen.
1
1.1
Gebruik van maatapparatuur
Analytische balans versus bovenweger
1.2
Maatkolf versus maatcilinder
1.3
Erlenmeyers en bekers
1.4
Pipetten
1.5
Buret
2
2.1
Kwantitatief werken
Analytische balans, beker en maatkolf
2.2
Gebruik van de buret
2.3
IJken van een pipet
3
3.1
Volumetrie, concentratie en nauwkeurigheid
Massavolumeprocent, massaprocent, volumeprocent en
door gebruik te maken van een analytische balans en een
weegflesje, het gemiddelde volume bepalen van een pipet en de
procentuele relatieve fout berekenen.
3
het onderscheid maken tussen de verschillende definities van
concentratie.
ppm
de molariteit van een oplossing berekenen.
de formule gebruikt in volumetrie (f m V = f´m´V´) correct toepassen.
3.2
Mol en molariteit
de juiste kleurindicator kiezen om in volumetrie het equivalentiepunt
van een reactie zichtbaar te maken.
3.3
Het equivalentiepunt en kleurindicatoren
3.4
Standaardafwijking, variatiecoëfficiënt en relatieve fout
de nauwkeurigheid en de juistheid van de gebruikte methoden bij
analyses aantonen aan de hand van enkele frequent gebruikte
formules uit de statistiek.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
een standaardoplossing bereiden uitgaande van een oertiterstof.
4
4.1
d.m.v. titratie en gebruik van een standaardoplossing (oxaalzuur) een
4.2
NaOH-oplossing heel nauwkeurig stellen.
Stellen van oplossingen
NaOH stellen met Oxaalzuur
HCl stellen met NaOH
een niet-primaire standaardtiterstof (HCl) stellen met een gestelde
oplossing (NaOH) en de exacte molariteit berekenen.
5
door gebruik te maken van een gestelde NaOH-oplossing de
hoeveelheid (gram) azijnzuur in tafelazijn bepalen en het gewichtsvolume-procent berekenen.
de procentische zuiverheid bepalen van technisch azijnzuur en
berekenen hoeveel gram azijnzuur aanwezig is per liter oplossing.
6
de dissociatiereacties van een meerwaardig zuur optekenen en de
betekenis van de zuurconstanten correct verwoorden.
5
5.1
Doseren van stoffen in oplossing
Doseren van azijnzuur in tafelazijn
5.2
Bepalen van de zuiverheidgraad van ijsazijn
•
•
6
6.1
een fosforzuuroplossing van gekende concentratie titreren tot aan het 6.2
tweede equivalentiepunt en de molariteit berekenen plus de
6.3
hoeveelheid gram fosforzuur aanwezig in de oplossing.
Verdunningsmethode
Weegmethode
Doseren van een meerwaardig zuren
Klassieke volumetrische titratie van fosforzuur
Potentiometrische titratie van fosforzuur
Bepalen van fosforzuur in cola
het verloop van een titratiecurve volgen d.m.v. een pH-meter (mét
gecombineerde kalomel-glas-elektrode) en door het grafisch uitzetten
van de titratiecurve m.b.v. het programma Excel de twee
equivalentiepunten bepalen en de passende berekeningen doen.
door gebruik van een potentiometrische titratie, de hoeveelheid
(gram) fosforzuur in cola berekenen.
7
het reactiemechanisme van de redoxreactie (jodo-jodimetrie)
toegepast op de analyse van sulfiet in wijn verduidelijken.
7
7.1
Redoxtitraties
Analyse van sulfiet in witte wijn
een zetmeelindicator zelf aanmaken.
7.2
Analyse van sulfiet in rode wijn
d.m.v. een klassieke titratie het sulfietgehalte bepalen voor 1 liter
witte wijn.
d.m.v. een potentiometrische titratie (mét Platina-elektrode) het
potentiaalverloop grafisch uitzetten m.b.v. het programma Excel en
daaruit het gehalte sulfiet in 1 liter rode wijn berekenen.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
8
de bufferwerking van een buffer verklaren.
berekenen hoeveel zuurfractie en zoutfractie nodig is om de buffer te
maken.
de pH van de buffer meten en vergelijken met de theoretische
waarde.
door het opstellen van een titratiecurve de buffercapaciteit bepalen.
d.m.v. een klassieke zuurtitratie en basetitratie de concentraties van
de zuurfractie en de zoutfractie bepalen en vergelijken met de
theoretische waarden.
8
8.1
Bereiden van een buffer
Bereiden van 500 ml 0,02 M acetaatbuffer pH 5
8.2
De pH-waarde van de buffer controleren
8.3
De buffercapaciteit controleren
8.4
De concentratie van de zuurfractie en de zoutfractie
controleren
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
8
ALGEMENE CHEMIE
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
9
met kennis van de elementen moleculen opbouwen.
9
Bepaling van de empirische formule van metaaloxiden
als magnesiumoxide en koperoxide
10
Bereiding en eigenschappen van koolstofdioxide
11
Polaire en apolaire stoffen
12
Salpeterigzuur en salpeterzuur
wegen.
10
bewijzen dat een sterk zuur een zwak zuur uit zijn zouten verdrijft
de zuiverheidgraad van marmer berekenen.
een proefopstelling maken.
11
bepalen van de soort vloeistof die kan gebruikt worden voor het oplossen van
polaire en apolaire stoffen.
het belang van het kristalwater aangeven
het warmte-effect aangeven bij ionisatie en hydratatie
12
toepassingen op redox maken.
de eigenschappen van beide zuren opnoemen.
13
de verschillende aspecten van sterke base en zwakke base, sterk zuur en zwak 13
zuur, neerslagvorming, toevoegen van een overmaat met complexvorming, oplossen
in warm water, verkleuringen en filtreerbaarheid aangeven.
Ionenonderzoek : groep Ia : Ag+, Pb++, Hg+
14
naast de hiervoor vernoemde onderwerpen ook het redoxprincipe kunnen
bespreken.
14
Ionenonderzoek : groep IIa : Pb2+, Hg2+, Bi3+, Cu2+ en
Cd2+
15
een onbekend ion in een oplossing aantonen.
15
Ionenonderzoek : groep IIIa : Fe3+, Fe2+, Al3+, Cr3+ en
Mn2+
16
de aspecten van de analyse van deze complexe groep aangeven.
16
Ionenonderzoek : groep IVa : Zn2+, Ni2+, Co3+ en Mn2+
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
9
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Daar veel cursisten in het secundair onderwijs geen of weinig chemie aangeboden krijgen, wordt
bijzondere aandacht geschonken aan de veiligheid in het labo.
Het labo dient om de theoretisch aangebrachte begrippen in de praktijk te toetsen en onderwijl de
handelingen eigen aan het verloop van een chemisch labo tot een verworven standaardroutine te
brengen.
De basisbewerkingen bij het verloop van een chemisch experiment worden stelselmatig aangeleerd en
verbeterd.
De rapportering van de vastgestelde fenomenen gebeurt in een wetenschappelijke taal die kernachtig,
eenduidig en gefundeerd is.
Elk practicum begint met een theoretische kijk op de uit te voeren oefening.
In korte bewoordingen doceert de lesgever de theorie die van toepassing is op de oefeningen. Ook het
onderwijsleergesprek wordt vaak gebruikt om de theorie aan te brengen.
De lesgever demonstreert de cursisten de cruciale punten van de oefeningen.
Daarbij wordt ook gebruikgemaakt van praktijkvoorbeelden die geïllustreerd kunnen worden met specifiek
beeldmateriaal, publicaties of verwijzingen naar vaktijdschriften en krantenartikels.
Op passende wijze en bij specifieke oefeningen geldt het internet als bron van informatie naast de
uitgebreide informatie die o.a. te vinden is in de plaatselijke bibliotheek van de school.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De materiële inrichting van het laboratorium voor anorganische chemie, algemene en analytische chemie,
bestaat uit:
Glaswerk:
bekers, erlenmeyers, gegradueerde maatcilinders en pipetten, maatkolven, buretten en dergelijke
Klein materiaal:
trechters, glazen roerstaven, labo-peren, weegflesjes, horlogeglazen, en dergelijke
Apparatuur:
pH-meters met elektroden (gecombineerde glas-kalomelelektrode en platinaelektrode),
magneetroerders, bovenwegers en analytische balansen.
Chemische reagentia (vaste stoffen en vloeistoffen), kleurindicatoren.
Het labo bezit tevens een aantal catalogi met informatie over de scheikundige producten.
Veiligheidsfiches zijn aanwezig in het laboratorium.
In het labo is er tevens een computer aanwezig met o.a. het programma Excel voor het grafisch
verwerken van meetresultaten.
Het volledige arsenaal van het chemisch labo staat ter beschikking.
Voor “Algemene Chemie - Oefeningen” is een uitgerust laboratorium nodig zodat zowel analysereacties
als voorbereidende extracties uitgevoerd kunnen worden.De nodige meetapparatuur dient aanwezig te
zijn.
De veiligheidsvoorschriften worden aangegeven aan de hand van cursusnota’s.
De opgaven worden, gestoffeerd met achtergrondinformatie, per onderwerp aangegeven.
Er wordt gebruikgemaakt van tabellenboekjes en tabellenhandboeken om de data bij de oefeningen te
verzamelen.
Het bezit van een gedetailleerd periodiek systeem der elementen is onmisbaar.
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
EVALUATIE
De aanwezigheid in het labo is verplicht; er is permanente evaluatie.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Het werk van de cursisten in het labo wordt permanent geëvalueerd volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
10
OSP – HOKT – afdeling: Biotechnologie
Anorganische Chemie – Oefeningen (jaar 1: 2 lestijden/week)
11
BIBLIOGRAFIE
•
•
•
•
•
•
•
•
Tables scientifiques Documenta Geigy
Hilfstabellen Merck
3000 Solved problems in chemistry, David E. Goldberg, McGraw-Hill, Inc.
Langes Handbook of chemistry, McGraw-Hill, Inc.
Scheikunde voor analisten, Dr. S. C. Bokhorst, Drs. I. J. Poortvliet, Drs. I. J. Smit, Wolters-Moordhoff
Laboratory exercises in general chemistry, V. Semishin, MIR Moscow
SI chemical data, Gordon Aylward en Tristan Findlay, John Wiley and Sons
Praktische proeven, nota’s Jozef Van Wezemael
• Algemene chemie voor biomedische richtingen door Prof. S. Hoste UG - bestelnummer UC 492
• Oefeningen analytische chemie en instrumentele analyse Dr. De Doncker K., DR. Diricks G.,
uitgegeven door Hogeschool Gent – Industriële wetenschappen
• Analytische scheikunde 1 en 2, W. Biermans, A. Pyra, F. Schuyten, uitgeverij ASTO ISBN 90 260
4300 7
• Fundamentals of analytical chemistry - 7th edition - Skoog, West en Holler ISBN 0-03-005938-0
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................8
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................8
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................8
evaluatie ...................................................................................................................................................9
bibliografie ..............................................................................................................................................10
1
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak verwerven de cursisten inzicht in de relaties die bestaan tussen de verschillende functionele
groepen. Ze krijgen een inleiding tot de studie van synthesestrategieën.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
In het eerste deel wordt ervan uitgegaan dat de cursisten geen specifieke voorkennis hebben. De leerstof
wordt stelselmatig opgebouwd. Het vak “Anorganische Chemie” fungeert als ondersteunend vak. De
vakken “Chemie der kunststoffen” en “Chemie der biotechnologische bedrijven” hebben een aanvullende
en illustrerende waarde.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen en chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
In het eerste deel van de cursus wordt de nadruk gelegd op de chemische binding en de voorkomende
dipolen. Dit geeft de mogelijkheid de onderlinge polariteitverschillen van de moleculen scherper in het
licht te stellen. Aan de hand hiervan wordt een indeling gemaakt in functionele groepen. Hierop is dan de
nomenclatuur gebaseerd. Deze functionele groepen worden vergeleken op basis van hun chemische en
fysische eigenschappen. Verder wordt nagegaan hoe de verschillende functies gesynthetiseerd kunnen
worden. Bij reactiviteit en synthese worden de verschillende organische reacties bestudeerd a.d.h.v.
reactietype en -mechanisme. Speciale aandacht wordt besteed aan de stereochemie. Tevens worden de
industriële productiemethoden voor organische verbindingen belicht. Tijdens de cursus wordt ook de
nodige aandacht besteed aan de ontwikkeling van een zgn. “groene chemie” en de duurzame
ontwikkeling.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
plaats van de OC in de chemie situeren.
1
1.1
Inleiding
Organische Chemie?
1.2
Indeling KWS
1.3
Inductief en mesomeer effect
verklaren wat het C-atoom zo uniek maakt.
1.4
Het C-atoom
uitleggen hoe bindingen tot stand komen.
1.5
Orbitalentheorie: atoom- en molecuulorbitalen,
een schematisch overzicht van de indeling KWS geven.
a.d.h.v. deze belangrijke effecten de reactiviteit van functies
verklaren en voorspellen.
molecuulbinding, σ− & π--binding
verschillende types molecuulbindingen belangrijk in de OC indelen.
verschillende voorstellingen van de C-keten geven.
1.6
Voorstelling C-keten
voordelen en nadelen aangeven.
2
het onderscheid aangeven tussen verzadigde en onverzadigde KWS. 2
2.1
de basis aangeven van de naamgeving in de OC.
2.2
de ruimtelijke organisatie en flexibiliteit van organische moleculen
2.3
weergeven.
Verzadigde KWS - Alkanen
Nomenclatuur
Structuur – Conformaties - Newmanprojectie
Fysische eigenschappen
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren.
2.4
Chemische eigenschappen
2.5
Synthese
de reactiviteit verklaren van verzadigde KWS – reactietypes.
2.6
Petrochemische industrie
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
2.7
Katalyse
weergeven hoe de basisproductie van organische verbindingen
gebeurt.
het onderscheid aangeven tussen heterogene en homogene katalyse
+ voordelen en nadelen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
de naamgeving verder uitbreiden en systematiseren.
3
3.1
Onverzadigde KWS - Alkenen en Alkynen
Nomenclatuur
3.2
Structuur en
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren.
3.3
Fysische eigenschappen
3.4
Zuurbase karakter
zuurbase karakter van alkynen verklaren a.d.h.v. pKz.
3.5
Chemische eigenschappen
de reactiviteit verklaren van onverzadigde KWS – reactietypes.
3.6
Synthese
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
3.7
Geconjugeerde en gecumuleerde dubbele bindingen
3.8
Isomerie
4
4.1
Cyclische verbindingen
Structuur en nomenclatuur van cyclo-alkanen
4.2
Cyclo-alkenen
4.3
Polycyclische KWS
de naamgeving verder uitbreiden en systematiseren.
5
typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
aangeven.
5.1
Functies met O en S - Alkanolen (alcoholen) en Fenolen
en Thiolen
Nomenclatuur
5.2
Structuur
5.3
Fysische eigenschappen
5.4
Zuurbase karakter
5.5
Chemische eigenschappen
5.6
Synthese
typische vlakke structuur van π-binding verklaren –verschillende
nomenclaturen gebruiken.
onderscheid weergeven en stabiliteit verklaren.
-binding – Cis-trans en E/Z nomenclatuur
verschillende vormen van isomerie definiëren en illustreren a.d.h.v.
specifieke voorbeelden.
4
de indeling weergeven.
stoel- en bootconformatie bespreken.
de nomenclatuur toepassen.
structuur bespreken en de nomenclatuur toepassen.
5
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillen –
reactietypes.
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
6
de naamgeving verder uitbreiden en systematiseren.
6
typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
6.1
Functies met O en S - Ethers en Cyclische ethers en
Thioëthers
Nomenclatuur
6.2
Structuur
6.3
Fysische eigenschappen
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
6.4
Zuurbase karakter
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillen –
reactietypes.
6.5
Chemische eigenschappen
6.6
Synthese
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren.
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
De cursisten moeten de verschillende niveaus inzien: nomenclatuur – fysische eigenschappen –
chemische eigenschappen – reactiviteit en reactietypes – reactiemechanismen.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
9
EVALUATIE
Het schriftelijk examen bestaat uit verschillende delen, met tijddruk:
nomenclatuur; fysische en chemische eigenschappen – reactiviteit; openboek in verband met synthese.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
10
BIBLIOGRAFIE
1. Inleiding tot een verklarende Organische Chemie
K. Bruggemans – Y. Herzog
(A. De Boeck, Uitgeverij N.V. Brussel)
2. Organische Chemie
H. E. Hilderson ( Wetenschappelijke uitgeverij en Boekhandel scientia Story)
3. Contempory Organic chemistry
Ternay
(W.B. Saunders Company)
4. Basic Principles of Organis Chemistry
Roberts en Caserio
(W.A. Benjamin Inc.)
5. Introduction to Organic Chemistry
Steitwieser – Jeatloch – Kosaner
(Macmillan Publishing C°)
6. Organic Chemistry
Peter – Volhardt
(W.H. Freeman and Company)
7. Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms en Structure
March
(John Wiley en sons)
8. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
9. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
10. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen academic Publishers)
11. Organic Chemistry
Bruice
ISBN 0-13-841925-6
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak verwerven de cursisten inzicht in de relaties die bestaan tussen de verschillende functionele
groepen a.d.h.v. oefeningen . Zij krijgen een inleiding tot de studie van synthesestrategieën.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
In het eerste deel wordt ervan uitgegaan dat de cursisten geen specifieke voorkennis hebben. De
oefeningen worden stelselmatig opgebouwd. Het vak “Anorganische Chemie” fungeert als ondersteunend
vak. De vakken “Chemie der kunststoffen” en “Chemie der biotechnologische bedrijven” hebben een
aanvullende en illustrerende waarde.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen en chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Het probleemoplossend vermogen van de cursisten wordt ontwikkeld.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
in verschillende functies het inductief en mesomeer effect aanduiden
en bespreken.
1
1.1
Inleiding
Indeling KWS
C-ketens in de verschillende voorstellingen weergeven.
1.2
Inductief en mesomeer effect
C-ketens voorstellen door verschillende projectiemethoden.
1.3
Voorstelling C-keten
1.4
Newman- en Fisherprojecties
het onderscheid aangeven tussen verzadigde en onverzadigde KWS. 2
2.1
de ruimtelijke organisatie en flexibiliteit van organische moleculen
2.2
weergeven.
Verzadigde KWS - Alkanen
Structuur – Conformaties - Newmanprojectie
Fysische eigenschappen
2.3
Chemische eigenschappen
2.4
Synthese
typische vlakke structuur van π-binding– gebruik verschillende
nomenclaturen verklaren.
3
3.1
Onverzadigde KWS - Alkenen en Alkynen
Structuur en -binding – Cis-trans en E/Z nomenclatuur
zuurbase karakter van alkynen verklaren a.d.h.v. pKz.
3.2
Fysische eigenschappen
de reactiviteit verklaren van onverzadigde KWS – reactietypes.
3.3
Zuurbase karakter
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
3.4
Chemische eigenschappen
3.5
Synthese
synthesestrategie ontwikkelen a.d.h.v. een probleem.
3.6
Geconjugeerde en gecumuleerde dubbele bindingen
verschillende vormen van isomerie definiëren en illustreren a.d.h.v.
specifieke voorbeelden.
3.7
Isomerie
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
synthesestrategie ontwikkelen a.d.h.v. een probleem.
structuur ophelderen m.b.v. spectroscopische methoden.
3
structuur ophelderen m.b.v. spectroscopische methoden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
de indeling weergeven.
stoel- en bootconformatie bespreken.
synthesestrategie ontwikkelen a.d.h.v. een probleem.
structuur ophelderen m.b.v. spectroscopische methoden.
5
typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
aangeven.
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillen –
reactietypes.
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
4
4.1
Cyclische verbindingen
Structuur en nomenclatuur van cyclo-alkanen
4.2
Cyclo-alkenen
4.3
Polycyclische KWS
5
5.1
Functies met O en S - Alkanolen (alcoholen) en Fenolen
en Thiolen
Structuur
5.2
Fysische eigenschappen
5.3
Zuurbase karakter
5.4
Chemische eigenschappen
5.5
Synthese
6
6.1
Functies met O en S - Ethers en Cyclische ethers en
Thioëthers
Structuur
6.2
Fysische eigenschappen
6.3
Zuurbase karakter
6.4
Chemische eigenschappen
6.5
Synthese
synthesestrategie ontwikkelen a.d.h.v. een probleem.
structuur ophelderen m.b.v. spectroscopische methoden.
6
typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillen –
reactietypes.
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
synthesestrategie ontwikkelen a.d.h.v. een probleem.
structuur ophelderen m.b.v. spectroscopische methoden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. probleemstelling. Er wordt gestreefd naar een
maximale actieve inbreng van de cursisten.
De cursisten moeten de verschillende niveaus inzien: nomenclatuur – structuur – fysische eigenschappen
– chemische eigenschappen – reactiviteit en reactietypes – reactiemechanismen.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd d.m.v. opdrachten, voorbereidingen, oefeningen.
De oefeningenreeks wordt afgesloten met een open boek examen.
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Inleiding tot een verklarende Organische Chemie
K. Bruggemans – Y. Herzog
(A. De Boeck, Uitgeverij N.V. Brussel)
2. Organische Chemie
H. E. Hilderson ( Wetenschappelijke uitgeverij en Boekhandel Scientia Story)
3. Contempory Organic Chemistry
Ternay
(W.B. Saunders Company)
4. Basic Principles of Organic Chemistry
Roberts en Caserio
(W.A. Benjamin Inc.)
