ADAPTACION DE LA ASIGNATURA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL AL EEES

Transcripción

1 ADAPTACION DE LA ASIGNATURA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL AL EEES D. Marquina, A. Santos, A.L. Villar, S. Carballo y B. Torralba Dpto. Microbiología III. Fac. Biología Universidad Complutense de Madrid, José António Novais nº Madrid El proceso de Convergencia Europea requiere cambios profundos en la metodología de la enseñanza. Las funciones del profesorado deben cambiar para estimular el aprendizaje. Los alumnos deben adquirir: Conocimientos Competencias Destrezas Mayor participación en las actividades docentes

2 MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL ALUMNOS DE CUARTO Y QUINTO CURSO ESPECIALIDADES QUE LA CURSAN: BIOTECNOLOGIA BIOLOGÍA SANITARIA GENETICA FORMACION MULTIDISCIPLINAR BIOLOGÍA AMBIENTAL

3 OBJETIVOS: OBJETIVOS GENERALES: EL ALUMNO DEBE ADQUIRIR CONOCIMIENTOS TEÓRICOS Y APLICADOS EN EL AREA DE LA BIOPRODUCCIÓN DE SUSTANCIAS POR ACCIÓN DE AGENTES MICROBIANOS. DEBE TENER UNA VISIÓN GLOBAL DEL CONTROL Y GESTIÓN DE LOS MISMOS. AL FINAL DE LA ASIGNATURA EL ALUMNO DEBE SER CAPAZ DE: - DISEÑAR - DESARROLLAR - CONTROLAR - SOLUCIONAR PROBLEMAS - GESTIONAR PROCESOS DE PRODUCCION

4 MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL TEORIA (4,5 créditos) CONOCIMIENTOS TEORICOS TEST (6 puntos) SUPUESTO PRACTICO (4 puntos) PBL (30% calificación) PRACTICAS: (3,0 créditos) 40% calificación Distribuidos en dos pruebas: -Noviembre - Febrero SEMINARIOS (1,5 créditos) 15% calificación PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos) 15% calificación

5 TEORIA (4,5 créditos) LOS ALUMNOS DISPONEN DE LOS CONTENIDOS DESDE EL PRIMER DÍA DEL CURSO (CD, FOTOCOPIAS ETC ). LAS CLASES MAGISTRALES SE DIVIDEN EN CINCO BLOQUES: I.- INTRODUCCIÓN: CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL II.- EL MATERIAL BIOLÓGICO: LOS MICROORGANISMOS III.- METABOLISMO MICROBIANO IV.- CRECIMIENTO MICROBIANO V.- TECNOLOGÍA DE LAS FERMENTACIONES

6 ITEMS FUNDAMENTALES DE CADA BLOQUE I. QUE ES LA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL? De que se encarga esta disciplina II.- QUE TIPO DE MICROORGANISMOS SE PUEDEN UTILIZAR EN PROCESOS INDUSTRIALES?. Bacterias, levaduras, hongos, conservación, medios de cultivo etc. III.- QUE METABOLISMO TIENEN Y QUE PUEDEN PRODUCIR? Metabolismo primario y secundario IV.- COMO CRECEN LOS MICROORGANISMOS? Modelización del crecimiento (exponencial, raíz cúbica etc ) V.- QUE TECNOLOGÍA TENGO QUE APLICAR PARA PRODUCIR LAS SUSTANCIAS DE INTERÉS? Diseño del sistema de fermentación, puntos críticos etc

7 EL PROCESO DE APRENDIZAJE SECUENCIAL PERMITE AL FINAL DEL CUATRIMESTRE DESARROLLAR LAS APTITUDES PARA SER CAPACES DE DISEÑAR UN PROCESO DE PRODUCCIÓN MICROBIANA. SUSTANCIA A PRODUCIR? SELECCIÓN DEL MICROORGANISMO DISEÑO DEL MEDIO DE CULTIVO CONDICIONES DE PRODUCCION ESCALADO EXTRACCION ANALISIS DE RIESGOS Y CONTROL DE PUNTOS CRÍTICOS DEL PROCESO

8 PBL PROBLEM BASED LEARNING APLICACIÓN DEL MÉTODO PBL AL APRENDIZAJE DE LA MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL

9 Enfoque educativo orientado al aprendizaje Los estudiantes abordan : Problemas reales o hipotéticos En grupos pequeños Bajo la supervisión de un tutor Asunción de responsabilidad sobre su propio aprendizaje Estimulación de iniciativas sobre estrategias y toma de decisiones por el propio estudiante

10 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE ADQUISICIÓN DE CONOCIMIENTOS COMPETENCIAS MODIFICACIÓN DE ACTITUDES