5. Introduction to Organic Chemistry
Steitwieser – Jeatloch – Kosaner
(Macmillan Publishing C°)
6. Organic Chemistry
Peter – Volhardt
(W. H. Freeman and Company)
7. Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms en Structure
March
(John Wiley and sons)
8. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
9. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
10. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen Academic Publishers)
11. Organic Chemistry
Bruice
ISBN 0-13-841925-6
12. Organic Chemistry, Theory en Problems
Shaum’s Series
9
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd / week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd / week)
2
VISIE
Specifiek
De cursist weet welke de voornaamste technieken en methodes zijn die ter beschikking staan om de
hoeveelheid van een bestanddeel in een monster te bepalen. Via de fundamentele reacties en
reactievergelijkingen (volumetrie) en de fysische principes (instrumentele analyse) verwerft de cursist de
noodzakelijke kennis om een meetwaarde om te zetten tot een precies en betrouwbaar analyseresultaat.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd / week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Er is geen specifieke vooropleiding vereist.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd / week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Tijdens het eerste jaar wordt voornamelijk de "natte analyse" besproken. Er wordt zeer veel aandacht
besteed aan de manier van analyse van een probleem. De praktische aspecten worden vnl. belicht.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
de basisformules bespreken.
definiëren wat reactiesnelheid is.
uitleggen wat deze formule inhoud en wat omkeerbare reacties zijn.
concentraties definiëren.
problemen en oefeningen oplossen.
2
onderscheid maken tussen ionisatie en dissociatie.
de verschillende soorten elektrolyten bespreken.
pH definiëren.
oefeningen en problemen oplossen.
de vereenvoudigingen en benaderingen bespreken.
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
De chemische reactie:
Afleiding basisformules steunend op de wetten van de
thermodynamica
Reactiesnelheid
Formule van Gulberg en Waage
Omkeerbare reacties
Concentratie en eenheden
Ionevenwichten in waterig milieu
Elektrolytische dissociatie en ionisatie
Soorten elektrolyten
Ionisatie van water
Waterevenwicht
PH
PH-berekeningen,
Afleiden van pH-formules
Bufferoplossingen
3
oefeningen en problemen oplossen.
4
een overzicht geven van de verschillende soorten zuurbase
indicatoren.
4
Zuurbase indicatoren
5
de berekeningen uitvoeren nodig om tot een resultaat te komen in
een volumetrische analyse.
5
5.1
5.2
5.3
6
6.1
6.2
Volumetrische analyse
Zuurbase titratie
Neutralisatieregel
Titratiecurven
Oplosbaarheid en neerslagvorming
Gravimetrische analyse
Volumetrie: neerslagtitratie
de verschillende titratiecurven bespreken.
6
oplosbaarheid en oplosbaarheidsproduct definiëren.
oefeningen en problemen oplossen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
7
de verschillende vormen van complexen bespreken.
oefeningen en problemen oplossen.
8
bespreken hoe een potentiaal tot stand komt.
oefeningen en problemen oplossen.
7
7.1
7.2
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
•
•
•
Complexometrie
Complexen en liganden
Complexometrische titratie
Electrochemische analyse
Potentiaal tussen een metaal en een
elektrolytoplossing
Elektrodepotentialen en Nernstpotentialen
Redoxreactie
Redoxpotentiaal
Volumetrie: redoxtitratie
Redoxtitratiecurve
Indicatoren
Voornaamste redoxanalysemethoden
Perganometrie
Chromatometrie
Jodi- en jodometrie
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen afgenomen.
Halverwege het semester is er een tussentijds examen.
8
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
9
BIBLIOGRAFIE
•
Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis W. H. Freeman and Company New York
•
Alun Evans, Potentiometry and Ion Selective Electrodes, John Wiley and Sons London
•
T. Reiley, C. Tomlinson, Principles of Electroanalytical Methodes, John Wiley and Sons London
•
M. T. C. de Loos-Vollebregt, Atoomspectrometrie, Bohn Stafleu Van Loghum
•
De Vries A. B. Practicum voorschriften scheikunde Heron Bibliotheek Elsevier
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
pedagogisch-didactische wenken ..........................................................................................................12
didactische hulpmiddelen .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak verwerven de cursisten een dieper inzicht in de chemische analyse a.d.h.v. oefeningen en
probleemstellingen.
In deze oefeningenreeks worden eveneens de analytische grondbeginselen (bemonsteringstechnieken,
statistische resultatenverwerking, rapportering, volumetrische- en gravimetrische doseringsmethoden,...)
behandeld.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Er wordt uitgegaan van het feit dat de cursisten geen specifieke voorkennis hebben. De oefeningen
worden stelselmatig opgebouwd. Het vak “Anorganische Chemie” fungeert als ondersteunend vak.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen en chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Tijdens het eerste jaar wordt voornamelijk de "natte analyse" besproken in het vak “Analytische Chemie”.
Er wordt zeer veel aandacht besteed aan de manier waarop een probleem geanalyseerd wordt. De
praktische aspecten worden belicht. Het probleemoplossend vermogen van de cursisten wordt
ontwikkeld.
In deze oefeningenreeks wordt ernaar gestreefd een ruime wetenschappelijke (chemische, fysicochemische) basis te verstrekken die in de praktijk moet toelaten gespecialiseerde vakliteratuur te
interpreteren en aldus de aangewezen kwalitatieve en/of kwantitatieve analysemethoden deskundig toe
te passen.
Daarbij moeten de theoretische basisprincipes inzichtelijk verwerkt en tevens gekoppeld kunnen worden
aan het vereiste instrumentarium en een groot aantal praktische en industriële toepassingsmogelijkheden
(kwaliteitscontrole, oplossen van problemen, ...).
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
oefeningen en problemen oplossen in verband met activiteit,
reactiesnelheid, evenwichtsconcentraties.
2
oefeningen en problemen oplossen in verband met
ionenconcentraties, sterke en zwakke zuren en basen, pH.
3
oefeningen en problemen oplossen in verband met
bufferoplossingen.
4
oefeningen en problemen oplossen in verband met zuurbase
indicatoren.
5
oefeningen en problemen oplossen in verband met titratie
equivalentiepunt, titratie van sterke en zwakke zuren en basen,
polyprotische zuren, titratie d.m.v. een overmaat, zuiverheidgraad
van een monster.
6
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3
De chemische reactie
Basisformules en wetten van de thermodynamica
Reactiesnelheid
Formule van Gulberg en Waage
Omkeerbare reacties
Concentratie en eenheden
Ionevenwichten in waterig milieu
Elektrolytische dissociatie en ionisatie
Soorten elektrolyten
Waterevenwicht
PH
PH-berekeningen
PH-formules toepassen
Bufferoplossingen
4
Zuurbase indicatoren
5
5.1
5.2
5.3
oefeningen en problemen oplossen in verband met
6
oplosbaarheidproducten, de verschillende typen van neerslagtitraties. 6.1
6.2
Volumetrische analyse
Zuurbase titratie
Neutralisatieregel
Titratiecurven
Oplosbaarheid en neerslagvorming
Gravimetrische analyse
Volumetrie: neerslagtitratie
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
7
oefeningen en problemen oplossen in verband met
complexometrische titraties, complex-ion effect.
8
oefeningen en problemen oplossen in verband met galvanische
cellen, combinatie van half-celreacties, celnotatie, SCE cel,
potentiometrische titraties van een enkelvoudig ion,
potentiometrische titraties van complexe mengsels.
9
oefeningen en problemen oplossen in verband met statistische
resultatenverwerking.
7
7.1
7.2
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
•
•
•
Complexometrie
Complexen en liganden
Complexometrische titratie
Elektrochemische analyse
Potentiaal tussen een metaal en een
elektrolytoplossing
Elektrodepotentialen en Nernstpotentialen
Redoxreactie
Redoxpotentiaal
Volumetrie: redoxtitratie
Redoxtitratiecurve
Indicatoren
Voornaamste redoxanalysemethoden
Perganometrie
Chromatometrie
Jodi- en jodometrie
9
9.1
Analytische grondbeginselen
Bemonsteringstechnieken
9.2
Statistische resultatenverwerking
9.3
Rapportering
9.4
Volumetrische- en gravimetrische doseringsmethoden
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. probleemstelling. Er wordt gestreefd naar een
maximale actieve inbreng van de cursisten.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd d.m.v. opdrachten, voorbereidingen, oefeningen.
De oefeningenreeks wordt afgesloten met een open boek examen.
8
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische chemie - Oefeningen (jaar 1: 1 lestijd / week)
BIBLIOGRAFIE
1. Analytical Chemistry, Theory and Problems
Schaum’s Outline Series – A. Gordus
McGraw-Hill, Inc
2. Quantitative Chemical Analysis
D. C. Harris
W. H. Freeman and Company
3. Potentiometry and Ion Selective Electrodes
Evans
John Wiley and Sons London
4. Principles of Electroanalytical Methodes
T. Reiley, C. Tomlinson
John Wiley and Sons London
5. Atoomspectrometrie
M. T. C. de Loos-Vollebregt
Bohn Stafleu Van Loghum
6. Practicum voorschriften scheikunde
De Vries A.B.
Heron Bibliotheek Elsevier
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
VISIE
Specifiek
Er wordt een algemene basis gelegd wat betreft mechanica. Deze basis is zodanig geconcipieerd dat er
duidelijk aansluiting kan worden gevormd met de (al dan niet) toekomstige werksituatie. Er wordt ruime
aandacht besteed aan de mechanische aspecten van procestechnologie, waarbij ook het begrijpen en
implementeren van de gaswetten en thermodynamische aspecten horen. Dit alles gebeurt zo veel
mogelijk met betrekking tot situaties die zich in een industriële omgeving voordoen. Hierbij aansluitend
wordt er ook aandacht besteed aan belangrijke meettechnieken, hun onderlinge verbanden en het
verband dat die parameters met een productieomgeving hebben.
Algemeen
De afgestudeerden van het OSP-HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
worden uitgeoefend.
Het werkveld van de TeHOKT-biotechnoloog is opereren in een zelfstandig labo of een met de productie
verbonden labo en/of in een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich voornamelijk in bedrijven,
behorende tot de sector biotechnologie, biochemie, voedingsnijverheid, voedingsmiddelentechnologie,
brouwerijsector, landbouw en agro.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal deze biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie, combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie,
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen.
Daarnaast beschikt de TeHOKT-biotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken,
scheidingstechnieken en productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten.Tijdens de opleiding wordt ook aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband;
2
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
BEGINSITUATIE
Specifiek
Men dient rekening te houden met het feit dat de cursisten van totaal verschillende richtingen - wat
secundaire opleiding betreft - afkomstig zijn. Ook cursisten die reeds een hogere opleiding genoten
volgen de cursussen.
Het wiskundeniveau is gemiddeld van hoger technisch secundair onderwijsniveau.
Wat mechanica en thermodynamica betreft, kan men uitgaan van een zeer beperkte voorkennis; dit zal
uiteraard niet voor elke cursist opgaan.
De mechanica wordt bij aanvang gesitueerd als een onderdeel van de natuurkunde - een vak dat vele
cursisten in hun vooropleiding hebben gehad. Op die manier wordt een link gelegd met reeds eerder
opgedane kennis.
In de loop van de cursus wordt uiteraard sterk toegewerkt naar de praktische aspecten van “Toegepaste
mechanica” en dit onder meer door de praktische benadering van de meeste hoofdstukken.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen en chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
3
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De nadruk wordt gelegd op aspecten van de mechanica die op een directe wijze implementeerbaar zijn in
de (toekomstige) werkomgeving van de cursisten. De cursisten krijgen zo voeling met de praktische zijde
van de mechanica en met mechanische toepassingen .
Zo worden aspecten zoals b.v. transporteurs en pompen uitvoerig besproken. Het werkingsprincipe en
inpassing van dergelijke toepassingen in een productieproces komen aan de orde.
Een belangrijk deel van de cursus wordt besteedt aan de bespreking van toestellen en instrumenten om
metingen (van mechanische en thermodynamische aard) te verrichten. De cursisten krijgen op die manier
zicht op belangrijke procesparameters zoals druk en temperatuur kunnen die parameters met behulp van
metingen bepalen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
4
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
een weloverwogen keuze maken wat betreft het type tranportsysteem,
1
gebaseerd op het soort materiaal dat moet getransporteerd worden en het 1.1
debiet waarmee dit moet gebeuren.
1.2
transportsystemen herkennen en daaruit afleiden welke stoffen voor een
1.3
dergelijk systeem in aanmerking komen.
1.4
alle parameters die in de formulesets aanwezig zijn berekenen waarbij
telkens ondubbelzinnig vaststaat welke SI-eenheden er bij de parameters 1.5
horen.
1.6
duidelijk onderscheid maken tussen de verschillende types pneumatisch
1.7
transport.
Transport van vaste stoffen
Inleiding en SI-eenhedenstelsel
de wetten van Bernouilli, Castelli en Pascal zowel kwalitatief als
kwantitatief toepassen.
2
2.1
Transport van niet-samendrukbare fluïda
Inleiding
de in de hydraulica veel voorkomende parameters gebruiken in de juiste
vorm wat betreft symboliek en eenheden.
2.2
Basisbegrippen hydraulica
2.3
Wrijvingsverliezen in een leiding
2.4
Centrifugaalpompen
2.5
Verdringerpompen
2.6
Membraanpompen
2.7
Andere pomptypes
het benodigd vermogen berekenen met het oog op het bekomen van een
bepaalde druk of een bepaald debiet.
3
3.1
Transport van samendrukbare fluïda
Inleiding
het verschil begrijpen tussen onderdruksystemen en overdruksystemen.
3.2
Transport bij drukken, groter dan atmosferische
3.3
Transport bij drukken, lager dan atmosferische
eenvoudige vraagstukken daaromtrent oplossen.
wrijvingsverliezen berekenen.
goed onderscheid maken tussen verschillende pomptypes en hun
toepassingsgebied.
in beperkte mate daaromtrent berekeningen maken.
3
Schroeftransporteurs
Bandtransporteurs
Kettingtransporteurs
Schudtransporteurs
Pneumatisch transport
Hydraulisch transport
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
eenvoudige vraagstukken oplossen met betrekking tot de fysische
achtergrond van het verschijnsel druk en die relateren aan bestaande
meetinstrumenten.
4
4.1
Meten van drukken
Inleiding
4.2
Drukeenheden
4.3
Absolute en relatieve druk
4.4
Mechanische manometers
5
5.1
Debietmetingen
Inleiding
5.2
Debietmeting steunend op drukverschilmetingen
kwantitatieve verbanden leggen tussen de parameters met relevantie in
het beschouwde meetinstrument..
5.3
Meetschijf of diafragma
5.4
Venturibuis
vraagstukken oplossen die betrekking hebben op de vermelde
parameters.
5.5
Meettuit
5.6
Pitotbuis
5.7
Metingen gebaseerd op het principe van veranderlijke
selectief te werk gaan om een aan het proces aangepaste drukmeter te
kiezen.
5
vraagstukken oplossen die eigen zijn aan het type meetinstrument.
het onderscheid inzien tussen de verschillende meetinstrumenten en
meetprincipes.
doorlaat
6
5.8
Metingen steunend op verdringerprincipe
5.9
Metingen steunend op statistische principes
inzien wat de onderlinge gelijkenissen en verschillen zijn tussen enkele
bestaande systemen.
6
6.1
Temperatuurmetingen
Inleiding
een meetinstrument kiezen in functie van het temperatuurinterval waar
men mee te maken heeft.
6.2
Soorten thermometers
6.3
Andere meetmethodes
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
voordelen en nadelen van de verschillende types van niveaumetingen
tegen elkaar afwegen.
7
7.1
Niveaumetingen
Inleiding
7.2
Overzicht van de verschillende types van
niveaumetingen
7.3
Directe metingen voor vloeistoffen
7.4
Indirecte metingen voor vloeistoffen
7.5
Niveaumetingen voor vaste stoffen en vloeistoffen
7.6
Enkele thermodynamische toepassingen
7.7
Mechanische aspecten van laboratoriuminstrumenten
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
Men dient zich te realiseren dat het merendeel van de cursisten een (zeer) beperkte basis hebben wat
betreft fysica en wiskunde. Hogere wiskunde in deze cursus integreren is totaal utopisch.
Integraalrekenen en differentiaalrekenen is eveneens niet in de cursus toe te passen. Het merendeel van
de cursisten heeft ernstige moeilijkheden met het oplossen van vergelijkingen met rationale exponenten.
Daarom moeten deze vergelijkingen tot een minderheid behoren aangezien het buiten het kader van
deze cursus valt om de wiskundige achtergronden in extenso toe te lichten.
Alle parameters die gebruikt worden moeten op voorhand worden verklaard en hun bijpassende eenheid
moet telkens worden vermeld. De cursisten hebben weinig moeite met de beschrijvende aspecten van de
cursus en het inzien van principes levert ook geen noemenswaardige problemen.
Vraagstukken zorgen echter voor grote moeilijkheden maar vormen een essentieel onderdeel van de
cursus. Het spreekt dan ook voor zich dat er tijd nog moeite mag worden gespaard om de cursisten toch
in staat te stellen om kwantitatieve problemen op te lossen.
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties. Het is aangewezen dat tweerichtingscommunicatie tussen cursisten en leraar veelvuldig aan
de orde is. Beiden moeten immers dezelfde taal spreken en aan elkaar tegemoet kunnen komen. De
voorkennis van de cursisten is namelijk geen gestandaardiseerd gegeven. Zodoende moet aangevoeld
worden welke onderwerpen een opfrissende inleiding nodig hebben en welke niet.
Meerdere onderwerpen die besproken worden, zijn moeilijk naar voren te brengen zonder gebruik te
maken van een retroprojector. Het is belangrijk dat de cursisten besproken toestellen en instrumentaria
kunnen visualiseren. Daarom is het zeer wenselijk dat er gebruik gemaakt wordt van een retroprojector
om één en ander te verduidelijken.
De cursisten krijgen ook een figurenbundel in cursusvorm, hetgeen hen tijdens het verloop van de cursus
van groot nut kan zijn.
Het lestempo moet worden aangepast aan de voorkennis van de cursisten over het betreffende
onderwerp.
De cursisten krijgen meer voeling met de praktische aspecten van de naar voren gebrachte leerstof.
Dit gebeurt met behulp van proefstanden in de diverse laboratoria. Bepaalde zaken kunnen naar het
leslokaal worden gebracht om als didactisch materiaal dienst te doen; vb. kranen, leidingen, pompje,...
Daar waar mogelijk moeten theoretische uiteenzettingen zoveel mogelijk vergezeld worden van
bijpassende oefeningen. Men dient veel tijd te besteden aan oefeningen en probleemoplossing omdat
juist daar de grootste tekorten te situeren zijn.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Er wordt gebruikgemaakt van de Belgische / Europese normen met betrekking tot mechanica.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
Bezoeken en demonstraties in de daartoe specifiek uitgeruste laboratoria werken verhelderend.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De vragen kunnen betreffen: oefeningen, schetsen maken van instrumenten, structuurschema’s,
opsommingen, …
De puntenverdeling tussen theoretische vragen en oefeningen is evenwichtig.
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste mechanica voor biochemische bedrijven (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
BEGINSELEN UIT DE CHEMISCHE TECHNOLOGIE / DEEL 2/ TRANSPORTSYSTEMEN EN
MEETSYSTEMEN
Door G. de Loore, A. Pyra en S. Vandersypen
Uitgeverij Acco in Leuven
MECHANICA DER FLUÏDA DOOR ROGER VAN MELLE, UITGEVERIJ INDUS
BOEKDEEL
1: gassen
2: vloeistoffen
TECHNISCHE THERMODYNAMICA DOOR ROGER VAN MELLE, UITGEVERIJ INDUS
BOEKDEEL
1: ideale gassen
2: reële gassen
3: formularium
FORMULARIUM VOOR WISKUNDE, FYSIKA EN CHEMIE DOOR PERGOOT
UITGEVERIJ DE GARVE IN BRUGGE
PHYSICS FOR Scientists and Engineers with Modern Physics, 5th Ed.
Serway – Beichner (academisch niveau, hogere wiskunde)
SAUNDERS COLLEGE PUBLISHING ISBN 0-03-022657-0
http://www.hartcollege.com
Lectuur met betrekking tot toegepast mechanica, bij voorkeur van secundair niveau (om hun doel
voorbijschietende wiskundige uiteenzettingen te vermijden)
10
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
pedagogisch-didactische wenken ..........................................................................................................12
didactische hulpmiddelen .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De studie van polymeren leidt tot inzichtelijke verbanden tussen de opbouw van macromoleculen, van
welke oorsprong ook. Samen met de cursus “Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 1” fungeert
“Chemie der Kunststoffen” als ondersteunend vak, maar het is tevens toepassingsgericht.
Algemeen
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het zelfstandig of een met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl. in bedrijven behorende tot de
sector biotechnologie, biochemie, voedingsnijverheid, voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de
landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteed ook bijzondere aandacht
aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De cursus “Chemie der Kunststoffen jaar 1” kan steunen op de verworven kennis uit de cursus
“Anorganische Chemie” en is aanvullend bij de cursus “Organische Chemie”.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies.
De opleiding biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de
richting chemie-wetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten verwerven inzicht in de opbouw, chemische eigenschappen, fysische eigenschappen en
synthese van macromoleculen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
kunststoffen definiëren.
1
Inleiding
2
2.1
Basisgegevens uit de organische chemie
Alkanen
2.2
Alkenen
2.3
Alkynen
2.4
Aromatische verbindingen
2.5
Functionele groepen
het belang van kunststoffen aangeven.
2
de nomenclatuur toepassen.
de meervoudige binding aangeven.
de eigenschappen van aromatische verbindingen bespreken.
naamvorming toepassen en de eigenschappen van functies bespreken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
de macromoleculen indelen.
macromoleculen vormen volgens verschillende methodes.
3
3.1
Opbouw van macromoleculen: basisgegevens
Polymerisatie
3.2
Polymerisatiegraad (DP)
3.3
Polymeerhomologen
3.4
Laagmoleculair tegenover macromoleculen
3.5
Polymoleculair
3.6
Indeling naar fysische en chemische eigenschappen
•
•
•
•
3.7
Thermoplasten
Rubbers of elastomeren
Thermoharders
Polymeren – polycondensaten - polyadducten
Soorten monomeren
•
•
•
•
•
•
•
3.8
Monomeren met dubbele koolstofbinding
Enkele alcoholen
Epoxide
Carbonzuur
Anhydriden
Zuurchloriden
Aminen
Homo-, di- en tercopolymeren
3.9
Organische en anorganische polymeren
3.10
Natuurlijke en kunstmatige polymeren
3.11
Raffinage van aardolie, de grondstof
3.12
Economisch aspect
3.13
Polymerisatiereacties
• Condensatiepolymerisatie
• Polymerisatie
• Additiepolymerisatie met omlegging
3.14
Industriële polymerisatieprocédés
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
van veel gebruikte afkortingen de volledige naam geven.
4
Overzicht van de naamafkortingen
5
de reactiemechanismen bij de vorming van macromoleculen bespreken.
5
5.1
Synthese van polymeren
Functionaliteit
5.2
Indeling der polymerisatiereacties
•
•
•
6
7
het principe van de vorming van macromoleculen volgens de radicaalpolymerisatie 6
bespreken.
6.1
het principe van de vorming van macromoleculen volgens de kationische
polymerisatie bespreken.
Kettingreacties
Stapsgewijze reacties
Kettingpolymerisaties
Radicaalpolymerisatie
Initiatie
•
•
•
6.2
Peroxiden
Azotype
Nevenreacties
Propagatie
•
•
•
•
6.3
Transfer op polymeer
Transfer op solvent
Transfer op transferreagens of regulatoren
Transfer op monomeer
Terminatie
7
7.1
Kationische polymerisatie
Initiatie
•
•
7.2
•
•
•
•
7.3
Brönstedzuur
Lewiszuur
Propagatie
Transfer op monomeer
Transfer op tegen-anion
Transfer op reeds gevormde polymeerketen
Transfer op solvent
Terminatie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Daar veel studenten in het secundair onderwijs geen of weinig chemie aangeboden krijgen, wordt de
leerstof vanaf het strikte begin gegeven om zo het chemisch denken aan te brengen.
De basisbegrippen voor de chemische studie der kunststoffen worden aangeleerd.
De cursisten moeten de verschillende niveaus inzien: nomenclatuur – fysische eigenschappen –
chemische eigenschappen – reactiviteit en reactietypes – reactiemechanismen - toepassingsgebieden.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De cursisten beschikken over een gedocumenteerde, aanschouwelijke cursus die de gehele leerstof
bestrijkt.
Hier is het bezit van een gedetailleerd periodiek systeem der elementen onmisbaar.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De evaluatie gebeurt door een schriftelijk examen over de geziene leerstof na het beëindigen van de
lessenreeks.
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der kunststoffen (jaar 1: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
• Basiscursus Kunststoffen, Paul van Hee
• Kunststoffen vandaag en morgen, Beroepssecties kunststofproducenten en
kunststofverwerkers, Federatie der chemische nijverheid
• Plastics, Dr. A. E.Schouten, Dr. Ir.A.K.Van der Vegt, Prisma compendia
• Plastics, Dr. A.E.Schouten, Dr. Ir.A.K.Van der Vegt, Delta Press
• Kunststofverwerking, Ebeling, Lüpke, Schelter, Schwarz, Kluwer Technische Boeken
• Kunststoff-physik im gespräch, Basf
• Het keuren van kunststoffen, H. Wallhäusser, Agon Elsevier
• Kunststoffen, M. Doucet, Simon Stevin Instituut
10
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
pedagogisch-didactische wenken ..........................................................................................................12
didactische hulpmiddelen .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak wordt de studie van de biochemisch belangrijke verbindingen uitgediept en worden deze
verbindingen geproduceerd.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Er is geen specifieke voorkennis vereist voor dit vak. Kennis van chemie op secundair niveau volstaat.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Het vak Chemie van de Biotechnologische Bedrijven in het eerste jaar (Gemeenschappelijk met CKT)
beoogt een studie te zijn van de voornaamste biomoleculen: lipiden en sacchariden.
In het eerste jaar zijn hierbij vooral het bijbrengen van de basiseigenschappen en de basisreacties van
deze moleculen van belang.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
in eigen woorden uitleggen wat biotechnologie is en wat er de
realisaties van zijn.
1
1.1
Inleiding
Inleiding tot de chemie van het leven
1.2
Biomoleculen
het belang en voorkomen van deze biomoleculen in eigen woorden
omschrijven.
2
2.1
LIPIDEN
Voorkomen en eigenschappen
de nomenclatuur en structuur omschrijven.
2.2
Vetzuren:
de chemische eigenschappen omschrijven.
2.3
Reacties van vetten en vetzuren
de lipiden indelen.
2.4
Indeling van oliën en vetten
uitleggen op welke wijze lipiden geproduceerd worden en hoe lipiden
kunnen geanalyseerd worden.
2.5
Soorten lipiden
•
•
•
2.6
Triacylglycerolen
Terpenen en harsen
Steroïden
Analyse en winning
2.7
Toepassingen
toepassingen van lipiden bespreken.
configuratie en structuur
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
het belang en voorkomen van deze biomoleculen in eigen woorden
omschrijven.
3
3.1
SACCHARIDEN
Voorkomen en eigenschappen
de nomenclatuur en structuur omschrijven.
3.2
Monosacchariden
de chemische eigenschappen omschrijven.
•
•
•
de sachariden indelen.
uitleggen op welke wijze lipiden geproduceerd worden en hoe lipiden
kunnen geanalyseerd worden.
toepassingen van lipiden bespreken.
Ruimtelijke structuur
Reacties
Belangrijke monosacchariden
3.3
Oligosacchariden
•
•
3.4
Definitie
Bespreking van enkele oligosacchariden
Polysacchariden
•
3.5
Reacties van oligo- en polysacchariden
Toepassingen
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De meest gebruikte werkvorm is het hoorcollege.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
EVALUATIE
Dit vak wordt schriftelijk getoetst. Gebruik van studiematerialen is niet toegestaan.
Een tussentijds examen kan plaatsgrijpen.
8
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Chemie der biotechnologische bedrijven (leerjaar 1:1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
2. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen academic Publishers)
3. Inleiding tot de Levensmiddelenchemie
Ruiter (Elsevier-gezondheidszorg)
4. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
5. Biochemie
W. Biermans
(Uitgeverij De Sikkel)
6. Biochemistry
Stryer
(W.H. Freeman and Company)
7. Biological Chemistry
Mahler en Cordes
(Harper and Row publishers)
8. Chemical Communication
Agosta
(Scientifis American Library)
9. Molecular Activities of Plant Cells – an introduction to plant biochemistry
Anderson – Beardall
(Blackwell Scientific Publications)
10. Biochemistry and molecular Biology
Elliott – Elliott
(Oxford University Press)
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .......................................................................................................................12
pedagogisch-didactische wenken ..........................................................................................................12
didactische hulpmiddelen .......................................................................................................................12
evaluatie .................................................................................................................................................13
bibliografie ..............................................................................................................................................14
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek: Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen
In dit vak wordt een overzicht gegeven van de ondersteunende technologieën van automatisering en het
verband met de Biotechnologie en de Chemie- en Kunststoffentechnologie. Het is de bedoeling dat de
cursisten een totaalbeeld verwerven van een industrieel proces, zodat zij in staat zijn een functie te
bekleden in een controlecentrum van een industrieel complex van een sterk geautomatiseerde sector.
Er wordt een basis gelegd wat betreft hydraulica, pneumatica en elektriciteit-elektronica aan de hand van
parameters, symboliek en algoritmen, waarbij een link wordt gelegd met meer geavanceerde aspecten
zoals combinatorische schakelingen.
Algemeen
De afgestudeerden van het OSP-HOKT opleiding Biotechnologie en Chemie- en Kunststoffentechnologie
worden opgeleid voor functies die zich situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de
eerste plaats op het uitvoerende niveau met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase
kunnen beleidsfuncties en controlefuncties worden uitgeoefend.
Het werkveld van de TeHOKT-biotechnoloog en Chemie- en Kunststoftechnoloog is een zelfstandig labo
of een met de productie verbonden labo en/of in een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich
enerzijds in bedrijven, behorende tot de sector biotechnologie, biochemie, voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie, brouwerij, landbouw en agro, anderzijds in de chemische en
kunststofverwerkende industrie.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal deze biotechnoloog / chemie- en kunststoftechnoloog een
grondige kennis van enerzijds toegepaste biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie,
levensmiddelentechnologie, ecologie, immunologie, anderzijds chemie der kunststoffen, chemische
technologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie,
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen.
Daarnaast beschikt de TeHOKT-biotechnoloog / chemie- en kunststoftechnoloog over een inzichtelijke
vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en productietechnieken.
De opleiding besteedt bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten.Tijdens de opleiding wordt ook aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-biotechnoloog/ chemie- en kunststoftechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt
(bio)chemische-biotechnologische/ kunststoftechnologische kennis, maar zal ook gegevens kunnen
verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog / Chemie- en kunststoftechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Men dient rekening te houden met het feit dat de cursisten van totaal verschillende richtingen - wat
secundaire opleiding betreft - afkomstig zijn. Ook cursisten die reeds een hogere opleiding genoten
volgen de cursussen.
Het wiskundeniveau is gemiddeld van hoger technisch secundair onderwijsniveau.
De cursisten kunnen steunen op de verworven kennis uit de cursus “Toegepaste Mechanica” zodat ze
zich wel een beeld kunnen vormen van basiszaken zoals pompen, afsluiters, leidingnetwerken,...
Theoretische begrippen zoals druk, vermogen, debiet, ... komen reeds uitvoerig aan bod in de cursus
“Toegepaste Mechanica” en behoeven in deze cursus dan ook geen verdere uitleg.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen en chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Na het volgen van dit vak hebben de cursisten een algemeen inzicht betreffende sturingen van
pneumatische, hydraulische en elektrische aard. De cursisten leren onderdelen zoals bijvoorbeeld
cilinders kennen en berekenen.
Een hoofdstuk over PLC-technieken moet ervoor zorgen dat de cursisten begrijpen wat een PLC is, wat
er kan mee bewerkstelligd worden en hoe PLCs in een proces wordt ingepast. Deze inzichten worden
daar waar mogelijk verbonden met praktische zaken uit een industriële omgeving.
De besproken pneumatische, hydraulische en elektrische technieken worden ingebed in een ruimere
context, zodat de cursisten de opgedane kennis kunnen toepassen en integreren in hun (toekomstige)
werkomgeving.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
5
LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
symbolen herkennen, verklaren en bespreken die vaak voorkomen in
dergelijke installaties.
in beperkte mate schema’s begrijpen, interpreteren en bedieningswijzen
afleiden.
chronologische aspecten afleiden in eenvoudige toepassingen.
een schema logische opbouwen.
Inzien en bespreken wat de voordelen en nadelen van dergelijke
installaties zijn en berekeningen maken om de grootte van bepaalde
olieparameters te bepalen.
1
Pneumatica en hydraulica
1.1
Symbolen voor hydraulische en pneumatische
installaties
•
Onderwerp en toepassingsgebied
•
Algemeen – basissymbolen en functiesymbolen
•
Omzetting van energie
•
Stuurapparaten en regelapparaten
•
Energietransport en conditionering
•
Bedieningsmechanismen
•
Hulpapparaten
•
Gecombineerde apparaten: enkele voorbeelden
1.2
Enkele technische algemeenheden bij hydraulische
installaties
•
Werkingsprincipe van een hydraulische aandrijving
•
Voordelen en nadelen van een hydraulische
aandrijving
•
Hydraulische olieparameters
•
Technische gegevens en symboliek
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
optredende krachten en benodigde vermogens berekenen
1.3
Berekenen van installaties
verband leggen tussen de te verrichten actie en de pomp.
•
Verband tussen vermogen en kracht
een leidingdiameter berekenen in functie van debiet en vice versa.
•
Soorten krachten
Reynoldsgetal berekenen en plaatsen binnen een praktische context.
•
Leidingen
kleppen berekenen.
•
Reynoldsgetal
•
Kleppen
•
Oefeningen
verschillende wiskundige voorstellingswijzen vormen die het verband
leggen tussen ingangen (vb. kleppen) en uitgangen (vb.cylinders).
1.4
•
verbanden leggen tussen de wiskundige logica en de technische aspecten
•
van installaties.
2
Combinatorische schakelingen
Logische elementen
Wat zijn combinatorische schakelingen?
in eenvoudige bewoordingen omschrijven wat een PLC is.
•
Regels van de schakelalgebra
de erin voorkomende onderdelen opsommen.
•
Karnaughdiagram
•
Waarheidstabel
verband leggen tussen de mogelijkheden van een PLC en de praktische
noden van een geautomatiseerde of te automatiseren
elektropneumatische of elektrohydraulische installatie.
2.
PLC-sturingen
2.1
Schematische voorstelling
stromen, spanningen en vermogens berekenen.
2.2
Bespreking van enkele PLC-componenten
2.3
Korte bespreking van enkele programmeermethodes
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Pneumatische, hydraulische en elektronische sturingen (leerjaar 1: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
de meest voorkomende elementen in elektrische schema’s herkennen,
benoemen en bespreken.
3.
ELEKTRICITEIT
3.1
Spanningsbronnen en stroombronnen
3.2
Ohmse weerstanden
3.3
Condensatoren
3.4
Spoelen
3.5
Serieschakeling
3.6
Parallelschakeling
3.7
Vermogen
3.8
Elektrische energie
3.9
Oefeningen
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties. Het is aangewezen dat tweerichtingscommunicatie tussen cursisten en leraar veelvuldig aan
de orde is. Beiden moeten immers dezelfde taal spreken en aan elkaar tegemoet kunnen komen. De
voorkennis van de cursisten is namelijk geen gestandaardiseerd gegeven. Zodoende moet aangevoeld
worden welke onderwerpen een opfrissende inleiding nodig hebben en welke niet.
Meerdere onderwerpen die besproken worden, zijn moeilijk naar voren te brengen zonder gebruik te
maken van een retroprojector. Denk hierbij bijvoorbeeld aan schema's van netwerken.
Het lestempo moet worden aangepast aan de voorkennis van de cursisten over het betreffende
onderwerp.
De cursisten krijgen meer voeling met de praktische aspecten van de naar voren gebrachte leerstof.
Dit gebeurt met behulp van proefstanden, zoals bijvoorbeeld een PLC-gestuurde elektro-hydraulische
installatie, kennismaking met het elektropneumatisch labo.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Er wordt gebruikgemaakt van de Belgische / Europese normen met betrekking tot pneumatica en
hydraulica.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
Bezoeken en demonstraties in de daartoe specifiek uitgeruste laboratoria werken verhelderend.
EVALUATIE
De evaluatie geschiedt aan de hand van een schriftelijk of mondeling examen.
De puntenverdeling tussen theoretische vragen en oefeningen is evenwichtig.
BIBLIOGRAFIE
BEGINSELEN UIT DE CHEMISCHE TECHNOLOGIE / DEEL 2/ TRANSPORT- EN MEETSYSTEMEN
Door G. de Loore, A. Pyra en S. Vandersypen
Uitgeverij Acco in Leuven
MECHANICA DER FLUÎDA DOOR ROGER VAN MELLE, UITGEVERIJ INDUS
BOEKDEEL
1: gassen
2: vloeistoffen
TECHNISCHE THERMODYNAMICA DOOR ROGER VAN MELLE, UITGEVERIJ INDUS
BOEKDEEL
1: ideale gassen
2: reële gassen
3: formularium
FORMULARIUM VOOR WISKUNDE, FYSIKA EN CHEMIE DOOR PERGOOT
UITGEVERIJ DE GARVE IN BRUGGE
PHYSICS FOR Scientists and Engineers with Modern Physics, 5th Ed.
Serway – Beichner
SAUNDERS COLLEGE PUBLISHING ISBN 0-03-022657-0
http://www.hartcollege.com
Inleiding tot de Automatisering
Drost – Ouwehand
HB Uitgevers, ISBN 90 5574 226 0
Lectuur met betrekking tot digitale technieken en plc, bij voorkeur van secundair niveau (om hun doel
voorbijschietende wiskundige uiteenzettingen te vermijden
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak verwerven de cursisten inzichtelijke kennis in de relaties die bestaan tussen de verschillende
functionele groepen. Zij krijgen een inleiding tot de studie van synthesestrategieën. Inzicht verwerven in
het belang van de stereochemie voor de synthese van organische verbindingen is zeer belangrijk. De
methoden in verband met de katalyse van organische verbindingen worden bestudeerd.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke
werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
In het tweede deel kan volop gesteund worden op de kennis en vaardigheden verworven in deel 1 voor
de vakken “Organische Chemie”, “Organische Chemie - Oefeningen”, “Anorganische Chemie” en
“Anorganische Chemie - Oefeningen”. De vakken “Chemie der Kunststoffen” en “Chemie der
Biotechnologische Bedrijven” hebben een aanvullende en illustrerende waarde.
Organische Chemie jaar 1 & Organische Chemie – Oefeningen jaar 1 moet doorlopen zijn.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
In het tweede deel van de cursus wordt de nadruk gelegd op de binding en de voorkomende dipolen. Dit
geeft de mogelijkheid de onderlinge polariteitverschillen van de moleculen scherper in het licht te stellen.
Aan de hand hiervan wordt een indeling gemaakt in functionele groepen. Hierop is dan de nomenclatuur
gebaseerd. Deze functionele groepen worden verder vergeleken op basis van hun chemische en fysische
eigenschappen. Verder wordt nagegaan hoe de verschillende functies kunnen gesynthetiseerd worden.
Bij reactiviteit en synthese worden de verschillende organische reacties bestudeerd a.d.h.v. reactietype
en -mechanisme. Speciale aandacht wordt besteed aan de stereochemie. Tevens worden de industriële
productiemethoden voor organische verbindingen belicht. Tijdens de cursus wordt ook de nodige
aandacht besteed aan de ontwikkeling van een zgn. “Groene Chemie” en de duurzame ontwikkeling.
Cursisten krijgen een individuele opdracht in verband met een bepaalde organische verbinding.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten, literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
a.d.h.v. de structuur de reactiviteit verklaren van enerzijds
aldehyden/ketonen en anderzijds carbonzuren en derivaten.
1
1.1
Functies met O – Carbonylverbindingen
Structuur van de carbonylfunctie
1.2
Reactiviteit
1.3
Beïnvloedende factoren
de systematiek van de naamgeving verklaren.
2
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
2.1
Functies met O – Carbonylverbindingen – Alkanalen en
Alkanonen
Nomenclatuur
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren.
2.2
Structuur
2.3
Fysische eigenschappen
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
2.4
Zuurbase karakter
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillende
reactietypes.
2.5
Chemische eigenschappen
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
2.6
Synthese
2.7
Bespreking specifieke derivaten – Sachariden
verband leggen met Chemie der Biotechnologische
Bedrijven/sachariden.
2.8
L- en D-nomenclatuur
2.9
Voorstelling in Fisherprojectie
meest belangrijke sachariden in de verschillende voorstellingswijzen
weergeven.
2.10
Voorstelling onder Haworth-vorm
OSP – HOKT – afdeling
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
overzicht geven van de structuur van carbonzuren en derivaten; m.n.
carbonzuren, acylhalogenen, esters, zuuranhydriden, zuuramiden,
nitrillen (cyaniden).
3
3.1
Functies met O – Carbonylverbindingen – Carbonzuren
en derivaten
Nomenclatuur
de systematiek van de naamgeving verklaren.
3.2
Structuur
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
3.3
Fysische eigenschappen
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren en de verschillende vertegenwoordigers vergelijken.
3.4
Zuurbase karakter
3.5
Chemische eigenschappen
3.6
Synthese
de systematiek van de naamgeving verklaren.
4
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
4.1
Functies met N – Aminen – Nitroverbindingen –
Nitrosoverbindingen – Azoverbindingen
Nomenclatuur
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren en de verschillende vertegenwoordigers vergelijken.
4.2
Structuur
4.3
Fysische eigenschappen
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
4.4
Zuurbase karakter
de reactiviteit van deze functies en de verschillende reactietypes
verklaren.
4.5
Chemische eigenschappen
4.6
Synthese
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillende
reactietypes.
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
4
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
OSP – HOKT – afdeling
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
5
de systematiek van de naamgeving verklaren.
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren en de verschillende vertegenwoordigers vergelijken.
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillende
reactietypes.
5
5.1
HalogeenKWS
Nomenclatuur
5.2
Structuur
5.3
Fysische eigenschappen
5.4
Zuurbase karakter
5.5
Chemische eigenschappen
5.6
Synthese
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
6
overzicht geven van de verschillende cyclische verbindingen.
6
Cyclische verbindingen - Overzicht
7
de systematiek van de naamgeving verklaren.
7
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
7.1
Cyclische verbindingen – Aromatische verbindingen –
Benzeen en derivaten
Nomenclatuur
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren en de verschillende vertegenwoordigers vergelijken.
7.2
Structuur
7.3
Fysische eigenschappen
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
7.4
Zuurbase karakter
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillende
reactietypes.
7.5
Chemische eigenschappen van benzeen en
monogesubstitueerde en digesubstitueerde
benzeenderivaten
7.6
Synthese
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
OSP – HOKT – afdeling
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
8
de systematiek van de naamgeving verklaren.
8
de typische functies die karakteristiek zijn voor deze verbindingen
verklaren.
8.1
Cyclische verbindingen – Aromatische verbindingen –
Heterocyclische verbindingen
Nomenclatuur
aggregatietoestand, kookpuntsvergelijking, oplosbaarheid, …
verklaren en de verschillende vertegenwoordigers vergelijken.
8.2
Structuur
8.3
Fysische eigenschappen
zuurbase karakter van deze functies verklaren a.d.h.v. pKz.
8.4
Zuurbase karakter
de reactiviteit verklaren van deze functies en de verschillende
reactietypes.
8.5
Chemische eigenschappen
8.6
Synthese
onderscheid maken tussen axiale en equatoriale posities.
9
9.1
Stereochemie
Conformeren
aantonen wat een stereocenter is.
9.2
Cyclohexaanderivaten
onderscheid maken tussen de verschillende vormen van
stereochemie.
9.3
Chiraliteit
9.4
Stereoïsomerie
aantonen dat deze voorbeelden stereocenters bevatten.