11 PROBLEMAS PLANTEADOS MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL: 8 Problemas

12 FORMULACIÓN PROBLEMAS MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL OBJETIVOS DE APRENDIDAJE 1.- Producción industrial de antibióticos 2.- Producción industrial de vinagre 3.- Fuentes de contaminación en la fabricación del yogur 4.- Sistemas de esterilización a escala industrial

13 PROBLEMAS M. INDUSTRIAL ESTERILIZACIÓN PRODUCCIÓN DE VINAGRE PRODUCCIÓN DE YOGUR PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICO

14 FORMULACIÓN PROBLEMAS MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL OBJETIVOS DE APRENDIDAJE 5.- Metagenómica: Producción de enzimas de interés industrial 6.- Alteraciones microbiológicas en la producción de vino 7.- Aplicación de conservantes naturales microbianos en agrobiología 8.- Alteraciones en la producción de ácido cítrico

15 METAGENOMICA: PRODUCCION DE ENZIMAS ALTERACIONES MICROBIANAS DEL VINO CONSERVANTES NATURALES EN AGROBIOLOGÍA ALTERACIONES EN LA PRODUCCION DE ACIDO CITRICO

16 DESCRIPCION DEL METODO PRIMERA REUNIÓN CONOCIMIENTOS PREVIOS DEFINICIÓN DE OBJETIVOS CONOCIMIENTOS COMPETENCIAS Presentación del Problema Test de conocimientos previos Formación de grupos PBL

17 DESCRIPCION DEL METODO PBL TUTORÍAS REUNIONES CON LOS DIVERSOS GRUPOS DE TRABAJO QUE PARTICIPAN EN UN MISMO PROBLEMA INTERCAMBIO DE HIPÓTESIS, E INFORMACIÓN ARGUMENTACIÓN PARA LA DEFENSA DE HIPÓTESIS O CRÍTICA DE LAS MISMAS

18 REUNIÓN FINAL Presentación y defensa de hipótesis por cada grupo Planteamiento de soluciones Entrega de informes Evaluación de conocimientos adquiridos por los alumnos al final del proceso

19 Funciones del profesor Establecer los objetivos de aprendizaje Definir los contenidos del programa Suministrar materiales de trabajo Planificar secuencia de actividades Enseñar destrezas Diseñar herramientas de evaluación Evaluar el proceso de aprendizaje

20 COMPETENCIAS Trabajo en Grupo Planificación del trabajo a realizar Búsqueda y selección de información Actualización de conocimientos Elaboración de hipótesis Capacidad de argumentación razonada Presentación correcta de un informe

21 CONOCIMIENTOS Sobre microorganismos relacionados con el problema Sobre el proceso industrial Sobre procesos de Control de fabricación

22 Formación interdisciplinar Activación de conocimientos previos Relacionar conocimientos adquiridos en otras disciplinas Desarrollo de nuevas estrategias cognitivas

23 RESULTADOS DE ACTITUDES Mayor motivación por el aprendizaje Aprendizaje activo Mas colaboración entre alumnos Relación con el profesor mas directa y en un ambiente mas distendido

24 PRACTICAS: (3,0 créditos) SEMINARIOS (1,5 créditos) 15% calificación PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos) 15% calificación

25 SEMINARIOS DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL (1,5 créditos) OBJETIVO: Proporcionar formación en gestión, organización de la producción, gestión de la calidad, etc., para que nuestros alumnos puedan desarrollar sus capacidades en un futuro entorno profesional que, al menos, les resulte familiar CONTENIDO DEL SEMINARIO: control de los procesos, control de producto (desde materia prima a producto final), gestión de productos no conformes, cálculo de la capacidad de los procesos (Cpk), calibración de equipos de medida, limpieza y desinfección industrial, almacenamiento y transporte de productos. cinco eses Licenciatura en Bioquímica Microbiología Industrial. Facultad de CC. Biológicas. U.C.M. Curso PROGRAMA DE ORDEN Y LIMPIEZA LAS 5 S : SEIRI SEITON SEISO SEIKETSU SHITSUKE TÉCNICAS DE MEJORA DE PROCESOS INDUSTRIALES Prof. Serafín Carballo Curso Seminario BPF Microbiología Industrial