9.5
Diastereo-isomeren
9.6
Enantiomeren
9.7
Toepassing op sachariden, AZn, Proteïnen, NZn
synthesemethoden algemeen en m.b.v. reactiemechanismen
weergeven.
9
definiëren wat conformeren zijn.
10
de verschillende synthesestrategieën en productiestrategieën met
elkaar vergelijken.
10
Polymeerchemie
11
onderscheid maken tussen homogene en heterogene katalyse en
voordelen en nadelen bespreken.
11
Studie van de katalyse toegepast in de organische
chemie
belang van enzymatische stappen in een synthese benadrukken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
9
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
De cursisten moeten de verschillende niveaus inzien: nomenclatuur – fysische eigenschappen –
chemische eigenschappen – reactiviteit en reactietypes – reactiemechanismen.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdracht moet de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. Ze leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De noodzakelijke didactische hulpmiddelen omvatten een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen
en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
10
EVALUATIE
Het schriftelijk examen bestaat uit verschillende delen, met tijddruk: nomenclatuur; fysische en chemische
eigenschappen – reactiviteit; openboek in verband met synthese.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Inleiding tot een verklarende Organische Chemie
K. Bruggemans – Y. Herzog
(A. De Boeck, Uitgeverij N.V. Brussel)
2. Organische Chemie
H. E. Hilderson ( Wetenschappelijke uitgeverij en Boekhandel scientia Story)
3. Contempory Organic chemistry
Ternay
(W.B. Saunders Company)
4. Basic Principles of Organic Chemistry
Roberts en Caserio
(W.A. Benjamin Inc.)
5. Introduction to Organic Chemistry
Steitwieser – Jeatloch – Kosaner
(Macmillan Publishing C°)
6. Organic Chemistry
Peter – Volhardt
(W.H. Freeman and Company)
7. Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms en Structure
March
(John Wiley en sons)
8. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
9. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
10. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen academic Publishers)
11. Organic Chemistry
Bruice
ISBN 0-13-841925-6
11
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie – Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie – Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
Cursisten kunnen een syntheseprocedure en een analyseprocedure zelfstandig doorlopen en koppelen
aan resultaatberekeningen en rapportering.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke
werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie – Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
In het tweede jaar kan volop gesteund worden op de kennis en vaardigheden verworven in jaar 1 voor de
vakken “Organische chemie”, “Organische Chemie - Oefeningen”, “ Anorganische Chemie”, “Analytische
Chemie” en “Analytische Chemie - Oefeningen”. De vakken “Chemie der Kunststoffen” en “Chemie der
Biotechnologische Bedrijven” hebben een aanvullende en illustrerende waarde.
Organische Chemie jaar 1, Organische Chemie – Oefeningen jaar 1, Anorganische Chemie en
Anorganische Chemie - Oefeningen moeten doorlopen zijn.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen of chemie, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie – Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
“Oefeningen” en “Theorie” Organische Chemie hebben een complementair karakter. In de Oefeningen
Organische Chemie worden de theoretische aspecten verwerkt en gekoppeld aan praktische
vaardigheden. In het kader van de Oefeningen Organische Chemie dienen de cursisten zich volgende
attitudes eigen te maken:
•
het veilig manipuleren van glaswerk en reagentia;
•
logische opbouw van proefopstellingen;
•
manipulaties uitvoeren conform de veiligheidsvoorschriften en brandpreventievoorschriften, om
ongevallen te voorkomen;
•
routinematig bedienen van meetapparatuur;
•
het laboratoriumwerk zodanig organiseren dat er op een efficiënte wijze gewerkt kan worden;
•
nauwkeurigheid, netheid, orde, verantwoordelijkheidsgevoel, voorzichtigheid;
•
solidariteit om goed groepswerk mogelijk te maken;
•
systematisch te werk gaan bij het oplossen van praktische problemen;
•
rapportering van syntheseresultaten en analyseresultaten;
•
voorbereiden van practica.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten en testresultaten, literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
deze theoretische achtergrond toepassen in synthesen, analysen en
extracties.
bovenvermelde technieken toepassen uit een keuze van practica.
1
1.1
Theoretische principes
Algemene werkwijze in het laboratorium
1.2
Veiligheidsmaatregelen
1.3
Drogen van producten en glaswerk
1.4
Destillatie/Rectificatie
1.5
Gasabsorptietrappen
1.6
Refluxen
1.7
(Om)kristallisatie
1.8
Extractie
1.9
Zuiverheid van producten bepalen: o.a. smeltpuntbepaling,
…
2
Praktische oefeningen
3
3.1
Identificatie van aldehyden en ketonen
met 2,4-dinitrofenylhydrazine
3.2
met semicarbazide
de bekomen resultaten weergeven in een overzichtelijk en goed
gestructureerd verslag.
3
kwalitatieve tests uitvoeren.
4
kwalitatieve tests en zuivering uitvoeren en de nodige berekeningen
maken.
4
Identificeren en zuiveren van alcoholen
5
zuivering uitvoeren en de nodige berekeningen maken .
5
Omkristallisatie van zuren
6
scheidingstechnieken uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
6
Scheiden van 3 en 4 componentsystemen
7
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
7
Synthese van 1-fenyl-azo-2-naftol
8
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
8
Sulfoneren
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische chemie - Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
9
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
9
Cannizaroreactie op Benzaldehyde
10
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
10
Bereiden van sulfanilamide
11
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
11
Aromatische en Alifatische estervorming
12
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
12
Bereiden van p-aminobenzeensulfonzuur
13
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken .
13
Benzoylchloride
14
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
14
15
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
15
Bereiding van 2-aminodifenylamine en 4nitrofenylamine
Bereiding van Aspirine
16
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
16
Bereiding van Cyclohexeen
17
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
17
Bereiding van Ethylbenzeen uit acetofenon en benzeen
18
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
18
Synthese van nylon
19
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
19
Chemoluminescentie
20
synthesereacties uitvoeren en de nodige berekeningen maken.
20
Bereiding van Picrinezuur
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische Chemie - Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijden/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Cursisten dienen zich een aantal praktische attitudes eigen te maken en deze dienen gekoppeld te
worden aan resultaatberekening.
Cursisten dienen erin te slagen om uitgaande van een proefrecept het practicum voor te bereiden, uit te
voeren en de resultaatberekening uit te voeren.
D.m.v. rapportering kunnen cursisten de uitgevoerde praktische oefeningen weergeven en van de nodige
commentaar voorzien.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Voor “Organische Chemie - Oefeningen” is een uitgerust laboratorium nodig zodat zowel
synthesereacties, analysereacties als extracties uitgevoerd kunnen worden.
De nodige meetapparatuur dient aanwezig te zijn.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische Chemie - Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijden/week)
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd d.m.v. verslagen, evaluatie tijdens de practica en
opdrachten.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Permanente evaluatie van hoe de cursist in het labo werkt volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Organische Chemie - Oefeningen (leerjaar 2: 1 lestijden/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Practical Organic Chemistry
Vogel
(Longman)
2. Inleiding tot een verklarende Organische Chemie
K. Bruggemans – Y. Herzog
(A. De Boeck, Uitgeverij N.V. Brussel)
3. Organische Chemie
H. E. Hilderson (Wetenschappelijke uitgeverij en Boekhandel Scientia Story)
4. Contemporary Organic chemistry
Ternay
(W.B. Saunders Company)
5. Basic Principles of Organic Chemistry
Roberts en Caserio
(W.A. Benjamin Inc.)
6. Introduction to Organic Chemistry
Steitwieser – Jeatloch – Kosaner
(Macmillan Publishing C°)
7. Organic Chemistry
Peter – Volhardt
(W. H. Freeman and Company)
8. Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms en Structure
March
(John Wiley en sons)
9. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
10. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
11. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen academic Publishers)
12. Organic Chemistry
Bruice
ISBN 0-13-841925-6
9
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De cursist leert welke de voornaamste technieken en methodes zijn die ter beschikking staan om de
hoeveelheid van een bestanddeel in een monster te bepalen. Via de fundamentele reacties en
reactievergelijkingen (volumetrie) en de fysische principes (instrumentele analyse) verwerft de cursist de
noodzakelijke kennis om een meetwaarde om te zetten tot een precies en betrouwbaar analyseresultaat.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Analytische Chemie jaar 1 en Algemene Chemie jaar 1 moeten doorlopen zijn.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Tijdens het tweede jaar wordt voortgebouwd op de kennis uit het eerste jaar, vnl. de chemie van de "natte
weg". In het tweede jaar wordt het zwaartepunt verlegd naar de zgn. "droge chemie" of de
spectroscopische analysemethoden.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
schematisch het verloop van een elektrolyse weergeven.
1
1.1
Elektrochemie
Elektrolyse en elektrolytische gravimetrie
1.2
Coulometrische analyse
1.3
Amperometrische titratie
1.4
Polarografie
1.5
Potentiometrie en potentiometrische titratie
1.6
PH-metingen
1.7
Ionselectieve elektroden
1.8
Conductometrie
oefeningen en problemen oplossen.
2
2.1
Fotometrische analysemethoden
Inleiding (spectra, lichtbreking, interferentie)
de principes bespreken.
2.2
Colorimetrie
oefeningen en problemen oplossen.
2.3
Spectrofotometrie: absorptie, wetten van Lambert-Beer,
spectrofotometer, VIS- en UV-spectrofotometrische
bepalingen; IR-spectrofotometrie
2.4
Fluorimetrie; turbidimetrie en nefelometrie;
spectrofotometrische titratie
de principes van de verschillende elektrochemische
analysemethoden bespreken.
oefeningen en problemen oplossen.
2
de principes van de fotometrie bespreken.
de principes bespreken.
oefeningen en problemen oplossen.
2.5
Vlamfotometrie
Spectrochemische analyse
Atomaire absorptie
AAS
3
de principes bespreken.
3
X-straatfluorescentie, massaspectrometrie (U)
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Structuuropheldering en concentratiebepaling van verbindingen m.b.v. spectrofotometrische methoden:
de theorie wordt maximaal gekoppeld aan de practica.
Voornamelijk de praktische aspecten worden belicht.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen en een tussentijds examen afgenomen.
7
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
8
BIBLIOGRAFIE
•
Daniel C. Harris , Quantitative Chemical Analysis W. H. Freeman and Company New York
•
Alun Evans, Potentiometry and Ion Selective Electrodes, John Wiley and Sons London
•
T. Reiley, C. Tomlinson, Principles of Electroanalytical Methodes, John Wiley and Sons London
•
M. T. C. de Loos-Vollebregt, Atoomspectrometrie, Bohn Stafleu Van Loghum
•
De Vries A. B. Practicum voorschriften scheikunde Heron Bibliotheek Elsevier
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
inhoud .......................................................................................................................................................1
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................6
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................6
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................6
evaluatie ...................................................................................................................................................7
bibliografie ................................................................................................................................................8
1
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De cursist leert de fundamentele principes van de analytische technieken zowel de klassieke
volumetrische als de instrumentele methodes.
Als toepassing daarop wordt via een aantal oefeningen praktische ervaring opgedaan in de volumetrie en
de instrumentele analyse en hoe men via meting en berekeningen komt tot de kwantitatieve resultaten.
Bij het uitwerken van de resultaten worden enkele concepten van kwaliteitscontrole op de
analyseresultaten uitgevoerd. Op de gevaren van chemische producten wordt de aandacht gevestigd via
het opstellen van het veiligheidsrapport van de gebruikte chemische producten.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Dit vak bouwt voort op de kennis verworven in Anorganische Chemie (Theorie en Oefeningen) en
Analytische Chemie jaar 1.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten kunnen praktische problemen op een wetenschappelijke en technische manier benaderen.
Deze attitude omvat zelfstandig werken, logisch en kritisch denken, methodisch te werk gaan,
organisatorisch efficiënt zijn, problemen ontleden en oplossen, overzichtelijk werken, efficiënte
rapportering en een synthese maken.
Aan de rapportering van de resultaten wordt veel belang gehecht: opbouw, inhoud, verwerking,
reactievergelijkingen, berekeningen, grafieken, resultaten.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
1
Zuurbase titratie
2
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
2
Complexometrie
3
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
3
Redoxtitratie
4
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
4
Potentiometrische analyse: redox- en zuurbase analyse
5
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
5
Conductometrie
6
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
6
UV/VIS-spectrofotometrie
7
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
7
IR-spectrofotometrie
8
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
8
Automatische titrator
9
voorbereidingen, analysen en berekeningen uitvoeren.
9
Facultatief: vlamfotometrie; AAS
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Cursisten dienen zich een aantal praktische attitudes eigen te maken en deze dienen gekoppeld te
worden aan resultaatberekening.
Cursisten dienen erin te slagen om uitgaande van een proefrecept het practicum voor te bereiden, uit te
voeren en de resultaatberekening uit te voeren.
D.m.v. rapportering kunnen cursisten de uitgevoerde praktische oefeningen weergeven en van de nodige
commentaar voorzien.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Voor “Analytische Chemie - Oefeningen” is een uitgerust laboratorium nodig zodat zowel
synthesereacties, analysereacties als extracties uitgevoerd kunnen worden.
De nodige meetapparatuur dient aanwezig te zijn.
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De voorbereiding, het werk in het labo en de rapportering worden geëvalueerd.
De cursisten worden permanent geëvalueerd d.m.v. verslagen, evaluatie tijdens de practica en
opdrachten.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Permanente evaluatie van hoe de cursist in het labo werkt volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
7
OSP – HOKT – afdeling Biotechnologie
Oefeningen Analytische Chemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
8
BIBLIOGRAFIE
•
Daniel C. Harris , Quantitative Chemical Analysis W. H. Freeman and Company New York
•
Alun Evans, Potentiometry and Ion Selective Electrodes, John Wiley and Sons London
•
T. Reiley, C. Tomlinson, Principles of Electroanalytical Methodes, John Wiley and Sons London
•
M. T. C. de Loos-Vollebregt, Atoomspectrometrie, Bohn Stafleu Van Loghum
•
De Vries A. B. Practicum voorschriften scheikunde Heron Bibliotheek Elsevier
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
Uitgediepte studie van de biochemisch belangrijke verbindingen en productie van deze verbindingen is
vereist.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie- en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Het vak “Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 2” bouwt voort op de kennis en vaardigheden
verworven in het eerste jaar. In het eerste jaar (Chemie der Biotechnologische Bedrijven) werden
sachariden en lipiden onder de loep genomen. De organische chemie, analytische chemie en
fysicochemie worden nauw betrokken.
“Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 1” moet doorlopen zijn, evenals “Organische Chemie jaar
1”, “Analytische Chemie jaar 1” en “Anorganische Chemie”.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Steunende op de kennis uit “Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 1”, “Organische Chemie jaar 1”
en “Analytische Chemie jaar 1” worden proteïnen en nucleïnezuren als biomoleculen bestudeerd. Hierbij
wordt aandacht besteed aan voorkomen, structuur, chemische eigenschappen, fysische eigenschappen,
scheidingsmethoden, kwalitatieve en kwantitatieve bepalingen.
Daarnaast wordt ook een overzicht (inleiding) gegeven van het intermediair metabolisme. Hierbij is de
leidraad vnl. het sacharidenmetabolisme. Metabolische en energieleverende processen worden
bestudeerd.
Uitgaande van de basisbegrippen van het celmetabolisme worden verschillende productieprocessen
besproken uit verschillende gebieden van de biotechnologie. Hierbij wordt aandacht besteed aan de
stappen die vereist zijn om een bepaald product in een bepaalde zuiverheidgraad te verkrijgen. Aandacht
wordt besteed aan de productie van voedingsmiddelen en chemotherapeutica.
Cursisten kiezen een individuele opdracht die verband houdt met een toepassing op proteïnen,
nucleïnezuren en metabolisme.
Tevens dient een individuele opdracht ingeleverd te worden in verband met een voedingsmiddel en/of
chemotherapeuticum.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
weergeven welke elementen voorkomen in proteïnen.
stereochemie van AZn kunnen bespreken.
1
1.1
Proteïnen - Aminozuren
Elementen
aantonen dat er meer dan 20 AZn voorkomen in de natuur.
1.2
Structuur van de α-L-Azn
een schematische indeling geven a.d.h.v. voorbeelden.
1.3
Voorkomen AZn in de natuur en in proteïnen
onderscheid maken.
1.4
Indeling
fysische eigenschappen bespreken.
1.5
Essentiële AZn ↔ AZ-samenstelling van plantenproteïnen
asymmetrie van AZn kunnen aantonen.
1.6
Fysische eigenschappen
bespreking zuurbase karakter a.d.h.v. pKz.
1.7
Chiraal centrum en optische activiteit
deze reacties bespreken.
1.8
IEP
1.9
Ionisatie
1.10
Chemische eigenschappen - oxidatie en reductie van
cysteïne, kleurreacties
3.1
AZn, peptiden, polypeptiden en proteïnen Scheidingsmethoden
Kwantitatieve analyse van de primaire structuur van
proteïnen
AZ-samenstelling
3.2
N- en C-terminaal AZ
3.3
AZ-volgorde
4
4.1
Peptiden
Peptidenbinding - structuur, cistrans structuur rond dubbele
binding, vrije draaibaarheid α-C-atoom
4.2
Oligopeptiden
4.3
Polypeptiden
2
praktische toepassingen bespreken.
2
3
verschillende methoden bespreken.
3
4
implicaties van deze structuur weergeven.
een bespreking houden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
5
verschillende niveaus van structuur weergeven en bespreken.
5
5.1
Proteïnen
Structuur - primaire, secundaire, tertiaire, quaternaire en
quinaire structuur
5.2
Biologische betekenis van de primaire structuur
5.3
Belang subeenhedenstructuur
5.4
Evolutie van de proteïnen
5.5
Denaturatie en renaturatie van proteïnen
5.6
Quantitatieve bepalingen - UV, Kjeldahl, biureetreactie,
Folin-Lowry
6
6.1
Nucleïnezuren – Nucleotiden
Structuur - N-base, monosachariden
6.2
Belang
genetische en metabole functie aantonen.
7
7.1
Nucleïnezuren – Voorkomen van DNA
Structuur - primaire en secundaire structuur
erfelijke veranderingen bespreken.
7.2
Functie
bespreken waar DNA voorkomt.
7.3
Mutatie - gevolgen van mutaties
aantonen hoe DNA zich repliceert.
7.4
Voorkomen - lineair, circulair, supercoiled
7.5
Duplicatie
8
8.1
Nucleïnezuren – Voorkomen van RNA
Structuur
8.2
Voorkomen en functie - mRNA, rRNA, tRNA, gRNA,
snRNA
a.d.h.v. voorbeelden gevolgen aantonen van mutaties.
belang aantonen.
verschillende methoden aangeven.
deze methoden bespreken.
6
opbouw weergeven.
belang als biomoleculen aantonen.
7
8
a.d.h.v. een model het dubbelstrengig karakter aantonen.
een bespreking maken.
weergeven waar en waarom RNA voorkomt.
9
verschillende methoden bespreken.
9
Detectie en isolatie van NZn
10
belang aantonen en de gevolgen.
10
Denaturatie en renaturatie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
11
12
13
onderscheid maken en aantonen.
bespreken onder welke vorm energie wordt opgeslagen in een cel.
11
11.1
Overzicht van het metabolisme
Assimilatie en dissimilatie
belang van ATP-omzettingen bespreken.
11.2
Anabolisme en katabolisme
schematisch overzicht weergeven en bespreken.
11.3
Katabolisme en fosfaatbindingsenergie
verschillende afbraakreacties weergeven en het waarom bespreken.
11.4
ATP-cyclus
belang aantonen.
11.5
Indeling in 4 fasen
E-rendement bespreken.
11.6
Fase 1- Afbraak macromoleculen tot hun bouwstenen
het belang bespreken.
11.7
Fase 2 - Afbraak polysachariden
noodzaak van deze cycli aantonen.
11.8
Hexokinasereactie
verloop weergeven en bespreken.
11.9
Glycolyse
energierendement berekenen.
11.10
Fase 2 - Oxidatie van VZn
11.11
Oxidatieve degradatie van AZn
11.12
Fase 3 - Krebs- of citroenzuurcyclus
11.13
Hexosemonofosfaatshunt
11.14
Glyoxylaatcyclus
11.15
Fase 4 - Elektronentransport en oxidatieve fosforylatie
11.16
Energiebalans katabolisme glucose en VZn
11.17
Aëroob vs. anaëroob metabolisme
11.18
Ureumcyclus
12
12.1
Biosynthese of anabolisme en aanwending van de
fosfaatbindingsenergie
Biosynthese van sachariden – gluconeogenese
12.2
Biosynthese van lipiden
12.3
Biosynthese van AZn
13
Fotosynthese
aantonen hoe de energie uit het katabolisme aangewend wordt om
nieuwe verbindingen te synthetiseren.
het mechanisme bespreken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
14
de verschillende transportsystemen vergelijken.
14
Actief transport doorheen membranen
15
de formules, fysische en chemische eigenschappen van de
sachariden bespreken.
15
15.1
Sachariden
Structuur en eigenschappen
de verschillende productieprocédés schematisch bespreken.
15.2
Bereiding en toepassing van glucose en glucosestropen
onderdelen van het proces in detail bespreken.
15.3
Zetmeelproductie en -conversie
verklaren waarom mengstropen worden aangewend.
15.4
Bereiding sacharose
een overzicht geven van verschillende suikers die op de markt te
verkrijgen zijn.
15.5
Mengstropen
15.6
HF(C)S
15.7
Mengstropen
15.8
Soorten suiker
15.9
Zoetkracht en Alternatieve Zoetstoffen
15.10
Hoe werkt de menselijke smaak?
de formules, fysische en chemische eigenschappen van de lipiden
bespreken.
16
16.1
Lipiden
Structuur en eigenschappen
de verschillende productieprocédés schematisch bespreken.
16.2
Winning en verwerking van vetten en oliën
de onderdelen van het proces in detail bespreken.
16.3
Margarinebereiding
problemen in verband met bederf bespreken.
16.4
Boterproductie
belang bespreken.
16.5
Bederf van voedingsvetten
16.6
Modificatie van triacylglycerolen m.b.v. enzymen
uitleggen waarom er ook andere zoetstoffen aangewend worden.
weergeven hoe de menselijke smaak werkt.
16
17
de formules, fysische en chemische eigenschappen van de proteïnen 17
bespreken.
17.1
de verschillende productieprocédés schematisch bespreken.
17.2
de onderdelen van het proces in detail bespreken.
a.d.h.v. voorbeeld(en) het belang aantonen.
Proteïnen
Eiwitten in de biotechnologie - plantaardige bronnen - MO
als bron
Industriële productie AZn
17.3
(bulk)Enzymen
17.4
Toepassingen van de enzymen in de voedingssector
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
9
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
18
indeling geven, bespreken en voorbeelden geven.
18
18.1
Vitaminen
Structuur en eigenschappen
18.2
Industriële productie: extractie, biotechnologische en
chemisch-organische synthese
aangeven aan welke eisen antibiotica dienen te voldoen.
19
19.1
Antibiotica en Chemotherapeutica
Definitie
productieprocédés bespreken.
19.2
Indeling en werking
probleem van resistentie behandelen.
19.3
Eisen
19.4
Productie
19.5
Resistentieverschijnselen
20
20.1
Novel foods – Functional Foods
Definitie en Toepassingen
onderscheid geven tussen verschillende procédés.
19
20
indeling geven, bespreken en voorbeelden geven.
een idee geven van de nieuwe ontwikkelingen in de
voedingsindustrie.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
10
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
EVALUATIE
De cursisten worden geëvalueerd op basis van de ingeleverde rapporten.
Er wordt een schriftelijk examen met keuzemogelijkheden in de vragen afgenomen.
Het bevat een open boek gedeelte in verband met een tekst / artikel / rapport.
11
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Chemie der Biotechnologische Bedrijven (leerjaar 2: 2 lestijden/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Inleiding in de Bio-Organische Chemie
Engbersen – De Groot
(Pudoc Wageningen)
2. Bio-Organische Chemie voor levenswetenschappen
Engbersen – De Groot
(Wageningen academic Publishers)
3. Inleiding tot de Levensmiddelenchemie
Ruiter (Elsevier-gezondheidszorg)
4. Biotransformations in Organic chemistry
Faber
(Springer Verlag)
5. Biochemie
W. Biermans
(Uitgeverij De Sikkel)
6. Biochemistry
Stryer
(W.H. Freeman and Company)
7. Biological Chemistry
Mahler en Cordes
(Harper and Row publishers)
8. Chemical Communication
Agosta
(Scientifis American Library)
9. Molecular Activities of Plant Cells – an introduction to plant biochemistry
Anderson – Beardall
(Blackwell Scientific Publications)
10. Biochemistry and molecular Biology
Elliott – Elliott
(Oxford University Press)
12
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De levende cel wordt algemeen voorgesteld zodat ze doeltreffend benut kan worden. De cursisten
verwerven de nodige microbiologische basiskennis en inzicht voor microbiële procesbeheersing en
kwaliteitscontrole. Drie groepen micro-organismen worden behandeld: prokaryoten (bacteriën),
eukaryoten (fungi en protista) en virussen.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
SPECIFIEK
De microbiologie is een interdisciplinaire wetenschap. Er wordt uitgegaan van basiskennis van biologie,
chemie en biochemie. De cursisten dienen reeds de vakken algemene chemie, organische chemie deel 1
en chemie van de Biotechnologische bedrijven 1 te hebben afgelegd.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De micro-organismen worden bestudeerd. De cursisten verwerven een basiskennis in verband met
groeiomstandigheden, cultiveerbaarheid, metabolische eigenschappen en genetische eigenschappen van
micro-organismen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
het ontstaan van de microbiologie situeren.
1
Inleiding tot de microbiologie
2
2.1
Taxonomie
Indeling van de levende wezens
2.2
Vroegere indeling
2.3
Indeling in 8 rijken
aangeven waarop men zich baseert om bacteriën in te delen in
groepen.
3
3.1
Bacteriën
Indeling in groepen
de structuren van een bacterie beschrijven met hun functie.
3.2
Afmetingen en vormen
de begrippen psyctrotroof, psychrofiel, mesofiel, thermofiel,
hyperthermofiel verklaren.
3.3
Structuur ven een bacterie
3.4
Geslachtelijke voortplanting
4
4.1
Voeding
Essentiële elementen
4.2
Micronutriënten
een definitie van microbiologie geven.
2
de levende organismen indelen.
aangeven waarop men zich baseert om de levende wezens in te
deken in rijken.
3
de bacteriën indelen volgens zuurstofvereisten.
de groei van een bacteriecultuur grafisch voorstellen en verklaren.
de betekenis van de geslachtelijke voortplanting bij bacteriën
uitleggen.
4
de samenstelling van voedingsmedium verklaren.
de micro-organismen indelen naar voeding.
de termen autotroof, heterotroof, lithotroof, chemotroof, auxotroof
verklaren.
verschillende manieren waarop de cel voedingsstoffen opneemt,
bondig beschrijven.
4.3
Indeling van micro-organismen naar voeding
Energie
Waterstof / elektronen
Koolstofbron
In de bodem
4.4
Opname van voedingsstoffen
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
5
6
de groei van een bacteriecultuur grafisch voorstellen en verklaren.
5
5.1
Groei van micro-organismen
Verloop van de bacteriëngroei
5.2
Groeicurve
5.3
Factoren die de groei van micro-organismen beïnvloeden
voorkomen en eigenschappen van gisten en schimmels bespreken.
6
6.1
Fungi
Definitie
een overzicht van de invloed van schimmels geven in:
6.2
Structuur en indeling
bondig de structuren van schimmels beschrijven.
•
in landbouw en tuinbouw.
•
in levensmiddelen.
•
in de bodem.
mogelijke gevolgen van de aanwezigheid van graanschimmels
beschrijven (bvb aspergillus, Penicillium, Rhizopus).
7
de gisten indelen.
6.3
Voorkomen en eigenschappen
In levensmiddelen
In landbouw en tuinbouw
Paddestoelen
In de bodem
6.4
Graanschimmels
7
7.1
Gisten
Structuur en indeling
toepassingen van gisten in levensmiddelen geven en uitleggen
waarop deze gebaseerd zijn.
7.2
Voorkomen en eigenschapen
8
schematisch het metabolisme en energieomzettingen van microorganismen bespreken.
8
Metabolisme en bio-energetica
9
het erfelijk materiaal van bacteriën bespreken.
9
9.1
Bacteriegenetica
Mutatie
de voornaamste kenmerken van gisten opsommen.
verschillende vormen van mutatie bespreken.
de klassieke vormen van genetische recombinatie bespreken.
9.2
Recombinatie
Transformatie
Conjugatie
Transductie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
10
de bouw bespreken.
verschillende indelingen bespreken.
het onderscheid weergeven tussen beide cycli.
10
10.1
Virussen
Virusstructuur
10.2
Indeling
Volgens gastheer
Volgens replicatie
10.3
Lysis en lysogenie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen afgenomen op het einde van de lessenreeks.
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
10
BIBLIOGRAFIE
Goubau P., Van Gompel A., Wegwijzer in Microbiologie, Uitgeverij Garant, Leuven, ISBN 90-44441-10014, 383 blz.
Harrewijn, G. A., Elementaire Microbiologie, Elsevier, Brussel
Dijk R., et al., Microbiologie van Voedingsmiddelen, Uitgeverij Keesing Noordervliet BV, Houten, 2001,
ISBN 90-72072-252-9, 464 blz.
Mossel en Tamminga, Methoden voor het microbiologisch onderzoek van levensmiddelen, P. C.
Noordervliet, Zeist
Madigan, T. e.a., Biology of Microorganisms, Prentice Hall International Inc, ISBN 0-13-571225-4,
nieuwste editie
Op het web
http:/www.health.fgov.be
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In het kader van kwaliteitszorg, zowel op vlak van producten als processing en procesomgeving, is kennis
en inzicht in microbiologie vereist.
Het vak Algemene Microbiologie heeft tot doel de student in te leiden in de microwereld.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Er is geen speciale voorkennis vereist. De natuurwetenschappen opgedaan in het secundair onderwijs
zijn een voldoende basis.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten kunnen
werken met de lichtmicroscoop.
vormen en verbanden en structuren van bacteriën, gisten en schimmels onderscheiden aan de hand
van zelf bereide preparaten na gepaste kleuring.
aseptisch werken.
geschikte cultuurmedia kiezen voor: het kweken, isoleren en tellen van micro-organismen.
deze media bereiden.
verschillende technieken voor telling, isolatie en identificatie van micro-organismen uitvoeren.
monsters nemen, decimale verdunningsreeksen bereiden, methode van ‘het meest waarschijnlijke
aantal‘ toepassen en interpreteren.
anaërobe en micro-aërofiele technieken gebruiken.
interesse opbrengen voor de biotechnologie, de wetenschappelijke techniek die gebruik maakt van
micro-organismen om industriële producten te maken.
naast praktische vaardigheden eveneens aandacht besteden aan vaardigheden als: zelfstandig
kennis verwerven en het leren interpreteren van laboratoriumresultaten.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
werken met een eenvoudige lichtmicroscoop.
preparaten maken voor onderzoek van zetmelen en microorganismen.
1
1.1
Microscopie
Microscopisch onderzoek van preparaten
1.2
De kleuring van bacteria
een vitaalkleuring en gramkleuring bij bacteriën uitvoeren.
1.3
Onderzoek van schimmels
bij deze kleuringen de verschillende vormen en verbanden
onderscheiden
1.4
Bepaling van de viabiliteit van gistcellen
2
2.1
Aseptische technieken
Steriliseren van voedingsbodems, oplossingen, glaswerk
en ander materiaal
deze media bereiden.
2.2
Bereiden voedingsbodems
correct monsters nemen en onderzoeken.
2.3
Staalname en bereiden van decimale verdunningsreeksen.
2.4
Reinigen en desinfecteren
verschillende technieken voor telling, isolatie en identificatie van
micro-organismen uitvoeren.
3
3.1
monsters nemen, decimale verdunningsreeksen bereiden, methode
van ‘het meest waarschijnlijk aantal’ toepassen en interpreteren.
Tellen van micro-organismen
Het tellen van het aantal bacteriën, gisten en schimmels
volgens de telplatenmethode
3.2
Membraanfiltratie
3.3
MPN-methode
de bacteriën indelen in grampositief en gramnegatief.
volgende graanschimmels microscopisch onderscheiden: Fusarium,
Rhizopus, Aspergillus, Penicilium.
hierbij een determinatietabel gebruiken.
de viabiliteit van gistcellen bepalen en hierbij eventuele knopvorming
waarnemen.
2
aseptisch werken.
geschikte cultuurmedia kiezen voor: het kweken, isoleren en tellen
van micro-organismen.
3
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
anaërobe en micro-aërofiele technieken gebruiken.
4
4.1
Bijzondere technieken
Aanrijkings-, isolatie- en identificatietechnieken
4.2
Identificatie van bacteriën met biochemische testkits.
4.3
Kweken in anaërobie.
4.4
Aantonen van gasvorming.
4.5
Katalase- en peroxidasetest
laboratoriummethoden in het kader van microbiologische
kwaliteitsbeheersing nauwkeurig uitvoeren.
5
5.1
Onderzoek van levensmiddelen
Bederfmicro-organismen
vergelijken met normen en hieruit gepaste besluiten trekken.
5.2
Pathogenen
isolatietechnieken en identificatietechnieken toepassen.
5
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Het tonen van dia’s, video’s, het gebruik van Cd-rom, of het inrichten van een studiebezoek geeft de
nodige kleur aan deze practica.
Het veilig werken is uiterst belangrijk en de aandacht dient dan ook geregeld hierop gevestigd te worden.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De materiële inrichting van het laboratorium voor microbiologie bestaat uit
Glaswerk:
bekers, erlenmeyers, gegradueerde maatcilinders en pipetten, proefbuisjes, petriplaten, enz
Klein materiaal:
entnaalden, tangetjes, schaar, bunzenbrander, object- en dekglaasjes voor microscopie, telkamer
van Thoma of andere, bacteriënfilter.
Apparaten:
Microscopen, waterbaden, broed- en steriliseerkasten, autoclaven, bacteriënfilters, koloniëntellers,
schud –en mengapparatuur, microwave, pH-meter,
Kleurstoffen en chemische reagentia
Cultuurmedia, bereid of in poedervorm
Biochemische testen voor identificatie en aantonen van micro-organismen
Stockculturen van bacteriën, gisten en schimmels.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd gedurende de practica.
Hierbij wordt rekening gehouden met:
•
mate van voorbereiding van het labo;
•
organisatie en correct uitvoeren van de opdrachten;
•
veilig werken;
•
opvolgen, rapporteren en interpreteren van de resultaten.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Het werk van de cursisten in het labo wordt permanent geëvalueerd volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Algemene microbiologie (oefeningen) (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
Goubau P., Van Gompel A., Wegwijzer in Microbiologie, Uitg. Garant, Leuven, ISBN 90-44441-1001-4,
383 blz.
Harrewijn, G.A., Elementaire Microbiologie, Elsevier, Brussel
Dijk R., et al., Microbiologie van Voedingsmiddelen, Uitg. Keesing Noordervliet BV, Houten, 2001, ISBN
90-72072-252-9, 464 blz.
Mossel en Tamminga, Methoden voor het microbiologisch onderzoek van levensmiddelen, P. C.
Noordervliet, Zeist
Madigan, T. e.a., Biology of Microorganisms, Prentice Hall International Inc, ISBN 0-13-571225-4,
nieuwste editie
Op het web
http:/www.health.fgov.be
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
Het vak Fysicochemie bevindt zich op het grensgebied tussen Fysica en Chemie.
Het is de studie van de invloed van fysische grootheden, zoals druk, temperatuur op chemische
omzettingen. Voor mensen die in een industriële omgeving werken is de kennis en de toepassing van de
fysicochemische principes niet onbelangrijk. Het destillatieproces is hiervan een voorbeeld.
Tevens heeft de Fysicochemie talrijke raakvlakken met andere werkgebieden, zoals de biochemie,
medische wetenschap, bodemkunde en tal van andere. De kennis van bijvoorbeeld grensvlakchemie en
reactiekinetiek is nuttig bij de heterogene katalyse; de colloïdchemie in de bodemkunde.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Om aan dit vak te kunnen beginnen moeten de cursisten beschikken over voorkennis van beginselen van
algemene, anorganische chemie en organische chemie.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
In de cursus Fysicochemie worden de fundamentele concepten en modellen van de fysische scheikunde
bestudeerd. Het is de bedoeling dat men inzicht verwerft in deze fundamentele begrippen en dat men de
principes, definities, betekenis van en verbanden tussen de verschillende begrippen beheerst. Hierbij is
het belangrijk dat de student de concepten en modellen kent, doch vooral ook kan toepassen in
allerhande probleemstellingen en oefeningen.
Algemeen worden volgende doelstellingen beoogd:
•
De achtergrond, de reden van natuurfenomenen en fysicochemische processen begrijpen.
•
De speciale symboliek en conventies in de fysicochemie leren hanteren.
•
De grote impact van de hoofdprincipes uit de fysicochemie op organische, anorganische en
biochemische processen leren inzien.
•
In eigen bewoordingen concepten en modellen leren verklaren en inzien.
•
Nauwkeurigheid aan de dag leggen in wetenschappelijke en technische berekeningen en de
resultaten leren interpreteren.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
de gaswetten formuleren en toepassen in oefeningen.
1
1.1
Gassen
Inleiding
1.2
Ideale gassen
1.3
De ideale gaswet
1.4
Molair volume van een gas
1.5
Ideale gasmengsels – Wet van Dalton
1.6
Reële gassen
1.7
Activiteit van een gas
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
2
eigenschappen van ideale en niet-ideale mengsels noemen.
de samenstelling berekenen van de verschillende fasen van een
mengsels.
de fasediagrammen opstellen en ermee werken.
de colligatieve eigenschappen van oplossingen opsommen en
verklaren.
destillatie zien als een toepassing van een mengsel in verschillende
fasen.
schematisch weergeven hoe de destilatie gebeurt met bijhorende
diagrammen.
2
2.1
Oplossingen
Inleiding
2.2
Ideale en niet-ideale oplossingen
2.3
Ideale vloeibare mengsel
Dampdruk-samenstellingsdiagram
Samenstelling van de dampfase in evenwicht met een ideaal
vloeibaar mengsel
Temperatuur-samenstellingsdiagram
2.4
Niet-ideale vloeibare mengsels
Negatieve afwijkingen van de idealiteit
Positieve afwijkingen van de idealiteit
Experimentele bepaling van de activiteit
2.5
Voldoende verdunde oplossingen
2.6
Colligatieve eigenschappen van oplossingen
Dampdrukverlaging
Kookpuntsverhoging en vriespuntverlaging
Osmotische druk
Elektrolytoplossingen
2.7
Toepassing: Destillatie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
4
de chemische thermodynamica toepassen in oefeningen.
3
3.1
Thermochemie
Energie-inhoud van een systeem
3.2
Wet van behoud van energie
3.3
Bepaling van de verandering van de inwendige energie bij
een chemische reactie
3.4
Verandering van enthalpie
3.5
Thermochemische reactievergelijkingen
3.6
Standaardvormingsenthalpie
3.7
Verbrandingsenthalpie
3.8
Wet van Hess
3.9
Drijfveer van chemische reacties
4
4.1
Chemisch evenwicht
Evenwichtsreacties
4.2
De wet van het chemisch evenwicht
4.3
Verschuiving van het chemisch evenwicht
4.4
Aflopende reacties
4.5
Activiteiten
chromatografie als scheidingstechniek en preparatieve techniek
toelichten.
5
5.1
Chromatografie
Inleiding
de verschillende chromatografische technieken beschrijven.
5.2
Soorten
belangrijkste toepassingen noemen.
5.3
Toepassingen
het onderscheid maken tussen kinetische en thermodynamische
aspecten betreffende reacties.
6
Chemische kinetica
inzien welke parameters het chemisch evenwicht beïnvloeden.
dit toepassen in chemische berekeningen.
5
6
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
7
aangeven welke verschijnselen rheologie bestudeert.
7
7.1
Rheologie
Definitie
7.2
Wiskundig model
van elke factor voorbeelden noemen en verklaren.
7.3
Toepassingen
verschillende viscosimeters beschrijven en onderscheiden.
7.4
Meten van viscositeit
de factoren noemen die de viscositeit beïnvloeden en weergeven op
een diagram.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
9
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De theorie is noodzakelijk om de oefeningen te kunnen maken. Oefeningen direct aansluitend bij de
leerstof worden in de klas samen opgelost. Extra oefeningen worden ter beschikking gesteld.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De werken opgegeven in de bibliografie kunnen in de schoolbibliotheek geraadpleegd worden.
De DIDAC – transparanten van KVCV zijn heel goed bruikbaar om een aantal begrippen en wetten aan te
brengen.
Studiebezoeken aan chemische (piloot)installaties of voordrachten en demonstraties door experts zijn
aan te bevelen.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Het schriftelijk examen bestaat hoofdzakelijk uit oefeningen. Een tussentijds examen kan ingericht
worden. Gebruik van cursusnota’s is niet toegestaan.
10
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Fysicochemie (leerjaar 2: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
ATKINS, P. W. , de PAULA , J., Physical Chemistry, Oxford University Press, 7th Edition, 2001
MAES, G., Inleiding tot de Fysicochemie, cursistencursus, KU LEUVEN, Campus Kortrijk
DIDAC transparanten, Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, Leuven, 1995
11
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
bibliografie ..............................................................................................................................................11
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
In de practica wordt de klemtoon geleidelijk aan verlegd van het uitvoeren van algemene (fysico-)
chemische kwalitatieve en kwantitatieve analysetechnieken naar een integrale aanpak van toegepaste
wetenschappelijke en technologische probleemstellingen.
In Chromatografische Scheidingstechnieken worden behalve de verdelingsmechanismen, de
verschillende uitvoeringstechnieken (CGC, HPLC, TLC,IEC, SEC, ...) en afgeleide kwalitatieve en
kwantitatieve procedures grondig bestudeerd.
De talrijke fysico-chemische wetmatigheden en afgeleide technieken in de deelgebieden van de
elektrochemie (conductometrie), de moleculaire en vooral atomaire spectrometrie (absorptietechnieken
en emissietechnieken), de thermische analysetechnieken en de oppervlakteanalyse worden uitvoerig
behandeld.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouw en de agrosector behoren tot het mogelijke
werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie, immunologie
combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie gekoppeld aan een
basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKT-Biotechnoloog over
een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De cursisten hebben volgende cursussen reeds doorlopen: “Anorganische Chemie Theorie en
Oefeningen”, “Analytische Chemie Jaar 1” en “Organische Chemie Jaar 1”.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursist die dit vak gevolgd heeft beheerst de fundamentele principes van de analytische technieken
met de nadruk op instrumentele methodes.
Via een aantal oefeningen wordt praktische ervaring opgedaan in de instrumentele analyse en via
metingen en berekeningen worden de kwantitatieve resultaten geëvalueerd.
Bij het uitwerken van de resultaten worden concepten van kwaliteitscontrole op de analyseresultaten
uitgevoerd.
Op de gevaren van chemische producten wordt de aandacht gevestigd via het opstellen van het
veiligheidsrapport van de gebruikte chemische producten.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de student een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Studenten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
metingen en titraties uitvoeren en de bijhorende berekeningen
uitvoeren.
1
Meten van geleidbaarheid en Conductometrische
titraties
2
kwantitatieve analysen uitvoeren m.b.v. Ion Selectieve Elektroden.
2
3
een ijklijn opstellen en evalueren.
3
3.1
IJking en metingen met glaselektrode en Ion Selectieve
Elektroden
Spectrofotometrische analysen
Opstellen ijklijn
3.2
Kwantitatieve analyse
4
4.1
Chromatografie
Kolomchromatografie
4.2
Dunne Laag Chromatografie
kwantitatieve analysen uitvoeren.