26 SEMINARIOS DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL METODOLOGIA: Un aspecto muy importante que introducimos en nuestro seminario es el sentido económico de las decisiones industriales. Manteniendo como primer objetivo irrenunciable la calidad y la seguridad de los productos, después es imprescindible conseguir la mayor rentabilidad de la producción. Por eso abordamos en diferentes apartados todo lo relacionado con la productividad y la economía de la producción. Por eso la evaluación y control del seminario se realiza sobre supuestos prácticos, tan abiertos como lo es la realidad de la industria, en los que los alumnos deben de analizar información industrial y en base a ella, tomar decisiones. No hay por tanto, buenas y malas respuestas, lo que evaluamos es la coherencia de la decisión, los riesgos asumidos y la innovación en la solución de problemas. Este control es un ejercicio que los alumnos desarrollan en equipo (máximo cinco alumnos por equipo), trabajando durante una semana y con la cantidad de papel a entregar limitada (en la industria se necesitan decisiones bien tomadas, no desarrollos teóricos) C.E.P. : GRAFICO DE MEDIAS Y RANGOS Media 12,667 11,333 12,433 10,833 11,933 11,933 11,667 13,167 13,233 12,533 12,333 12,333 Rango 1 3 0,8 0,5 0,8 1, ,7 2,4 0,7 1 n A2 LSx = Xm +( A2 * R) LIx = Xm- (A2 * R) 2 1,88 3 1, ,729 Xm: Media de medias R : Rango medio 5 0,577 = suma medias/ nº de muestras 6 0,483 = suma rangos/ nº de muestras total total 7 0, , , ,308 Técnicas de Mejora de Procesos Pag.: 8 / 25 MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL. SEMINARIO B.P.F. Curso

27 Esquema de la producción de ácido láctico a partir de melazas de remolacha azucarera Producción de azúcar Melazas pobres (Subproducto) DILUCCION con agua tratada ESTERILIZACION DE LA MEZCLA Presión: 1,15 Kg/cm2 Temperatura: 96ºC (± 1,5) Tiempo: minutos 1. Temperatura: 31ºC ± 2ºc 2. ph 7,55 7,95 3. Tensión oxígeno: baja 4. Agitación: NO 5. Tiempo: horas SILOS MELAZA Nitrógeno Ortofosfato PREINOCULO (bacterias homolácticas) ClNa EXAMEN SO 4 H 2 FERMENTADOR 1.Defina plan de control del proceso de la etapa FERMENTACIÓN 2.Defina el plan de limpieza, higiene y desinfección de los SILOS de MELAZA SOBRENADANTE 3.El TERMÓMETRO DEL PROCESO DE ESTERILIZACIÓN ha sido calibrado, responda de forma razonada: Ácido láctico Bacterias SO 4 Ca CENTRIFUGAS 1. TEMPERATURA: máximo de 50ºC RPM 3. SÓLIDOS en SUSPENSION: < 200 mg/litro a. Nos dice el Jefe de Producción: Como está calibrado, DEPOSITO el termómetro se puede usar sin ningún problema Correcto o INTERMEDIO incorrecto? b. El certificado de calibración muestra que la incertidumbre del equipo es de I: ± 3,2 º C Podemos seguir usando este termómetro? c. Es necesario calibrar el manómetro del esterilizador, si hemos calibrado el termómetro?

28 PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos) DESCRIPCIÓN DEL PROCESO A DESARROLLAR (Profesor) Ayuda complementaria en: www. M. Industrial DESARROLLO METODOLÓGICO (Alumnos) Videos del proceso en: www. M. Industrial OBTENCIÓN DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN Conocimientos teóricos adquiridos ELABORACIÓN DE UN INFORME TÉCNICO DEL PROCESO (EVALUACION)

29 DURACIÓN: 5 DIAS x 3 HORAS/DIA CONTENIDOS: 1.- CINETICA DE LAVADO DE UN FERMENTADOR 2.- INMOVILIZACIÓN DE LEVADURAS EN ALGINATO PRODUCCIÓN Y VALORACIÓN DE ETANOL. 3.- OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO LÁCTICO 4.- PRODUCCIÓN Y VALORACIÓN DE PENICILINA

30 Curso de técnicas básicas para el aprendizaje mediante simulación de Microbiología Industrial AUTOR: Domingo Marquina Díaz y otros COLECCIÓN: INNOVACION EDUCATIVA MATERIA: BIOLOGÍA FORMATO: CD AÑO: 2003 ISBN: Ref

31

32

33 VISUALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS

34 OBJETIVOS ALCANZADOS MODIFICACION DE LAS APTITUDES MAYOR INTERÉS POR LA ASIGNATURA MAYOR NIVEL DE PARTICIPACIÓN AUMENTO DE LAS ACTIVIDADES PRESENCIALES MAYOR RENDIMIENTO ACADÉMICO MAYOR SEGURIDAD EN LA TOMA DE DECISIONES CAPACITACION PROFESIONAL