4
een chromatografische analyse uitvoeren.
5
een elektroforetische scheiding uitvoeren.
5
Elektroforese
6
kwantitatieve analysen uitvoeren.
6
Gaschromatografie
7
de techniek uitvoeren en een massaspectrum interpreteren.
6.1
Massaspectrometrie en MS als gaschromatografische
detector
8
een IR-spectrum opnemen en interpreteren.
7
InfraRood spectrofotometer en IR analyse
9
een NMR-analyse interpreteren.
8
Nucleair Magnetische Resonantie en NMR-analyse
10
een reeks van spectra en data interpreteren en analyseren.
9
9.1
Oefeningen op spectraalanalyse
Interpretaie van UV-, VIS-, IR-, NMR- en MS-spectra
(eventueel aangevuld met chemische en fysische
eigenschappen van de onbekende verbinding)
9.2
Computersimulatie van spectra
11
kwantitatieve analysen uitvoeren.
10
Vlamfotometrie
12
kwantitatieve analysen uitvoeren.
11
Atomaire Absorptiespectrometrie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
6
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Specifiek
Cursisten dienen zich een aantal praktische attitudes eigen te maken en deze dienen gekoppeld te
worden aan resultaatberekening.
Cursisten dienen erin te slagen om uitgaande van een proefrecept het practicum voor te bereiden, uit te
voeren en de resultaatberekening uit te voeren.
D.m.v. rapportering kunnen cursisten de uitgevoerde praktische oefeningen weergeven en van de nodige
commentaar voorzien.
De aangegeven volgorde van de leerstofonderdelen is niet bindend.
Algemeen
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Voor “Instrumentele Chemie” is een uitgerust laboratorium nodig zodat zowel synthesereacties,
analysereacties als extracties kunnen uitgevoerd worden.
De nodige meetapparatuur dient aanwezig te zijn.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd d.m.v. verslagen, evaluatie tijdens de practica en
opdrachten.
De lessen worden afgesloten met een open boek examen.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Permanente evaluatie van hoe de cursist in het labo werkt volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
7
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Instrumentele chemie (jaar 2: 2 lestijden/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Quantitative Chemical Analysis , Daniel C.Harris
W. H. Freeman and Company New York (1987)
2. Potentiometry and Ion Selective Electrodes, Alun Evans
John Wiley and Sons London (1987)
3. Principles of Electroanalytical Methodes, T. Reiley, C. Tomlinson
John Wiley and Sons London (1987)
4. Atoomspectrometrie, M. T. C. de Loos-Vollebregt
Bohn Stafleu Van Loghum (1992 )
5. Practicum voorschriften scheikunde, De Vries A. B.
Heron Bibliotheek Elsevier (1981)
6. Physical Chemistry, P. W. Atkins
Oxford University Press, 1999
7. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, Williams and Fleming
McGraw-Hill, 1995
8. Principles of Instrumental Analysis, Skoog e.a.
Saunders College Publi., 1998
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De cursisten verwerven de nodige microbiologische kennis en inzicht voor microbiële procesbeheersing
en kwaliteitscontrole.
De soorten industrieel belangrijke micro-organismen worden besproken: eigenschappen, identificatie en
historiek.
HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point), microbiologische controlemethoden en belang van deze
methoden worden besproken.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie of brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De fundamentele microbiologische kennis verworven in Algemene Microbiologie wordt gebruikt om de
talloze toepassingen van micro-organismen te begrijpen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
In de biotechnologie spelen micro-organismen als biologisch systeem en de fermentatietechnologie om
met de zgn. functionele micro-organismen producten te maken, een belangrijke rol. In de voedingssector
worden de microbiologische kwaliteitscontroles steeds stringenter en gesofistikeerder en neemt het
belang van de gefermenteerde en met micro-organismen bereide voedingswaren toe. Al deze aspecten
maken het onderwerp uit van deze cursus. Deze kennis, samen met een degelijk inzicht in de
levensmiddelentechnologie en –chemie, is noodzakelijk voor het efficiënt fermenteren van
levensmiddelen.
Ook de productie van antibiotica, vaccins en enzymen, en het gebruik van micro-organismen in milieu
behoort hiertoe.
De cursisten moeten de voornaamste ziektes, veroorzaakt door micro-organismen kennen en weten op
welke manier deze kunnen gecontroleerd worden.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
de productie van verschillende levensmiddelen schematisch
bespreken.
1
Fermentatieprocessen en biotechnologie
Traditioneel gefermenteerde levensmiddelen:
1.1
Algemeen
1.2
Gefermenteerde melkproducten
1.3
Gefermenteerde vleesproducten
1.4
Brood
1.5
Gefermenteerde plantaardige producten
1.6
Lichtalcoholische dranken
1.7
Gedestilleerde dranken
1.8
Azijn
Moderne industriële fermentatieprocessen:
1.9
Algemeen
1.10
Micro-organismen als product
1.11
Microbiële afscheidingsproducten
1.12
Microbiële omzettingen
Biotechnologie
2
bespreken welke micro-organismen een rol spelen.
2
Voedingsmiddelenmicrobiologie
Micro-organismen die bederf veroorzaken
Micro-organismen die ziekten veroorzaken
2.1
Infectie, intoxicatie, toxi-infectie
3
de basisbegrippen in verband met microbiologische
kwaliteitsbeheersing bespreken en illustreren.
3
Microbiologische kwaliteitsbeheersing
Algemeen
Preventieve maatregelen
Microbiologische controles
Microbiologische grenswaarden
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
HACCP bespreken.
de verschillende principes weergeven.
4
HACCP in de biotechnologie
Industriële microbiologie
HACCP bespreken in verschillende toepassingen.
Principes HACCP
Voorbeelden en toepassingen
5
weergeven welke micro-organismen een rol spelen als
ziekteverwekkers.
5
Medische microbiologie
Ziektes veroorzaakt door virussen
bespreken wat verstaan wordt onder infectie.
Ziektes veroorzaakt door bacteriën
preventieve maatregelen bespreken en aantonen wat vaccinatie
inhoudt.
Ziektes veroorzaakt door fungi en protozoa
de verschillende groepen antimicrobiële chemotherapeutica
bespreken.
Preventie, vaccinatie
Infectie
Antimicrobiële chemotherapeutica
6
de rol van micro-organismen in milieu en ecologie weergeven.
6
Micro-organismen en het milieu
Microbiële ecologie
Terrestrische omgevingen
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen georganiseerd op het einde van de lessenreeks.
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
9
BIBLIOGRAFIE
Goubau P., Van Gompel A., Wegwijzer in Microbiologie, Uitgeverij Garant, Leuven, ISBN 90-44441-10014, 383 blz.
Harrewijn, G. A., Elementaire Microbiologie, Elsevier, Brussel
Dijk R., et al., Microbiologie van Voedingsmiddelen, Uitgeverij Keesing Noordervliet BV, Houten, 2001,
ISBN 90-72072-252-9, 464 blz.
Mossel en Tamminga, Methoden voor het microbiologisch onderzoek van levensmiddelen, P. C.
Noordervliet, Zeist
Madigan, T. e.a., Biology of Microorganisms, Prentice Hall International Inc, ISBN 0-13-571225-4,
nieuwste editie
Op het web
http:/www.health.fgov.be
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In het kader van kwaliteitszorg, zowel op vlak van producten als processing en procesomgeving, is kennis
en inzicht in microbiologie vereist.
Het vak Toegepaste Microbiologie heeft tot doel de cursist in te leiden in de microwereld en de
toepassingen van micro-organismen. De cursisten kunnen aseptisch werken. De cursisten kunnen microorganismen isoleren en omschrijven (koloniebeschrijving en celbeschrijving). De cursisten kunnen een
microbiologisch kwaliteitsonderzoek van levensmiddelen volledig uitvoeren. Micro-organismen in
voedingsmiddelen worden gedetecteerd, geteld en geïdentificeerd. Het industrieel gebruik van microorganismen in de voedingsindustrie wordt besproken.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie, immunologie
combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie gekoppeld aan een
basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKT-Biotechnoloog over
een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De cursisten beschikken over voorkennis van theorie Algemene Microbiologie.
De cursisten moeten de principes van aseptisch werken beheersen; het vak Oefeningen Algemene
Microbiologie moet afgewerkt zijn.
Een degelijk inzicht in de levensmiddelentechnologie en –chemie is noodzakelijk.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De cursisten verwerven de specifieke vaardigheden om in een bedrijf of labo microbiologische
kwaliteitscontrole en productiecontrole te kunnen organiseren, uitvoeren en interpreteren.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
onderscheid maken tussen verschillende typen micro-organismen.
de verschillende onderzoeken op zelfstandige basis uitvoeren.
1
Onderzoek op indexorganismen en
indicatororganismen
Telling aëroob, anaëroob kiemgetal, melkzuurbacteriën.
Onderzoek op coli-achtigen, op E. coli, op D-Streptococcen volgens
Lancefield, op Sulfietreducerende Clostridia.
2
onderscheid maken tussen verschillende typen micro-organismen.
de verschillende onderzoeken op zelfstandige basis uitvoeren.
2
Onderzoek op pathogene micro-organismen
Grensreactie op Pseudomonas aeruginosa, salmonella, Shigella,
Yersinia enterocolitica.
Onderzoek op staphylococcus aureus, Clostridium perfringens,
Listeria monocytogenes
3
onderscheid maken tussen verschillende typen micro-organismen
de verschillende onderzoeken op zelfstandige basis uitvoeren.
3
Onderzoek op bederfverwekkers
Telling van psychotrofe en psychofiele micro-organismen, van
aërobe en facultatief anaërobe micro-organismen, van
micro-organismen bestand tegen verhitting op bepaalde
temperatuur, van halofielen.
Onderzoek op sporen van thermofiel en andere bederfwekkende
Bacillaceae
Telling en identificatie van gisten en schimmels
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
de verschillende aspecten onderscheiden en toepassen.
onderscheid maken tussen verschillende typen micro-organismen
4
Onderzoek van hygiëne en procesbeheersing
Hygiënische aspecten: infectiebronnen buiten het levensmiddel.
de verschillende onderzoeken op zelfstandige basis uitvoeren.
Doeltreffendheid van warmtebehandelingen.
de doeltreffendheid van behandelingen en middelen testen.
Eenvoudige methoden voor schatting van microbiële belasting van
de levensmiddelen.
de aanwezigheid/contaminatie van/door verschillende microorganismen testen en bespreken.
een onderzoek zelfstandig organiseren.
Gebruik van desinfectantia en antiseptica
Gebruik van antimicrobiële chemotherapeutica.
Parasitologie
Onderzoek van water, van bevroren of gekoeld rauw vlees, van
eiproducten, gekoelde kant- en klaarmaaltijden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Het tonen van dia’s, video’s, het gebruik van Cd-rom, of het inrichten van een studiebezoek geeft de
nodige kleur aan deze practica.
Het veilig werken is uiterst belangrijk en de aandacht dient dan ook geregeld hierop gevestigd te worden
Gepaste studiebezoeken kunnen een oefening vervangen.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De practica vinden plaats in het microbiologisch labo.
Leveranciers kunnen informatie van de nieuwste technieken voorzien.
Het internet stelt eveneens nuttige materialen ter beschikking.
De materiële inrichting van het laboratorium voor microbiologie bestaat uit
Glaswerk:
bekers, erlenmeyers, gegradueerde maatcilinders en pipetten, proefbuisjes, petriplaten, enz
Klein materiaal:
entnaalden, tangetjes, schaar, bunsenbrander, objectglaasjes en dekglaasjes voor microscopie,
telkamer van Thoma of andere, bacteriënfilter.
Apparaten:
Microscopen, waterbaden, broedkasten en steriliseerkasten, autoclaven, bacteriënfilters,
koloniëntellers, schudapparatuur en mengapparatuur, microgolfoven, pH-meter
Kleurstoffen en chemische reagentia
Cultuurmedia, bereid of in poedervorm
Biochemische testen voor identificatie en aantonen van micro-organismen
Stockculturen van bacteriën, gisten en schimmels.
7
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
8
EVALUATIE
De cursisten worden permanent geëvalueerd op basis van voorbereiding en prestaties in het labo.
De gegevens verzameld in één of meerdere practica dienen geïnterpreteerd en verwerkt te worden in een
verslag.
Hierbij wordt rekening gehouden met:
•
mate van voorbereiding van het labo;
•
organisatie en correct uitvoeren van de opdrachten;
•
veilig werken;
•
opvolgen, rapporteren en interpreteren van de resultaten.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Het werk van de cursisten in het labo wordt permanent geëvalueerd volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste microbiologie (oefeningen) (leerjaar 3:1 lestijd/week)
9
BIBLIOGRAFIE
Goubau P., Van Gompel A., Wegwijzer in Microbiologie, Uitgeverij Garant, Leuven, ISBN 90-44441-10014, 383 blz.
Harrewijn, G. A., Elementaire Microbiologie, Elsevier, Brussel
Dijk R., et al., Microbiologie van Voedingsmiddelen, Uitgeverij Keesing Noordervliet BV, Houten, 2001,
ISBN 90-72072-252-9, 464 blz.
Mossel en Tamminga, Methoden voor het microbiologisch onderzoek van levensmiddelen, P. C.
Noordervliet, Zeist
Madigan, T. e.a., Biology of Microorganisms, Prentice Hall International Inc, ISBN 0-13-571225-4,
nieuwste editie
Op het web
http:/www.health.fgov.be
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak worden enzymen als groep besproken: eigenschappen, gedrag als macromoleculen, productie.
Er wordt aangetoond dat er parallellen bestaan met andere groepen van proteïnen zoals
receptorproteïnen, antilichamen,… .
Enzymologie staat synoniem voor proteïnechemie.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De vakken “Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 1 en 2” evenals de vakken “Algemene
microbiologie” en alle vakken chemie, “Toegepaste mechanica” en “Sturingen” dienen doorlopen te zijn.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Na het volgen van dit vak beschikken de cursisten over een basiskennis in verband met de werking en
productie van enzymen, zodat ze in het beroepsleven enig begrip hebben van het waarom van de
bewerkingen met en door enzymen in het biochemisch, biotechnologisch, klinisch en microbiologisch lab
en in de industrie.
Vertrekkende van enzymen als proteïnen wordt de rol van de enzymen als biokatalysator besproken en in
het ruime kader geplaatst van de proteïnenconformatie en biologische controle.
Daarnaast wordt aandacht besteed aan de industriële productie en toepassingen van enzymen.
Cursisten kiezen een individuele opdracht die verband houdt met een toepassing van enzym(en).
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
basisprincipes werking enzymen weergeven.
uitleggen waarom meeste enzymen een SU-structuur bezitten.
aantonen waarom proteïnen stabiel zijn.
de flexibiliteit van enzymen in verband brengen met hun
enzymatische capaciteit.
1
1.1
Enzymen zijn proteïnen en biokatalysatoren
Werking en toepassing van enzymen
1.2
Enzymen en biokatalyse
1.3
Biologische betekenis subeenheidstructuur van proteïnen
1.4
Denaturatie van proteïnen
1.5
Conformatie der proteïnen - quaternaire en quinaire
structuur van proteïnen
2
indeling enzymen geven met voorbeelden.
definities van de verschillende eenheden geven.
indeling/belang van cofactoren uitleggen.
verband aantonen.
onderscheid weergeven tussen beide vormen van katalyse.
de afleidingen maken en bespreken.
2
2.1
Enzymen: kinetica en inhibitie
Classificatie der enzymen
2.2
Eenheden
2.3
Enzymcofactoren
2.4
Coënzymen en vitaminen
2.5
Chemische kinetica en enzymkinetiek: indeling a.d.h.v.
aantal substraten
2.6
Indeling op kinetische basis
2.7
Kinetica van de enzymkatalyse
2.8
Michaëlis-Menten: kinetica van de gekatalyseerde reactie
•
•
•
•
Afleiding
Praktisch
Transformatie
Beïnvloedende factoren van een enzym gekatalyseerde
reactie
3
verschillende vormen van inhibitie bespreken.
3
Enzyminhibitie
4
weergeven welke aspecten hieraan ten grondslag liggen.
4
Werking van enzymen op moleculair niveau Enzymmechanismen
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
5
deze aspecten verwerken in een opdracht.
5
Werking, toepassing en productie van enzymen: in
onderzoek, geneeskunde, klinisch en analytisch,
industrie, industriële productie, ELISA
het principe weergeven waarop de ELISA-techniek gebaseerd is en
het onderscheid uitleggen tussen de verschillende vormen.
6
principes weergeven.
6
Bio-anorganische katalyse
7
principes weergeven.
7
8
principes weergeven.
8
(Synthetische) macrocyclische verbindingen en
katalyse
Andere mogelijkheden van biokatalyse
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruikgemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdracht moet de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. Ze leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
De cursisten worden geëvalueerd op basis van het ingeleverde rapport en een schriftelijk examen met
keuzemogelijkheden in de vragen; er wordt ook een open boek gedeelte voorzien.
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Enzymologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Fundamentals of Enzymology
Price – Stevens
(Oxford University Press)
2. Understanding Enzymes
Palmer
(Prentice Hall)
3. Introduction to Protein architecture
Lesk
(Oxford University Press)
4. Enzymatic Reaction Mechanisms
Walsh
(W.H. Freeman and C°)
5. Enzymen
Dresler – Potter
(Natuur en Techniek – Wetenschappelijke Bibliotheek)
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd /week)
1
INHOUD
inhoud .......................................................................................................................................................1
visie...........................................................................................................................................................1
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................9
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................9
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................9
evaluatie .................................................................................................................................................10
VISIE
Specifiek
In het vak Ecologie wordt de kwetsbaarheid van het milieu aangetoond. De cursisten moeten inzien dat
niet alleen het milieu zeer kwetsbaar is, maar ook de gezondheid van iedereen die in deze kwetsbare
ecosystemen moet leven, werken en zijn brood verdienen
Van de cursisten wordt verwacht dat zij zich kritisch en verantwoord gedragen in de samenleving
Om te begrijpen welke de effecten zijn op milieu en gezondheid van de productietechnieken van
biotechnologische en chemische bedrijven dienen de cursisten hun verworven chemische en
microbiologische kennis toe te passen op specifieke situaties.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd /week)
2
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd /week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Basiskennis van natuurkunde, chemie en biologie op secundair niveau is vereist. Om de leerstof goed te
kunnen begrijpen is kennis van microbiologie en beheersing van de chemische principes aanbevolen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd /week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Het vak Ecologie in het derde jaar Biotechnologie beoogt een studie te zijn van de voornaamste
kringlopen van materie enerzijds, en anderzijds van de verschillende verstoringen die optreden, waarbij
ecosystemen worden aangetast.
De cursus kan bijgevolg opgedeeld worden in twee delen, namelijk een theoretisch deel en een gedeelte
Toegepaste Ecologie.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
2
in eigen woorden uitleggen wat ecologie is en wat er de realisaties
van zijn.
1
1.1
Ecologie
Definitie
1.2
Kenmerken van ecologie als wetenschap
1.3
Ecosystemen
1.4
Belang van ecologie en toegepaste ecologie
2
2.1
Ecosysteem
Bepaling van het ecosysteem
2.2
Beschrijving van het ecosysteem: bioticum , abioticum
de onderlinge relaties beschrijven en verklaren.
2.3
Relatie tussen bioticum en abioticum
de kenmerken van ecosystemen in evenwicht beschrijven en
verklaren.
2.4
Ecosysteem in evenwicht
met eigen woorden aangeven hoe voedselketens opgebouwd zijn.
3
3.1
Voedselketens
Kringloop
3.2
Voedselpiramide
3.3
Voedselweb
ecosystemen definiëren.
de samenstelling van bioticum en abioticum in eigen woorden
omschrijven.
3
deze op verschillende manieren voorstellen met een voorbeeld.
•
•
•
Biologische diversiteit
Voedselketens
Kringlopen van materie en energie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
4
het belang weergeven van de koolstofkringloop.
een schema geven met de verschillende stappen van de
koolstofkringloop.
een verklaring van de verschillende stappen geven met chemische
reacties.
uitleggen wat mineralisatie is.
uitleg geven bij het ontstaan van het leven.
4
4.1
Koolstofkringloop
Betekenis
4.2
Verklaring
•
•
•
•
•
Mineralisatie
Over het ontstaan van het leven
Over energieverbruik (U)
Broeikaseffect
Aantasting van de ozonlaag
het broeikaseffect verklaren.
oorzaken, effecten en gevolgen opnoemen.
oorzaken, effecten en gevolgen van de aantasting van de ozonlaag
weergeven.
5
het belang weergeven van de stikstofkringloop.
een schema geven met de verschillende stappen van de
stikstofkringloop.
een verklaring geven met chemische en microbiële omzettingen van:
ammonificatie, nitrificatie, denitrificatie, groenbemesting, eutrofiëring,
zure neerslag.
effecten en maatregelen geven bij deze omzettingen.
6
het belang weergeven van de zwavelkringloop.
een schema geven met de verschillende stappen van de
zwavelkringloop.
een verklaring van geven, met chemische en microbiologische
reacties van: sulfide-oxidatie, sulfaatreductie, chemo-autotrofie,
fototrofie.
5
5.1
Kringloop van stikstof
Betekenis
5.2
Verklaring
•
•
•
•
Ammonificatie
Nitrificatie en denitrificatie
Groenbemesting
Eutrofiëring, zure neerslag
6
6.1
Kringloop van zwavel
Betekenis
6.2
Verklaring
•
•
•
Sulfide-oxidatie
Sulfaatreductie
Chemo-autotrofie, fototrofie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
7
de ecologische betekenis weergeven van de waterkringloop.
7
7.1
Kringloop van water
Betekenis, beperkte drinkwatervoorraad
7.2
Verklaring
7.3
Water als ecosysteem
verontreiniging definiëren.
7.4
Waterverontreiniging
oorzaken van waterverontreiniging weergeven.
7.5
Waterzuivering (U)
luchtverontreiniging definiëren.
8
8.1
Lucht
Oorzaken en effecten van luchtverontreiniging
een schematische voorstelling geven van de waterkringloop.
de verschillende onderdelen van de waterkringloop aanduiden, met
hun functie.
8
oorzaken en effecten van luchtverontreiniging opnoemen.
gepaste maatregelen voorstellen.
fotochemische verontreiniging uitleggen, met een voorbeeld.
•
•
•
Beschrijving van de problemen en de indicatoren
Belangrijkste luchtverontreinigende stoffen
Impact op mens, milieu en economie
8.2
Maatregelen
8.3
Aantasting van de ozonlaag
8.4
Broeikaseffect: Broeikasgassen
8.5
Zure neerslag
8.6
Fotochemische verontreiniging
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
8
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
9
10
onderscheid uitleggen tussen verontreiniging, aantasting & uitputting. 9
9.1
verschillende bodemproblemen duiden & bespreken.
9.2
saneringsmaatregelen bespreken.
9.3
uitleggen wat duurzame ontwikkeling is.
bespreken wat verstaan wordt onder integraal ketenbeheer.
Bodemverontreiniging
Bodemaantasting
9.4
Bodemuitputting
•
•
•
•
•
•
•
9.5
Zware metalen
Verdichting
Verzilting
Erosie
Vermesting
Verzuring
Versnippering
Maatregelen?
10
10.1
Duurzame ontwikkeling (U)
Inleiding
de methodologie toepassen.
•
•
•
voorbeelden bespreken.
10.2
de werkwijze bij levenscyclusanalyse bespreken.
Bodem (U)
Definitie
•
•
•
•
Definitie
Vereisten
Integraal ketenbeheer
Levenscyclusanalyse
Definitie
Werkwijze
Methodologie
Voorbeeld
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
9
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Doceren is de meest gebruikte didactische werkvorm. Sommige milieuproblemen lenen zich tot een
onderwijsleergesprek. De cursisten moeten de verworven wetenschappelijke kennis gebruiken om
verklaringen te zoeken en oplossingen te kunnen aanbieden op voorgestelde milieuproblemen.
Relevante studiebezoeken kunnen onder meer zijn: waterzuiveringsinstallatie, tentoonstelling over milieu,
onderzoekslaboratoria en controlelaboratoria.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Cijfers en tabellen moeten de ernst van bestaande misstanden en evoluties kunnen aantonen.
Een groot aanbod van informatie bekomen uit zeer diverse bronnen geeft de cursisten de gelegenheid
zich kritisch op te stellen.
Werkgroepen, beroepsverenigingen en andere verenigingen stellen didactisch materiaal ter beschikking.
Films, video’s en andere zijn ruim voorhanden om de inhoud te illustreren of aan te brengen.
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
10
EVALUATIE
Evaluatie gebeurt in een schriftelijk examen met meerkeuzemogelijkheid.
Een tussentijdse evaluatie over het theoretische gedeelte is mogelijk. Het gebruik van studiemateriaal is
hierbij niet toegelaten.
Een opdracht over een zelf gekozen of opgelegd milieuonderwerp kan hier eveneens toe behoren.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Ecologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
11
BIBLIOGRAFIE
Ecologie, Theorie en praktijk, Rudy Nijs, Monografie Stichting Leefmilieu
Uitgeverij Pelckmans, Kapellen
Andere Monografieën uit deze reeks
Weer en Klimaat,
P. Crutzen
Uitgeverij Segment, Beek
ISBN
90
73035 42 2
Milieurapport en Natuurrapport Vlaanderen ,
Vlaamse Milieumaatschappij
Uitgeverij Garant, Leuven
Chemical Principles of Environmental Pollution, Alloway e.a., 1997
Chapman 1 Hall, London,
ISBN 0 7514 0380 6
Natuurencyclopedie en Milieu Encyclopedie, 1991
Zomer 1 Keuning, Ede,
ISBN 90 210 0221 3
Op het web
Natural History | Ecology of Homo Sapiens ( Access Excellence)
Endangered Species (US Fish & Wildlife Service)
www.emis.vito.be
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
Tijdens dit vak verwerven de cursisten inzicht in de mechanismen die een cel laten functioneren,
individueel en in weefselverband.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie- en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De vakken “Chemie der Biotechnologische Bedrijven jaar 1 & 2” evenals de vakken “Algemene
microbiologie” en alle vakken chemie, “Toegepaste Mechanica” en “Sturingen” dienen doorlopen te zijn.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Na het volgen van dit vak beschikken de cursisten over een basiskennis zodat ze in het beroepsleven
enig begrip hebben van het waarom van de bewerkingen in het biochemische-biotechnologisch en
microbiologisch laboratorium en in de industrie. Uitgaande van de studie van het erfelijk materiaal in
prokaryoten en eukaryoten wordt eveneens inzicht verworven in de controlemechanismen die de
biologische functies beheren.
Cursisten verwerken op zelfstandige basis een technisch-wetenschappelijk tekst.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
een ruwe indeling geven en weten op welke basis deze indeling
gebeurt.
2
aangeven wat de verschillen en overeenkomsten zijn.
de verschillende organellen bespreken.
onderscheid bespreken.
3
het onderscheid tussen beide types celdeling bespreken.
4
de verschillende processen schematisch bespreken en de
belangrijke aspecten verklaren.
1
Overzicht van de indeling der levende wezens Taxonomie
2
2.1
Bouw van de cel
Vergelijking tussen prokaryote en eukaryote cel
2.2
Compartimentering van de eukaryote cel
2.3
Celorganellen
2.4
Vergelijking tussen dierlijke en plantaardige eukaryote cel
3
Kort overzicht mitose en meïose
4
4.1
Nucleïnezuren en proteïnebiosynthese - vergelijking
tussen pro- en eukaryoten
Duplicatie van DNA
4.2
Transcriptie van DNA
4.3
Genetische code + eigenschappen
4.4
Translatie en proteïnebiosynthese
4.5
Posttranslationele modificaties
Controlemechanismen: regulatie proteïnebiosynthese celdifferentiatie
Bespreking van een voorbeeld van celdifferentiatie en regulatie
5
antwoorden op de vraag waar en hoe de regulatie plaatsgrijpt.
5
6
de mechanismen bespreken.
6
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het nodige materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen afgenomen met keuzemogelijkheden in de vragen en een open boek
examen in verband met een technisch-wetenschappelijke tekst.
7
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Macromoleculaire biologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. De Levende Cel
De Duve
(Natuur en Techniek – Wetenschappelijke Bibliotheek)
2. Cellen, weefsels en organen. Een scanning-elektronenmicroscopische studie-atlas.
Kessel – Kardon
(Natuur en Techniek – Wetenschappelijke Bibliotheek)
3. Molecular Biology of The Cell
Alberts, Bray, Lewis,…,Watson
(Garland Publishing C°)
4. Molecular Biology of the Gene
Watson,…
(Banjamin/Cummings Publishing C°)
5. Genes
Lewin
(Oxford University Press)
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
In dit vak worden de biotechnologische productiemogelijkheden en beperkingen geanalyseerd. De
cursisten bestuderen ontdekkingen en toepassingen in verband met de nieuwe en toekomstige
ontwikkelingen in de biotechnologie.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Steunende op de verworven kennis uit “Enzymologie”, “ Macromoleculaire Biologie”, “Chemie der
Biotechnologische Bedrijven” en “Microbiologie” bestuderen de cursisten de ontdekkingen en
toepassingen in verband met de nieuwe en toekomstige ontwikkelingen in de biotechnologie.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Na het volgen van dit vak kunnen de cursisten de biotechnologische productiemogelijkheden en de
ontwikkeling van genetisch gemodificeerde/gemanipuleerde cellen – weefsels – organismen weergeven
en bespreken.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds tewerkgesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
het begrip biotechnologie definiëren.
1
1.1
Begrip “biotechnologie”
Fermentatie
1.2
Genetica
1.3
Kennis van de micro-organismen
1.4
Antibiotica en secundaire metabolieten
de verbinding leggen met de cursussen Enzymologie en CBB.
2
Het gereedschap van de biotechnologisch ingenieurs
de centrale rol van enzymen belichten.
2.1
Enzymen en proteïnesynthese
de synthese in vivo bespreken.
•
•
het belang van de technologie aantonen.
het belang van de genetische kennis aantonen.
het belang van de MO aantonen.
weergeven wat het belang is van sec metabolieten en in welke fase
van de levenscyclus deze geproduceerd worden.
2
de synthese in vitro vergelijken met deze in vivo.
In vivo
Organische vaste fase synthese
2.2
Bioreactoren
2.3
Overzicht en eigenschappen
huidige en toekomstige methoden bespreken.
2.4
Ontwerp/modellering
de problemen bespreken gepaard gaande met opschaling.
2.5
Opschaling
de problematiek van het zuiveren en formuleren van
biotechnologische producten bespreken.
2.6
Stroomafwaartse opwerking
een indeling geven van bioreactoren met hun verschillende
eigenschappen.
indeling in “unit operations” bespreken.
een overzicht geven van de verschillende scheidingstechnieken en
de gebieden waarin deze bruikbaar zijn.
de verschillende scheidingstechnieken op basis van
membraantechnologie bespreken en vergelijken met andere
scheidingstechnieken.
•
•
•
•
Problematiek
Indeling in unit operations
Overzicht scheidingstechnieken
Membraantechnologie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
3
aantonen dat de cel een productie-eenheid is.
3
De Cel - Centrum van nijverheid
het begrip gen omschrijven.
3.1
DNA-gen
de DNA-synthese in vivo en in vitro met elkaar vergelijken.
3.2
DNA-synthese
de verschillende merkmethoden bespreken.
•
•
de verschillende sequentietechnieken bespreken.
In vivo
In vitro: enzymatisch en organische vaste fase synthese
3.3
Merken van DNA
3.4
DNA-sequentiebepaling
3.5
Analysetechnieken: met de nadruk op PCR
3.6
Recombinant-DNA technieken
aantonen hoe cellen gekloneerd worden.
3.7
Kloneren
het belang van MO belichten.
3.8
Microbiologische manipulatie
aantonen hoe cellen/weefsels/organismen genetisch gemanipuleerd
kunnen worden.
3.9
Genetische manipulatie
3.10
Proteïnemanipulatie
weergeven hoe nieuw gemanipuleerde proteïnen kunnen
geproduceerd worden.
3.11
Monoklonale antilichamen
verband aantonen tussen genetische manipulatie en bepaalde
geneeskundige technieken.
4
4.1
Genen en gezondheid
Immunologie
overzicht geven.
4.2
Immunogenetica
de manipulatie van immunocellen bespreken.
4.3
Vaccins
aantonen hoe nieuwe vaccins met recDNA-technieken kunnen
geproduceerd worden.
4.4
Hormonen
4.5
Deficiënte cellen en cellen op hol
de principes waarop PCR steunt weergeven.
verschillende varianten bespreken.
uitleggen hoe recDNA kan aangemaakt worden, zowel in vitro als in
vivo technieken.
het onderscheid geven tussen pABs en mABs.
techniek bespreken om mABs te produceren.
4
aantonen hoe hormonen met recDNA-technieken kunnen
geproduceerd worden.
aantonen hoe deficiënte cellen kunnen gemanipuleerd worden om
deze terug zo normaal mogelijk te laten functioneren.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
5
het belang van genetische manipulatie in verband met landbouw en
tuinbouw aantonen.
5
5.1
Smakelijke micro-organismen
Plantencellen
bespreken hoe plantencellen te manipuleren zijn.
5.2
Protoplasten
de voordelen van protoplastengebruik in genetische manipulatie
aantonen.
5.3
Weefsels
5.4
Transgene planten
de problemen bespreken in verband met het produceren van
(gemanipuleerde) plantenweefsels.
5.5
Plantenzaden biotechnologie, research met een smaakje
6
6.1
Micro-organismen voor het vuile werk
Biomassa
6.2
Waterzuivering
6.3
Biomaterialen
technieken bespreken om transgene planten te produceren.
de impact van genetische manipulatie in verband met plantenzaden
bespreken.
6
de impact van MO in deze sectoren aantonen.
weergeven hoe MO een rol spelen in het verwerken van biomassa.
de verschillende technieken bespreken om water te zuiveren.
de rol van (gemanipuleerde) Mo in de productie van deze materialen
belichten.
7
de economische impact bespreken.
7
Bio-economie
8
de verschillende risicofactoren bespreken.
8
Risicofactoren
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De aangegeven volgorde van de leerstofonderdelen is niet bindend.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds plaats te vinden in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Het didactisch materiaal omvat een cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen en een bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen afgenomen met keuzemogelijkheden in de vragen en een open boek
examen in verband met een technisch-wetenschappelijk probleem.
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Biotechnologie
Antébi – Eishlock
(Natuur en Techniek – Wetenschappelijke Bibliotheek)
2. De DNA-makers
Schellekens e.a.
(Natuur en Techniek – Wetenschappelijke Bibliotheek)
3. Biotechnology
Rehm – Reed - …
(Oxford University Press)
4. Encyclopedia of Chemical Technology
Kirk – Othmer
5. Ullmann’s Encyclopedia Of Industrial Chemistry
6. Chemische Feitelijkheden
KNCV
10
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
INHOUD
inhoud .......................................................................................................................................................1
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
2
VISIE
Specifiek
De verschillende technieken, analytische, enzymatische, microbiologische en immunologische,
aangeleerd in vorige studiejaren, worden hier toegepast.
Tevens wordt de opgedane kennis in de theoretische cursussen toegepast, dit op verschillende
domeinen.
Dit vak koppelt kennis aan vaardigheden.
Attitudes die in het bedrijfsleven onontbeerlijk zijn, zoals zin voor nauwkeurigheid, initiatief, creativiteit,
kritische ingesteldheid ten opzichte van methoden en behaalde resultaten, en verantwoordelijkheid (met
betrekking tot veiligheid) kunnen ontwikkeld worden.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
Voorkennis van chemie, microbiologie, enzymologie en Theorie Toegepaste Biotechnologie uit
voorgaande studiejaren en semesters is vereist.
De cursisten beheersen de basistechnieken van chemische, biochemische en microbiologische analyses
en onderzoeken. De cursisten kunnen de veilige microbiologische technieken toepassen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
De Oefeningen Toegepaste Biotechnologie dienen illustratief of aanvullend te zijn voor de leerinhouden
van de diverse vakken in het algemeen en voor de theoretische cursus Toegepaste Biotechnologie meer
specifiek.
Enerzijds komen de drie hoofddomeinen waarin de Biotechnologie toepassingen vindt aan bod:
*
landbouw- en voedingsindustrieën
*
geneeskunde en farmacie
*
milieu.
Anderzijds maken de cursisten in de verschillende praktische oefeningen kennis met de verschillende
technieken die aangewend worden in de Biotechnologie, of die gebaseerd zijn op Biotechnologie.
Dit gebeurt op verschillende manieren:
cognitief:
Technieken en processen uit de Biotechnologie worden toegelicht of gedemonstreerd.
dynamisch-affectief:
*
*
De cursisten leren verschillende technieken, gebruikt in het laboratorium:
-
microbiologisch
-
biochemisch
-
enzymatisch
-
chemisch
-
immunologisch
-
technologisch
*
Ze leren werken met de verschillende laboratoriumapparaten.
*
Ze moeten de bekomen resultaten kunnen interpreteren.
*
Uit het beschikbare gamma van analyses en onderzoeksmethodes moeten de cursisten
een gefundeerde keuze kunnen maken afhankelijk van de toepassing.
*
Door oefening moeten de cursisten Good Laboratory Practices aanleren.
Bedrijfsbezoeken bieden de cursisten de gelegenheid om kennis te maken met de biotechnologische
industrieën en te zien in welke mate de verworven kennissen en vaardigheden bruikbaar of relevant
zijn voor de processen, technieken en onderzoeken die plaatsvinden in de biotechnologische
industrieën en laboratoria.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
veilig werken met micro-organismen, DNA, genetisch gemodificeerde 1
micro-organismen, enzymen.
Bioveiligheid in het laboratorium
2
aangeven dat de behandeling bij in-vitrofertilisatie gebaseerd is de
hormonale cyclus bij de vrouw.
2
2.1
In vitro technieken
Medisch geassisteerde bevruchting
voorbeelden geven van pre-implantatiediagnose.
2.2
Pre-implantatiediagnostiek
weergeven welke moleculair-biologische technieken hierbij gebruikt
worden.
2.3
Plantenweefselkweek
3
3.1
3.2
Enzymatisch onderzoek
Enzymatische bepaling van sucrose, glucose en appelzuur
in levensmiddelen
Kinetiek van katalase
3.3
Impact van amylase op rheologische kwaliteit van bloem
aangereikte planten op steriele wijze in vitro vermeerderen.
3
enzymatische sneltesten toepassen voor analyse van
levensmiddelen en andere producten.
de enzymkinetiek spectrofotometrisch opvolgen.
enzymatische werking controleren op deegrheologie.
enzymen immobiliseren en toepassen.
(U)
4
gepaste staalvoorbereidingen maken voor onderzoek.
de gaschromatograaf bedienen.
3.4
Geïmmobiliseerde enzymen (U)
4
4.1
Chromatografie
Gaschromatografische analyse van vetten, voedingsvetten
of vetten gebruikt in cosmetica en dermatologische
het bekomen resultaat interpreteren.
producten
4.2
HPLC (facultatief)
5
proteïnefracties scheiden op verschillende manieren.
5
5.1
Proteïne-onderzoek
Bepaling van de vlokwaarde van ei-eiwit
6
DNA scheiden.
6
6.1
Electroforese
DNA-electroforese
6.2
Plasmidenisolatie
plasmide isoleren.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
7
zelf met een computerprogramma een voeder samenstellen, bv voor
paarden.
7
7.1
Voeding
Rantsoenberekening van paarden.
voedernormen en voedingsnormen interpreteren.
7.2
Samenstelling van recepten
de moderne voedingsaanbevelingen in hoofdlijnen weergeven.
7.3
Voeding en immuniteit; aangeboren afwijkingen i.v.m.
voeding, vitaminen en senioren, voeding en
kankerpreventie, Sportvoeding, Mineralen en
sporenelementen, zuigelingenvoeding, Therapeutische
voedingsdiëten, Zwangerschap en Voeding (U)
8
fermentatieprocessen op laboschaal (gedeeltelijk) uitvoeren.
8
8.1
Fermentatieprocessen
Vlees-, zuivelprodukten, bier
9
enkele methoden beschrijven voor geuronderzoek.
9
Sensorische analyse
10
richtlijnen, normen, wetten en voorgeschreven analysemethoden
opzoeken in boeken en op het internet.
10
Wetgeving
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
7
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Voor het programma wordt een keuze gemaakt uit deze of andere oefeningen, vermeld in de werken in
de Bibliografie. Dit hangt af van de interesse, de beroepswerkzaamheden van de cursisten en de
ingerichte studiebezoeken.
Er worden voorbeelden gegeven uit de verschillende beroepspraktijken.
Afhankelijk van de oefening kunnen de cursisten zelfstandig of in groep werken.
Studiebezoeken aan bedrijven en onderzoeksinstellingen bieden de cursisten de gelegenheid om
•
kennis te maken met de biotechnologische industrieën.
•
te zien in welke mate de verworven kennis en vaardigheden bruikbaar of relevant zijn voor de
processen, technieken en onderzoeken die plaatsvinden in de biotechnologische industrieën en
laboratoria.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De oefeningen vinden plaats in laboratoria die over de standaarduitrusting beschikken voor microbiologie,
biochemie, chemie, levensmiddelenonderzoek, milieuonderzoek en fermentatieprocessen. Nodig zijn
o.m. fermentor, apparatuur voor elektroforese, chromatografie, microtitratie, wateranalyse,
zuivelonderzoek, in vitrocultuur, bakkerijtechnologie, rheologisch onderzoek, software voor de bediening
en ondersteuning van apparatuur, en voor demonstraties.
Er wordt gebruikgemaakt van de video, ter beschikking gesteld door het Centrum voor Medische
Fertiliteit, VUB en van brochures en video’s, afkomstig van Beroepsverenigingen, Bedrijven en
wetenschappelijke instellingen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
EVALUATIE
De cursisten worden beoordeeld op hun voorbereiding van en aanwezigheid in het practicum en het
leveren van een correct verslag: grote aandacht wordt hierbij besteed aan de persoonlijke bijdragen,
zoals een beperkte literatuurstudie, interpretatie van de bekomen resultaten en vergelijking met
bestaande situaties, uiteraard het kennen en respecteren van de veiligheidsvoorschriften.
Ook hun actieve aanwezigheid bij studiebezoeken wordt geëvalueerd.
Elk practicum wordt geëvalueerd aan de hand van een verslag dat opgesteld wordt volgens volgende
richtlijnen:
Hoofding (school, afdeling, naam, datum)
Titel oefening + doelstelling
Reactievergelijking
Praktische handelingen
Waarnemingen
Berekeningen (in chronologische volgorde)
Besluit (resultaat)
Algemene opmaak
Het werk van de cursisten in het labo wordt permanent geëvalueerd volgens volgende criteria:
Labo-jas bij zich hebben
Veiligheidsbril dragen
Vod, notitieboekje, spatel bijhebben
Netjes houden van de labo-tafel
Reinigen van het gebruikte glaswerk en materiaal
Algemene houding
Kunnen antwoorden op vragen in verband met het practicum
8
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Toegepaste biotechnologie (oefeningen) (leerjaar 3: 2 lestijden/week)
BIBLIOGRAFIE
Bioveiligheid in het laboratorium, VIB
Brochures Biotechnologie Beter Begrijpen, uitgaven van het Vlaams Interuniversitair Instituut voor
Biotechnologie:
Wat is biotechnologie?
Biotechnologie in landbouw en voeding
Biotechnologie en gezondheid
Klonen
Aan genen zijde, over overerving bij de mens
Biotech-gids
Lespakket Biotechnologie
Biotechnologie in de praktijk,
Biotechnology by Open Learning, Open Universiteit Heerlen
Oefeningen Biotechnologie, S. Werbrouck, Hogeschool Gent, cursistencursus
Oefeningen Enzymologie, R. Rogiers,
Hogeschool Gent, cursistencursus.
Oefeningen Levensmiddelenonderzoek, J. Seghers, Hogeschool Gent, cursistencursus.
Protocols van de producenten van testen: Boehringer, Bio-Rad, Xiagen
Paardenvoeding Brochure en programma Hipporan, Hippowin, Ministerie van Landbouw
Spectrometrie, Braam
Milieucompendium, VITO
Op het web
http://crystal.feo.hvu.nl/LNECB home
http://ncbe.reading.ac.uk
http://murdoch.rch.unimelb.edu.au
http://bio.org/bioed/welcome.html
http://biotechnologie.net
http://biosafety.ihe.be
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
1
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
2
VISIE
Specifiek
De productie van specifieke antilichamen en de kennis van immunologische reacties op genetisch
gemanipuleerde cellen, weefsels en organen nemen steeds in belang toe en de cursist dient te
beschikken over een basiskennis immunologie om de diverse taken te kunnen uitvoeren in de
biotechnologische bedrijven.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie- en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de TeHOKT-Biotechnoloog is het functioneren in een zelfstandig laboratorium of een
met de productie verbonden laboratorium en/of een productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl.
in
bedrijven
behorende
tot
de
sector
biotechnologie,
biochemie,
voedingsnijverheid,
voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouwsector en de agrosector behoren tot het
mogelijke werkterrein van de TeHOKT-Biotechnoloog.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de TeHOKT-Biotechnoloog een grondige kennis van toegepaste
biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie, levensmiddelentechnologie, ecologie en
immunologie combineren met een uitgebreide kennis van analytische, organische en fysicochemie
gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en sturingen. Daarnaast beschikt de TeHOKTBiotechnoloog over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en
productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De TeHOKT-Biotechnoloog zal niet alleen beschikken over een strikt (bio)chemische-biotechnologische
kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken, kunnen rapporteren en literatuurgegevens en
handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De TeHOKT-Biotechnoloog kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
3
BEGINSITUATIE
Specifiek
De cursist heeft kennis van biochemie, algemene microbiologie, enzymologie en macromoleculaire
biologie.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische en commerciële functies. De
opleiding biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting
chemie-wetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Dit vak biedt de cursist een blik in het complexe web van het immunologisch systeem van mens en
zoogdier, zodat een algemeen beeld kan gevormd worden van immunologische reacties. De cursisten
leren hoe antilichamen geproduceerd kunnen worden en welke gevolgen genetische manipulaties van
cellen, weefsels, organen en organismen kunnen hebben.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
5
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
onderscheid weergeven tussen beide vormen van immuniteit.
1
Adaptieve en aangeboren immuniteit
de verschillende cellen en verbindingen bespreken bij deze vormen
van immuniteit.
2
de rol en betekenis van de verschillende cellen betrokken bij deze
respons uitdiepen.
2
Cellen betrokken bij de immuunrespons
3
schematisch het lymfoïd systeem bespreken.
3
Het lymfoïd systeem
4
structuur en functie van MHC bespreken.
4
MHC
5
een structuur-functie relatie leggen.
5
5.1
Moleculen die antigenen herkennen
Immunoglobulinen
5.2
T-cel receptoren
6
weergeven hoe Abs gevormd worden.
6
Het ontstaan van diversiteit van herkenning
7
uitleggen hoe Abs en celreceptoren Ags herkennen en binden.
7
7.1
Antigeenherkenning
Ag-Ab binding
7.2
Variabele en constante gebieden
8
onderscheid geven tussen primaire en secundaire Ab-respons.
de interacties tussen de verschillende betrokken cellen schematisch
weergeven.
9
8
Samenwerking van cellen in de immune respons
Primaire en secundaire immune respons
Interacties
de rol van de betrokken cellen bespreken en kunnen aangeven welke 9
verbindingen gevormd worden bij een dergelijke respons.
9.1
Celgebonden immune respons
T-cel functies
9.2
Antigeen presenterende cellen
9.3
Netwerken
10
op een eenvoudige manier de regulatie bespreken.
10
Regulatie van de immune respons
11
schematisch de genetische controle bespreken.
11
Genetische controle van de immuniteit
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
12
uitleggen wat tolerantie is en hoe deze verworven kan worden.
12
Immunologische tolerantie
13
rol en werking complementsysteem uitleggen.
13
Complementsysteem
14
de oorsprong en ontwikkeling van immuuncellen schematisch
bespreken.
14
Ontwikkeling van het immuunsysteem
15
immuniteit bij vertebraten en invertebraten bespreken.
15
Evolutie van de immuniteit
16
uitleggen hoe het immuunsysteem reageert op de diverse vormen
van infectie.
16
Immuniteit ten opzichte van virussen, bacteriën en
fungi
17
Immuniteit ten opzichte van protozoa en wormen
weergeven hoe een vaccin ontwikkeld en geproduceerd wordt.
17
uitleggen hoe het immuunsysteem op de diverse vormen van infectie
reageert.
weergeven hoe een vaccin ontwikkeld en geproduceerd wordt.
18
aantonen hoe tumorcellen worden herkend door het
immuunsysteem.
18
Tumorimmunologie
19
de verschillende vormen van overgevoeligheid bespreken.
19
Overgevoeligheid
20
een aantal auto-immune ziekten bespreken.
20
Auto-immuniteit en auto-immune ziekten
21
de problemen bij transplantatie bespreken.
21
Transplantatie en afstoting
22
22.1
Immunologische technieken
Ag-Ab interacties
22.2
Isolatie van zuivere Ab
22.3
Complementtesten
22.4
Isolatie van lymfocytenpopulaties
22.5
Effectorcel testen
uitleggen wat immunosuppressie inhoudt.
22
technieken uitleggen.
23
weergeven hoe Abs genetisch gemanipuleerd kunnen worden.
23
Genetische manipulatie van antilichamen
24
de techniek bespreken.
24
Hybridomatechnologie
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
25
het belang van extracellulaire oligosachariden bespreken.
25
26
het gedrag van dierlijke cellen bespreken.
26
Analytische cytologie
Gedrag van de dierlijke cel
weergeven hoe een cel omgevormd wordt tot een kwaadaardige cel.
Glycobiologie en het immuunsysteem
Omvorming tot een kwaadaardige cel
27
de verschillende vormen van de techniek met elkaar vergelijken en
bespreken.
27
ELISA
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
8
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
De aangegeven volgorde van de leerstofonderdelen is niet bindend.
De leerstof wordt zoveel mogelijk opgebouwd a.d.h.v. het vraag en antwoord systeem. Er wordt gestreefd
naar een actieve inbreng van de cursisten. Er wordt maximaal gebruik gemaakt van voorbeelden en
illustraties.
Maatschappelijke relevantie en problemen worden aangekaart d.m.v. groepsdiscussies.
De opdrachten moeten de cursisten aanzetten tot het vergaren, opzoeken en sorteren van specifieke
informatie. De cursisten leren rapporteren.
Naast het aanbrengen van theoretische begrippen is het vooral noodzakelijk en de bedoeling om
technische vaardigheden en attitudes aan te leren. Daarvoor is het aangewezen om theorie en praktijk
soepel in elkaar te laten vloeien.
Samenwerking met bedrijven, zeker wat betreft het eindwerk, is een aangewezen middel om zo
praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Met het oog op evaluaties worden in de cursus, waar mogelijk, ook oefeningen ingelast. Oefeningen en
opdrachten zullen bijdragen tot zelfevaluatie en laten de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en
zullen de cursisten aanzetten om deze tekorten zelf bij te sturen.
De cursussen dienen steeds door te gaan in een aangepast lokaal/laboratorium met de nodige
voorzieningen:
•
uitgerust voor projecties;
•
met tenminste één goed uitgeruste PC (in de laboratoria) en eventueel internetaansluiting;
•
volledige infrastructuur en apparatuur om (demonstratie)proeven toe te laten.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
Cursus, transparanten, dia’s, molecuulmodellen, bord.
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en CD-roms dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
EVALUATIE
Er wordt een schriftelijk examen met keuzemogelijkheden in de vragen en een open boek examen in
verband met een technisch-wetenschappelijke tekst afgenomen.
9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Immunologie en celtechnologie (leerjaar 3: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE
1. Essential Immunology
Ivan Roitt
(Blackwell Scientific Publications)
2. Immunology
Ivan Roitt
(Blackwell Scientific Publications)
3. Hybridoma Technology
P. De Batselier (VUB-Graduate School)
4. Analytical Cytology
H. Verschueren (VUB-Graduate School)
10
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
11
INHOUD
visie...........................................................................................................................................................2
beginsituatie .............................................................................................................................................3
algemene doelstellingen...........................................................................................................................4
leerplandoelstellingen/leerinhouden.........................................................................................................5
methodologische wenken .........................................................................................................................7
pedagogisch-didactische wenken ............................................................................................................7
didactische hulpmiddelen .........................................................................................................................7
evaluatie ...................................................................................................................................................8
bibliografie ................................................................................................................................................9
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
12
VISIE
Specifiek
Een eindwerk fungeert als sluitstuk voor een opleiding in het hoger onderwijs. D.m.v. dit eindwerk
bewijzen de cursisten hun maturiteit in verband met het formuleren van doelstelling(en), planning,
organisatie, zelfstandig werken, overleg en bijsturing.
Bij voorkeur wordt het eindwerk georganiseerd in samenwerking met een bedrijf.
Algemeen
Het betreft een driejarige opleiding, a rato van 12 lestijden per week op een 40 weken basis, waarin naast
de vereiste wetenschappelijke achtergrond vooral aandacht wordt besteed aan de specifieke
biotechnologische technieken.
De opleiding heeft een opbouwend karakter. In het eerste jaar, gemeenschappelijk georganiseerd met
Chemie en Kunststoffentechnologie (CKT), wordt basiskennis aangeboden met een klein deel
toepassingsgerichte kennis.
In het tweede jaar is er nog een gemeenschappelijke stam met CKT wat betreft de basiskennis, maar
wordt een ruimer deel besteed aan het verwerven van toepassingsgerichte kennis.
Het derde jaar is volledig toepassingsgericht.
De afgestudeerden van het OSP – HOKT opleiding Biotechnologie worden opgeleid voor functies die zich
situeren in het middenkader. Deze functies situeren zich in de eerste plaats op het uitvoerende niveau
met een grote mate van zelfstandigheid. In een latere fase kunnen beleidsfuncties en controlefuncties
uitgeoefend worden.
Het werkveld van de Biotechnoloog uit het Technisch Hoger Onderwijs van het Korte Type is het
functioneren in een zelfstandig laboratorium of een met de productie verbonden laboratorium en/of een
productieomgeving. Zijn werkterrein situeert zich vnl. in bedrijven behorende tot de sector biotechnologie,
biochemie, voedingsnijverheid, voedingsmiddelentechnologie en brouwerij. Ook de landbouw en de
agrarische sector behoren tot het mogelijke werkterrein van de Biotechnoloog uit het Technisch Hoger
Onderwijs van het Korte Type.
Voor het uitoefenen van zijn functie zal de Biotechnoloog uit het Technisch Hoger Onderwijs van het
Korte Type een grondige kennis van toegepaste biotechnologie, biochemie, toegepaste microbiologie,
levensmiddelentechnologie, ecologie en immunologie combineren met een uitgebreide kennis van
analytische, organische en fysicochemie gekoppeld aan een basiskennis toegepaste mechanica en
sturingen. Daarnaast beschikt de Biotechnoloog uit het Technisch Hoger Onderwijs van het Korte Type
over een inzichtelijke vaardigheid in analysetechnieken, scheidingstechnieken en productietechnieken.
De opleiding besteedt ook bijzondere aandacht aan kwaliteitscontrole, veiligheid, hygiëne en
milieuaspecten. Tijdens de opleiding wordt aandacht besteed aan de mogelijke implicaties die een
chemische en biotechnologische bedrijvigheid met zich meebrengt op maatschappelijk, ethisch en
ecologisch gebied.
De Biotechnoloog uit het Technisch Hoger Onderwijs van het Korte Type zal niet alleen beschikken over
een strikt (bio)chemische en biotechnologische kennis, maar zal ook gegevens kunnen verwerken,
kunnen rapporteren en literatuurgegevens en handleidingen kunnen lezen en verwerken.
De Biotechnoloog uit het Technisch Hoger Onderwijs van het Korte Type kan werken in teamverband.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
13
BEGINSITUATIE
Specifiek
Het eindwerk neemt een aanvang na het beëindigen van het tweede jaar. De cursist wordt gestimuleerd
om zelf een onderwerp en daarbij horende doelstellingen te formuleren.
In het eerste semester van het derde jaar ligt het zwaartepunt vooral bij de voorafgaande literatuurstudie.
In het tweede semester ligt de nadruk voornamelijk op de praktische uitwerking, laboratoriumwerk,
onderzoekswerk, verwerking van resultaten, toetsing van resultaten en conclusies aan de literatuur (in de
meest brede betekenis).
Algemeen
De opleiding Biotechnologie richt zich tot een zeer breed publiek: tot ieder die tewerkgesteld is in de
productie, laboratoria, kwaliteitscontrole, milieucontrole, technische of commerciële functies. De opleiding
biedt eveneens de mogelijkheid om zich na een opleiding op secundair niveau, o.a. de richting chemiewetenschappen, verder te specialiseren.
Deze technisch-wetenschappelijke opleiding is toegankelijk zonder specifieke chemische vooropleiding.
In principe kunnen alle cursisten met voldoende aanleg en inzet voor wetenschappen en techniek deze
opleiding met kans op succes aanvatten en beëindigen.
Door middel van deze opleiding kan een verdere specialisatie of heroriëntering plaatsvinden wanneer
reeds een hogere opleiding werd gevolgd.
Cursisten dienen de nodige persoonlijke kwaliteiten te bezitten om een kans op tewerkstelling in de
sector van de biotechnologie te verkrijgen.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
14
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Specifiek
Cursisten dienen een uitgebreide literatuurstudie te koppelen aan praktisch werk (indien mogelijk). Het
eindwerk wordt door de cursist op een volledig zelfstandige basis uitgewerkt, dit onder supervisie van een
eindwerkpromotor (op de school) en een eindwerkbegeleider (indien het eindwerk in samenwerking met
een bedrijf gebeurt). Onderwerp, doelstelling(en), uitwerking, besluitvorming, en dergelijke worden
planmatig uitgevoerd.
Voor de uitgebreide literatuurstudie worden alle gangbare bronnen geconsulteerd: bibliotheekwerken,
algemene en vakspecifieke tijdschriften en internetadressen.
Wanneer het eindwerk niet verloopt in samenwerking met een bedrijf zal de cursist contact zoeken met
bedrijven uit het werkveld om het eindwerk beter te stofferen.
Algemeen
De opleiding Biotechnologie staat voor een grondige vorming in chemie, microbiologie en biotechnologie,
met ruime aandacht voor biotechnologische en chemische productietechnieken. Theorie gekoppeld aan
praktische oefeningen biedt de cursist een basis voor tewerkstelling in laboratoria en bedrijven voor
productiecontrole en kwaliteitscontrole, onder meer in chemische, biotechnologische, farmaceutische en
voedingsbedrijven.
Cursisten verwerven de vaardigheden om zelfstandig te werken, maar kunnen ook functioneren binnen
teamverband. Verworven kennis, proefresultaten, testresultaten en literatuurgegevens kunnen d.m.v.
rapportering medegedeeld worden.
De afgestudeerden kunnen de verworven kennis en vaardigheden valoriseren in biotechnologisch
georiënteerde bedrijven. Voor personen die reeds te werk gesteld zijn in de sector biedt het diploma
promotiemogelijkheden.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
15
LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De cursisten kunnen
1
op zelfstandige basis onderwerp en doelstelling(en) formuleren.
het eindwerk zelfstandig uitwerken.
1
1.1
rapporteren.
commentaar, opmerkingen en aanmerkingen verwerken.
reproduceerbare wijze en toepassingsgebied
1.2
resultaten formuleren en mondeling voorstellen.
zelfstandig tot een besluitvorming komen.
Afhankelijk van het gekozen onderwerp. Enkele
voorbeelden:
Validatie van ELISA: pTAU-proces. Overzicht productie op
Sportvoeding en sportdranken: een literatuurstudie.
Fysiologische en biochemische processen
1.3
Kwaliteitsbepalingen op rauwe melk. Welke testen –
Waarom? – Wetgeving – Antibioticatesten
1.4
Het fenomeen “Vetbloem” bij chocolade: een
literatuurstudie
1.5
Onderzoek naar genetische ziektebeelden bij varkens
d.m.v. PCR-analyse
1.6
Extractie en zuivering via kristallisatie van een component
uit het sap van Aloë-species
1.7
Onderzoek naar de parameters die het reologische gedrag
van chocolade beïnvloeden
1.8
Overzicht van gebruikte stimulerende middelen in de
sportwereld. – EPO en Groeihormonen. Een literatuurstudie
1.9
Enzymatische methoden voor salmonellabepaling in
“environmental samples”
1.10
Vergelijkend onderzoek van verschillende diagnostische
HIV-testen van Innogenetics
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
16
METHODOLOGISCHE WENKEN
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN
Na het formuleren van een eindwerkvoorstel door de cursist neemt de stagecoördinator contact op met
het begeleidende bedrijf (voorgestelde eindwerkbegeleider) en de cursist om samen het voorstel te
bespreken en tot een duidelijke aflijning van het eindwerkonderp te komen.
De opvolging van het eindwerk gebeurt o.a. door maandelijkse rapportering naar de einwerkpromotor en
eindwerkbegeleider. Hierin worden de vorderingen nauwgezet besproken en weergegeven. Door
commentaar, opmerkingen en aanmerkingen wordt de cursist bijgestuurd. Indien nodig volgt een
tussentijds contact.
In het tweede semester wordt er tussentijds geëvalueerd d.m.v. een overleg tussen eindwerkpromotor en
cursist. De eindwerkbegeleider evalueert de vorderingen van het eindwerk a.d.h.v. een formulier. De
cursist stelt de vorderingen mondeling voor.
In het laatste deel van het eindwerk wordt er opnieuw overlegd tussen eindwerkpromotor,
eindwerkbegeleider en cursist.
Uiteraard zijn tussentijdse overlegmomenten mogelijk door eenvoudige afspraak.
De keuze van het onderwerp van het eindwerk gebeurt in overleg met de lectoren. Het onderwerp dient
zeker verband te houden met “BIOTECHNOLOGIE”, is actueel en heeft oog voor toekomstperspectieven.
Een onderwerp kan opgelegd worden of de keuze tussen verschillende onderwerpen kan geboden
worden. Een cursist kan altijd een voorstel indienen of zelf een externe promotor voorstellen. Na 30
september (van het lopende academiejaar) wordt het onderwerp van het eindwerk in principe niet meer
gewijzigd.
De “opdracht” wordt vastgelegd. In de opdracht staan vermeld: een precieze omschrijving van het
eindwerkonderwerp (uiteraard na overleg met de betrokken lectoren), doelstellingen, einddatum (15 mei
van het lopende academiejaar – inleveren 30 mei). Deze opdracht kan in de loop van het jaar aangepast
worden aan de hand van de evolutie van de uitwerking.
De opdracht situeert zich op het niveau van “Hoger Onderwijs van één cyclus (HOKT-A1- Graduaat)”. Het
doel van het eindwerk kan een literatuurstudie inhouden, al dan niet gecombineerd met praktisch werk.
Dit moet dan ook blijken uit de inhoud van het eindwerk. Het is zeker niet de bedoeling een hele
papierberg te produceren, doch de inhoud is belangrijk. Overschrijven is uit den boze (PLAGIAAT !!!).
Citaten kunnen d.m.v. bibliografische verwijzing verwerkt worden. De nodige schema’s, overzichten en
figuren worden voorzien zodat een goed gestructureerd geheel ontstaat.
Samenwerking met bedrijven is een aangewezen middel om zo praktijkgericht mogelijk te werken.
Voor het realiseren van zowel de verticale als de horizontale leerplandoelstellingen is grondig overleg
tussen de verschillende lesgevers noodzakelijk.
Het eindwerk zal bijdragen tot zelfevaluatie en laat de cursisten toe de eigen tekorten op te sporen en bij
te sturen.
DIDACTISCHE HULPMIDDELEN
De nodige materialen, apparaten, voorzieningen en producten dienen ter beschikking te staan van
lesgevers en cursisten om op een veilige manier te kunnen werken. Een bibliotheek met naslagwerken,
tijdschriften, brochures, technische werken, wetenschappelijke werken en Cd-rom’s dient ter beschikking
te zijn.
ICT en ook e-ducatie (e-learning) zijn middelen die optimaal dienen ingezet te worden om het verwerven
en verwerken van kennis op een zo breed mogelijke manier mogelijk te maken.
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
17
EVALUATIE
Evaluatiecriteria
De eindexamens maken 2/3 van de punten uit van het totaal. Het eindwerk telt voor 1/3 mee. Het
eindwerk dient na de eindexamens voorgesteld te worden voor een examenjury. Hierin zetelen alle
lectoren die lesgeven in het eindjaar, eventueel aangevuld met externe promotoren, externe juryleden en
commissarissen.
Puntenverdeling: totaal = 100 punten
jaarwerk:
30 punten; (eindwerkpromotor en -begeleider)
inhoud:
40 punten; (eindwerkpromotor en -begeleider; commissaris)
presentatie:
10 punten; (jury)
verdediging:
20 punten; (jury)
OSP – HOKT – Afdeling Biotechnologie
Eindwerk (leerjaar 3: 3 lestijden/week)
18
BIBLIOGRAFIE
•
Leidraad voor het eindwerk, rapporten, technische verslagen.
Willy Eemans
•
College Writer Prentice Hall
•
Schriftelijk rapporteren
Education Development Center
Dr. ir. H. De Boer, e.a. Het Spectrum
ISBN 0-13-695884-2